KR20160042811A - 2-치환 이미다조[4,5-d]페난쓰롤린 유도체 및 암 치료에 있어서의 이의 용도 - Google Patents

2-치환 이미다조[4,5-d]페난쓰롤린 유도체 및 암 치료에 있어서의 이의 용도 Download PDF

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윤 리
하워드 쿠키어
벤카타 네두누리
로버트 페랄타
마리오 후에스카
아이핑 에이치. 영
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압토스 바이오사이언시스 인코포레이티드
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Abstract

본 발명은 하나 또는 그 이상의 신장 암 세포, 췌장 암 세포, 전립선 암 세포, 결장 암 세포, 백혈병 세포, 뇌 암/종양 세포 또는 비소세포 폐암 세포의 증식을 억제할 수 있는, 2-치환 이미다조[4,5-d]페난쓰롤린 화합물을 제공한다.

Description

2-치환 이미다조[4,5-D]페난쓰롤린 유도체 및 암 치료에 있어서의 이의 용도 {2-SUBSTITUTED IMIDAZO[4,5-D]PHENANTHROLINE DERIVATIVES AND THEIR USE IN THE TREATMENT OF CANCER}
관련 출원의 전후 참조
본 출원은 2013년 3월 20일에 출원한 미국 가출원 제 61/803,627호에 대하여 우선권의 이익을 주장하며, 이 출원의 내용은 온전히 본 출원에 참고문헌으로 포함된다.
발명의 분야
본 발명은 항암 화합물 분야, 특히, 암 치료에 있어서 치료 활성인 2-치환 이미다조[4,5-d]페난쓰롤린 유도체의 용도에 관한 것이다.
암은 잠재적으로 한없이 성장하는 악성 종양이다. 암은 주로 인간 신체에서 발견되는 주어진 다양한 유형의 세포들의 병원성 복제(정상적인 조절 통제 상실)이다. 1차 손상으로부터 생긴 돌연변이를 선택함으로써, 암세포의 DNA는 진화하여 해당 세포를 자율 시스템으로 전환시킨다.
통상의 암 치료는 주로 암 세포를 사멸시키는 것에 초점을 두고 있었다. 항암/항종양 치료요법에 현재 사용되는 화학치료제들은 세포들을 급속하게 증식시키는 이들의 독성으로 인해 선택된다. 이들 대부분은 심장 또는 신장 독성, 골수 무형성증, 원형탈모, 오심과 구토와 같은 바람직하지 않은 전신적 효과를 유발한다. 지난 수년간, 많은 학자들은 종양 부위에 대한 약제의 가용성을 증가시킬 수 있게 하는 적합한 물리화학적 물성을 가지는 약제를 개발함으로써 상기 부작용을 제거하기 위해 노력해왔다. 이러한 화학치료제들의 선택성을 증가시키기 위한 시도로 천연원료에서 추출한 새로운 분자들, 합성 또는 반합성적으로 제조된 효소, 동위원소, DNA 독소, 다양한 거대분자 및 피브린 또는 종양-특이적 표면 항원에 대항하는 항체들이 약제에 결합된다.
대부분의 항암제들의 효율성은 이들의 고 독성 및 질병의 성질로 인해 상당히 감소된다. 항암제의 고 독성 문제는 항암제가 전신 독성을 증가시키지 않고 보다 특이적으로 종양 세포에 작용하도록 이들 항암제 구조를 화학적으로 변형시킴으로써 피할 수 있는 것으로 여겨진다. 그러므로 해당 분야에서의 연구는 주로 정상 세포에 대하여 높은 항종양 활성, 낮은 전신 독성 및 낮은 돌연변이성을 가지는 항암제의 합성에 직결된다.
헤테로고리 화합물, 특히 헤테로고리 아졸 유도체는, 광범위한 생물학적 활성을 가짐을 보여주었다. 관심있는 생물학적 활성을 가지는 화합물들 중 한 종류는 이미다졸 (5원 헤테로고리 아졸을 함유하는 유도체)이다. 상이한 치환 패턴의 이미다졸 유도체에 대하여 다양한 생물학적 활성이 보고된 바 있다 (Lee 외 Nature 1994 327:739-745; Abdel-Meguid 외 Biochemistry, 1994, 33:11671; Heerding 외 Bioorg. Med . Chem . Lett. 2001, 11:2061-2065; Bu 외 Tetrahedron Lett . 1996, 37:7331-7334; Lewis JR. Nat. Prod. Rep. 1999, 16:389-418; Lewis JR. Nat. Prod. Rep. 1998, 15:417-437 및 371-395).
아릴-이미다졸 유도체에 대한 생물학적 활성들 또한 보고된 바 있는데, 예를 들어, 이들 화합물들은 암 세포에서 다약제 내성의 조절자로서 (Zhang 외 Bioorg . Med. Chem . Lett. 2000, 10:2603-2605), p38 MAP 키나아제의 억제제로서 (Adams 외 Bioorg. Med . Chem . Lett. 2001, 11:867-2870, McLay 외 Bioorg . Med . Chem. 2001, 9:537-554) 및 사이토카인의 억제제로서 (미국 특허 제5,656,644; 5,686,455; 5,916,891; 5,945,418; 및 6,268,370호), 그리고 박테리아 성장 억제제로서 (Antolini 외 Bioorg . Med . Chem . Lett. 1999, 9:1023-1028) 작용할 수 있다. 몇몇 문헌들은 트리아릴-이미다졸 화합물들이 암 세포내에서 p38 MAP 키나아제의 억제제로서 (예를 들어, LoGrasso 외 Biochemistry. 1997, 36:10422-10427 참조) 그리고 다약제 내성의 조절제로서 (Sarshar 외 Bioorg . Med . Chem . Lett. 2000, 10:2599-2601) 작용할 수 있음을 나타낸 바 있으나, 문헌들 대부분은 이들 화합물들이 일반적으로 이합체 형태로 주로 색 형성 반응물로서 (미국 특허 제4,089,747; 5,024,935; 5,047,318; 5,496,702; 5,514,550; 및 5,693,589호) 그리고 광중합 억제제로서 (미국 특허 제6,117,609 및 6,060,216호) 그 용도를 발견했음을 나타낸다.
국립 암 센터 (NCI)는 수많은 화합물들의 잠재적인 항암 활성을 연구하였는데, 국립 암 센터는 암 치료에 있어서 잠재적인 치료 적용성을 가지는 화합물들을 밝혀내기 위한 노력으로 수천개 화합물들에 대한 광범위한 검사를 진행하였다 (NCI 효모 항암 약제 검사). 이 검사는 검사대상 화합물들의 세포 주기 조절 및 DNA 손상 복구에 관련된 유전자들에 있어서의 돌연변이를 가지는 사카로마이세스 세레비시아(Saccharomyces cerevisiae ) 균주 성장 억제 능력에 기반한 것이다. 화합물들을 처음에는 단일 농도의 6개 효모 균주들의 패널에 대하여 검사한다 (단계0). 단계0에서 활성을 가지는 화합물들을 2가지 농도의 동일한 패널에 대하여 재검사한다(단계1). 단계1에서 활성을 가지며 선택성 또한 보이는 선택된 화합물들을 5가지 농도의 13개 효모 균주의 패널에 대하여 재검사한다(단계2). 상기 검사로부터 얻은 많은 결과들은 NCI/DTP 웹사이트에서 볼 수 있게 되어 있다. 이 검사에서 채택된 접근방식은 특정한 세포 경로에 대하여 검사대상 화합물이 그 활성을 발휘하는지 여부에 달려있다 (즉, 세포 주기 조절 또는 DNA 손상 복구). 그러므로 이러한 유형의 검사로 생성된 결과들은 잠재적인 항암 약제에 대한 매우 예비적인 단계의 검사를 나타내는 것이며, 시험관내 또는 생체내 암 세포들의 성장을 억제하는 화합물의 능력과 반드시 상관관계가 있는 것은 아니다.
또한 NCI는 잠재적인 항암 약제를 밝혀내기 위한 생체내 검사 프로그램을 제공한다 (NCI 생체내 항암 약제 검사). 이 검사로부터 얻은 많은 결과들 또한 NCI/DTP 웹사이트에서 얻을 수 있다.
상기 NCI 검사 하나 또는 두 가지 모두에서 테스트한 화합물들 중에 몇 가지 아릴 이미다졸 화합물들이 있다 (NCI # 322334, 338970, 144033). 이들 세 가지 화합물들 중 어느 것도 생체내 항암 약제 검사에서 어떠한 활성도 나타내지 않았으며, 심지어 이들 화합물들 중 하나는 (NCI # 338970) 효모 항암 약제 검사의 단계0 테스트에서 활성을 띠는 것으로 보고되었다. 이 화합물이 효모 검사에서 활성이었으나 생체내 검사에서 전혀 활성을 보이지 않았다는 사실은 효모 검사에서의 긍정적인 결과가 항암 치료에 있어서 이 화합물의 효용성을 반드시 예측할 수 있게 해 주는 것은 아님을 입증하는 것이다.
이러한 배경 지식들은 출원인이 생각하는 공지의 정보가 본 발명과 관련될 가능성이 있음을 밝히고자 제공된 것이다. 상기 배경지식이 반드시 본 발명에 대한 선행 기술을 구성함을 인정하고자 한 것은 아니며, 그렇게 해석되어서도 안된다.
본 발명의 목적은 항암 활성을 가지는 2-치환 이미다조[4,5-d]페난쓰롤린 유도체인 화합물 군을 제공하는 것이다. 본 발명의 한 양상에 따르면, 다음 구조식 (I)을 가지는 화합물, 또는 이의 염 또는 이의 용매화물이 항암제로서 제공되는데:
Figure pct00001
여기서:
C와 X 및 C와 Y 사이의
Figure pct00002
는 단일 또는 이중 결합을 나타내며,
Figure pct00003
중 적어도 하나는 단일 결합이고;
C와 X 사이의
Figure pct00004
가 단일 결합일 경우, X는 선택적으로 치환된 알콕시 또는 NR3R4이거나, 또는
C와 X 사이의
Figure pct00005
가 이중 결합인 경우 X는 O이고;
C와 Y 사이의
Figure pct00006
가 이중 결합인 경우 Y는 N이거나, 또는 C와 Y 사이의
Figure pct00007
가 단일 결합인 경우 Y는 NH이고;
R1 및 R2는 독립적으로 H, 선택적으로 치환된 알킬 또는 선택적으로 치환된 알콕시이고,
R3 및 R4는 함께, N 또는 O인 헤테로원자를 적어도 하나 가지는 5 또는 6원의 선택적으로 치환된 헤테로고리를 형성하며;
X가 O이고 C와 X 사이의
Figure pct00008
가 이중 결합인 경우; R1과 R2 모두가 H는 아니다.
본 발명의 또다른 양상에 따르면, 항암 조성물의 제조에 있어서 다음 구조식 (I)을 가지는 화합물, 또는 이의 염 또는 용매화물의 용도를 제공한다. 일부 구체예에서, 상기 화합물들은 림프종 치료에도 유용하다.
본 발명의 또다른 양상에 따르면, 다음 구조식 (II)를 가지는 화합물, 이의 염 또는 이의 용매화물이 제공되는데:
Figure pct00009
여기서:
Figure pct00010
는 단일 또는 이중 결합을 나타내고;
Figure pct00011
가 단일 결합일 경우, X는 선택적으로 치환된 알콕시 또는 NR3R4이거나, 또는
Figure pct00012
가 이중 결합인 경우 X는 O이고;
R1 및 R2는 독립적으로 H, 선택적으로 치환된 알킬 또는 선택적으로 치환된 알콕시이고; 그리고
R3 및 R4는 함께, N 또는 O인 헤테로원자를 적어도 하나 가지는 5 또는 6원의 선택적으로 치환된 헤테로고리를 형성하며; 그리고
X가 O이고 C와 X 사이의
Figure pct00013
가 이중 결합인 경우; R1과 R2 모두가 H는 아니다.
본 발명의 또다른 양상에 따르면, 항암 조성물 제조에 있어서, 다음 구조식(II)를 가지는 화합물, 또는 이의 염 또는 이의 용매화물의 용도가 제공된다. 일부 구체예들에서, 이 화합물들은 림프종 치료에 유용하다.
본 발명의 또다른 양태에 따르면, 다음 구조식을 가지는 화합물, 또는 이의 염 또는 이의 용매화물이 제공되는데:
Figure pct00014
여기서:
X는 선택적으로 치환된 알콕시 또는 NR3R4이고;
R1과 R2는 독립적으로 H, 선택적으로 치환된 알킬, 또는 선택적으로 치환된 알콕시이고; 그리고
R3 및 R4는 함께, N 또는 O인 헤테로원자를 적어도 하나 가지는 5 또는 6원의 선택적으로 치환된 헤테로고리를 형성한다.
본 발명의 또다른 양상에 따르면, 항암 조성물의 제조에 있어서의 구조식 (III)의 화합물, 또는 이의 염 또는 이의 용매화물의 용도가 제공된다. 일부 구체예들에서, 이 화합물은 림프종 치료에 유용하다.
본 발명의 또다른 양상에 따르면, 다음 구조식을 가지는 화합물. 이의 염 또는 이의 용매화물이 제공되는데:
Figure pct00015
여기서:
R1 및 R2, 또는 R2 및 R3, 또는 R3 및 R4, 또는 R4 및 R5 중 하나는 탄소 원자들과 서로 결합할 경우, 탄소 원자에 붙어, N 또는 O인 헤테로원자를 적어도 하나 가지는 5 또는 6원의 선택적으로 치환된 헤테로고리를 형성하며,
그리고 R1 내지 R5 중 나머지는 독립적으로 H, 선택적으로 치환된 알킬 또는 선택적으로 치환된 알콕시이다.
본 발명의 또다른 양상에 따르면, 항암 조성물의 제조에 있어서의, 구조식 (IV)의 화합물, 또는 이의 염 또는 이의 용매화물의 용도가 제공된다. 일부 구체예들에서, 이 화합물들은 림프종 치료에 유용하다.
도 1은 결장 암종 (HT-29) 이종이식 모델에서 화합물 1의 생체내 효능을 도시한다.
도 2는 결장 암종 (KM-12) 이종이식 모델에서 화합물 1의 생체내 효능을 도시한다.
도 3은 결장 암종 (SW-620) 이종이식 모델에서 화합물 1의 생체내 효능을 도시한다.
도 4는 신장 세포 암종 (ACHN) 이종이식 모델에서 화합물 1의 생체내 효능을 도시한다.
도 5는 췌장암 (BxPC-3) 이종이식 모델에서 화합물 1의 생체내 효능을 도시한다.
도 6은 비소세포 폐암 (H460) 이종이식 모델에서 구조식 (I)의 특정 화합물의 생체내 효능을 도시한다.
도 7은 아교모세포종 (U87-MG) 이종이식 모델에서 화합물 1의 생체내 효능을 도시한다.
본 발명은 1군의 2-치환 이미다조[4,5-d]페난쓰롤린 이미다졸 화합물 및 항암제로서의 이의 용도를 제공한다. 본 발명은 또한 유효량의 구조식 (I)의 화합물을 단독으로 또는 하나 이상의 표준 화학요법들과 조합하여 동물에 투여함으로써 동물내에서 신생 세포 성장 및/또는 증식을 억제하는 방법을 제공한다.
정의
달리 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용되는 모든 기술 및 과학 용어들은 본 발명이 속하는 분야의 당업자가 통상적으로 이해하는 것과 동일한 의미를 지닌다.
용어 "하나"는 양의 제한을 표시하는 것이 아니라, 언급된 항목이 하나 이상 존재함을 표시하는 것이다. 용어 "또는'" 또는 "및/또는"은 두 개의 단어 또는 표현들이 서로 함께 취해지거나 개별적으로 취해짐을 나타내기 위한 기능어로서 사용된다. 용어 "포함하는", "가지는", "비롯한" 및 "함유하는"은 개방형 용어로 해석되어야 한다 (즉, "~을 포함하는, 그러나 이에 제한되지 않는). 동일한 성분 또는 성질에 관계되는 모든 범위들의 종료점은 포괄적인 것이며 독립적으로 조합가능하다.
용어는 다음과 같이 정의된다: 용어 "할로겐"은 불소, 브롬, 염소 및 요오드 원자를 의미한다.
"알킬"은 그 자체로 또는 또다른 치환체의 일부로서, 모체 알칸, 알켄 또는 알킨의 하나의 탄소 원자로부터 하나의 수소 원자를 제거하여 유도되는 포화 또는 불포화, 분쇄, 직쇄 또는 고리형의 1가 탄화수소 라디칼을 의미한다. 용어 "알킬"은 이하 정의되는 바와 같은 "시클로알킬"을 포함한다. 전형적인 알킬기에는 메틸; 에타닐, 에테닐, 에티닐과 같은 에틸; 프로판-1-일, 프로판-2-일, 시클로프로판-1-일, 프로프-1-엔-1-일, 프로프-1-엔-2-일, 프로프-2-엔-1-일 (알릴), 시클로프로프-1-엔-1-일; 시클로프로프-2-엔-1-일, 프로프-1-인-1-일, 프로프-2-인-1-일 등과 같은 프로필; 부탄-1-일, 부탄-2-일, 2-메틸-프로판-1-일, 2-메틸-프로판-2-일, 시클로부탄-1-일, 부트-1-엔-1-일, 부트-1-엔-2-일, 2-메틸-프로프-1-엔-1-일, 부트-2-엔-1-일, 부트-2-엔-2-일, 부타-1,3-디엔-1-일, 부타-1,3-디엔-2-일, 시클로부트-1-엔-1-일, 시클로부트-1-엔-3-일, 시클로부타-1,3-디엔-1-일, 부트-1-인-1-일, 부트-1-인-3-일, 부트-3-인-1-일 등과 같은 부틸; 등이 포함되나, 이에 제한되는 것은 아니다. 용어 "알킬"은 구체적으로는 임의의 포화도 또는 포화 수준을 가지는 작용기, 즉, 전적으로 탄소-탄소 단일 결합을 가지는 작용기, 하나 또는 그 이상의 탄소-탄소 이중 결합을 가지는 작용기, 하나 또는 그 이상의 탄소-탄소 삼중 결합을 가지는 작용기 그리고 탄소-탄소 단일, 이중 및 삼중 결합의 혼합물을 가지는 작용기를 포함하는 것으로 한다. 특정한 포화수준이 언급되는 경우, "알카닐", "알케닐", 및 "알키닐"의 표현들이 사용된다. 일부 구체예들에서, 알킬기는 1 내지 20개의 탄소 원자들을 포함한다 (C1-C20 알킬). 또다른 구체예에서, 알킬기는 1 내지 10개의 탄소 원자들을 포함한다 (C1-C10 알킬). 또한 그 외 다른 구체예들에서, 알킬기는 1 내지 6개의 탄소 원자들 (C1-C6 알킬) 또는 1 내지 4개의 탄소 원자들 (C1-C4 알킬)을 포함한다. 또한 C1-C6 알킬은 "저급 알킬"로도 공지되어 있다.
용어 "알콕시"는 -OR기를 의미하며, 여기서 R은 본 명세서에서 정의된 바와 같은 알킬 또는 치환된 알킬이다.
"아민"은 구조식 -NH2를 가지는 성분을 의미한다. "치환된 아민"은 구조식 -NRXRY을 가지는 성분을 의미하는데, 여기서 RX 및 RY는 독립적으로 수소 (RX 및 RY 가 모두 수소는 아님), 알킬, 치환된 알킬, 헤테로알킬, 치환된 헤테로알킬, 아릴, 치환된 아릴, 아릴알킬, 치환된 아릴알킬, 헤테로아릴, 치환된 헤테로아릴, 헤테로아릴알킬, 치환된 헤테로아릴알킬, 카르보사이클릴, 치환된 카르보사이클릴, 헤테로사이클릴, 치환된 헤테로사이클릴, 아실, 치환된 아실, 이민, 치환된 이민, 아미딘, 예컨대, -C(NH)-NH2, 또는 치환된 아미딘이다. -NRXRY의 일부 구체예에서, RX는 수소이고, RY는 알킬, 치환된 알킬, 헤테로알킬, 치환된 헤테로알킬, 아릴, 치환된 아릴, 아릴알킬, 치환된 아릴알킬, 헤테로아릴, 치환된 헤테로아릴, 헤테로아릴알킬, 치환된 헤테로아릴알킬, 카르보사이클릴, 치환된 카르보사이클릴, 헤테로사이클릴, 치환된 헤테로사이클릴, 아실, 치환된 아실, 이민, 치환된 이민, 아미딘, 예컨대, -C(NH)-NH2, 또는 치환된 아미딘이다.
"할로"는 그 자체로 또는 또다른 치환체의 부분으로서 -F, -Cl, -Br 또는 -I 라디칼을 의미한다.
"염"은 모체 화합물의 원하는 약리 활성을 지니는 화합물의 염을 의미한다. 이러한 염에는 다음이 포함된다: (1) 염화수소산, 브롬화수소산, 황산, 질산, 인산 등과 같은 무기산을 이용하여 형성된 산 부가염; 또는 아세트산, 프로피온산, 헥산산, 시클로펜탄프로피온산, 글리콜산, 피루브산, 락트산, 말론산, 숙신산, 말산, 말레산, 푸마르산, 타르타르산, 시트르산, 벤조산, 3-(4-하이드록시벤조일) 벤조산, 계피산, 만델산, 메탄설폰산, 에탄설폰산, 1,2-에탄-디설폰산, 2-하이드록시에탄설폰산, 벤젠설폰산, 4-클로로벤젠설폰산, 2-나프탈렌설폰산, 4-톨루엔설폰산, 캄포설폰산, 4-메틸바이시클로[2.2.2]-옥트-2-엔-1-카르복시산, 글루코헵톤산, 3-페닐프로피온산, 트리메틸아세트산, 3차 부틸아세트산, 라우릴 황산, 글루콘산, 글루탐산, 하이드록시나프토산, 살리실산, 스테아르산, 뮤콘산 등과 같은 유기산을 이용하여 형성된 산 부가염; 또는 (2) 모체 화합물에 존재하는 산성 양성자가 금속 이온, 예컨대, 알칼리 금속 이온, 알칼리토금속 이온, 또는 알루미늄 이온으로 치환된 경우 형성된 염; 또는 에탄올아민, 디에탄올아민, 트리에탄올아민, N-메틸글루카민 등과 같은 유기 염기와 배위하는 염.
"용매화물"은 용매화에 의해 형성된 화합물 (용질 분자 또는 이온과 용매 분자의 조합물), 또는 하나 이상의 용매 분자와 용질 이온 또는 분자, 즉, 본 발명의 화합물로 이루어진 응집체를 의미한다. 물이 용매인 경우, 상응하는 용매화물은 "수화물" 이다.
특정 작용기 또는 라디칼을 변형하기 위하여 사용될 때 "치환된"은 특정 작용기 또는 라디칼의 하나 이상의 수소 원자가 각각, 서로 독립적으로, 동일한 또는 상이한 치환체(들)로 치환됨을 의미한다. 용어 "선택적으로 치환된"은 치환되거나 비치환됨(즉, 치환되지 않음)을 의미한다. 예를 들면, 선택적으로 치환된 아자고리환은 치환되거나 치환되지 않을 수 있음을 의미한다. 특정 작용기 또는 라디칼에서 포화 탄소원자를 치환하기에 유용한 치환기에는, -Ra, 할로, -O-, =O, -ORb, -SRb, -S-, =S, -NRcRc, =NRb, =N-ORb, 트리할로메틸, -CF3, -CN, -OCN, -SCN, -NO, -NO2, =N2, -N3, -S(O)2Rb, -S(O)2NRb, -S(O)2O-, -S(O)2ORb, -OS(O)2Rb, -OS(O)2O-, -OS(O)2ORb, -P(O)(O-)2, -P(O)(ORb)(O-), -P(O)(ORb)(ORb), -C(O)Rb, -C(S)Rb, -C(NRb)Rb, -C(O)O-, -C(O)ORb, -C(S)ORb, -C(O)NRcRc, -C(NRb)NRcRc, -OC(O)Rb, -OC(S)Rb, -OC(O)O-, -OC(O)ORb, -OC(S)ORb, -NRbC(O)Rb, -NRbC(S)Rb, -NRbC(O)O-, -NRbC(O)ORb, -NRbC(S)ORb, -NRbC(O)NRcRc, -NRbC(NRb)Rb 및 -NRbC(NRb)NRcRc가 포함되나, 이에 제한되는 것은 아니며, 여기서 Ra은 알킬, 시클로알킬, 헤테로알킬, 시클로헤테로알킬, 아릴, 아릴알킬, 헤테로아릴 및 헤테로아릴알킬로 이루어진 그룹에서 선택되고; 각각의 Rb은 독립적으로 수소 또는 Ra이고; 각각의 Rc는 독립적으로 Rb 이거나, 또는 대안적으로, 두 개의 Rc는 질소 원자와 함께, 질소 원자에 결합하여 4-, 5-, 6- 또는 7-원의 시클로헤테로알킬을 형성하며, 이는 O, N 및 S로 이루어진 군에서 선택된 동일하거나 상이한 추가 헤테로원자를 1 내지 4개 선택적으로 포함할 수 있다. 구체적인 예로서, -NRcRc는 -NH2, -NH-알킬, N-파이롤리디닐 및 N-모르폴리닐을 포함함을 의미한다. 또다른 구체적인 예로서, 치환된 알킬은 -알킬렌-O-알킬, -알킬렌-헤테로아릴, -알킬렌-시클로헤테로알킬, -알킬렌-C(O)ORb, -알킬렌-C(O)NRbRb, 및 -CH2-CH2-C(O)-CH3을 포함함을 의미한다. 결합되게 되는 원자들과 함께 선택되는 하나 이상의 치환체 군은 시클로알킬 및 시클로헤테로알킬을 포함하는 고리 환을 형성할 수 있다.
화학 구조로 나타내어진 상기 치환체들은 또한 당업자에게 공지된 화학명에 의해 용이하게 인식된다. 예를 들어, 상기 치환체들에는 알킬, 헤테로알킬, 할로, 하이드록실, 알콕시, 아미노, 알킬아미노, 시아노, 니트로, 할로알킬, 카르복시산, 아미드, 에스테르, 아실, 티올, 알킬티오, 설폰아미드 등이 포함된다.
특정 작용기를 치환하기 위하여 사용되는 치환체들은 통상 상기 특정된 다양한 작용기에서 선택된 동일하거나 상이한 하나 이상의 작용기로 추가 치환될 수 있다.
본 명세서에서 호환적으로 사용되는 용어 "치료요법" 및 "치료"는 질병, 질환 또는 상태와 관계된 증후들을 완화시키거나, 이의 발달을 억제하거나, 이의 병리학을 변화시킬 의도로 이루어지는 개입을 의미한다. 그러므로 치료요법 및 치료라는 용어는 가장 넓은 의미로 사용되며, 다양한 단계에서 질병, 질환 또는 상태를 방지(예방), 조절, 관리, 감소 또는 치유하는 것을 포함한다. 질병, 질환 또는 상태의 예방 또는 진행 감소가 상기 용어들에 포함된다. 생물체의 생리학 및/또는 생화학을 변화시키는 결과를 가져오는 개입 또한 이들 용어에 포함된다. 치료요법/치료를 필요로 하는 것들에는 질병, 질환 또는 상태를 이미 지닌 것들, 뿐만 아니라 질병, 질환 또는 상태로 되기 쉬운 또는 발달할 위험이 있는 것들, 그리고 질병, 질환 또는 상태가 예방되어야 하는 것들이 포함된다. 그러므로 본 발명의 화합물의 치료적 적용은 본 명세서에 정의된 바와 같은 치료요법 또는 처리를 의미한다.
본 명세서에 사용되는 용어 "피험체" 또는 "환자"는 치료를 필요로 하는, 인간 및 그 외 다른 포유동물을 비롯한 동물을 의미한다.
본 발명의 화합물을 하나 이상의 또 다른 치료제"와 조합하여" 투여하는 것은 동시(일시) 투여 및 연속 투여를 포함하는 것을 의미한다. 연속 투여는 피험체에 본 발명의 치료제(들) 및 화합물(들)을 다양한 순서로 투여하는 것을 포함하는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용되는 용어 "보조 요법"은 주요 치료의 효율성을 증가시키기 위해 추가되는 치료를 의미한다. 암에서, 보조요법은 통상적으로 수술 (주요 요법) 후 모든 암 세포의 사멸 가능성을 증가시키기 위한 화학요법, 호르몬 요법 또는 방사선 요법을 의미한다.
본 명세서에서 사용되는 용어 "선행보조 요법"은 주요 치료 전 이루어지는 치료를 의미한다. 선행보조 요법의 예에는 화학요법, 방사선 요법 및 호르몬 요법이 포함된다.
본 명세서에서 사용되는 용어 "약"은 공칭값으로부터 +/-10% 편차를 의미한다. 구체적으로 언급되거나 언급되지 않는 지에 관계없이, 이러한 편차는 본 명세서에 제공된 임의의 주어진 값에 항상 포함되는 것으로 이해되어야 한다.
I. 2-치환 이미다조[4,5-d]페난쓰롤린 화합물
본 발명은 다음 일반식(I)의 화합물, 또는 이의 염, 또는 이의 용매화물을 제공하는데:
Figure pct00016
여기서:
C와 X 및 C와 Y 사이의
Figure pct00017
는 단일 또는 이중 결합을 나타내며,
Figure pct00018
중 적어도 하나는 단일 결합이고;
C와 X 사이의
Figure pct00019
가 단일 결합일 경우, X는 선택적으로 치환된 알콕시 또는 NR3R4이거나, 또는
C와 X 사이의
Figure pct00020
가 이중 결합인 경우 X는 O이고;
C와 Y 사이의
Figure pct00021
가 이중 결합인 경우 Y는 N이거나, 또는 C와 Y 사이의
Figure pct00022
가 단일 결합인 경우 Y는 NH이고;
R1 및 R2는 독립적으로 H, 선택적으로 치환된 알킬 또는 선택적으로 치환된 알콕시이고, 그리고
R3 및 R4는 함께, N 또는 O인 헤테로원자를 적어도 하나 가지는 5 또는 6원의 선택적으로 치환된 헤테로고리를 형성하며; 그리고
X가 O이고 C와 X 사이의
Figure pct00023
가 이중 결합인 경우; R1과 R2 모두가 H는 아니다.
한 구체예에서, 구조식 (I)의 화합물은 다음 구조식(I')의 화합물을 포함한다:
Figure pct00024
일부 구체예들에서, R1 및 R2는 독립적으로 H, C1-C6 알킬, 또는 -O-C1-C6 알킬이다. 일부 구체예들에서, R1은 H이고 R2는 H, C1-C6 알킬, 또는 -O-C1-C6 알킬이다. 일부 구체예들에서, X가 선택적으로 치환된 알콕시이거나 NR3R4이고 C와 X 사이의
Figure pct00025
가 단일 결합인 경우 R1 및 R2는 H이다.
일부 구체예들에서, X는 -O-C1-C6 알킬 또는 NR3R4이다. 일부 구체예들에서, R3 및 R4는 함께, N 또는 O인 적어도 하나의 헤테로원자를 가지는 5 또는 6원의 헤테로고리를 형성한다.
본 발명의 한 구체예에서, 상기 구조식 (I)의 화합물은 다음 구조식 (II)의 화합물, 이의 염 또는 이의 용매화물을 포함하는데:
Figure pct00026
여기서:
Figure pct00027
는 단일 또는 이중 결합을 나타내고;
Figure pct00028
가 단일 결합일 경우, X는 선택적으로 치환된 알콕시 또는 NR3R4이거나, 또는
Figure pct00029
가 이중 결합인 경우 X는 O이고;
R1 및 R2는 독립적으로 H, 선택적으로 치환된 알킬 또는 선택적으로 치환된 알콕시이고; 그리고
R3 및 R4는 함께, N 또는 O인 헤테로원자를 적어도 하나 가지는 5 또는 6원의 선택적으로 치환된 헤테로고리를 형성하며; 그리고
X가 O이고 C와 X 사이의
Figure pct00030
가 이중 결합인 경우; R1과 R2 모두가 H는 아니다.
일부 구체예들에서,
Figure pct00031
가 단일 결합인 경우 X는 -O-C1-C6 알킬 또는 NR3R4이다. 일부 구체예들에서, R3 및 R4는 함께 N 또는 O인 헤테로원자를 적어도 하나 가지는 5 또는 6원의 헤테로고리를 형성한다.
일부 구체예들에서, R1 및 R2는 독립적으로 H, C1-C6 알킬, 또는 -O-C1-C6 알킬이다. 일부 구체예들에서, R1은 H이고 R2는 H, C1-C6 알킬, 또는 -O-C1-C6 알킬이다.
본 발명의 또다른 구체예에서, 구조식 (I)의 화합물은 다음 구조식 (III)의 화합물, 이의 염 또는 이의 용매화물을 포함하는데:
Figure pct00032
여기서:
X는 선택적으로 치환된 알콕시 또는 NR3R4이고;
R1과 R2는 독립적으로 H, 선택적으로 치환된 알킬, 또는 선택적으로 치환된 알콕시이고; 그리고
R3 및 R4는 함께, N 또는 O인 헤테로원자를 적어도 하나 가지는 5 또는 6원의 선택적으로 치환된 헤테로고리를 형성한다.
일부 구체예들에서, R1 및 R2는 독립적으로 H, C1-C6 알킬, 또는 -O-C1-C6 알킬이다. 일부 구체예들에서, R1은 H이고 R2는 H, C1-C6 알킬, 또는 -O-C1-C6 알킬이다.
일부 구체예들에서, X는 -O-C1-C6 알킬이다. 일부 구체예들에서, X는 NR3R4이고; R3 및 R4는 함께, N 또는 O인 헤테로 원자를 적어도 하나 가지는 5 또는 6원의 헤테로고리를 형성한다.
본 발명의 또다른 양상에서, 다음 구조식 (IV)의 화합물, 이의 염 또는 이의 용매화물이 제공되는데:
Figure pct00033
여기서:
R1 및 R2, 또는 R2 및 R3, 또는 R3 및 R4, 또는 R4 및 R5 중 하나는 탄소 원자들과 서로 결합할 경우, 탄소 원자에 붙어, N 또는 O인 헤테로원자를 하나 이상 가지는 5 또는 6원의 선택적으로 치환된 헤테로고리를 형성하며,
그리고 R1 내지 R5 중 나머지는 독립적으로 H, 선택적으로 치환된 알킬 또는 선택적으로 치환된 알콕시이다.
구조식 (IV)의 화합물의 일부 구체예들에서, R1 및 R2, 또는 R2 및 R3, 또는 R3 및 R4, 또는 R4 및 R5중 하나는 탄소 원자들과 서로 결합할 경우, 탄소 원자에 붙어 다음을 형성하고:
Figure pct00034
Ra 및 Rb는 -Rc, 할로, 또는 -ORd이고,
여기서 Rc는 알킬, 시클로알킬, 헤테로알킬, 시클로헤테로알킬, 아릴, 아릴알킬, 헤테로아릴 및 헤테로아릴알킬로 이루어진 군에서 선택되며 Rd는 독립적으로 수소 또는 Rc이다.
일부 구체예들에서, R1 내지 R5 중 나머지는 각각 H이다.
일부 구체예들에서, R2 및 R3은 탄소 원자들과 서로 결합할 경우, 탄소 원자에 붙어 다음을 형성하며:
Figure pct00035
R1, R4 및 R5는 각각 H이다.
일부 구체예들에서, Ra 및 Rb는 할로이다.
본 발명의 화합물은 다음과 같은 예시 화합물들을 포함하나, 이에 제한되는 것은 아니다:
Figure pct00036
본 발명은 약학적으로 허용가능한 염을 비롯한 본 발명의 화합물들(즉, 구조식 (I), 구조식 (IV) 및 이들의 아속으로 정의되는 화합물들)의 다양한 염들을 포함한다. 본 발명에 따른 화합물들은 충분히 산성인, 충분히 염기성인, 또는 산과 염기 모두인 작용기를 보유하므로, 수많은 유기 및 무기염기, 및 유기 및 무기산과 반응하여 약학적으로 허용가능한 염을 형성할 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 용어 "약학적으로 허용가능한 염"은 구조식 (I), 구조식 (IV) 및 이들의 아속의 화합물의 염을 의미하는데, 이는 실질적으로 살아있는 유기체에 비독성이다. 전형적인 약학적으로 허용가능한 염에는 본 발명의 화합물과 약학적으로 사용가능한 미네랄 또는 유기산 또는 유기 또는 무기 염기와의 반응에 의해 제조된 염들을 포함한다. 이러한 염은 산 부가 및 염기 부가 염으로 공지되어 있다.
산 부가 염을 형성하는데 통상적으로 사용되는 산은, 염화수소산, 브롬화수소산, 요오드화수소산, 황산, 인산 등과 같은 무기산, 및 p-톨루엔설폰산, 메탄설폰산, 옥살산, p-브로모페닐설폰산, 탄산, 숙신산, 시트르산, 벤조산, 아세트산 등과 같은 유기산이다. 약학적으로 허용가능한 염의 예는 설페이트, 파이로설페이트, 바이설페이트, 설파이트, 포스페이트, 모노하이드로겐포스페이트, 디하이드로겐포스페이트, 메타포스페이트, 파이로포스페이트, 브로마이드, 요오다이드, 아세테이트, 프로피오네이트, 데카노에이트, 카프릴레이트, 아크릴레이트, 포르메이트, 하이드로클로라이드, 디하이드로클로라이드, 이소부티레이트, 카프로에이트, 헵타노에이트, 프로피올레이트, 옥살레이트, 말로네이트, 숙시네이트, 수버레이트, 세바케이트, 푸마레이트, 말레이트, 부틴-1,4-디오에이트, 헥신-1,6-디오에이트, 벤조에이트, 클로로벤조에이트, 메틸벤조에이트, 하이드록시벤조에이트, 메톡시벤조에이트, 프탈레이트, 자일렌설포네이트, 페닐아세테이트, 페닐프로피오네이트, 페닐부티레이트, 시트레이트, 락테이트, 감마-하이드록시부티레이트, 글리콜레이트, 타르트레이트, 메탄설포네이트, 프로판설포네이트, 나프탈렌-1-설포네이트, 나프탈렌-2-설포네이트, 만델레이트 등이다. 바람직한 약학적으로 허용가능한 산 부가염은 염화수소산 및 브롬화수소산과 같은 미네랄 산으로 형성된 염들, 그리고 말레산 및 메탄설폰산과 같은 유기산으로 형성된 염들이다.
아민기의 염들은 또한 4차 암모늄 염을 포함할 수 있는데, 이러한 염에서 아미노 질소는 알킬, 저급 알케닐, 치환된 저급 알케닐, 저급 알키닐, 치환된 저급 알키닐, 또는 아랄킬 성분과 같은 적합한 유기 작용기를 운반한다.
염기 부가 염들에는 암모늄 또는 알칼리금속 또는 알칼리토금속 수산화물, 탄산염, 중탄산염 등과 같은 무기 염기로부터 유도된 염들이 포함된다. 그러므로 본 발명의 염들을 제조하는데 유용한 염기에는 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화암모늄, 탄산칼륨, 탄산나트륨, 중탄산나트륨, 중탄산칼륨, 수산화칼슘, 탄산칼슘 등이 포함된다.
당업자는 본 발명의 염의 일부를 형성하는 특정 반대 이온이, 전체로서의 염이 약학적으로 허용가능한 한, 그리고 반대 이온이 전체로서의 염에 대해 바람직하지 않은 품질의 원인이 되지 않는 한 통상적으로 중요한 성질의 것은 아님을 이해할 것이다. 본 발명은 구조식 (I), 구조식 (IV) 또는 이들의 아속의 화합물의 약학적으로 허용가능한 용매화물을 추가로 포함한다. 본 발명의 화합물들 중 다수는 물, 메탄올, 에탄올 및 아세토니트릴과 같은 용매들과 조합하여, 상응하는 하이드레이트, 메탄올레이트, 에탄올레이트 및 아세토니트릴레이트와 같은 약학적으로 허용가능한 용매화물을 형성할 수 있다.
본 발명의 화합물들은 다수의 비대칭(키랄) 중심을 가질 수 있다. 이러한 키랄 중심으로 인해, 본 발명의 화합물은 라세미체로서, 광학 이성질체의 혼합물로서, 그리고 각각의 광학 이성질체로서, 뿐만 아니라 부분입체 이성질체로서 및 부분입체 이성질체의 혼합물로서 나타난다. 모든 비대칭 형태들, 개개의 이성질체들 및 이의 조합물은 본 발명의 범위에 속한다.
구조식 (I)의 화합물의 입체화학이 화합물의 활성에 중요하다면, 후속적인 입체이성질체 분리 문제를 피하기 위하여 상기 화합물의 상대적인 입체화학을 합성하는 동안 조기에 설정함을 당업자는 용이하게 이해할 것이다. 이 때 원하는 키랄성을 유지시키기 위하여 입체특이적 절차들을 이용하는 추가적인 분자 조작이 이루어질 것이다.
II. 화합물의 제조
당업계에 공지된 바와 같이, 본 발명의 화합물들은 수많은 표준 기술에 의해 제조될 수 있다. 그러므로 본 발명의 화합물들은 몇 가지 일반적인 합성법, 예를 들어, Grimmett, (Grimmett, M.R., Comprehensive Heterocyclic Chemistry: The Structure, Reaction, Synthesis and Uses of Heterocyclic Compounds, A. R. Katrizky 및 C. W. Rees, eds., Vol. 5, Pergamon Press. Oxford, 1984, pp. 457-498; Grimmett, M. R., Imidazole and Benzimidazole Synthesis, Academic Press, San Diego CA, 1997)에 의해 설명된 바와 같은 합성법에 의해 제조될 수 있다.
본 발명의 한 구체예에서, 본 발명의 화합물은 아세트산에서 아세트산 암모늄의 존재하에서 구조식 (II)의 다이온을 알데하이드 (III)과 반응시킴으로써 용액 또는 고체상 합성을 통해 제조된다 (예를 들어, Krieg 외, Naturforsch. 1967, 22b, 132; Sarshar 외, Tetrahedron Lett. 1996, 37, 835-838; Bian 외, Synthetic communications 2003, 33, 3477-3482; Hong Xu 외, J. Chem. Soc., Dalton Trans., 2003, 11, 2260-2268; Hong Xu 외, Inorg . Chem . Commun ., 2003, 6, 766-768; Bian 외, Polyhedron 2002, 21, 313-319; Chao 외, J. Chem . Soc ., Dalton Trans., 2001, 12, 1920-1926를 참조하라).
Figure pct00037
구조식 (VI) 및 (VII)의 화합물은 통상 구입가능하거나 당업자에게 공지된 표준 절차를 이용하여 제조될 수 있다. 구조식 (VI)의 화합물은, 예를 들어, 다음 문헌에 기재된 바에 따라 몇가지 일반 합성법에 의해 제조될 수 있다: Fischer 외 (J. Am. Chem . Soc . 1961, 83, 4208-4210); Guijarro 외 (J. Am. Chem . Soc . 1999, 121, 4155-4157); Chi 외 (Synth . Comm . 1994, 24(15), 2119-2122) 및 Armesto 외 (Synthesis, 1988, 799-801); Yamada 외 (Bull. Soc Chem . Jpn., 1990, 63, (9), 2710-2712); Hiort 외(J. Am. Chem Soc. 1993,115, 3448-3454; 및 Tetrahedron Letters 2004, 45(33), 6361-6363). 구조식 (III)의 화합물은 Vilsmeier 외 (Chem. Ber. 1958, 91, 850-861 and Synthesis 1985, 8, 641-645)에 설명된 일반 합성법에 의해 제조될 수 있다.
생성물 (1)의 분리 및 정제는 일반적으로 수용성 염을 형성하는 이의 성질에 기초한다. 반응 매질을 물로 희석시킨 후, 수득된 용액으로부터 비극성 용매를 이용하여 불순물을 추출하고, 수성층을 염기화시켜, 분리된 이미다조[4,5-d]페난쓰롤린(1)을 여과시키고, 적합한 용매로부터 재결정화시킨다.
III. 화합물의 항암 활성
신생세포 성장 및/또는 증식을 억제하는 본 발명의 후보 화합물의 능력은 당업계에 공지된 표준 기술을 이용하여 테스트할 수 있다. 또한 억제 활성을 나타내는 본 발명의 화합물은 병용치료에서 이 화합물의 사용가능성을 평가하기 위해 다양한 공지의 화학치료제들과 조합하여 추가로 시험관내 및/또는 생체내 테스트할 수 있다. 본 발명의 후보 화합물을 테스트하는 예시적인 방법은 이하에서 그리고 본 명세서에 포함된 실시예에서 제공된다. 당업자는 상기 화합물들을 테스트하는 그 외 다른 방법이 당업계에 공지이며, 이들 또한 후보 화합물들을 테스트하기에 적합함을 이해할 것이다.
A. 시험관내 테스트
본 발명의 후보 화합물들을 먼저 암세포의 증식 억제 능력에 대하여 표준 기술을 사용하여 시험관내 분석하였다.
일반적으로, 구조식 (I)의 후보 화합물의 암 세포 증식 억제 능력은 다음과 같이 테스트할 수 있다. 특정 테스트 암세포주의 세포들을 적절한 밀도로 (예컨대, 대략 1 x 104) 배양시키고 다양한 농도의 후보 화합물을 첨가한다. 적절한 배양 시간 후 (전형적으로 약 48 내지 74시간), 세포 생존율을, 예를 들어, 테트라졸리움 염 (또는 개질된 테트라졸리움 염) 분해에 관해 분석함으로써, 또는 레자주린 환원 시험 (Fields & Lancaster (1993) Am. Biotechnol . Lab. 11:48-50; O'Brien 외, (2000) Eur J. Biochem . 267:5421-5426 및 미국 특허 제 5,501,959호 참조), 설포로다민 분석 (Rubinstein 외, (1990) J. Natl . Cancer Inst . 82:113-118), 중성 적색 염료 테스트 (Kitano 외, (1991) Euro. J. Clin . Investg . 21:53-58; West 외, (1992) J. Investigative Derm. 99:95-100) 또는 XTT 분석을 이용함으로써 평가한다. 세포 증식의 억제는 하나 이상의 대조 배지에서, 예를 들어, 후보 화합물로 예비처리하지 않은 배지에서, 대조 매질로 예비처리하지 않은 배지에서 및/또는 대조 화합물(통상적으로 공지의 치료제)로 예비처리하지 않은 배지에서 세포 생존율을 비교하여 결정한다.
증식하는 세포들이 나머지 세포들보다 더 대사적으로 활성을 띠는 경향이 있음을 고려하여 대사 활성을 측정하는 당업계 공지된 그 외 다른 분석법들 (가령, 테트라졸리움-기반 분석) 또한 후보 화합물의 세포 증식에 대한 영향을 평가하기 위하여 사용될 수 있다.
또한 종양 세포의 고착비 의존 성장을 억제하는 능력에 관하여 후보 화합물들을 시험관내 테스트할 수 있다. 고착비 의존 성장은 종양형성능에 대한 우수한 지표가 되는 것으로 당업계에 공지되어 있다. 일반적으로, 고착비 의존 성장은 반고형 한천 상에 적절한 암 세포주(cell-line)로부터 얻은 세포를 이식하고 적절한 배양 기간 후 형성된 콜로니의 수를 결정하여 평가한다. 그 후 후보 화합물로 처리된 세포들의 성장을 적절한 대조군 (상기 설명한 바와 같은)으로 처리한 세포들의 성장과 비교할 수 있다.
본 발명의 화합물들을 테스트하기에 적합한 널리 다양한 암 세포주들은 상업적으로 구매가능한데, 예를 들어, 미국 미생물 보존센터 (American Type Culture Collection, ATCC; 버지니아 주 마나사스)는 현재 700개 이상의 상이한 인간 암 세포주를 제공하며 DCTD Tumor Depository (메릴랜드 주 프레더릭에 위치한 NCI)는 NCI/NIH 검사에 사용되는 인간 암 세포주를 비롯한 다양한 포유동물의 세포주를 공급한다.
본 발명의 화합물들을 테스트할 수 있는 적합한 인간 암 세포주의 예에는 방광암 세포주 HT-1376, HT-1197, 및 Hs 195.T; 결장 및 결장직장 선암 및 결장직장암 세포주, 가령, CaCo, COLO320, HCT-116, LoVo, NCI-H498, NCI-H548 및 SNU-C2B; 십이지장 암 세포주 HuTu 80; 위선암 및 위암 세포주 Hs 740.T, AGS, Hs 746T, NCI-N87, NCI-SNU-1 및 RF-48; 거대 세포 폐암 세포주 NCI-H661 및 NCI-H1581; 전립선 선암 및 전립선암 세포주 MDA PCa 2b, LNCaP-FGC 및 22Rv1; 버킷 림프종 (비호지킨성) 세포주 raji, Namalwa 및 HS Sultan; 조직구성 림프종 세포주 U-937; 급성 림프모구성 백혈병 (T-ALL) 세포주 Jurkat, T-세포 림프종 세포주 Karpas 299; 형질 세포 백혈병 세포주 L-363; 및 직장 선암 및 직장암 세포주 NCI-H630 및 SW837이 포함되지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 약제- 또는 다약제 내성 신생 세포들의 성장 및/또는 증식을 억제하는 본 발명의 화합물의 능력을 결정하기 위하여 약제 내성 암 세포주들 또한 사용될 수 있다.
본 발명의 후보 화합물들의 상이한 종양 선택성(differential neoplastic selectivity)은 신생 (또는 암) 세포들에 대하여 어느 정도의 선택적 작용 수준을 나타내는 화합물들의 능력을 정상적인 증식 세포들과 비교하여 테스트 할 수 있다. 한 화합물에 대하여 정상 세포 및 암 세포 사이의 상이한 선택성을 평가하는 예시적인 방법은 Vassilev 외의 저서 (Anti-Cancer Drug Design (2001) 16:7)에 설명되어 있다. 이 방법은 IC90 값, 즉, 기하급수적으로 성장하는 세포들의 90% 성장 억제를 유발하는데 필요한 테스트 화합물의 몰농도를 비교하는 것에 관한 것이다. 그러므로 후보 화합물에 대한 IC90 값을 다양한 암 세포주 (상기 약술한 바와 같은) 및 정상 세포 (HUVEC 및/또는 WI38 세포들과 같은)에서 측정하여 비교할 수 있다. IC90 값은 당업계 공지된 다양한 표준 기술을 사용하여 측정할 수 있다. 암 세포 선택성은 모든 정상 세포주에 대한 평균 IC90값과 모든 암 세포주에 대한 평균 IC90값 간의 비율로 계산한다. 4보다 큰 IC90 비율 (정상/암)을 가지는 화합물들은 암 세포에 대하여 선택성을 띠는 것으로 간주한다 (L.T. Vassilev 외, Anti-Cancer Drug Design, 2001, 16:7-17).
본 발명의 화합물들의 작용 기전은 본 발명과 관련이 없으나, 필요하다면 종양 성장의 어떠한 측면에 본 발명의 화합물이 영향을 주는지를 결정하는데 유용한 정보를 제공하기 위하여 본 발명의 화합물들의 잠재적인 작용 기전을 연구하기 위한 분석을 실시할 수 있다. 이러한 유형의 정보는 본 발명의 화합물을 이용한 치료로부터 이점을 얻는 암의 유형을 결정하는데 도움을 줄 수 있다. 이러한 분석의 예에는 세포-주기 분석(예를 들어, 유세포분석 이용), 세포사멸 분석 (가령, DNA 절편 분석), 항-혈관신생 분석 (예를 들어, 코드 형성(cord formation) 및 마트리겔 플러그 분석을 비롯한 다양한 마트리겔(Matrigel) 분석) 및 면역조직화학 분석이 포함되나, 이에 제한되는 것은 아니다.
표 1. NCI/NIH 치료제 개발 프로그램 (NCI/NIH Developmental Therapeutics Program) 시험관내 검사에서 사용되는 암 세포주
암 유형 세포주
유방 MCF7 MDA-MB-435
NCI/ADR-RES MDA-N
MDA-MB-231/ATCC BT-549
HS 578T T-47D
CNS SF-268 SNB-19
SF-295 SNB-75
SF-539 U251
결장 COLO 205 HT29
HCC-2998 KM12
HCT-116 SW-620
HCT-15
백혈병 CCRF-CEM MOLT-4
HL-60(TB) RPMI-8226
K-562 SR
흑색종 LOX IMVI SK-MEL-28
MALME-3M SK-MEL-5
M14 UACC-257
SK-MEL-2 UACC-62
비소세포 폐 A549/ATCC NCI-H23
EKVX NCI-H322M
HOP-62 NCI-H460
HOP-92 NCI-H522
NCI-H226
난소 IGR-OV1 OVCAR-5
OVCAR-3 OVCAR-8
OVCAR-4 SK-OV-3
전립선 PC-3
DU-145
신장 786-0 RXF 393
A498 SN12C
ACHN TK-10
CAKI-1 UO-31
DU-145
B. 생체내 테스트
후보 화합물의 생체내 종양 성장, 증식 및/또는 전이 억제능력은 당업계 공지된 표준 기술을 사용하여 적절한 동물 모델에서 결정할 수 있다 (예를 들어, Enna, 외, Current Protocols in Pharmacology, J. Wiley & Sons, Inc., New York, NY 참조). 예시적인 프로토콜이 이하에서 그리고 실시예에서 제공된다.
예를 들어, 후보 화합물의 생체내 활성은 중공사 분석(Hollow Fiber Assay) (Hollingshead, M. 외, (1995) Life Sciences 57:131-141; and Decker et al., Eur. J. of Cancer 40:821-826 (2004))을 이용하여 테스트할 수도 있다. 이 분석에서, 중공사(폴리비닐리딘 플루오라이드, PVDF)에서 성장하는 세포들을 마우스의 다양한 신체 부위에 이식한다. 시험관내 활성을 보였던 후보 화합물의 중공사 검사를 위해 12개 종양 세포주로 된 표준 패널이 사용될 수 있다. 이들 세포주들에는 NCI-H23, NCI-H522, MDA-MB-231, MDA-MB-435, SW-620, COLO 205, LOX-IMVI, UACC-62, OVCAR-3, OVCAR-5, U251 및 SF-295가 포함될 수 있다. 추가로, 화합물들의 세분화된 테스트를 위하여 상기 시험관내 부분에서 기재되었던 바와 같은 대안적인 세포주를 사용할 수 있다. 세포주는 표준 프로토콜에 따라 배양되며, 중공사는 PVDF 섬유 안에 세포들을 가득 채우고 이들을 2 cm 간격으로 밀봉시켜 준비한다. 이렇게 밀봉시켜 생성된 샘플들을 이식에 앞서 조직 배양 배지에 두고 37℃의 5% CO2에서 24 내지 48 시간동안 배양한다. 각 실험에 대해 총 3개의 상이한 종양 세포주를 준비하므로, 마우스 각각은 3번의 복강내 이식 (각 종양 세포주 1개) 및 3번의 피하 이식(각 종양 세포주 1개)을 받게 된다. 이식 당일, 각 종양 세포주 표본의 샘플들을, 예를 들어, 안정 종말점 MTT 분석에 의하여 생육가능한 세포 질량에 관하여 정량하면 시간 0에서의 세포 질량을 알게 된다. 마우스들을 3일 또는 4일 시작시 실험 제제로 처리한 다음 중공사를 이식하고 4일간 매일 처리를 계속한다. 각 제제는 2회 복용 수준으로 복강내 주입하여 투여한다. 4번째 화합물을 처리하는 날에 마우스로부터 중공사를 수집하고, 안정 종말점 MTT 분석을 시행한다. 각 샘플의 광학 밀도를 540 nm에서 분광광도계로 측정하고 각 처리군의 평균을 계산한다. 각각의 처리군에서 각 세포주에 대한 순성장 백분율(percent net growth)을 계산하고 매질(vehicle) 처리한 대조군의 순성장 백분율과 비교한다. 매질 대조군 샘플과 비교하여, 상기 처리군 샘플들에서 순성장 백분율의 50% 또는 그 이상의 감소를 양성(positive)의 결과로 간주한다. 양성 결과 각각에 2점이 주어지며, 해당 화합물에 대한 점수 모두를 합산한다. 한 제제에 대하여 가능한 최대 점수는 96이다 (12개 세포주 X 2 부위 X 2회 X 2[점]).
중공사 분석에서 초기에 검사한 후보 화합물은, 합산한 ip + sc 점수가 20 또는 그 이상이거나, sc 점수가 8 또는 그 이상이거나, 평가한 2번의 투여 수준에서 임의의 세포주의 세포 사멸을 일으킨 경우 후속적으로 이종이식 모델(xenograft models)에서 테스트할 수도 있다. 이러한 득점 시스템은 현재의 "표준" 제제들을 활성인 것으로 득점하도록 예상되는 검출 수준을 나타낸다는 것이 CTEP의 DCTDC 통계학자들에 의해 확증되어 있다.
대안적으로, 본 발명의 화합물들을 곧바로 이종이식 모델에서 테스트할 수 있다. 인간 종양이 동물에 이식되어 있는 이종이식 모델은 후보 화합물의 항암 활성을 평가하기 위한 표준 모델이다. 인간 암의 이종이식 모델의 예에는, 피하 주입 또는 이식에 의해 이식되어 종양 성장 분석에서 사용되는 인간 고형 종양 이종이식; 지방 패드 주입에 의해 이식되어 종양 성장 분석에 사용되는 인간 고형 종양 동종이식; 관련 조직 내부로 직접 이식되어 종양 성장 분석에서 사용되는 인간 고형 종양 동소 이종이식; 정맥내 주입에 의하며 생존 분석에서 사용되는 고형 종양 또는 백혈병에 관한 범발성 질병 모델; 생존 분석에서 사용되는, 마우스에서의 림프종 및 백혈병에 관한 실험 모델, 그리고 마우스에서의 폐 전이에 관한 실험 모델이 포함되나 이에 제한되는 것은 아니다. 이식된 인간 종양 세포 이외에도, 이종이식 모델은 이식된(transplanted) 인간 말초혈액 백혈구를 추가로 포함할 수 있는데, 이는 항암 면역 반응의 평가를 가능하게 한다. 다양한 이종이식 모델에서, 이식된 (implanted 또는 transplanted) 인간 종양 세포는 주요 종양 세포 또는 세포주로부터 유도된 종양 세포일 수 있다.
몇가지 숙주 동물 선택권이 이종이식 모델에 있어 존재하는데, 이에는 중증 복합 면역결핍 (SCID) 마우스, 무흉선 누드 마우스, 및 무흉선 래트(rat)가 포함되나 이에 제한되는 것은 아니다. 비-비만형 당뇨/중증 복합 면역결핍 마우스 (NOD/SCID)는 다양한 이종이식 이식(transplantation) 모델에서, 예를 들어, 혈액학적 암세포, 가령, 백혈병 및/또는 림프종 세포의 접목을 위하여 사용될 수 있는 또다른 숙주 동물에 해당한다.
대안적으로, 쥐과 암 모델(murine cancer models)은 항-종양 화합물을 검사하기 위하여 사용될 수 있다. 적절한 쥐과 암 모델의 예들은 당업계에서 공지이며, 이에는 쥐과 암 세포가 정맥내, 피하, 지방 패드 또는 동소 주입에 의해 이식되는 이식 모델들; 쥐과 전이 모델; 형질전환 마우스 모델(transgenic mouse models); 및 넉아웃 마우스 (knockout mouse) 모델이 포함되나, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한 정상 마우스에서 자발성 종양에 대한 후보 화합물의 효과를 평가할 수 있다.
예를 들어, 0일 째에 30 내지 60 mg의 종양 절편, 또는 적절한 수의 종양 세포(예컨대, 약 106 내지 107개)를 피하 이식하거나 주입한 마우스를 사용하여 후보 화합물들을 고형 종양에 대해 생체내 테스트할 수 있다. 담암 동물들(animals bearing tumours)을 다양한 처리 및 통제시키기 전에 혼합한다. 진행성 종양(advanced tumours)을 처리하는 경우, 종양을 원하는 크기로 발달하게 두고, 불충분하게 발달한 종양을 가진 동물들을 제거한다. 선택된 동물들을 무작위적으로 분포시켜 처리 및 통제를 거치게 한다. 비 담암 동물들 또한 종양에 대한 특이적 효과로부터 독성 효과를 분리시킬 수 있도록 하기 위하여 담암 동물들과 동일한 처리를 거치게 할 수 있다. 화학요법은 종양 유형에 따라 일반적으로 이식 후 3 내지 22일째에 시작하며, 상기 동물들을 매일 관찰한다. 후보 화합물들을 상기 동물들에게, 예를 들어, 단회 주입(bolus infusion)으로 투여할 수 있다. 상이한 동물군들을 최대 중량 손실을 얻을 때까지 1주일에 약 3 또는 4회 계량하고, 그 후 실험이 끝날 때까지 1주일에 한번 이상 동물군들을 계량한다.
종양이 예정된 크기 및/또는 중량에 도달할 때까지 또는 예정된 기간의 시간이 지났을 때까지, 또는 동물이 죽을 때까지 (종양이 예정된 크기/중량에 도달하기 전에 이러한 일이 발생하는 경우) 일주일에 약 2회 또는 3회 종양을 측정한다. 그 후 동물들을 살처분시켜, 종양 조직의 조직구조, 크기 및/또는 증식을 평가하였다.
약제 내성 종양에 대한 후보 화합물들의 효과는 이종이식 실험에서 약제- 또는 다약제 내성의 암 세포를 이용함으로써 생체내 평가할 수 있다.
림프종 또는 백혈병과 같은 혈액학적 종양에 대한 후보 화합물의 효과를 연구하기 위하여, 상기 동물들에 특정수의 세포들을 이식하거나 주입하고, 처리된 마우스의 생존 시간 증가분을 대조군과 비교하여 항-종양 활성을 결정한다. 또한 백혈병 특이적 유전자의 세포 표면 표지자 또는 발현과 같은 다양한 백혈병 지표를, 일련의 혈액 샘플들로부터의 유세포 분석 또는 중합효소 연쇄 반응 (PCR)을 사용하여 측정함으로써 백혈병 이종이식 모델에서의 질병 부담을 평가할 수 있다.
종양 전이에 대한 후보 화합물들의 효과를 연구하기 위하여, 종양 세포들을 일반적으로 생체밖에서 (ex vivo ) 상기 화합물들로 처리한 후 적합한 테스트 동물에 주입한다. 그 후 적합한 기간의 시간에 걸쳐 주입 부위로부터 종양 세포들의 확산을 모니터한다.
또한 후보 화합물이 또다른 화학 치료제와 조합하여 작용하는 능력, 또는 또다른 화학 치료제의 효과에 종양을 감응하게 하는 후보 화합물의 능력을 상기 모델에서 테스트할 수도 있다. 이러한 경우에, 테스트 동물들을 화학치료제 및 구조식 I의 후보 화합물 모두로 처리할 것이다. 대조군 동물들은 화학치료제만으로 처리한 동물들, 후보 화합물만으로 처리한 동물들 및/또는 처리하지 않은 동물들을 포함할 수 있다.
본 발명의 화합물들의 생체내 독성 효과는 표준 기술을 사용하여, 예를 들어, 처리기간 동안 동물 체중에 대한 이들 화합물의 효과를 측정함으로써 그리고 동물을 살처분한 후 혈액학적 프로파일 및 간 효소 분석을 실시함으로써 (생존 분석) 평가할 수 있다.
표 2. 인간 암의 생체내 모델의 예
암 모델 세포 유형
종양 성장 분석
마우스에 인간 고형 종양 이종이식(피하 주입)		 전립선 (PC-3, DU145)
유방 (MDA-MB-231, MVB-9)
결장 (HT-29)
폐 (NCI-H460, NCI-H209)
췌장 (ASPC-1, SU86.86)
췌장: 약제 내성 (BxPC-3)
피부 (A2058, C8161)
자궁경부 (SIHA, HeLa-S3)
자궁경부: 약제 내성 (HeLa S3-HU-내성)
간 (HepG2)
뇌 (U87-MG)
신장 (Caki-1, A498)
난소 (SK-OV-3)
방광 (T24)
종양 성장 분석
마우스에 인간 고형 종양 동종이식 (지방 패드 주입)		 유방: 약제 내성 (MDA-CDDP-S4, MDA-MB435-To.1)
생존 분석
마우스에서 림프종 및 백혈병의 실험 모델 		인간: 버킷 림프종 (비호지킨성) (raji, Namalwa, HS Sultan), 조직구 림프종 (U-937), 만성 골수성 백혈병 (K-562), 급성 림프모구성 백혈병 (T-ALL) (Jurkat, CEM, MOLT-4), T-세포 림프종 (Karpas 299), 형질 세포성 백혈병 (L-363)
쥐과: 적백혈병 (CB7 Friend 레트로바이러스-유도된), 림프성 백혈병 (L1210), 림프종 (P388)
마우스에서 폐 전이의 실험 모델 인간: 흑색종 (C8161)
쥐과: 섬유육종암 (R3)
이들 분석을 실시하는 방법들은 상기 설명한 바와 같이 당업계에 공지이다.
C.독성 테스트
또한 필요하다면 본 발명의 화합물들을 독성 테스트를 거치게 할 수 있다. 잠재적 약제에 대한 독성 테스트는 당업계에 공지이다(예를 들어, Hayes, A.W., ed., (1994), Principles and Methods of Toxicology, 3rd ed., Raven Press, NY; Maines, M., ed., Current Protocols in Toxicology, John Wiley & Sons, Inc., NY 를 참조하라).
또한 후보 화합물들의 독성을 먼저 표준 기술을 사용하여 시험관내 평가할 수 있다. 예를 들어, 인간 1차 섬유아세포를 구조식 (I)의 화합물로 시험관내 처리한 다음 표준 생존능 분석, 가령, 상기 설명한 분석법들 또는 트립판-블루 염색배제 분석법을 이용하여 이들의 생존능에 대해 상이한 시점에서 처리후 테스트할 수 있다. 또한 세포들을 DNA를 합성하는 능력에 대하여, 예를 들어, 티미딘 혼합 분석을 이용하여, 그리고 세포 주기 역학에서의 변화에 대하여, 예를 들어, 유세포 분리장치 (fluorocytometer cell sorter, FACS)와 함께 표준 세포 분리법을 이용하여 분석할 수 있다.
포유동물 세포주를 이용하여 구조식 (I)의 화합물에 대한 시험관내 급성 독성 테스트를 실시할 수 있다 (예를 들어, Ekwall, B., Ann. N.Y . Acad . Sci ., (1983) 407:64-77를 참조하라). 적절한 세포주의 선택은 후보 화합물의 잠재적 이용가능성에 따라 달라지며, 당업자가 용이하게 결정할 수 있다. 예를 들어, 이들 테스트는 시판 담체의 존재하에서 인간 일차 섬유아세포를 본 발명의 화합물로 시험관내 처리하는 것을 포함한다. 이후 세포들을 처리 후 상이한 시점에서 표준 생존능 분석, 가령, 트립판-블루 염색배제 분석법, XTT 또는 MTT 분석법을 이용하여 이들의 생존능에 대해 테스트한다. 또한 세포들을 DNA를 합성하는 능력에 대해, 예를 들어, 티미딘 혼합 분석을 이용하여, 그리고 세포 주기 역학에서의 변화에 대해, 예를 들어, 유세포 분리장치(FACS)와 함께 표준 세포 분리법을 이용하여 평가할 수 있다.
생체내 독성 테스트는 표준 절차에 의하여, 예를 들어, 다양한 농도의 후보 화합물을 적절한 동물 모델에 주입함으로써 실시될 수 있다. 화합물은 한번 주입될 수 있거나, 또는 수일에 걸쳐 반복 투여될 수 있다. 동물의 사망률, 행동 변화, 외형, 및 체중을 적절한 시기에 걸쳐 모니터하여 화합물의 독성 효과를 평가할 수 있다. 평가 기간이 완료된 후, 동물들을 살처분하고, 관련 장기의 외형 및 중량을 측정할 수 있다. 필요한 경우, 추가적인 평가, 예를 들어, 혈액학적 프로파일, 조직구조, 및 간 효소 분석에 관한 평가를 실시할 수 있다. 화합물을 생체내 항암 테스트하는 동안 화합물의 독성에 대한 표지를 얻을 수도 있다.
IV. 화합물의 용도
본 발명의 화합물들은 피험체에서 암을 치료, 안정화 또는 억제하기 위해 사용될 수 있다. 본 문단의 내용에서, 화합물들은 세포독성 또는 세포증식 억제 효과를 발휘하여, 종양의 크기를 감소시키거나, 종양의 크기 증가 속도를 저하 또는 크기 증가를 억제하거나, 종양의 소멸 또는 제거와 재발 사이의 무질병 생존 시간을 증가시키거나, 종양의 초기 또는 후속 발생(예컨대, 전이)을 억제하거나, 종양이 진행하기까지의 시간을 증가시키거나, 종양과 관련된 하나 이상의 유해 증상을 감소시키거나, 암을 지닌 피험체의 총 생존 시간을 증가시키는 결과를 가져올 수 있다.
예시적인 종양에는 백혈병, 골수종 및 림프종을 비롯한 혈액 신생물(hematologic neoplasma); 전립선암 및 편평상피세포 암을 비롯한 암종(carcinomas); 흑색종 및 육종이 포함되나 이에 제한되는 것은 아니다. 암종 및 육종은 또한 "고형 종양"으로도 빈번히 언급된다. 통상 발생하는 고형 종양의 예에는 뇌, 유방, 자궁경부, 결장, 두경부(head and neck), 신장, 폐, 난소, 췌장, 전립선, 위 및 자궁의 암, 비소세포 폐암 및 대장암이 포함되나, 이에 제한되는 것은 아니다. 다양한 형태의 림프종 또한 고형 종양이 형성되어 생길 수 있으므로, 이 또한 빈번히 고형 종양인 것으로 간주된다.
그러므로 본 발명의 한 구체예에 따라 치료될 수 있는 암에는 백혈병; 선암 및 편평상피세포 암종을 비롯한 암종이 포함되나 이에 제한되는 것은 아니다. 또한 상기 설명한 바와 같이 암종은 빈번히 "고형 종양"으로 언급되며, 본 발명에 따라 치료될 수 있는 통상 발생하는 고형 종양의 예에는 항문암, 방광암, 결장암, 대장암, 십이지장암, 위암, 폐(비소세포)암, 식도암, 전립선암, 직장암 및 소장암이 포함되나 이에 제한되는 것은 아니다. 따라서, 본 발명의 한 구체예는 백혈병, 방광암, 폐(비소세포)암, 전립선암 및 위장관(GI tract)의 암으로 된 군에서 선택된 암의 치료에 있어서 구조식 (I)의 화합물의 용도를 제공하는데, 여기서 위장관의 암에는 항문암, 결장암, 대장암, 십이지장암, 위암, 식도암, 직장암 및 소장암이 포함되나 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 한 구체예는 전립선암, 비소세포 폐암, 결장암, 신장암, 췌장암, 백혈병, 림프종 및/또는 뇌 암/종양 중 하나 이상의 치료에 있어서 본 발명의 화합물의 용도를 제공한다.
용어 "백혈병"은 널리 혈액 생성 장기들의 진행성 악성 질병을 말한다. 백혈병은 일반적으로 비정상적인 백혈구세포 및 혈액 및 골수에 있는 이들의 전구체의 증식 및 발달로 특징지워 지지만, 미성숙 적혈구세포에 영향을 미치는 적백혈병과 같은 그 외 다른 혈액 세포의 악성 질병을 의미할 수도 있다. 백혈병은 일반적으로 (1) 질병의 기간 및 특성-급성 또는 만성; (2) 관련 세포의 유형-골수계 (골수성), 림프(림프행성) 또는 단핵구성, 및 (3) 혈액 중의 비정상 세포수의 증가 또는 비-증가-백혈성 또는 무백혈성 (아백혈성)에 근거하여 임상적으로 분류된다. 백혈병에는, 예를 들어, 급성 비림프구성 백혈병, 만성 림프구성 백혈병, 급성 과립구성 백혈병, 만성 과립구성 백혈병, 급성 전골수구성 백혈병, 성인 T-세포 백혈병, 무백혈병성 백혈병, 무백혈병성 백혈병, 호염기구성 백혈병, 아세포성 백혈병, 소(bovine) 백혈병, 만성 골수성 백혈병, 피부 백혈병, 배아 백혈병, 호산구성 백혈병, 그로스형(Gross') 백혈병, 털세포 백혈병, 성혈세포성(hemoblastic) 백혈병, 혈구모세포성 백혈병, 조직구 백혈병, 줄기 세포 백혈병, 급성 단핵구 백혈병, 백혈구감소성 백혈병, 림프성(lymphatic) 백혈병, 림프모구성(lymphoblastic) 백혈병, 림프구성(lymphocytic) 백혈병, 림프행성(lymphogenous) 백혈병, 림프(lymphoid) 백혈병, 림프육종세포성 백혈병, 거대 세포 백혈병, 거핵구성 백혈병, 소골수아구성 백혈병, 단핵구 백혈병, 골수아구세포성 백혈병, 골수성 백혈병, 골수 과립구성 백혈병, 골수단핵구성 백혈병, 네겔리(Naegeli) 백혈병, 형질 세포(plasma cell) 백혈병, 형질세포성(plasmacytic) 백혈병, 전골수구성 백혈병, 리이더 세포(Rieder cell) 백혈병, 쉴링(Schilling's) 백혈병, 줄기 세포 백혈병, 아백혈성 백혈병, 및 미분화세포성(undifferentiated cell) 백혈병이 포함된다.
용어 "암종"은 주변 조직을 침윤시켜 전이를 일으키는 경향이 있는 상피조직 세포들로 이루어진 악성 신생물을 말한다. 용어 "암종"은 또한 선암을 포함한다. 선암은 선 모양 (분비선) 성질을 가지는 기관들을 구성하는 세포들에서 유래하거나, 위장관 또는 기관지 상피세포와 같은 중공 내장에 늘어서 있는 세포들에서 유래하는 암종이며, 폐와 전립선의 선암을 포함한다.
본 발명에 따르면, 구조식 (I) 및 구조식 (IV) 그리고 이들의 아속에 따른 화합물은 다양한 단계 및 등급의 암 세포, 종양 및/또는 암 발달 및 진행을 치료하기 위하여 사용될 수 있다. 그러므로 본 발명은, 작고 서서히 성장하며, 국소적이고 및/또는 비공격성일 수 있는 초기 신생물을 포함하는 초기 단계의 암 치료에서, 예를 들어, 질병을 치유하거나 암 퇴화를 유발할 목적으로, 중기 단계의 치료에서 그리고 예를 들어, 질병의 진행 속도를 늦추기 위해, 전이를 감소시키기 위해 또는 환자의 생존율을 증가시키기 위하여, 진행성 및/또는 전이성 및/또는 공격성 신생물(neoplasias)을 포함하는 말기 단계의 암 치료에서, 조합물의 사용을 고려한다. 유사하게는, 이러한 조합물들을 저급 암, 중등 암 및/또는 고등 암의 치료에서 사용할 수도 있다.
본 발명은 또한 화합물들이 지연성 암, 국소 재발성, 원격 재발성을 비롯한 재발성 암 및/또는 불응성 암 (즉, 치료에 반응하지 않은 암), 전이성 암, 국소 진행성 암 및 공격성 암의 치료에 사용될 수 있음을 고려한다. 그러므로, "진행성" 암은 국소 진행 암과 전이성 암을 포함하며, 환자에게서 질병이 명백함을 의미하는데, 여기서 이러한 명백한 질병은 수술 또는 방사선치료와 같은 국소적 양상의 치료에 의해 잘 치유되지 않는다. 용어 "전이성 암"은 신체의 한 부분으로부터 다른 부분으로 퍼져나간 암을 의미한다. 진행성 암 또한 절제불가능한, 즉, 이미 주변 조직으로 퍼져서 수술로 제거되지 못할 수 있다.
당업자는 상기 범주의 많은 부분이 중복될 수 있음을, 예를 들어, 공격성 암은 통상 또한 전이성이기도 함을 이해할 것이다. 본 명세서에서 사용되는 "공격성 암"은 급속하게 성장하는 암을 의미한다. 당업자는, 유방암 또는 전립선암과 같은 일부 암에 있어서는, 용어 "공격성 암"이 주어진 암에 관한 재발 시간 분포범위 중 대략 초기 2/3 이내에 재발된 진행성 암을 의미하지만, 반면, 소형세포 폐암종 (SCLC)과 같은 다른 유형의 암에 있어서는 공격성인 것으로 간주되는 암이 거의 모든 경우에 급속히 성장하는 암을 나타냄을 이해할 것이다. 그러므로 상기 용어는 특정한 암 유형의 분과를 다룰 수 있고, 또는 모든 그 외 다른 암 유형을 포함할 수 있다.
또한 상기 화합물들은 다약제 내성 종양을 비롯한 약제 내성 암을 치료하는데 사용될 수도 있다. 당업계에 공지된 바와 같이, 화학요법에 대한 암세포들의 내성은 암 관리에 있어서 핵심적인 문제들 중 하나이다.
전립선과 같은 특정 암은, 호르몬 요법에 의해, 즉, 신체의 천연 호르몬을 차단함으로써 특정 암의 성장속도를 저하시키거나 성장을 멈추게 하는 호르몬 또는 항-호르몬 약제를 사용하여 치료될 수 있다. 이러한 암은 호르몬 요법에 대하여 내성을 발달시키거나 본질적으로 내성을 지닐 수 있다. 본 발명은 이러한 "호르몬-내성" 또는 "호르몬-불응성" 암의 치료에서 상기 화합물들을 사용하는 것을 추가로 고려한다.
또한 본 발명은 암 세포들의 성장을 선택적으로 억제하는 "감응제(sensitizing agent)"와 같은 화합물의 사용도 고려한다. 이러한 경우에, 상기 화합물만으로는 암 세포에 대한 세포독성 효과를 가지지 못하지만, 암 세포들을 약화시키는 수단을 제공하여 기존의 항암 치료요법을 이용하여 얻는 이점을 더더욱 촉진시키거나, 그 외 다른 방식으로 상기 치료요법들의 효력을 높인다.
그러므로 본 발명은 하나 이상의 항암 치료요법과 함께 치료적 유효량의 하나 이상의 화합물들을 피험체에 투여하는 것을 고려한다. 상기 화합물(들)은 항암 치료요법으로 처리하기 전, 처리하는 동안 또는 처리한 후 투여될 수 있다. 항암 치료요법은 암 세포들의 성장 및/또는 전이를 억제 또는 지연시키는 화합물, 조성물 또는 치료법이다. 이러한 항암 치료요법에는, 화학치료 약제 처리, 방사선, 유전자 치료, 호르몬 조절, 면역치료 및 상보적 올리고뉴클레오타이드 치료가 포함되나 이에 제한되는 것은 아니다. 유용한 화학치료 약제의 예에는, 하이드록시유레아, 부설판, 시스플라틴, 카보플라틴, 클로람부실, 멜팔란, 시클로포스파미드, 이포스파미드, 다노루비신, 독소루비신, 에피루비신, 미톡산트론, 빈크리스틴, 빈블라스틴, 나벨빈® (비노렐빈), 에토포시드, 테니포시드, 파클리탁셀, 도세탁셀, 젬시타빈, 사이토신, 아라비노시드, 블레오마이신, 네오칼시노스타틴, 수라민, 탁솔, 미토마이신 C 등이 포함되나 이에 제한되는 것은 아니다. 본 발명의 화합물들은 또한 둘 이상의 화학 치료제를 사용하는 표준 복합 치료요법과 함께 사용하기에 적합하다. 본 발명에서 사용하는 항암 치료는 앞으로 개발되는 신규 화합물 또는 치료법을 포함함을 이해하여야 한다.
V.약학적 조성물
본 발명의 화합물들은 통상적으로 투여에 앞서 조제된다. 그러므로 본 발명은 하나 이상의 본 발명의 화합물 및 약학적으로 허용가능한 담체, 희석제 또는 부형제를 포함하는 약학적 조성물을 제공한다. 이러한 약학적 조성물은 공지된 그리고 용이하게 이용가능한 성분들을 이용하여 공지의 절차에 따라 제조된다. 본 발명은 하나 이상의 공지된 암 화학치료제와 조합하여 본 발명의 화합물을 하나 이상 포함하는 약학적 조성물 또한 고려한다.
본 발명의 화합물 또는 이러한 화합물을 포함하는 약학적 조성물은 기존의 비-독성을 띠는 약학적으로 허용가능한 담체, 보조제 및 매질을 함유하는 투약 단위 제형으로 경구적으로, 국소적으로, 비경구적으로, 흡입 또는 분사에 의해, 또는 직장내 투여될 수 있다. 통상적인 치료과정에서, 활성 화합물을 작용할 부위에 국소 투여하기 위해, 소수성 또는 친수성 크림 또는 로션과 같은 조성물을 형성하기에 허용가능한 매질에 혼입하거나, 경구, 직장 또는 비경구 투여에 적합한 형태, 가령, 시럽, 엘릭서제, 정제, 트로키제, 로젠지제, 경성 또는 연성 캡슐, 알약, 좌제, 유성 또는 수성 현탁액, 현탁용 분말 또는 과립, 에멀젼, 주사제, 또는 용액에 혼입시킨다. 본 명세서에서 사용되는 비경구라는 용어에는 피하 주입, 내피, 관절내, 정맥내, 근육내, 혈관내, 척수내, 경질막내 주사 또는 주입 기법이 포함된다.
또한 본 발명은 하나 이상의 본 발명의 화합물 및 매질, 가령, 인공막 매질 (리포좀, 지질 마이셀 등을 포함), 미세입자 또는 미세캡슐을 포함하는 약학적 조성물을 제공한다.
경구적으로 사용하기 위한 조성물은 고형 또는 액형 단위 투약 형태로 제조될 수 있다. 액형 단위 투약 형태는 약학적 조성물 제조에 관한 해당 업계에 공지된 절차에 따라 제조될 수 있으며, 이러한 조성물은 약학적으로 우수하고 맛있는 제형을 제공하기 위하여 감미제, 착향제, 착색제 및 보존제로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 제제를 함유할 수 있다. 엘릭서제는 방향성 착향제와 더불어 당 및 사카린과 같은 적합한 감미제와 함께 하이드로알콜 (예컨대, 에탄올) 매질을 이용함으로써 제조된다. 현탁액은 아카시아, 트라가칸트, 메틸셀룰로오스 등과 같은 현탁제의 도움을 받아 수성 매질을 사용하여 제조될 수 있다.
정제와 같은 고형 제형은 상기 활성 성분을 정제 제조에 적합한 비-독성의 약학적으로 허용가능한 부형제와의 혼합물로 함유한다. 이러한 부형제는 예를 들어, 탄산 칼슘, 탄산 나트륨, 젖당, 인산 칼슘 또는 인산 나트륨과 같은 비활성 희석제: 과립화 및 분해제 (granulating and disintegrating agents), 예를 들어, 옥수수 전분, 또는 알긴산: 결합제, 예를 들어, 전분, 젤라틴 또는 아카시아, 그리고 윤활제, 예를 들어 스테아르산 마그네슘, 스테아르산 또는 탈크 및 그 외 다른 기존 성분들, 가령, 디칼슘 포스페이트, 마그네슘 알루미늄 실리케이트, 칼슘 설페이트, 전분, 젖당, 메틸셀룰로오스, 및 기능적으로 유사한 물질들일 수 있다. 정제는 코팅처리되지 않을 수도 있고 위장관에서의 분해 및 흡수를 지연시켜 보다 장기간에 걸쳐 지속적인 작용을 제공하도록 하기 위한 공지의 기술들을 이용하여 코팅처리될 수도 있다. 예를 들어, 글리세릴 모노스테아레이트 또는 글리세릴 디스테아레이트와 같은 시간을 지연시키는 물질이 사용될 수 있다.
경구 사용을 위한 제형은, 활성 성분이 비활성의 고형 희석제, 예를 들어, 탄산 칼슘, 인산 칼슘 또는 카올린과 혼합되어 있는 경질의 젤라틴 캡슐로서, 또는 활성 성분이 수성 매질 또는 유성 매질, 예를 들어 땅콩 오일, 유동 파라핀 또는 올리브 오일과 혼합되어 있는 연성 젤라틴 캡슐로서 제공될 수도 있다. 연성 젤라틴 캡슐은 허용가능한 식물성 오일, 경유동 바셀린(light liquid petrolatum) 또는 그 외 다른 비활성 오일과 화합물의 슬러리를 캡슐화 기계를 이용하여 제조한다.
수성 현탁액은 수성 현탁액 제조에 적합한 부형제와의 혼합물로 활성 물질을 함유한다. 이러한 부형제는 현탁화제, 예를 들어 소듐 카르복실메틸셀룰로오스, 메틸 셀룰로오스, 하이드로프로필메틸셀룰로오스, 소듐 알지네이트, 폴리비닐파이롤리돈, 고무 트라가칸트 및 고무 아카시아이고: 분산 또는 습윤제는 천연 포스파타이드(phosphatide), 예를 들어, 레시틴, 또는 지방산과 알킬렌 옥사이드의 축합 생성물, 예를 들어 폴리옥시에틸렌 스테아레이트, 또는 장쇄 지방족 알콜과 에틸렌 옥사이드의 축합 생성물, 예를 들어 헵타-데카에틸렌옥시세탄올, 또는 지방산과 헥시톨에서 유도된 부분 에스테르와 에틸렌 옥사이드의 축합 생성물, 가령, 폴리옥시에틸렌 솔비톨 모노올레이트, 또는 지방산과 헥시톨 무수물에서 유도된 부분 에스테르와 에틸렌 옥사이드의 축합 생성물, 예를 들어, 폴리에틸렌 솔비탄 모노올레이트일 수 있다. 또한 수성 현탁액은 하나 이상의 보존제, 예를 들어 에틸, 또는 n-프로필- p-하이드록시 벤조에이트, 하나 이상의 착색제, 하나 이상의 착향제 또는 자당이나 사카린과 같은 하나 이상의 감미제를 함유할 수도 있다.
유성 현탁액은 식물성 오일, 예를 들어, 땅콩 오일, 올리브 오일, 참기름 또는 코코넛 오일, 또는 유동 파라핀과 같은 미네랄 오일에 활성 성분들을 현탁시켜 제조될 수 있다. 유성 현탁액은 증점제, 예를 들어 밀랍, 경질 파라핀 또는 세틸 알콜을 함유할 수 있다. 맛있는 경구 제형을 제공하기 위하여 상기 설명한 바와 같은 감미제 및 착향제가 추가될 수 있다. 이러한 조성물들은 아스코르브산과 같은 항산화제를 첨가하여 보존될 수 있다.
물을 첨가하여 수성 현탁액을 제조하기에 적합한 현탁용 분말 및 과립은 분산 또는 습윤제, 현탁화제 및 하나 이상의 보존제와의 혼합물로 활성 성분을 제공한다. 적합한 분산 또는 습윤제 및 현탁화제는 이미 상기 언급한 바와 같이 예시되어 있다. 추가 부형제, 예를 들어 감미제, 착향제 및 착색제 또한 존재할 수 있다.
본 발명의 약학적 조성물은 수중유 에멀젼의 형태로 존재할 수도 있다. 유상(oil phase)은 식물성 오일, 예를 들어, 올리브 오일 또는 땅콩 오일, 또는 미네랄 오일, 예를 들어, 유동 파라핀 또는 이들의 혼합물 일 수 있다. 적합한 에멀젼화제는 천연 고무, 예를 들어, 고무 아카시아 또는 고무 트라가칸트, 천연 포스파타이드, 예를 들어 대두, 레시틴, 및 지방산 및 헥시톨로부터 유도된 에스테르 또는 부분 에스테르, 무수물, 예를 들어 솔비탄 모노올레이트, 및 상기 부분 에스테르와 에틸렌 옥사이드의 축합 생성물, 예를 들어 폴리옥시에틸렌 솔비탄 모노올레이트일 수 있다. 에멀젼은 또한 감미제 및 착향제를 함유할 수도 있다.
약학적 조성물은 멸균의 주사가능한 수성 또는 유성(oleaginous) 현탁액의 형태로 존재할 수 있다. 이러한 현탁액은 상기 언급했던 적합한 분산 또는 습윤제 및 현탁화제를 사용하여 공지된 기술에 따라 조제될 수 있다. 또한 멸균의 주사가능한 제형은 비독성의 비경구적으로 허용가능한 희석제 또는 용매에 용해시킨 멸균의 주사가능한 용액 또는 현탁액, 예를 들어, 1,3-부탄디올에 녹인 용액으로서 존재할 수도 있다. 사용될 수 있는 허용가능한 매질 및 용매 중에는, 물, 링거액 및 등장성 식염수가 있다. 이외에도, 멸균의 고정유가 용매 또는 현탁 매질로서 통상 사용된다. 이러한 목적으로 합성 모노- 또는 디글리세라이드를 비롯한 임의의 무자극 고정유가 사용될 수 있다. 이외에도, 올레산과 같은 지방산은 주사제의 제조시 그 용도를 찾을 수 있다. 또한 국소 마취제, 보존제 및 완충제와 같은 보조제들도 상기 주사가능한 용액 또는 현탁액에 포함시킬 수 있다.
일반식 (I)의 화합물(들)은 약제의 직장 투여를 위한 좌제의 형태로 함께 또는 개별적으로 투여될 수 있다. 이들 조성물들은 상기 약제를, 상온에서는 고체이지만 직장 온도에서는 액체여서 직장에서 녹아 약제를 방출시키는 적합한 무-자극성(non-irritating) 부형제와 혼합하여 제조될 수 있다. 이러한 물질들에는 코코아 버터 및 폴리에틸렌 글리콜이 포함된다.
그 외 다른 약학적 조성물 및 이러한 약학적 조성물의 제조 방법은 당업계에 공지이며, 예를 들어, "Remington : The Science and Practice of Pharmacy" (formerly "Remingtons Pharmaceutical Sciences"); Gennaro, A., Lippincott, Williams & Wilkins, Philidelphia, PA (2000)에 기재되어 있다.
VI . 화합물의 투여
본 발명의 화합물들은 치료될 암에 따라 다양한 경로로 피험체에 투여될 수 있는데, 예를 들어, 이들 화합물들은 투약 단위 제형으로 경구적으로, 국소적으로, 비경구적으로, 흡입 또는 분사에 의해, 또는 직장으로 투여될 수 있다. 한 구체예에서, 화합물들은 피험체의 혈류에 순간 주사(bolus injection) 또는 주입(infusion)함으로써 또는 경구 투여에 의해 피험체에 전신 투여된다. 본 발명의 화합물을 하나 이상의 공지의 화학치료제와 조합하여 사용하는 경우, 화합물들은 공지의 약학치료제의 투여에 앞서, 또는 투여 후에 투여될 수 있거나, 또는 동시에 투여될 수 있다. 또한 하나 이상의 화학치료제는 예를 들어, 순간 주사, 주입, 또는 경구 투여에 의해 전신 투여될 수도 있다.
본 발명의 화합물은 (1차 치료에 대한) 선행 보조요법의 일부로서, 또는 보조 요법 섭생(regimen)의 일부로서 사용될 수 있다. 본 발명은 진행성 및/또는 공격성 신생물 (즉, 수술 또는 방사선치료와 같은 국소적 양상의 치료에 의해서는 잘 치유되지 않는 피험체의 명백한 질병), 전이성 질병, 국소 진행성 질병 및/또는 불응성 종양 (즉, 치료에 반응하지 않은 암 또는 종양)의 치료를 비롯한, 종양 발달 및 진행에서의 다양한 단계에서 본 발명의 화합물을 이용하는 것을 고려한다.
"1차 치료(primary therapy)"는 피험체에서 암의 초기 진단시에 하는 1차 항암 요법(first line of treatment)을 말한다. 1차 치료의 예로는 수술, 광범위한 화학치료 및 방사선치료가 포함될 수 있다. "보조 요법"은 1차 치료에 후속하여 재발의 위험이 있는 피험체에 투여되는 치료요법을 의미한다. 전신성 보조 치료요법은 통상적으로 재발을 지연시키거나, 생존을 연장시키거나 피험체를 치유하기 위하여 1차 치료 후 바로 시작한다.
본 발명의 화합물은 1차 치료 또는 보조 요법의 일부로서 하나 이상의 그 외 다른 화학 치료제와 조합하여 또는 단독으로 사용될 수 있는 것으로 여겨진다. 본 발명의 화합물과 표준 화학치료요법을 병용하는 것은 화학치료요법의 효능을 개선시키는 작용을 할 수 있으므로, 표준 암 치료요법을 개선시키기 위하여 사용될 수 있다. 이러한 적용성은 표준 치료에 불응하는 약제-내성 암의 치료에서 중요할 수 있다. 약제-내성의 암은 예를 들어, 종양 세포 개체군의 이종성, 화학치료요법에 대한 반응의 변질 및 악성 가능성의 증가로부터 유발될 수 있다. 이러한 변화는 빈번히 진행된 질병 단계에서 더욱 두드러진다.
투여되는 투약량은 제한을 정할 필요는 없으나, 통상 유효량이 될 것이다. 투약량은 원하는 약리학적 및 생리학적 효과에 도달하기 위하여 무활성(active free) 약제가 대사적으로 방출될 때 투약 제형으로부터 생성되는 약리학적 무활성 형태의 몰수에 기초하여 통상적으로 등가가 될 것이다. 조성물은 단위 투약 형태로 조제될 수 있다. 용어 "단위 투약 형태"는 인간 피험자 및 그 외 다른 포유동물에 한번 투약하기에 적합한 물리적으로 분리된 단위를 의미하며, 각각의 단위는 원하는 치료 효과를 생성하기 위하여 계산된 예정된 양의 활성 물질을 적합한 약학적 부형제와 함께 함유한다. 각 투약 단위에서 화합물(들)에 관한 범위의 예는 약 0.05 내지 약 100 mg, 또는 보다 통상적으로는, 약 1.0 내지 약 50 mg 범위이다.
본 발명의 화합물의 일일 투약량은 통상적으로 1회 또는 수회 투약으로 체중 1kg 당 약 0.01 내지 약 100 mg 범위에 속할 것이다. 그러나 투여되는 화합물(들)의 실제량은 치료되어야 하는 상태, 선택된 투약 경로, 실제 투여된 화합물, 개개 환자의 연령, 체중 및 반응, 그리고 환자 증상의 심각도를 비롯한 관련 정황들을 고려하여 의사가 결정함을 이해하게 될 것이다. 상기 투약량 범위는 단지 한 예로서 주어진 것이며 본 발명의 범위를 어떤 방식으로든 제한하고자 하는 것이 아니다. 일부 예에서, 상기 범위의 하한 미만의 투약량 수준이 알맞을 수도 있으나, 다른 경우에서는, 예를 들어, 먼저 더 많은 투약량을 하루에 걸쳐 투여하기 위해 몇번의 더 작은 투약량으로 나눔으로써 유해한 부작용 유발없이 더 많은 양의 투약량이 사용될 수도 있다.
VII. 암 환자에게 임상 시험
당업자는 구조식 (I)의 화합물의 시험관내 및 동물 모델에서의 유효성을 입증한 후, 암 치료에서의 상기 화합물의 효능을 추가로 평가하고 치료 용도에 관한 감독기관의 승인을 얻기 위해 이 화합물을 표준 GLP 동물 독성학 및 약동학 연구를 거치게 한 다음, 임상 시험에 들어가야 함을 이해할 것이다. 당업계 공지된 바와 같이, 임상 시험은 I, II, III, 및 IV 단계로 식별되는 테스트 단계들을 거쳐 진행된다.
먼저, 선택된 구조식 (I)의 화합물을 I 단계 시험에서 평가하게 되는데, 이 단계의 시험은 통상 공개 임상 시험이다. 통상적으로 I 단계 시험은 상기 화합물에 있어서 가장 좋은 투여 방식 (예를 들어, 알약으로 또는 주사로), 투여 빈도 및 독성을 결정하기 위하여 사용된다. I 단계 연구는 빈번히 환자의 신체에서 구조식 (I)의 화합물의 효과를 평가하기 위한, 혈액 시험 및 생체검사와 같은 실험실 테스트를 포함한다. I 단계 시험을 위하여, 소그룹의 암 환자들을 특정 투약량의 구조식 (I)의 화합물로 처리한다. 시험하는 동안, 화합물과 관련된 최대 내성 용량 (MTD) 및 용량-제한 독성 (DLT)을 결정하기 위하여 일반적으로 그룹별로 투약량을 증가시킨다. 이 과정은 후속하는 II 단계 시험에서 사용하기에 적합한 투약량을 결정한다.
II 단계 시험은 본 발명에 따른 화합물들의 유효성 및 안정성을 추가로 평가하기 위하여 실시될 수 있다. II 단계 시험에서, 이들 화합물들을 한 가지 특정 유형의 암 또는 관련된 암을 앓는 환자군에게, I 단계 시험에서 유효한 것으로 나타난 투약량을 이용하여 투여한다.
III 단계 시험은 화합물을 어떻게 표준의, 또는 가장 널리 허용되는 치료법과 비교하는지를 결정하는데 중점을 둔다. III 단계 시험에서, 둘 또는 그 이상 중 하나의 "군(arm)"에 환자들을 무작위로 할당한다. 예를 들어, 두 개의 군으로 된 시험에서, 하나의 군은 표준 치료를 받게 되고(대조군), 다른 하나의 군은 본 발명에 따른 화합물을 이용한 치료를 받게 된다(시험군).
IV 단계 시험은 화합물의 장기 안정성(long-term safety) 및 유효성을 추가로 평가하기 위하여 사용된다. IV 단계 시험은 I, II 및 III 단계 시험들보다 덜 일반적이며, 화합물을 표준 용도에 대하여 승인받은 이후에 이루어지게 될 것이다.
A. 임상 시험을 위한 환자의 적격성
참여자 적격성 기준은 일반적인 것(예를 들어, 연령, 성별, 암 유형)에서부터 특수한 것 (예를 들어, 이전 치료 유형 및 치료횟수, 종양 특성, 혈액 세포수, 장기 기능)까지의 범위에 이를 수 있다. 또한 적격성 기준은 시험 단계에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, I 단계 및 II 단계 시험에서, 상기 기준은 빈번히 비정상적인 장기 기능 또는 그 외 다른 요소들로 인하여 위험이 있을 수 있는 환자들을 시험 치료로부터 배제시킨다. II 및 III 단계 시험에서 질병 유형 및 단계, 이전 치료 회수 및 유형에 관한 추가적인 기준이 빈번히 포함된다.
I 단계 암 시험은 통상적으로 다른 치료 사항들이 효과적이지 않았던 15 내지 30명의 참여자들로 이루어진다. II 단계 시험은 통상적으로 이미 화학치료, 수술, 또는 방사선 치료를 받았으나 그 치료가 효과적이지 않았던 최대 100명의 참여자들로 이루어진다. II 단계 시험의 참여는 빈번히 사전에 받았던 치료에 기초하여 제한된다. III 단계 시험은 대개 수백 내지 수 천명의 참여자로 이루어진다. 본 발명에 따른 화합물과 표준 치료법의 유효성 간에 실제로 차이가 존재하는지 여부를 결정하기 위하여 이러한 많은 수의 참여자가 필요하다. III 단계는 질병 연속체(continuum)를 다루기 위하여 새로이 암을 진단받은 환자들에서부터 광범위한 질병을 앓는 환자들에 이르는 범위의 환자들로 이루어질 수 있다.
당업자는 이 치료법이 보다 좁게 한정된 개체군에 대하여 효과적일 수 있는지 여부를 결정하기 위하여 연구 개체군을 너무 다양하게 하지 않고 가능한 한 포괄적으로 되도록 설계되어야 함을 이해할 것이다. 시험에 포함되는 개체군을 더욱 다양하게 할수록, 결과는 일반 개체군에까지, 특히 III 단계 시험에서 적용할 수 있다. 임상 시험의 각 단계에서 적절한 참여자를 선택하는 것은 당업자의 통상의 능력 범위에 속하는 것으로 간주한다.
B. 처리전 환자의 평가
연구를 시작하기에 앞서, 환자를 먼저 분류하기 위하여 당업계에 공지된 몇가지 측정이 사용될 수 있다. 환자들을 먼저, 예를 들어, 동부 종양학 협력 그룹 (Eastern Cooperative Oncology Group, ECOG)의 전신 상태(Performance Status) (PS) 척도를 사용하여 평가할 수 있다. ECOG PS는 환자의 질병 진행 평가에 관하여 널리 허용되는 표준으로 환자의 기능 손상으로써 측정되는데, ECOG PS 0은 기능 손상이 없음을 나타내며, ECOG PS 1 및 2는 환자에게 보다 큰 기능 손상이 진행중이지만 여전히 보행이 가능함을 나타내고, ECOG PS 3 및 4는 무능력함이 진행중이고 가동성이 없음을 나타낸다. 환자의 전체적인 삶의 질은, 예를 들어, McGill의 삶의 질 검사지(McGill Quality of Life Questionnaire, MQOL) (Cohen 외 (1995) Palliative Medicine 9:207-219)를 이용하여 평가할 수 있다. MQOL은 육체적인 증상들; 육체적, 정신적 및 실존적인 행복; 가족지지(support); 및 전체적인 삶의 질을 측정한다. 메스꺼움, 기분, 식욕, 불면, 가동성 및 피로와 같은 증상을 평가하기 위하여 McCorkle과 Young이 개발한 ((1978) Cancer Nursing 1:373-378) 신체적 증상 검사지 (Symptom Distress Scale, SDS)를 사용할 수 있다. 또한 질병의 유형 및/또는 단계 및/또는 종양 크기에 따라 환자들을 분류할 수도 있다.
C. 약동학 모니터링
I 단계 기준을 충족시키기 위하여, 예를 들어, 일정한 간격으로 수집한 샘플들, 가령, 혈액 또는 소변을 화학적으로 분석하여 화합물의 분포를 모니터한다. 예를 들어, 샘플들을 주입 시작 후 최대 약 72시간이 될 때까지 일정한 간격으로 채취할 수 있다. 한 구체예에서, 각각의 화합물 주입 시작 후 0, 0.33, 0.67, 1, 1.25, 1.5, 2, 4, 6, 8, 12, 24, 48 및 72시간에 샘플들을 채취한다.
분석을 즉각 실시하지 않는다면, 샘플들은 수집된 후 분석을 실시할 수 있을 때까지 드라이 아이스와 함께 넣어두고 후속적으로 냉동고로 옮겨져 -70℃에서 보관될 수 있다. 샘플들은 당업계에 공지된 표준 기술을 사용하여 분석을 위해 준비될 수 있으며, 존재하는 화합물의 양은, 예를 들어, 고성능 액체 크로마토그래피 (HPLC)로 결정할 수 있다.
능숙한 임상 약리학자와 협력하여 약동학 데이터를 생성하고 분석할 수 있으며, 이러한 데이터는 예를 들어, 청소율(clearance), 반감기 및 최대 혈장 농도를 결정하기 위하여 사용될 수 있다.
D. 환자의 결과 모니터링
임상 시험의 결과변수(endpoint)는 평가중인 화합물의 유효성을 나타내는 측정가능한 결과이다. 이러한 결과변수는 시험 시작에 앞서 설정되며, 임상 시험의 유형 및 단계에 따라 달라질 것이다. 결과변수의 예에는, 예를 들어, 종양 반응률-특정량에 의해 종양의 크기가 감소한 임상 시험 참여자의 비율, 통상 백분율로 기재; 무질병 생존기간-암 발생 또는 재발 없이 참여자가 생존한 시간의 양, 통상 개월수로 측정; 총 생존기간-통상 임상 시험 시작시부터 사망시까지 측정된 참여자가 살아온 시간의 양이 포함된다. 진행성 및/또는 전이성 암에 있어서, 질병 안정화도-질병이 안정화된, 예를 들어, 종양(들)이 성장 및/또는 전이를 멈춘 임상 시험 참여자의 비율이 결과변수로서 사용될 수 있다. 그 외 다른 결과변수에는 독성 및 삶의 질이 포함된다.
종양 반응률은 II 단계 임상시험에서의 전형적인 결과변수이다. 그러나 치료가 환자의 종양 크기를 감소시키고 무질병 생존기간을 연장시켰다 하더라도, 총 생존기간을 연장시키지 못할 수도 있다. 이러한 경우, 총 생존기간을 연장시키는 것에 대한 부작용 및 실패는 무질병 생존기간이 더 길어진 것에 대한 이익보다도 중요할 수 있다. 그 대신, 종양이 없었던 기간동안 환자의 삶의 질 개선은 그 외 다른 요인들보다도 중요할 수 있다. 그러므로 종양 반응률은 빈번히 임시적이고 환자에 대해 장기간 생존이라는 이점으로 해석되지 않을 수 있기 때문에, 종양 반응률은 II 단계 임상시험에서 치료의 유효성에 대한 합당한 측정치가 되는 반면, 환자의 생존기간 및 삶의 질은 통상적으로 III 단계 임상시험에서의 결과변수로 사용된다.
VIII. 키트
본 발명은 하나 이상의 본 발명의 화합물을 함유하는 치료 키트를 추가로 제공한다. 한 구체예에서, 치료 키트는 암 치료에 사용하기 위한 것이다. 키트의 내용물은 동결건조될 수 있으며, 키트는 동결건조된 구성성분들을 복원시키기 위한 적절한 용매를 추가로 함유할 수 있다. 개개의 키트성분들은 별개의 용기에 포장되며, 이러한 용기와 관련하여 제조사, 약제 또는 생물학적 제품의 사용 또는 판매를 규제하는 정부 기관이 규정한 형태의 게시물이 있을 수 있으며, 이러한 게시물은 인간 또는 동물 투여를 위한 사용 또는 판매에 관하여 제조사가 받은 허가를 반영한다.
키트의 구성성분들이 하나 이상의 액상 용액으로 제공되는 경우, 이러한 액상 용액은 수용액, 예를 들어 멸균 수용액일 수 있다. 생체내 사용을 위하여, 화합물들은 약학적으로 허용가능한 주사가능한 조성물로 조제될 수 있다. 이러한 경우에, 용기부는 자체로 흡입기, 주사기, 피펫, 점안기(eye dropper), 또는 그 외 이와 유사한 기구들이 될 수 있으며, 상기 제형물을 이러한 기구들로부터 폐와 같은 피험체의 감염 부위에 처리하거나, 피험체 내부에 주사하거나, 또는 키트의 또다른 구성성분들과 혼합하여 처리할 수 있다.
또한 하나 이상의 본 발명의 화합물을 하나 이상의 표준 화학치료제와 조합하여 포함하는, 병용 치료에 사용하기 위한 약학 키트 또는 팩(pack)이 본 발명에 의해 고려된다.
이제 본 발명을 특정 실시예에 관하여 설명할 것이다. 하기 실시예들은 본 발명의 구체예들을 설명하고자 하는 것이며 본 발명을 어떠한 방식으로든 제한하고자 하는 것이 아님을 이해하여야 할 것이다.
실시예
실시예 1: 화합물의 제조
본 발명의 화합물 또는 이의 중간생성물을 제조하는데 유용한 합성법과 일부 예시적인 분리 및 정제법을 이하에서 설명한다.
구조식 (I)의 예시 화합물을 아래의 도식 (I)에 따라 제조하였다:
Figure pct00038
도식 (1)
전형적인 절차에서, 1 mmol (1당량)의 1,10-페난쓰롤린-5,6-디온을, 빙초산에 녹인 등몰량의 상응하는 알데하이드 및 아세트산 암모늄 10.5 mmol (10.5 당량)으로 환류시켰다. 반응물이 완전히 소모될 때까지 반응 과정을 TLC로 모니터하였다. 반응 완결 후, 반응을 실온으로 냉각시키고 10 내지 15c의 냉각수로 희석시켰다. 반응 혼합물을 pH 7 내지 7.5의 20℃ 미만의 수산화 암모늄으로 염기화시켰다. 분리된 침전물을 여과시키고, 물로 세척한 후, 냉각 에탄올로 세척하고, 건조시켜 원하는 생성물을 얻었다.
구조식 (VII)의 알데하이드를 다음 도식 2에 따라 제조하였다:
Figure pct00039
도식 (2)
전형적인 실험 절차에서 (Indian Journal of chemistry Vol, 44 B pp. 1868-1875), 60mmole의 POCl3를 0-5℃의 건조 디메틸 포름아미드 (DMF)에 녹인 적절한 페닐 아세트아미드 (VIII) (아세트산 무수물을 상응하는 아닐린과 반응시켜 제조함)의 교반 용액에 점적하여 첨가하였다. 혼합물을 실온에서 0.5 시간 동안 그리고 80-90℃에서 8-10 시간 동안 교반한 후, 실온으로 냉각시키고, 분쇄얼음에 붓고 0.5 시간 동안 교반하였다. 생성된 고체를 여과시키고, 물로 잘 세척하여 건조시키고, 적절한 용매로 재결정화하여 화합물 (IX)를 얻었다.
70% 아세트산에서의 화합물 (IX)의 현탁액을 환류하에 8시간 동안 가열하였다. 반응물이 완전히 소모될 때까지 반응 과정을 TLC로 모니터하였다. 반응 완결 후, 반응을 실온으로 냉각시키고 침전물을 여과시켜 건조하고 DMF로 재결정화시켜, 화합물 (V)를 수득하였다.
또한 구조식 (I)의 예시 화합물들을 아래 도식 (3)에 따라 제조하였다:
Figure pct00040
도식 (3)
전형적인 절차에서 1 mmol (1당량)의 1,10-페난쓰롤린-5,6-디온을, 빙초산에 녹인 상응하는 등몰량의 알데하이드 및 아세트산 암모늄 10.5 mmol (10.5 당량)로 환류시켰다. 반응물이 완전히 소모될 때까지 반응 과정을 TLC로 모니터하였다. 반응완결 후, 반응물을 실온으로 냉각시키고 10 내지 15c의 냉각수로 희석시켰다. 반응 혼합물을 20℃ 미만의 pH 7 내지 7.5의 수산화 암모늄으로 염기화시켰다. 분리된 침전물을 여과시키고, 물로 세척한 후 냉각 에탄올로 세척하고 건조시켜, 원하는 생성물을 얻었다.
구조식 (X)의 알데하이드를 다음 도식 (4)에 따라 제조하였다:
Figure pct00041
도식 (4)
적절한 무수 알콜 (20배)에 녹인 KOH (1g)에서 화합물 (XI) (0.1g)의 용액을 출발 물질이 사라질 때까지 실온에서 24시간 동안 교반하였다. 그 후 혼합물을 분쇄 얼음에 붓고 2 N의 HCl로 중화시키고, 침전물을 여과하여 건조시키고 헥산에 용해시킨 5-10% 에틸 아세테이트를 사용한 플래시 컬럼 크로마토그래피로 정제하였다. 용매를 증발시켜 원하는 알데하이드를 얻었다.
화합물 1의 합성
Figure pct00042
1,10-페난쓰롤린-5,6-디온 (화합물 V) (0.1g) 및 2-옥소-6(프로판-2일)-1,2-디하이드로퀴놀린-3-카브알데하이드 (0.102g)의 현탁액을 아세트산 암모늄 (0.384g)의 존재하에 아세트산 (15ml)에서 2-3 시간 환류시켰다. 반응을 실온으로 냉각시키고, 10-15c의 물(50ml)로 희석시켰다. 반응 혼합물을 20℃ 미만의 pH 7-7.5의 수산화 암모늄으로 염기화시켰다. 분리된 침전물을 여과시키고 물과 냉각 에탄올로 세척하고 건조시켜, 원하는 생성물 (1.1g 수율 57%)을 담황색 고체 LCMS M/z 406 M+H로 얻었다.
구조식 (I) 및 구조식 (IV)의 특정 구체예로서 추가적인 예시 화합물들의 구조가 이하에 열거되어 있다.
Figure pct00043
실시예 2: 시험관내 증식 억제
인간 암 세포에 대한 세포 증식 연구
예시 화합물 1-8을 인간 신장 암 세포 (ACHN 및 CAK-1), 인간 췌장 세포 (BXPC3 및 SU-86-86), 인간 전립선 암 세포 (DU14), 인간 결장 암종 세포 (HT-29 및 KM-12), 백혈병 세포 (HL60), 뇌 암/종양 세포 (SK-A-AS, U87-MG), 및 인간 비소세포 폐암 세포 (H460)를 사용하여 시험관내 항암 활성에 대해 테스트하였다. 본 명세서에서 상기 설명한 바와 같이 화합물 1-8은 구조식 (I) 및 구조식 (IV)의 특정 구체예이다.
상기 세포들을 37℃의 5% CO2-가습 배양기에서 다음과 같은 성장 배지에 단층으로 유지시켰다; 2 mM L-글루타민 (Gibco, Grand Island, NY), 10% 소 태아 혈청 (FBS) (Multicell, WISENT Inc. St-Bruno, QC), 항생-항진균제 (Multicell)를 보충한 McCoy의 5A 수정 배지 (Sigma, St. Louis, MO). 세포들을 150mm 조직 배양 플레이트 위에 옮기고 사용하기에 앞서 아-융합성 (70-80%)이 될 때까지 배양시켰다. 예시 화합물의 농도를 표 1에서와 같이 달리한 세포들을 5일간 배양하여 화합물의 시험관내 항증식 활성을 평가하였다. 이러한 세포 증식 분석에서 이들 화합물들의 효능은 테트라졸리움 염 XTT을 오렌지색 포르마잔 (XTT 세포 증식 키트 II, Roche Applied Science, Montreal, QC) 화합물로 환원시키는 간 세포의 능력에 기초하여 측정하였다. 이들 실험의 결과들을 표 3에 나타낸다.
표 3. 구조식 (I) 내지 (IV)의 예시 화합물의 항증식 활성
Figure pct00044
인간 및 마우스 림프종 세포에 대한 세포 증식 연구
이 연구에서, 화합물 1-8을 세포 성장 억제 활성에 관해 4개의 마우스 림프종 세포주 및 2개의 인간 림프종 세포주로 된 패널에 대하여 시험관내 검사하였다. 처리 후, 시험관내 흡수, 분포, 대사, 및배출 (ADME) 검사를 평가하기에 가장 효과적인 화합물을 선택하고자 반 최고치 억제 농도 (IC50)를 결정하였다.
세포주
인간 버킷 림프종 라지(Raji) 세포 (ATCC CCL-86)를 공기중 5% CO2의 37℃ 대기에서의, 10% 소 태아 혈청 (FBS), 10　mM HEPES KOH pH 7.4, 및 2 mM의 피루브산 나트륨을 보충한 Roswell Park Memorial Institute (RPMI) 1640 배지에서 현탁액으로 배양시켰다. 대수적으로 성장하는 세포들을 주 2회 정기적으로 계대배양하였다. 간단하게, 세포들을 원심분리하여 수집하고, 예열시킨 매질에 재현탁시키고, 75 cm2 플라스크에 1:10으로 희석하였다.
유사하게, 인간 버킷 림프종 Ramos 세포 (ATCC CRL-1596)를 10% 소 태아 혈청 (FBS), 10　mM HEPES KOH pH 7.4, 및 2 mM 피루브산 나트륨을 보충한 Roswell Park Memorial Institute (RPMI) 1640 배지에서 현탁액으로 배양하였다. 마우스 P388D1 (ATCC CCL-46) 및 WR19L (ATCC TIB-52) 세포를 10% 소 태아 혈청 (FBS), 10 mM HEPES, 및 2　mM 피루브산 나트륨을 보충한 Dulbecco's Modified Eagle Medium (DMEM)에서 현탁액으로 배양하였다. 마우스 WEHI231 (ATCC CRL-1702) 및 EL4 (ATCC TIB-39) 세포를 10% 소 태아 혈청 (FBS), 10 mM HEPES KOH pH 7.4, 2 mM 피루브산 나트륨, 및 0.05 mM β-메르캅토에탄올을 보충한 DMEM에서 현탁액으로 배양하였다. 모든 세포들을 37℃의 공기중 5% CO2 대기에서 유지시켰다. 대수적으로 성장하는 세포들을 주 2회 정기적으로 계대배양하였다. 간단하게, 세포들을 원심분리여 수집하고, 예열시킨 매질에 재현탁시키고, 75 cm2 플라스크에 1:10으로 희석시켰다.
표 4. 시험관내 효능에 관하여 검사한 세포주
세포주 배지 보충물
Ramos (인간 버킷 림프종) RPMI-1640 10% FBS, 10 mM HEPES, 2mM 피루브산 나트륨
P388D1 (마우스, 림프종) DMEM 10% FBS, 10 mM HEPES, 2mM 피루브산 나트륨
WR19L (마우스, 림프종) DMEM 10% FBS, 10 mM HEPES, 2mM 피루브산 나트륨
WEHI 231 (마우스, B-세포 림프종) DMEM 10% FBS, 10 mM HEPES, 2mM 피루브산 나트륨, 0.05 mM β-메르캅토에탄올
EL4 (마우스, 림프종) DMEM 10% FBS, 10 mM HEPES, 2mM 피루브산 나트륨, 0.05 mM β-메르캅토에탄올
세포 성장 억제 분석
세포들을 계대배양하여, 4 x 103개의 세포 (50 μL에서)를 Falcon 96-웰의 조직 배양 플레이트에 있는 각 웰로 옮겼다. 예시 화합물들을 10 mM 농도의 순수한 디메틸 설폭사이드 (DMSO)에 용해시켰다. 이러한 10　mM 완충 용액으로부터, 12번의 연속적인 연속 희석(serial dilutions)을 DMSO에서 실시하였으며(2.5배 희석), 그 범위는 0.52 μM 내지 10 mM 범위였다. 이러한 완충 희석액을 이용하여, 이들 각 5 μL를 500　μL의 배지에 첨가하고, 이의 50 μL를 세포에 첨가하였다. 테스트될 최종 농도 범위는 0.0026 μM 내지 50 μM였다. 각각의 농도를 3번씩 테스트하고, DMSO 및 처리되지 않은 세포들 또한 대조군으로 포함시켰다. 상기 화합물로 5일간 배양한 후, 세포 생존능을 XTT 세포 증식 키트 (Roche, Cat. No. 11 465 015 001)를 사용하여 결정하였다. XTT 프로토콜에 후속하여, 반응물을 첨가하고 4.5-24시간 후, 플레이트들을 μQuant 96-웰 플레이트 분광광도계 (Biotek Instruments Inc.)에서 판독시키고 그 결과들을 분석하여 IC50값을 결정하였다.
결과
8개의 예시 화합물들을 이용하여 인간 및 마우스 림프종 세포주의 패널에 대한 시험관내 효능을 평가하였다 (표 4). 화합물들 모두가 모델 세포주의 성장을 효과적으로 억제하였으며 마이크로몰이하 범위 (0.018 내지 0.163 μM의 Ramos IC50; 0.057 내지 0.518 μM의 EL4 IC50; 0.052 내지 0.414 μM의 P388D1 IC50; 0.0030 내지 0.0126 μM의 WEHI231 IC50; <0.0026 내지 0.082 μM의 WR19L IC50; 표 5)의 IC50 값을 보였다. 세포 성장 억제에 있어서의 화합물들의 효능을 검사되는 세포주의 패널 전체에 걸쳐 비교하기 위하여, 각 세포주에 대한 효능에 따라 가장 큰 효능을 표시하는 수치 1 (최저 IC50값)과 가장 작은 효능에 해당하는 수치 8 (최고 IC50값)을 사용하여 순위를 매겼다. 세포 성장을 억제함에 있어 일관되게 가장 활성을 띠는 화합물은 1에 가까운 평균 순위와 낮은 표준 편차를 보일 것으로 예상되는데, 이러한 낮은 표준 편차는 최고 순위로부터의 변화가 적음을 나타낸다. 테스트된 화합물들 중에서, 가장 효능을 띠는 후보 화합물은 화합물 6, 8, 4 및 7이었으며, 이들은 각각 1.3, 1.7, 4.2, 및 4.8의 평균 순위를 보였다 (표 6 참조). 화합물 6과 8은 평균 순위의 표준 편차가 낮았으므로 (0.5) 일관되게 가장 효과적인 화합물이었으며, 최고 순위로부터의 변화가 없음을 나타낸다. 화합물 패널 중 가장 효능이 작은 것은 화합물 1이었다 (6.2의 평균 순위).
Figure pct00045
Figure pct00046
실시예 3: 결장 암종 이종이식 모델에서 화합물 1의 생체내 효능
화합물 1의 생체내 결장 종양 성장 억제 능력을 다음과 같이 테스트하였다. CD-1 암컷 누드 마우스 (처리군 당 7마리 마우스, 6-7주령)를 인간 결장 선암 세포인 HT-29 세포 (0.1 ml PBS에서 3 x 106개의 세포)로 복막내 주입하였다. 매질 또는 50 mg/kg/d의 화합물 3으로 처리한 마우스는 주입 5일 후 (종양 크기 = 20-40 mm3) 7일 주기 처리를 시작하였는데, 이 처리는 5주간 5일 처리 후 2일은 쉬는 것이었다. 종양의 크기를 캘리퍼를 사용하여 실험과정 전체에 걸쳐 측정하고, 동물을 살처분 한 후 종양의 무게를 측정하였다. 화합물 1은 매질 처리된 대조군 동물들과 비교할 때 종양 크기로 측정시 종양 성장을 억제할 수 있었다 (도 1 참조).
결장 암종 KM-12 세포 및 결장 암종 SW-620 세포를 사용하여 유사한 테스트를 실시하였다. 이들 테스트의 결과가 도 2 및 3에 나타나있으며, 이는 종양 크기로 측정했을 때 화합물 1이 매질 처리된 대조군 동물들과 비교하여 종양 성장을 억제할 수 있었음을 나타낸다.
또한 신장 세포 암종 성장 (도 4 참조)을 억제하는, 췌장 암종 성장 (도 5)을 억제하는, 거대세포 폐 암종 세포 성장 (도 6)을 억제하는, 그리고 교모세포 성장 (도 7)을 억제하는 화합물 1의 능력을 상기 논의한 바와 같은 일반 절차에 따라 테스트하였다. 이들 테스트로부터 얻은 결과는 종양 크기로 측정하였을 때, 매질 처리된 대조군 동물과 비교하여 화합물 1이 종양 성장을 억제할 수 있음을 나타낸다.
모든 특허, 공개된 특허 출원을 비롯한 공개문헌들, 및 본 명세서에서 언급된 데이터베이스 항목들에 개시된 내용은 마치 이러한 각각의 개별적인 특허, 공개문헌, 및 데이터베이스 항목들이 특정하게 그리고 개별적으로 참고문헌으로 포함되도록 나타내어져 있는 것과 동일한 정도로 구체적으로 참고문헌에 포함된다.
본 발명을 임의의 특정 구체예들에 관하여 설명하였으나, 이들의 다양한 변형들이 본 명세서에 첨부된 청구범위에 약술된 본 발명의 목적 및 범위에서 벗어나지 않음은 당업자에게 자명할 것이다.

Claims (30)

  1. 다음 구조식 (I)의 화합물, 또는 이의 염 또는 이의 용매화물:
    Figure pct00047

    여기서:
    C와 X 및 C와 Y 사이의
    Figure pct00048
    는 단일 또는 이중 결합을 나타내며,
    Figure pct00049
    중 적어도 하나는 단일 결합이고;
    C와 X 사이의
    Figure pct00050
    가 단일 결합일 경우, X는 선택적으로 치환된 알콕시 또는 NR3R4이거나, 또는
    C와 X 사이의
    Figure pct00051
    가 이중 결합인 경우 X는 O이고;
    C와 Y 사이의
    Figure pct00052
    가 이중 결합인 경우 Y는 N이거나, 또는 C와 Y 사이의
    Figure pct00053
    가 단일 결합인 경우 Y는 NH이고;
    R1 및 R2는 독립적으로 H, 선택적으로 치환된 알킬 또는 선택적으로 치환된 알콕시이고, 그리고
    R3 및 R4는 함께, N 또는 O인 헤테로원자를 적어도 하나 가지는 5 또는 6원의 선택적으로 치환된 헤테로고리를 형성하며; 그리고
    X가 O이고 C와 X 사이의
    Figure pct00054
    가 이중 결합인 경우; R1과 R2 모두가 H는 아님.
  2. 제1항에 있어서, R1 및 R2는 독립적으로 H, C1-C6 알킬, 또는 -O-C1-C6 알킬임을 특징으로 하는 화합물 또는 이의 염 또는 이의 용매화물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, R1은 H이고 R2는 C1-C6 알킬, 또는 -O-C1-C6 알킬임을 특징으로 하는 화합물 또는 이의 염 또는 이의 용매화물.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, R1 및 R2는 H임을 특징으로 하는 화합물 또는 이의 염 또는 이의 용매화물.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, X는 -O-C1-C6 알킬 또는 NR3R4이고 C와 X 사이의
    Figure pct00055
    가 단일 결합임을 특징으로 하는 화합물 또는 이의 염 또는 이의 용매화물.
  6. 제1항에 있어서, 화합물은 다음 구조식 (II)를 가짐을 특징으로 하는 화합물 또는 이의 염 또는 이의 용매화물:
    Figure pct00056

    여기서:
    Figure pct00057
    는 단일 또는 이중 결합을 나타내고;
    Figure pct00058
    가 단일 결합일 경우, X는 선택적으로 치환된 알콕시 또는 NR3R4이거나, 또는
    Figure pct00059
    가 이중 결합인 경우 X는 O이고;
    R1 및 R2는 독립적으로 H, 선택적으로 치환된 알킬 또는 선택적으로 치환된 알콕시이고; 그리고
    R3 및 R4는 함께, N 또는 O인 헤테로원자를 적어도 하나 가지는 5 또는 6원의 선택적으로 치환된 헤테로고리를 형성하며; 그리고
    X가 O이고 C와 X 사이의
    Figure pct00060
    가 이중 결합인 경우; R1과 R2 모두가 H는 아님.
  7. 제6항에 있어서,
    Figure pct00061
    가 단일 결합일 경우 X는 -O-C1-C6 알킬 또는 NR3R4이거나, 또는
    Figure pct00062
    가 이중 결합일 경우 X는 O임을 특징으로 하는 화합물 또는 이의 염 또는 이의 용매화물.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서, R1 및 R2는 독립적으로 H, C1-C6 알킬, 또는 -O-C1-C6 알킬임을 특징으로 하는 화합물 또는 이의 염 또는 이의 용매화물.
  9. 제6항 또는 제7항에 있어서, R1은 H이고; R2는 H, 선택적으로 치환된 알킬, 또는 선택적으로 치환된 알콕시임을 특징으로 하는 화합물 또는 이의 염 또는 이의 용매화물.
  10. 제9항에 있어서, R1은 H이고; R2는 H, C1-C6 알킬, 또는 -O-C1-C6 알킬임을 특징으로 하는 화합물 또는 이의 염 또는 이의 용매화물.
  11. 제6항에 있어서, 다음으로 이루어진 군으로부터 선택됨을 특징으로 하는 화합물 또는 이의 염 또는 이의 용매화물:
    Figure pct00063
  12. 제1항에 있어서, 화합물은 다음 구조식(III)을 가짐을 특징으로 하는 화합물, 또는 이의 염 또는 이의 용매화물:
    Figure pct00064

    여기서:
    X는 선택적으로 치환된 알콕시 또는 NR3R4이고;
    R1과 R2는 독립적으로 H, 선택적으로 치환된 알킬, 또는 선택적으로 치환된 알콕시이고; 그리고
    R3 및 R4는 함께, N 또는 O인 헤테로원자를 적어도 하나 가지는 5 또는 6원의 선택적으로 치환된 헤테로고리를 형성함.
  13. 제12항에 있어서, R1 및 R2는 독립적으로 H, C1-C6 알킬, 또는 -O-C1-C6 알킬임을 특징으로 하는 화합물 또는 이의 염 또는 이의 용매화물.
  14. 제13항에 있어서, R1는 H이고; R2는 H, C1-C6 알킬, 또는 -O-C1-C6 알킬임을 특징으로 하는 화합물 또는 이의 염 또는 이의 용매화물.
  15. 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, X는 -O-C1-C6 알킬임을 특징으로 하는 화합물 또는 이의 염 또는 이의 용매화물.
  16. 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, X는 NR3R4이고; R3 및 R4는 함께, N 또는 O인 헤테로원자를 적어도 하나 가지는 5 또는 6원의 헤테로고리를 형성함을 특징으로 하는 화합물 또는 이의 염 또는 이의 용매화물.
  17. 제12항에 있어서, 다음으로 이루어진 군으로부터 선택됨을 특징으로 하는 화합물 또는 이의 염 또는 이의 용매화물:
    Figure pct00065
  18. 다음 구조식 (IV)의 화합물 또는 이의 염 또는 이의 용매화물:
    Figure pct00066

    여기서:
    R1 및 R2, 또는 R2 및 R3, 또는 R3 및 R4, 또는 R4 및 R5 중 하나는 탄소 원자들과 서로 결합할 경우, 탄소 원자에 붙어, N 또는 O인 헤테로원자를 적어도 하나 가지는 5 또는 6원의 선택적으로 치환된 헤테로고리를 형성하며,
    그리고 R1 내지 R5 중 나머지는 독립적으로 H, 선택적으로 치환된 알킬 또는 선택적으로 치환된 알콕시임.
  19. 제18항에 있어서, R1 및 R2, 또는 R2 및 R3, 또는 R3 및 R4, 또는 R4 및 R5 중 하나는 탄소 원자들과 서로 결합할 경우, 탄소 원자에 붙어 다음을 형성함을 특징으로 하는 화합물 또는 이의 염 또는 이의 용매화물:
    Figure pct00067

    여기서 Ra 및 Rb는 -Rc, 할로, 또는 -ORd이고,
    여기서 Rc는 알킬, 시클로알킬, 헤테로알킬, 시클로헤테로알킬, 아릴, 아릴알킬, 헤테로아릴 및 헤테로아릴알킬로 이루어진 군에서 선택되며 Rd는 독립적으로 수소 또는 Rc임.
  20. 제18항 또는 제19항에 있어서, R1 내지 R5 중 나머지는 각각 H임을 특징으로 하는 화합물 또는 이의 염 또는 이의 용매화물.
  21. 제18항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, R2 및 R3는 탄소 원자들과 서로 결합할 경우, 탄소 원자에 붙어 다음을 형성하며:
    Figure pct00068

    R1, R4 및 R5는 각각 H임을 특징으로 하는 화합물 또는 이의 염 또는 이의 용매화물.
  22. 제18항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, Ra 및 Rb는 할로임을 특징으로 하는 화합물 또는 이의 염 또는 이의 용매화물.
  23. 제18항에 있어서, 화합물은 다음과 같음을 특징으로 하는 화합물 또는 이의 염 또는 이의 용매화물:
    Figure pct00069
  24. 제1항 내지 제23항 중 어느 한 항의 화합물 또는 이의 염 또는 이의 용매화물, 그리고 약학적으로 허용가능한 담체를 포함하는 약학 조성물.
  25. 제24항에 있어서, 상기 화합물은 제11항, 제17항 및 제23항 중 어느 한 항의 화합물에서 선택됨을 특징으로 하는 약학 조성물.
  26. 제1항 내지 제23항 중 어느 한 항에 따른 화합물로 암 세포를 치료하는 단계를 포함하는, 치료가 필요한 피험체에서 암 세포의 증식을 억제하는 방법.
  27. 제26항에 있어서, 암 세포는 시험관내 존재함을 특징으로 하는, 치료가 필요한 피험체에서 암 세포의 증식을 억제하는 방법.
  28. 제1항 내지 제23항 중 어느 한 항의 화합물의 유효량을 포유동물에 투여하는 단계를 포함하는, 포유동물에서의 암 치료 방법.
  29. 제26항 또는 제28항에 있어서, 암은 신장 암, 췌장 암, 전립선 암, 결장 암, 백혈병, 림프종, 뇌 암/종양 또는 비소세포 폐암임을 특징으로 하는, 포유동물에서의 암 치료 방법.
  30. 제26항 또는 제28항에 있어서, 암은 림프종임을 특징으로 하는, 포유동물에서의 암 치료 방법.
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