一种对红系前体细胞或成红细胞进行扩增的方法及其应用
本申请要求2021年9月30日提交的中国申请202111161019.0的优先权。中国申请202111161019.0的全部内容并入本文作为参考。
发明领域
本发明提供了对各种细胞来源中的红系前体细胞或成红细胞进行扩增,促进红系发育过程,并最终产生成熟脱核的红细胞的方法及其应用。
背景技术
来源安全的血液可以在各种情况下挽救生命,尤其是在各类紧急情况和目前的全球性流行病的治疗中。对血液巨大的需求、血液的安全性和可持续性一直以来都是全球各国颇为关注的问题。但是目前血液的来源基本依靠自愿捐献,截至目前,全球每年总计献血1.185亿次,输血8500万单位。如果可以实现体内或实验室内对红细胞的有效扩增,则会很大程度上提供一个全新的血液来源,有效的缓解目前面临的血液来源短缺压力。
因此,对红系前体细胞或成红细胞的有效扩增可以很容易地应用于广泛的临床和基础科学研究中。其中输血是需求最大的领域。例如,自体输血是一种缓解和恢复手术期间和手术后失血的潜在方法。对于那些具有稀有血型但没有现成血液供应的人来说,这是获得足够红细胞的重要途径。
此外,通过在体内对红细胞的有效扩增可以治疗多种疾病。对于骨髓衰竭患者,例如患有先天性的纯红发育再障疾病及Diamond-Blackfan贫血患者(DBA),患者会出现低效率的成红细胞和低红细胞数量(并最终贫血),但目前这种疾病除了高剂量激素、输血、骨髓移植外,无有效的治疗方法。治疗骨髓衰竭和促红细胞生成素(EPO)耐药性贫血需要一种在红细胞生成中比EPO更早发挥作用的药物,并能促进集落形成单位红系祖细胞(CFU-E)的形成。部分慢性肾病患者会因为EPO耐药性使得常规的贫血治疗方式难以起效。所以一旦发现降低EPO抵抗的治疗手段,它不仅可以改善患者的肾脏炎症,还可以缓解贫血症状,并有可能改善患者的预后和生存率。
此外,红细胞可以作为体内长寿命的循环传递载体。因此,可以通过对红系前体细胞进行基因改造,以便在基因工程红细胞疗法中,它们可在其表面或内部携带特定的酶。这些工程扩增的红细胞可以或被设计为小分子化学药物、或蛋白质(包括各种酶)的载体,以达到各种临床治疗的医疗目的,例如临床上可将红细胞工程用于治疗先天性代谢酶缺乏症和其他需要长期治疗的疾病,以期实现长期及缓释的治疗效果。
相比基因编辑手段,通过药物手段例如使用小分子化合物更容易为临床接受,所以使用小分子化合物扩增红系前体细胞或成红细胞是一种可行且富有临床转化潜力的方法。目前对于能够实现扩增红系前体细胞或成红细胞的小分子存在需求。
发明概述
本发明人发现,BRAF激酶抑制剂能够在红系发育过程中通过MAPK通路的矛盾激活(即BRAF抑制剂在BRAF野生型且上游RAS蛋白激活的细胞中,通过结合在野生型BRAF ATP口袋中,使得BRAF保持激活构象,极大促进和稳定BRAF和CRAF的二聚化,从而使得CRAF保持激活构象,进而激活下游的MAPK/ERK通路,从而促进细胞增殖、分化和存活),有效扩增红系前体细胞或成红细胞(erythroid progenitors,EPs或erythroblasts,EBs),其能够在任何红系培养基中培养EPs,并且EPs或EBs在经处理后,形态、功能和红系表面标记物基本保持不变。给药BRAF抑制剂可以在病理状态 等细胞因子不足的情况下极大促进红系发育和增殖。而且,当与TGF-β抑制剂和/或SMAD2/3抑制剂和/或糖皮质激素和/或促红细胞生成素和/或干细胞因子等现有的促进红系生成的药物结合使用时,BRAF激酶抑制剂能够产生更强的扩增效果。
因此,在一个方面中,本发明提供了一种用于治疗原发性或继发性贫血的药物,其包含BRAF激酶抑制剂和一种或多种药学上可接受的赋形剂。在优选方面中,所述药物还包含TGF-β抑制剂和/或SMAD2/3抑制剂和/或糖皮质激素和/或促红细胞生成素和/或干细胞因子。
在另一个方面中,本发明提供了一种试剂盒,其包括:a)BRAF激酶抑制剂,和任选地,b)促红细胞生成素。在优选方面中,所述试剂盒还包括:c)TGF-β抑制剂和/或SMAD2/3抑制剂和/或糖皮质激素和/或促红细胞生成素和/或干细胞因子。
在另一个方面中,本发明提供了BRAF激酶抑制剂,或者BRAF激酶抑制剂和促红细胞生成素和/或干细胞因子,或者BRAF激酶抑制剂和TGF-β抑制剂,或者BRAF激酶抑制剂和SMAD2/3抑制剂,或者BRAF激酶抑制剂、TGF-β抑制剂和SMAD2/3抑制剂,以及他们与糖皮质激素的组合在制备用于扩增红系前体细胞或成红细胞的药物中的用途。
在另一个方面中,本发明提供了BRAF激酶抑制剂,或者BRAF激酶抑制剂和促红细胞生成素和/或干细胞因子,或者BRAF激酶抑制剂和TGF-β抑制剂,或者BRAF激酶抑制剂和SMAD2/3抑制剂,或者BRAF激酶抑制剂、TGF-β抑制剂和SMAD2/3抑制剂,以及他们与糖皮质激素的组合在制备用于治疗治疗原发性或继发性贫血的药物中的用途。
在另一个方面中,本发明提供了BRAF激酶抑制剂,或者BRAF激酶抑制剂和促红细胞生成素和/或干细胞因子,或者BRAF激酶抑制剂和TGF-β抑制剂,或者BRAF激酶抑制剂和SMAD2/3抑制剂,或者BRAF激酶抑制剂、TGF-β抑制剂和SMAD2/3抑制剂,以及他们与糖皮质激素的组合在扩增红系前体细胞或成红细胞中的用途。
在另一个方面中,本发明提供了一种扩增红系前体细胞或成红细胞的方法,其包括向受试者给药BRAF激酶抑制剂,或者BRAF激酶抑制剂和促红细胞生成素和/或干细胞因子,或者BRAF激酶抑制剂和TGF-β抑制剂,或者BRAF激酶抑制剂和SMAD2/3抑制剂,或者BRAF激酶抑制剂、TGF-β抑制剂和SMAD2/3抑制剂,以及他们与糖皮质激素的组合。
具体地,本发明提供了一种扩增红系前体细胞或成红细胞的方法,其包括向受试者给药BRAF激酶抑制剂,或者BRAF激酶抑制剂和促红细胞生成素,或者BRAF激酶抑制剂和干细胞因子,或者BRAF激酶抑制剂、促红细胞生成素和干细胞因子的组合。
在另一个方面中,本发明提供了扩增的红系前体细胞或成红细胞的方法。在另一个方面中,还提供了扩增红系前体细胞(EPs)群体的方法。在另一个实例中,本发明所述EPs具有小、圆形和非黏附的统一形态。
通过本发明的方法,能够获得足够数量的EPs、基因改造的EPs,以及可搭载药物的EPs。
在另一个方面中,本发明还提供了用于预防或治疗相关疾病的方法,包括输入通过本方法扩增的足够数量的EPs,以及搭载药物以治疗疾病。本发明还提供了用于治疗或预防相关疾病的药物所需的足够数量的EPs或经基因改造EPs。
此外,本发明可结合发明人先前申请的人源EPs的基因修饰的方法WO2014183071,可进一步分化为带转化酶或化学药物的成熟红细胞。这些工程化红细胞有望提高治疗效果,并可用于临床,治疗遗传性疾病,如苯丙酮尿症甚至癌症。人源EPs还可以通过工程技术在红细胞表面上产生所需的酶,用于开发癌症及其他疾病的新疗法。
发明详述
红细胞和巨核细胞起源于骨髓中共同的祖细胞,即巨核细胞-红细胞祖细胞(megakaryocyte-erythroid progenitor,MEP)。虽然输血已经成为非常普遍的疗法,而且改良的红细胞也被用作体内天然的药物传递载体,但它们在临床上的应用受限。因为与脐带血或骨髓相比,目前无法从外周血单核细胞(peripheral blood mononuclear cell,PBMC)等更方便的来源获得足够数量的红系前体细胞,且缺少在体外对这些细胞或其祖细胞进行基因修饰并有效扩增红细胞的手段。同时,患有骨髓衰竭症,如DBA和血液再生障碍的患者需要一种有效的治疗方法来扩增红系前体细胞。此外,还有成千上万的患者面临着慢性肾脏疾病及其并发症促红细胞生成素(EPO)抗性的威胁。EPO抗性或是慢性炎症性贫血的原因之一。目前尚无针对EPO抗性的现有治疗方法。
本发明提供的方法解决了上述问题。本发明方法至少具有以下优势:
(1)人源EPs扩增量达10倍以上,为基础研究和临床应用提供了足够的红系细胞;
(2)人源PBMC中的EPs大量扩增,可以通过对EP进行基因改造调控红细胞发育及表达;
(3)体外扩增的人源EPs可用于临床,包括但不限于各种情况下的输血。例如,体外扩增的人源EPs可用于治疗贫血性疾病或失血过多;
(4)体内外给药扩增骨髓衰竭患者红系前体细胞,如DBA和AA患者的EPs,帮助缓解贫血症状;
(5)在EPO浓度相对低(或EPO耐药)或其他红系生长必要的细胞因子缺乏的情况下,可促进红系前体细胞或成红细胞分化、成熟和脱核,缓解EPO抗性或细胞因子缺乏引起的贫血症状。
附图说明
图1A:小分子扩增红系前体细胞的高通量筛选(HTS)的示意图。
图1B:高通量筛选的结果。
图2A:探究GDC-0879处理的最佳浓度。
图2B:多种BRAF抑制剂在宽浓度范围对红系前体细胞的扩增效果(仅给药一次)。
图2C:选定的BRAF抑制剂在宽浓度范围内对红系前体细胞的扩增效果(三次给药)。
图3A:三种小分子在最佳浓度下于红系分化体系中的生长曲线。
图3B:小分子处理后成红细胞的生长曲线。
图4A-4E:GDC-0879在分化培养基中的FACS结果。
图5A-5D:集落形成结果。其中,图5A为在Methocult H4435不同给药组和对照组的红细胞集落数量(中)与单个红细胞集落面积(右)的统计,图5B显示了第14天红细胞特异性集落形成结果,图5C显示了在亮视野显微镜下使用5×物镜检测第14天红细胞特异性集落形成结果,图5D为BRAF抑制剂促进脐带血来源CD34+细胞的红系生成和各谱系发育(髓系培养基)。
图6A-6E:BRAF靶点的小分子促进红系前体细胞增殖的效果。其中,图6A显示了检测靶向BRAF的其他同靶点小分子的结果(未特别标注的小分子浓度均为1μM,处理9天),图6B显示BRAF的其他抑制剂在仅含EPO的甲基纤维素培养基中第14天的红细胞特异性集落形成结果,图6C显示在仅含EPO的甲基纤维素培养基中,含BRAF抑制剂的其他组合在第14天的红细胞特异性集落形成结果,图6D显示了光镜视野显微镜下集落形成结果,图6E显示了图6B、6C各孔红细胞集落形成单位计数结果。
图7A-7E:有效的给药周期试验。其中,图7A显示了GDC-0879从第0天到第12天不同周期给药,并在第十五天进行最后细胞数量统计的试验结果,图7B显示了0-3天处理组与对照组第13天细胞数比较,图7C显示了实验组与对照组在分化培养基中第13天FACS结果,图7D显示第13~16天对各给药3天的各组进行脱核率统计(处理组,1μM GDC-0879处理组),图7E显示第13~16天对两个给药期(连续6天)的各组进行脱核率统计(处理组:1μM GDC-0879处理)。
图8A-8K:体外扩增PBMC中的成红细胞。其中,图8A显示第9天处理组和对照组的细胞,图8B显示体外扩增健康捐献者(HD1-HD5)的PBMC中的成红细胞第9天的数量变化,图8C显示了健康捐献者(HD1-HD5)的PBMC在无血清红细胞扩增培养基中培养第9天的FACS结果,图8D显示了健康捐献者(HD1-HD5)PBMC的FACS结果在第10天细胞类群比率的统计,图8E显示了FACS第10天细胞类群比率的统计,图8F显示健康捐献者(Donor1-Donor5)的PBMC在无血清红细胞扩增培养基中培养的FACS结果,图8G显示健康捐献者(Donor1-Donor5)的PBMC在无血清红细胞扩增培养基中培养的FACS结果,图8H为一个整体的扩增能力统计,图8I为在Methocult H4435上对PBMC给药,SB和对照组的整体克隆形成图像和代表性红系单克隆集落图,图8J为在Methocult H4435不同给药组和对照组的红细胞集落在显微镜下的代表性集落。图8K为在Methocult H4435不同给药组和对照组的红细胞集落数量(左)与不同组的单个红细胞集落面积(右)的统计。
图9A-9L:低EPO条件下药物的治疗效果。其中,图9A显示GDC-0879在不同浓度促红细胞生成素(EPO)分化培养基中的作用,图9B显示无EPO条件下培养5-10天后第14天FACS结果,图9C显示1/3浓度EPO条件下培养1-15天后第15天FACS结果,图9D显示统计13~19天各EPO浓度条件下的红细胞脱核率,图9E为用0%SCF或5%EPO的低细胞因子浓度在红系培养基中用2μM GDC-0879给药处理的UCB CD34+细胞的生长曲线,图9F为对照组(上)和GDC-0879处理组(下)中0%SCF(左)和5%EPO(右)的低浓度细胞因子在第9天分化(UCB CD34+细胞)的流式细胞术细胞表面标志物代表图像,图9G和9H为GDC处理组和对照组在第6天在不同红细胞生成条件培养基中的成红细胞的典型红细胞表面标志物表达情况(CD117、CD71和CD235),图9I和9J为GDC处理组和对照组在第14天在不同红细胞生成条件培养基中的红细胞表面标志物(CD117、CD71和CD235)的表达情况,图9K为在不同应激条件下培养的样品的典型红细胞照片,图9L:不同压力培养条件下的代表性吉姆萨-联苯胺染色的红细胞图像。
图10A-10F:造血干细胞移植后纯红细胞再生缺陷导致的贫血体外治疗效果。其中,图10A显示GDC-0879在造血干细胞移植后的红细胞发育失败或纯红细胞发育不全中可能促进红细胞祖细胞的发育和自我更新,图10B为造血干细胞移植后红细胞再生缺陷(EFAHSCT)患者骨髓单个核细胞(BMMNCs)的生长曲线,图10C为EFAHSCT的BMMNC在第6天(左)和第16天(右)的红细胞发育的SB处理(下)和对照组(上)的红细胞表面标志物(CD71、CD235和Hoechst 33342),图10D为从EFAHSCT的BMMNCs进行红系培养后获得的代表性吉姆萨-联苯胺染色红细胞,图10E为50000个EFAHSCT的BMMNCs在H4435髓系甲基纤维素培养基中的代表性图像,图10F为50000个EFAHSCT的BMMNCs在H4435髓系甲基纤维素培养基中培养出的不同谱系的集落数量。
图11:SB-590885有效扩增DBA贫血患者外周单核细胞中的红系前体细胞。
图12:SB-590885有效扩增DBA贫血患者外周单核细胞中的红系前体细胞的数据统计。
图13A-13E:BRAF抑制剂有效促进MDS患者细胞的红系分化和红系增殖。
图14:BRAF抑制剂对造血干祖细胞(HSPC)的扩增作用。
图15:BRAF抑制剂促进小鼠体内造血(正常情况)。
图16A-16E:BRAF抑制剂促进小鼠体内造血(急性溶血模型)。
图17A-17B:BRAF抑制剂促进小鼠体内造血(急性溶血模型)。
图18:BRAF抑制剂在红系分化过程中诱导MAPK通路的矛盾激活。
图19:BRAF抑制剂矛盾激活MAPK/ERK通路存在浓度依赖效应。
图20:BRAF抑制剂矛盾激活MAPK/ERK通路同时依赖于上游细胞因子信号和下游信号转导。
图21:BRAF抑制剂矛盾激活MAPK/ERK通路主要依赖于CRAF的激活。
图22:BRAF抑制剂使红系发育在转录谱上呈现延迟但仅有限扰动转录谱。
定义
如本文所用,术语“烷基”是指1至18个碳原子的饱和直链或支链烃基,其中所述烷基可任选被一个或多个以下所述取代基独立取代。所述烷基可以是一价,其实例包括C
1-C
12烷基、C
1-C
8烷基、C
1-C
6烷基,例如甲基(Me、-CH
3)、乙基(Et、-CH
2CH
3)、1-丙基(n-Pr、n-丙基、-CH
2CH
2CH
3)、2-丙基(i-Pr、i-丙基、-CH(CH
3)
2)、1-丁基(n-Bu、n-丁基、-CH
2CH
2CH
2CH
3)、2-甲基-1-丙基(i-Bu、i-丁基、-CH
2CH(CH
3)
2)、2-丁基(s-Bu、s-丁基、-CH(CH
3)CH
2CH
3)、2-甲基-2-丙基(t-Bu、t-丁基、-C(CH
3)
3)、1-戊基(n-戊基、-CH
2CH
2CH
2CH
2CH
3)、2-戊基(-CH(CH
3)CH
2CH
2CH
3)、3-戊基(-CH(CH
2CH
3)
2)、2-甲基-2-丁基(-C(CH
3)
2CH
2CH
3)、3-甲基-2-丁基(-CH(CH
3)CH(CH
3)
2)、3-甲基-1-丁基(-CH
2CH
2CH(CH
3)
2)、2-甲基-1-丁基(-CH
2CH(CH
3)CH
2CH
3)、1-己基(-CH
2CH
2CH
2CH
2CH
2CH
3)、2-己基(-CH(CH
3)CH
2CH
2CH
2CH
3)、3-己基(-CH(CH
2CH
3)(CH
2CH
2CH
3))、2-甲基-2-戊基(-C(CH
3)
2CH
2CH
2CH
3)、3-甲基-2-戊基(-CH(CH
3)CH(CH
3)CH
2CH
3)、4-甲基-2-戊基(-CH(CH
3)CH
2CH(CH
3)
2)、3-甲基-3-戊基(-C(CH
3)(CH
2CH
3)
2)、2-甲基-3-戊基(-CH(CH
2CH
3)CH(CH
3)
2)、2,3-二甲基-2-丁基(-C(CH
3)
2CH(CH
3)
2)、3,3-二甲基-2-丁基(-CH(CH
3)C(CH
3)
3)、1-庚基、1-辛基、环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基和环辛基。
所述烷基可以具有2个一价基团中心,该一价基团中心是由母烷烃的相同或两个不同碳原子上除去两个氢原子所产生的。实例包括但不限于,亚甲基(-CH
2-)、1,2-乙基(-CH
2CH
2-)、1,3-丙基(-CH
2CH
2CH
2-)、1,4-丁基(-CH
2CH
2CH
2CH
2-)等。
术语“烯基”指2至18个碳原子的直链或支链烃基,具有至少一个不饱和位置,即碳-碳sp
2双键,其中所述烯基可任选被一个或多个本文所述取代基独立取代,包括具有顺式和反式取向,或“E”和“Z”取向的基团。所述烯基可以是一价,其实例包括C
2-C
12烯基、C
2-C
8烯基、C
2-C
6烯基,包括但不限于,乙烯基或烯基(-CH=CH
2)、烯丙基(-CH
2CH=CH
2)、1-环戊-1-烯基、1-环戊-2-烯基、1-环戊-3-烯基、5-己烯基、1-环己-1-烯基、1-环己-2-烯基和1-环己-3-烯基等。
所述烯基可以具有2个一价基团中心,该一价基团中心是由母烯烃的相同或两个不同碳原子上除去两个氢原子所产生的。实例包括但不限于,1,2-乙烯基(-CH=CH-)等。
所述烷基和烯基基团,单独或作为大基团如烷氧基的部分(即-OR基团,其中R为所述烷基和烯基)或作为大基团如烷硫基的部分(即-SR基团,其中R为所述烷基和烯基)。
术语“炔基”指2至18个碳原子的直链或支链烃基,具有至少一个不饱和位置,即碳-碳sp三键,其中所述炔基可任选被一个或多个本文所述取代基独立取代。所述炔基可以是一价,其实例包括C
2-C
12炔基、C
2-C
8炔基、C
2-C
6炔基,包括但不限于,乙炔基(-C≡CH)和丙炔基(炔丙基、-CH
2C≡CH)等。所述炔基可以具有2个一价基团中心,该一价基团中心是由母炔烃的相同或两个不同碳原子上除去两个氢原子所产生的。实例包括但不限于,亚乙炔基(-C≡C-)、亚炔丙基(-CH
2C≡C-)和4-亚戊炔基(-CH
2CH
2CH
2C≡C-)等。
术语“芳基”是指具有6至20个碳原子的一价芳族烃基,是由母芳环系统的一个碳原子上除去一个氢原子后产生的。芳基的实例包括C
6-14芳基、C
6-10芳基,示例性的结构中的一些芳基由“Ar”表示。芳基包括含有芳环的双环,所述芳环与非芳环或部分饱和环稠合。典型的芳基包括但不限于衍生自以下的基团:苯、取代的苯、萘、蒽、联苯基、茚基、茚满基、1,2-二氢萘、1,2,3,4-四氢萘基等。芳基任选被一个或多个本文所述取代基独立取代。
术语“杂环”、“杂环基”、“杂芳”和“杂芳基”指具有3至25个环原子(含2至20个碳原子和1至5个选自N、O、P和S的杂原子)的饱和、部分饱和(即环内具有一个或多个双键和/或三键)或芳族碳环 基团,其中至少一个环原子是独立选自氮、氧和硫的杂原子,剩下的环原子为碳,其中一个或多个环原子任选被一个或多个本文所述取代基独立取代。杂环可为具有3至7个环原子(2至6个碳原子和1至3个选自N、O、P和S的杂原子)的单环或具有7至10个环原子(4至9个碳原子和1至3个选自N、O、P和S的杂原子)的双环,例如:双环[4,5]、[5,5]、[5,6]或[6,6]系统。杂环如以下文献所述:Paquette,Leo A.;“Principles of Modern Heterocyclic Chemistry”(W.A.Benjamin,New York,1968),特别是第1、3、4、6、7和9卷;“The Chemistry of Heterocyclic Compounds,A series of Monographs”(John Wiley&Sons,New York,1950至今),特别是第13、14、16、19和28卷;和J.Am.Chem.Soc.(1960)82:5566。杂环基可为以碳连接的基团或以杂原子连接的基团。
术语“杂环”包括杂环烷氧基。“杂环基”也包括杂环基与碳环、杂环、芳环或杂芳环稠合的基团。杂环基的实例包括但不限于,吡咯烷基、四氢呋喃基、二氢呋喃基、四氢噻吩基、四氢吡喃基、二氢吡喃基、四氢硫代吡喃基、哌啶子基、吗啉代、硫代吗啉代、噻噁烷基、哌嗪基、高哌嗪基、氮杂环丁烷基、氧杂环丁烷基、硫杂环丁烷基、高哌啶基、氧杂环庚烷基、硫杂环庚烷基(thiepanyl)、氧氮杂基、二氮杂基、硫氮杂基、2-吡咯啉基、3-吡咯啉基、吲哚啉基、2H-吡喃基、4H-吡喃基、二噁烷基、1,3-二氧戊环基、吡唑啉基、二噻烷基、二硫杂环戊烷基、二氢吡喃基、二氢噻吩基、二氢呋喃基、吡唑烷基咪唑啉基、咪唑烷基、3-氮杂双环[3.1.0]己基、3-氮杂双环[4.1.0]庚基、氮杂双环[2.2.2]己基、3H-吲哚基喹嗪基和N-吡啶基脲。螺环基团也包括在本发明范围内。其中2个环碳原子被氧代基(=O)取代的杂环基团的实例为嘧啶酮基和1,1-二氧代-硫代吗啉基。本文的杂环基团任选被一个或多个本文所述取代基独立取代。
术语“杂芳基”包括1)含有一个或多个独立选自氮、氧和硫的杂原子的单环芳族5-、6-和7-元环;和2)8至20个原子的稠合环系统,其中至少一个芳族环含有一个或多个独立选自氮、氧和硫的杂原子。杂芳基的实例为吡啶基(包括例如2-羟基吡啶基)、咪唑基、咪唑并吡啶基、嘧啶基(包括例如4-羟基嘧啶基)、吡唑基、噻唑基、吡嗪基、四唑基、呋喃基、噻吩基、异噁唑基、噻唑基、噁唑基、异噻唑基、吡咯基、喹啉基、异喹啉基、吲哚基、苯并咪唑基、苯并呋喃基、噌啉基、吲唑基、吲嗪基、酞嗪基、哒嗪基、三嗪基、异吲哚基、蝶啶基、嘌呤基、噁二唑基、三唑基、噻二唑基、噻二唑基、呋咱基、苯并呋咱基、苯并噻吩基、苯并噻唑基、苯并噁唑基、喹唑啉基、喹喔啉基、萘啶基和呋喃并吡啶基。杂芳基团任选被一个或多个本文所述取代基独立取代。
杂环可以是碳连接的或氮连接的(如果可以)。例如但不限于:碳键合的杂环的结合位置在吡啶的2、3、4、5或6位;哒嗪的3、4、5或6位;嘧啶的2、4、5或6位;吡嗪的2、3、5或6位;呋喃、四氢呋喃、硫代呋喃、噻吩、吡咯或四氢吡咯的2、3、4或5位;噁唑、咪唑或噻唑的2、4或5位;异噁唑、吡唑或异噻唑的3、4或5位;氮杂环丙烷的2或3位;氮杂环丁烷的2、3或4位;喹啉的2、3、4、5、6、7或8位;或者异喹啉的1、3、4、5、6、7或8位。(2-吡啶基、3-吡啶基、4-吡啶基、5-吡啶基、6-吡啶基)。例如但不限于:氮键合的杂环的结合位置在氮杂环丙烷、氮杂环丁烷、吡咯、吡咯烷、2-吡咯啉、3-吡咯啉、咪唑、咪唑烷、2-咪唑啉、3-咪唑啉、吡唑、吡唑啉、2-吡唑啉、3-吡唑啉、哌啶、哌嗪、吲哚、吲哚啉、1H-吲唑的1位;异吲哚或异吲哚啉的2位;吗啉的4位;和咔唑或β-咔啉的9位。
术语“碳环”、“碳环基”、“环烷基”和“环烯基”是指具有3至12个碳原子的单环的非芳族、饱和或不饱和环,或具有7至12个碳原子的双环的非芳族、饱和或不饱和环。单环碳环具有3至7个,或3至6个环原子,更通常具有5或6个环原子。双环碳环具有7至12个环原子,例如排列成双环[4,5]、 [5,5]、[5,6]或[6,6]系统;或者具有9或10个环原子,排列成双环[5,6]或[6,6]系统,或者成为桥环系统,例如双环[2.2.1]庚烷、双环[2.2.2]辛烷和双环[3.2.2]壬烷。单环碳环的实例包括环丙基、环丁基、环戊基、1-环戊-1-烯基、1-环戊-2-烯基、1-环戊-3-烯基、环己基、1-环己-1-烯基、1-环己-2-烯基、1-环己-3-烯基、环己二烯基、环庚基、环辛基、环壬基、环癸基、环十一烷基和环十二烷基。
本文所述的取代基包括但不限于,X、R、O-、-OR、-SR、-NR
2、-NR
3、=NR、=N-OR、=O、-CX
3、-CN、-OCN、-SCN、-N=C=O、-NCS、-NO、-NO
2、=N
2、-N
3、NC(=O)R、-C(=O)R、-C(=O)NR
2、-SO
3
-、-SO
3H、-S(=O)
2R、-OS(=O)
2OR、-S(=O)
2NR、-S(=O)R、-OP(=O)(OR)
2、-P(=O)(OR)
2、-PO
3、-PO
3H
2、-C(=O)R、-C(=O)X、-C(=S)R、-CO
2R、-CO
2
-、-C(=S)OR、-C(O)SR、-C(=S)SR、-C(=O)NR
2、-C(=S)NR
2和-C(=NR)NR
2,其中各X独立为卤素(F、Cl、Br或I),且各R独立为H、C
1-C
18烷基、C
6-C
20芳基、C
3-C
14杂环、保护基团或前药基团。
术语“保护基”或“Pg”指通常在化合物的其它官能团反应时,用于阻断或保护特定官能团的取代基。例如,“氨基保护基”是连接在氨基上,阻断或保护化合物中的氨基官能团的取代基。适当的氨基保护基包括乙酰基、三氟乙酰基、苯二甲酰亚氨基、叔丁氧基羰基(BOC)、苄氧基羰基(CBz)和9-芴基亚甲基氧基羰基(Fmoc)。类似的,“羟基保护基”是指阻断或保护羟基官能团的羟基的取代基。适当的羟基保护基包括乙酰基、三烷基甲硅烷基、二烷基苯基甲硅烷基、苯甲酰基、苄基、苄氧基甲基、甲基、甲氧基甲基、三芳基甲基和四氢吡喃基。“羧基保护基”是指阻断或保护羧基官能团的羧基取代基。通常的羧基保护基包括-CH
2CH
2SO
2Ph、氰基乙基、2-(三甲基甲硅烷基)乙基、2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基甲基、2-(p-甲苯磺酰基)乙基、2-(p-硝基苯基亚磺酰)乙基、2-(二苯基膦基)-乙基、硝基乙基等。对于保护基团及其应用的一般描述,见T.W.Greene和P.Wuts,Protective Groups in Organic Synthesis,第3版,John Wiley&Sons,New York,1999;和P.Kocienski,Protecting Groups,第3版,Verlag,2003。
术语“前药”是指药用活性物质的前体或衍生形式,与母药(parent drug)相比,其对肿瘤细胞具有较小的细胞毒性,且能够被酶促激活或水解激活或被转变成更具活性的母体形式。例如,参见Wilman,“癌症化学疗法的前药”Biochemical Society Transactions,14,pp.375-382,615th Meeting Belfast(1986)和Stella等,“前药:靶向给药的化学途径”Directed Drug Delivery,Borchardt等,(ed.),pp.247-267,Humana Press(1985)。本发明的前药包括但不限于,含磷酸酯的前药、含硫代磷酸酯的前药、含硫酸酯的前药、含肽的前药、D-氨基酸修饰的前药、糖基化的前药、含β-内酰胺的前药、含任选取代的苯氧基乙酰胺的前药或含任选取代的苯乙酰胺的前药、5-氟胞嘧啶前药和其他可被转变为更具活性的无细胞毒药物的5-氟尿苷前药。可被衍生成用于本发明的前药的细胞毒药物的例子包括但不限于以上描述的那些化疗药物。
例如,本文所述的烷基、烯基、环烷基和环烯基可以任选地被如下取代基所取代:芳基、杂芳基、杂环基、C
1-6烷氧基、C
1-6烷硫基、芳基C
1-6烷氧基、芳基C
1-6烷硫基、氨基、单-或二-C
1-6烷基氨基、氨基磺酰基、环烷基、环烯基、羧基及其酯、酰胺、脲基、胍基、C
1-6烷基胍基、脒基、C
1-6烷基脒基、C
1-6酰氧基、羟基及卤素或它们的任何合并取代基。另外取代基也可为氰基。优选任选取代基包含水溶性基团;本领域的普通技术人员熟悉合适水溶性部分,包括羟基、氨基基团。更优选的任选取代基包括氨基,单或双C
1-6烷基、氨基、含氨基杂环基或羟基或它们的任何合并的取代基。
例如,本文所述的芳基、杂环基和杂芳基可以任选地被如下取代基所取代:卤素、羟基、C
1-6烷基、芳基、芳基C
1-6烷基、C
1-6烷氧基、C
1-6烷氧基C
1-6烷基、卤代C
1-6烷基、芳基C
1-6烷氧基、硝基、氰基、叠氮基、氨基、单-和二-N-C
1-6烷基氨基、酰基氨基、芳基羰基氨基、酰氧基、羧基、羧基盐、羧基酯、氨基甲酰基、单和二-N-C
1-6烷基氨基甲酰基、C
1-6烷氧基羰基、芳基氧羰基、脲基、胍基、C
1-6烷基胍基、脒基、C
1-6烷基脒基、脲、氨基甲酸酯、酰基、磺酰基氨基、氨基磺酰基、C
1-6烷 硫基、C
1-6烷基亚磺酰基、C
1-6烷基磺酰基、杂环基、杂芳基、杂环基C
1-6烷基和杂芳基C
1-6烷基,及其任何合并的取代基。并且2个环碳原子可连接在一起形成二环体系。
如本文所用,杂C
1-6烷基-是指链末端碳原子被选自N、O或S的杂原子取代的C
1-6碳链,例如,C
1-6烷基氨基、C
1-6烷氧基、C
1-6烷硫基。
如本文所用,C
1-6烷基杂C
1-6烷基是指其中一个碳原子被选自N、O或S的杂原子取代的C
3-13烷基链,例如,C
1-6烷基氨基C
1-6烷基或C
1-6烷基氨基二C
1-6烷基、C
1-6烷氧基C
1-6烷基-、C
1-6烷硫基C
1-6烷基-、或C
1-6烷硫基二C
1-6烷基。
如本文所用,术语“立体异构体”指化学组成相同,但原子或基团的空间排列不同的化合物。术语“互变异构体”或“互变异构形式”指不同能量的结构异构体,可通过低能障而互相转化。例如,质子互变异构体(也称为质子转移互变异构体)包含通过质子转移的互变现象,例如酮-烯醇异构化和亚胺-烯胺异构化。价互变异构体包含通过一些价电子的重组的互变现象。
如本文所用,术语“药学上可接受的”是指物质或组合物必须是与组成制剂的其它成分和/或接受其治疗的哺乳动物在化学上和/或毒物学上相容的。
如本文所用,术语“可药用盐”表示本发明化合物的那些羧酸盐、氨基酸加成盐,它们在可靠的医学判断范围内适用于与患者组织接触,不会产生不恰当的毒性、刺激作用、变态反应等,与合理的益处/风险比相称,就它们的预期应用而言是有效的,包括(可能的话)本发明化合物的两性离子形式。
如本文所用,术语“同位素衍生物”是指其中一个或多个原子被原子质量或质量数与通常自然界发现的原子质量或质量数不同的原子所取代的化合物。任何具体指定的特定原子或元素的所有同位素和它们的应用都预期属于本发明化合物的范围。可被并入本发明化合物的示例性同位素包括氢、碳、氮、氧、磷、硫、氟、氯和碘的同位素,分别例如
2H、
3H、
11C、
13C、
14C、
13N、
15N、
15O、
17O、
18O、
32P、
33P、
35S、
18F、
36Cl、
123I和
125I。
术语“溶剂合物”是指通常由溶剂分解反应形成的与溶剂相结合的化合物或其盐的形式。这个物理缔合可包括氢键键合。常规溶剂包括包括水、甲醇、乙醇、乙酸、DMSO、THF、乙醚等。本文所述的化合物可制备成,例如,结晶形式,且可被溶剂化。合适的溶剂合物包括药学上可接受的溶剂合物且进一步包括化学计量的溶剂合物和非化学计量的溶剂合物。在一些情况下,所述溶剂合物将能够分离,例如,当一或多个溶剂分子掺入结晶固体的晶格中时。“溶剂合物”包括溶液状态的溶剂合物和可分离的溶剂合物。代表性的溶剂合物包括水合物、乙醇合物和甲醇合物。
术语“水合物”是指与水相结合的化合物。通常,包含在化合物的水合物中的水分子数与该水合物中该化合物分子数的比率确定。因此,化合物的水合物可用例如通式R×x H
2O代表,其中R是该化合物,和x是大于0的数。给定化合物可形成超过一种水合物类型,包括,例如,单水合物(x为1)、低级水合物(x是大于0且小于1的数,例如,半水合物(R×0.5H
2O))和多水合物(x为大于1的数,例如,二水合物(R×2H
2O)和六水合物(R×6H
2O))。
本发明化合物可以是无定形或结晶形式(多晶型)。此外,本发明化合物可以以一种或多种结晶形式存在。因此,本发明在其范围内包括本发明化合物的所有无定形或结晶形式。术语“多晶型物”是指特定晶体堆积排列的化合物的结晶形式(或其盐、水合物或溶剂合物)。所有的多晶型物具有相同的元素组成。不同的结晶形式通常具有不同的X射线衍射图、红外光谱、熔点、密度、硬度、晶体形状、光电性质、稳定性和溶解度。重结晶溶剂、结晶速率、贮存温度和其他因素可导致一种结晶形式占优。化合物的各种多晶型物可在不同的条件下通过结晶制备。
红系前体细胞或成红细胞及其体外培养
通过对来自外周血单核细胞(PBMC)的体外分化和扩增的人类红系前体细胞和干细胞可用作人工 自体和同种异体血液来源。从骨髓、脐带血或iPSC/ESC获得的CD34+来源的细胞中更多扩增红细胞祖细胞和成红细胞也很有科学意义,尤其是对红系前体细胞的扩增可以让我们获得更多红系干/祖细胞,从而丰富我们对红系发育的机制的理解。
因此,在一个实例中,EPs或EBs来源于供体PBMC中的干细胞。在另一实例中,干细胞在培养之前或培养期间进行基因改造。在另一实例中,干细胞为造血干细胞。另一实例中,造血干细胞来源于骨髓或脐带血。另一实例中,实验主体为哺乳动物。另一实例中,实验对象是人、小鼠或大鼠。
在另一个实例中,可以在培养基中对红系前体细胞或成红细胞进行体外培养。培养基包括红系分化培养基或无血清红系分化培养基及扩增培养基。在一个具体实例中,红细胞分化培养基包括IMDM、10%的FBS、5%人血清、300μg/ml holo-transferrin、2IU/ml肝素、10μg/ml胰岛素、2mM L-谷氨酰胺;之后补充3IU/ml促红细胞生成素、50ng/ml人类干细胞因子和10ng/ml白细胞介素(IL)-3。在另一个具体实例中,无血清培养基的红细胞分化和扩增中包括SFEM II,补充3IU/mL促红细胞生成素、50ng/ml人类干细胞因子、10ng/ml白细胞介素(IL)-3和胰岛素样生长因子(IGF)-1。
BRAF激酶抑制剂
目前上市和临床中的BRAF激酶抑制剂对本领域技术人员是熟知的,都可以用于本发明的目的。所述BRAF激酶抑制剂例如以下专利申请中记载的那些:WO2009117080A1、WO2006024834A1、WO2007071963A2、WO2013100632A1、WO2005112932A2、WO2018107146A1、WO2009077766A1、WO2019026065A3、WO2009137391A3、WO2009137391A2、WO2011113368A1、WO2000043384A1、WO2011025927A1、WO2006084015A2、WO1999010325A1、WO2000064422A3、WO2013097224A1、WO2013134243A1、WO2014151616A1、WO2007002325A1、WO2012109075A1、WO2008153947A2、WO2007131689A2、WO2014151616A1、WO2004113274A2、WO2008043446A1、WO2005009961A2、WO2007091736A1、WO2002024680A1、WO2003022833A1、WO2000041698A1、WO2010064722A1、WO2007002325A1、WO1998022103A1;以及以下文献中记载的那些:Joshua D.Hansen et al.,Potent and selective pyrazole-based inhibitors of B-Raf kinase,Bioorganic&Medicinal Chemistry Letters 18(2008)4692–4695;Andrew K.Takle et al.,The identification of potent and selective imidazole-based inhibitors of B-Raf kinase,Bioorganic&Medicinal Chemistry Letters 16(2006)378–381。以上专利申请和文献在此并入本文作为参考。
具体地,优选的BRAF激酶抑制剂为下式的化合物:
其中,A环为:(i)5或6元杂环,其具有一个或两个独立地选自O、N和S的杂原子,(ii)5或6元碳环,其任选地与5或6元杂环稠合,或(iii)苯环,其中所述杂环、碳环和苯环任选地被一个或多个独立地选自以下的基团取代:F、Cl、Br、I、-C(=Y)R
20、-C(=Y)OR
20、C(=Y)NR
20R
21、NR
20R
21、- NR
20C(=Y)R
21、-NR
20C(=Y)OR
21、-NR
23C(=Y)NR
20R
21、=NOR
20、=NR
20、=N
+(O)OR
20、=NNR
20R
21、=O、-OR
20、-OC(=Y)R
20、-OC(=Y)OR
20、-OC(=Y)NR
20R
21、-OS(O)
2(OR
20)、-OP(=Y)(OR
20)(OR
21)、-OP(OR
20)(OR
21)、-P(=Y)(OR
20)(OR
21)、-P(=Y)(OR)NR
20R
21、=S、-SR
20、-S(O)R
20、-S(O)
2R
20、-S(O)
2NR
20R
21、-S(O)(OR
20)、-S(O)
2(OR
20)、-SC(=Y)R
20、-SC(=Y)OR
20、-SC(=Y)NR
20R
21、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基、C
2-C
8炔基、C
6-C
20芳基、C
3-C
12碳环基、C
2-C
20杂环基,和保护基,其中所述烷基、烯基、炔基、芳基、碳环基和杂环基任选地和独立地被一个或多个独立地选自以下的基团取代:F、Cl、Br、I、-C(=Y)R
20、-C(=Y)OR
20、-C(=Y)NR
20R
21、NR
20R
21、-NR
20C(=Y)R
21、-NR
20C(=Y)OR
21、-NR
23C(=Y)NR
20R
21、-OR
20、-OC(=Y)R
20、-OC(=Y)OR
20、-OC(=Y)NR
20R
21、-OS(O)
2(OR
20)、-OP(=Y)(OR
20)(OR
21)、-OP(OR
20)(OR
21)、-P(=Y)(OR
20)(OR
21)、-P(=Y)(OR)NR
20R
21、-SR
20、-S(O)R
20、-S(O)
2R
20、-S(O)
2NR
20R
21、-S(O)(OR
20)、-S(O)
2(OR
20)、-SC(=Y)R
20、-SC(=Y)OR
20、-SC(=Y)NR
20R
21、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基、C
2-C
8炔基、C
6-C
20芳基、C
3-C
12碳环基、C
2-C
20杂环基;
X选自C
2-C
20杂环基、C
3-C
12碳环基和C
6-C
20芳基,其中所述杂环基、碳环基和芳基任选地被一个或多个独立地选自以下的基团取代:F、Cl、Br、I、-C(=Y)R
20、-C(=Y)OR
20、-C(=Y)NR
20R
21、-NR
20R
21、-NR
20C(=Y)R
21、-NR
20C(=Y)OR
21、-NR
23C(=Y)NR
20R
21、-OR
20、-OC(=Y)R
20、-OC(=Y)OR
20、-OC(=Y)NR
20R
21、-OS(O)
2(OR
20)、-OP(=Y)(OR
20)(OR
21)、-OP(OR
20)(OR
21)、-P(=Y)(OR
20)(OR
21)、-P(=Y)(OR
23)NR
20R
21、-SR
20、-S(O)R
20、-S(O)
2R
20、-S(O)
2NR
20R
21、-S(O)(OR
20)、-S(O)
2(OR
20)、-SC(=Y)R
20、-SC(=Y)OR
20、-SC(=Y)NR
20R
21、5-7元环内酰胺、5-7元环内脂、5-7元环磺内酰胺、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基、C
2-C
8炔基、C
3-C
12碳环基、C
6-C
20芳基和C
2-C
20杂环基,其中所述烷基、烯基、炔基、碳环基、芳基和杂环基任选地被一个或多个独立地选自以下的基团取代:F、Cl、Br、I、OR
20、NR
20R
21、-SR
20、-S(O)R
20、-S(O)
2R
20、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基、C
2-C
8炔基、C
3-C
12碳环基、C
6-C
20芳基和C
2-C
20杂环基;
R
1选自H、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基、C
2-C
8炔基、(C
1-C
8烷基)NR
20R
21、C
2-C
20杂环基、C
3-C
12碳环基和C
6-C
20芳基,其中所述烷基、烯基、炔基、杂环基、碳环基和芳基任选地被一个或多个独立地选自以下的基团取代:F、Cl、Br、I、-C(=Y)R
20、-C(=Y)OR
20、-C(=Y)NR
20R
21、-NR
20R
21、OR
20、CN、C(=O)NR
20R
21、C(=O)OR
20、C
1-C
8烷基、(C
1-C
8烷基)NR
20R
21和C
2-C
20杂环基;
R
2选自H、F、Cl、Br、I、-C(=Y)R
20、-C(=Y)OR
20、-C(=Y)NR
20R
21、-OR
20、-OC(=Y)R
20、-OC(=Y)OR
20、-OC(=Y)NR
20R
21、-OS(O)
2(OR
20)、-OP(=Y)(OR
20)(OR
21)、-OP(OR
20)(OR
21)、-P(=Y)(OR
20)(OR
21)、-P(=Y)(OR)NR
20R
21、-SR
20、-S(O)R
20、-S(O)
2R
20、-S(O)
2NR
20R
21、-S(O)(OR
20)、-S(O)
2(OR
20)、-SC(=Y)R
20、-SC(=Y)OR
20、-SC(=Y)NR
20R
21、5-7元环内酰胺、5-7元环内脂、5-7元环磺内酰胺、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基、C
2-C
8炔基、C
3-C
12碳环基、C
6-C
20芳基和C
2-C
20杂环基,其中所述烷基、烯基、炔基、碳环基、芳基和杂环基任选地被一个或多个独立地选自以下的基团取代:F、Cl、Br、I、OR
20、NR
20R
21、-SR
20、-S(O)R
20、-S(O)
2R
20、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基、C
2-C
8炔基、C
6-C
20芳基、C
3-C
12碳环基和C
2-C
20杂环基,或
式Ia的R
1和R
2以及它们连接的原子任选地形成饱和的、部分不饱和的或芳香的5或6元稠合杂环,其具有至少两个独立地选自O、N和S的杂原子,其中所述杂环任选地被一个或多个独立地选自以下的基团取代:F、Cl、Br、I、-C(=Y)R
20、-C(=Y)OR
20、-C(=Y)NR
20R
21、-NR
20R
21、-NR
20C(=Y)R
21、-NR
20C(=Y)OR
21、-NR
23C(=Y)NR
20R
21、-OR
20、-OC(=Y)R
20、-OC(=Y)OR
20、-OC(=Y)NR
20R
21、-OS(O)
2(OR
20)、-OP(=Y)(OR
20)(OR
21)、-OP(OR
20)(OR
21)、-P(=Y)(OR
20)(OR
21)、-P(=Y)(OR
23)NR
20R
21、-SR
20、-S(O)R
20、-S(O)
2R
20、-S(O)
2NR
20R
21、-S(O)(OR
20)、-S(O)
2(OR
20)、-SC(=Y)R
20、-SC(=Y)OR
20、-SC(=Y)NR
20R
21、5-7元环内酰胺、5-7元环内脂、5-7元环磺内酰胺、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基、C
2-C
8 炔基、C
3-C
12碳环基、C
6-C
20芳基和C
2-C
20杂环基,其中所述烷基、烯基、炔基、碳环基、芳基和杂环基任选地被一个或多个独立地选自以下的基团取代:F、Cl、Br、I、OR
20、NR
20R
21、-SR
20、-S(O)R
20、-S(O)
2R
20、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基、C
2-C
8炔基、C
6-C
20芳基、C
3-C
12碳环基和C
2-C
20杂环基;
R
3、R
4和R
5独立地选自:H、F、Cl、Br、I、-C(=Y)R
20、-C(=Y)OR
20、-C(=Y)NR
20R
21、-NR
20R
21、-NR
20C(=Y)R
21、-NR
20C(=Y)OR
21、-NR
23C(=Y)NR
20R
21、-OR
20、-OC(=Y)R
20、-OC(=Y)OR
20、-OC(=Y)NR
20R
21、-OS(O)
2(OR
20)、-OP(=Y)(OR
20)(OR
21)、-OP(OR
20)(OR
21)、-P(=Y)(OR
20)(OR
21)、-P(=Y)(OR
23)NR
20R
21、-SR
20、-S(O)R
20、-S(O)
2R
20、-S(O)
2NR
20R
21、-S(O)(OR
20)、-S(O)
2(OR
20)、-SC(=Y)R
20、-SC(=Y)OR
20、-SC(=Y)NR
20R
21、5-7元环内酰胺、5-7元环内脂、5-7元环磺内酰胺、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基、C
2-C
8炔基、C
3-C
12碳环基、C
6-C
20芳基和C
2-C
20杂环基,其中所述烷基、烯基、炔基、碳环基、芳基和杂环基任选地被一个或多个独立地选自以下的基团取代:F、Cl、Br、I、OR
20、NR
20R
21、-SR
20、-S(O)R
20、-S(O)
2R
20、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基、C
2-C
8炔基、C
6-C
20芳基、C
3-C
12碳环基和C
2-C
20杂环基;
R
20和R
21独立地选自:H、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基、C
2-C
8炔基、C
6-C
20芳基、C
2-C
20杂环基和保护基,其中所述烷基、烯基、炔基、芳基和杂环基任选地和独立地被一个或多个独立地选自以下的基团取代:F、Cl、Br、I、-C(=Y)R
a、-C(=Y)OR
a、-C(=Y)NR
aR
b、-OR
a、-OC(=Y)R
a、-OC(=Y)OR
a、-OC(=Y)NR
aR
b、-OS(O)
2(OR
a)、-OP(=Y)(OR
a)(OR
b)、-OP(OR
a)(OR
b)、-P(=Y)(OR
a)(OR
b)、-P(=Y)(OR)NR
aR
b、-SR
a、-S(O)R
a、-S(O)
2R
a、-S(O)
2NR
aR
b、-S(O)(OR
a)、-S(O)
2(OR
a)、-SC(=Y)R
a、-SC(=Y)OR
a和-SC(=Y)NR
aR
b,或者
R
20和R
21以及它们连接的原子形成杂环,其中所述杂环任选地被一个或多个独立地选自以下的基团取代:F、Cl、Br、I、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基和C
2-C
8炔基;
R
23为H、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基、C
2-C
8炔基、C
6-C
20芳基、C
2-C
20杂环基或保护基;
R
a和R
b独立地为H、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基、C
2-C
8炔基、C
6-C
20芳基或C
2-C
20杂环基;
Y独立地为O、S、NR
20、
+N(O)R
20、N(OR
20)、
+N(O)(OR
20)或N-NR
20R
21;以及
保护基选自三烷基甲硅烷基、二烷基苯基甲硅烷基、苯甲酰氧基、苄基、苄氧基甲基、甲基、甲氧基甲基、三芳基甲基、苯二甲酰亚氨基、叔丁氧基羰基(BOC)、苄氧基羰基(CBz)、9-芴基甲基氧基羰基(Fmoc)和四氢吡喃基,或其立体异构体、互变异构体、可药用盐、溶剂合物、水合物、多晶型和同位素衍生物。
或者,BRAF激酶抑制剂为下式的化合物:
II
其中,
X为O、CH
2、CO、S或NH,或者基团X-R
1为氢;
Y
1和Y
2独立地为N或CH;
R
l为氢、C
1-6烷基、C
3-7环烷基、芳基、芳基C
1-6烷基、杂环基、杂环基C
1-6烷基、杂芳基或杂芳基C
1-6烷基,其中任一可以任选地被取代;此外,当X为CH
2时,则R
l可以为羟基或C
1-6烷氧基, 其可以任选地被取代;
R
2为H、C
1-6烷基、C
2-6烯基、C
3-7环烷基、C
5-7环烯基、杂环基、芳基或杂芳基,其中任一可以任选地被取代;
Ar为式a)或b)的基团:
其中A表示稠合的5-至7-元环,任选地包含最多两个选自O、S和NR
5的杂原子,其中R
5为氢或C
1-6烷基,所述环任选地被最多两个选自以下的取代基取代:卤素、C
1-6烷基、羟基、C
1-6烷氧基或酮基;
R
3和R
4独立地选自:氢、卤素、C
1-6烷基、芳基、芳基C
1-6烷基、C
1-6烷氧基、C
1-6烷氧基C
1-6烷基、卤代C
1-6烷基、芳基C
1-6烷氧基、羟基、硝基、氰基、叠氮基、氨基、单取代或二取代-N-C
1-6烷基氨基、酰基氨基、芳基羰基氨基、酰基氧基、羧基、羧基盐、羧基酯、氨基磺酰基、单取代或二取代-N-C
1-6烷基氨基磺酰基、C
1-6烷氧基羰基、芳基氧基羰基、脲基、胍基、C
1-6烷基胍基、脒基、C
1-6烷基脒基、磺酰基氨基、氨基磺酰基、C
1-6烷硫基、C
1-6烷基亚磺酰基或C
1-6烷基磺酰基;
R
15为O或N-OH;
X
l和X
2之一为N,另一个为NR
6,其中R
6为氢或C
1-6烷基;
或其立体异构体、互变异构体、可药用盐、溶剂合物、水合物、多晶型和同位素衍生物。
或者,BRAF激酶抑制剂为下式的化合物:
III
其中,
X是O、CH
2、CO、S或NH,或X-R
1是H;
Y
1和Y
2独立地选自CH或N;
R
1是H、C
1-6烷基、C
3-7环烷基、芳基、芳基C
1-6烷基、杂环基、杂环基C
1-6烷基、杂芳基或杂芳基C
1-6烷基,除H外,其可被任选地取代;
R
2是H,或任选地取代的芳基或杂芳基;
Ar是下式a)或b):
其中A表示稠合的5-至7-元环,任选地包含最多两个选自O、S和NR
5的杂原子,其中R
5为氢或C
1-6烷基,所述环任选地被最多两个选自以下的取代基取代:卤素、C
1-6烷基、羟基、C
1-6烷氧基或酮基;
R
3和R
4独立地选自:氢、卤素、C
1-6烷基、芳基、芳基C
1-6烷基、C
1-6烷氧基、C
1-6烷氧基C
1-6烷基、卤代C
1-6烷基、芳基C
1-6烷氧基、羟基、硝基、氰基、叠氮基、氨基、单取代或二取代-N-C
1-6烷基氨基、酰基氨基、芳基羰基氨基、酰基氧基、羧基、羧基盐、羧基酯、氨基磺酰基、单取代或二取代-N-C
1-6烷基氨基磺酰基、C
1-6烷氧基羰基、芳基氧基羰基、脲基、胍基、C
1-6烷基胍基、脒基、C
1-6烷基脒基、磺酰基氨基、氨基磺酰基、C
1-6烷硫基、C
1-6烷基亚磺酰基或C
1-6烷基磺酰基;
X
l和X
2之一选自O、S或NR
11,另一个为CH,其中R
11为氢、C
1-6烷基、芳基或芳基C
1-6烷基;
或其立体异构体、互变异构体、可药用盐、溶剂合物、水合物、多晶型和同位素衍生物。
更优选地,所述BRAF激酶抑制剂诱发MAPK矛盾激活;优选地,所述BRAF激酶抑制剂促进RAF蛋白二聚化;优选地,所述BRAF激酶抑制剂诱导BRAF激酶中αC-螺旋和DFG域其中至少一个的IN构象,以及R506的IN构象;优选地,所述BRAF激酶抑制剂选自以下化合物或其可药用盐、溶剂合物、水合物、多晶型和同位素衍生物:
优选地,所述BRAF激酶抑制剂选自以下化合物或其可药用盐、溶剂合物、水合物、多晶型和同位素衍生物:GDC-0879、SB-590885、SB-682330、Dabrafenib、PLX-4720、Sorafenib(BAY 43-9006)、BRAF抑制剂1(化合物13)、Vemurafenib(PLX4032)、Doramapimod(BIRB 796)、Encorafenib(LGX818)、BGB659、TAK-632、LY3009120、GW5074、L-779450、Regorafenib或ZM336372;
更优选地,所述BRAF激酶抑制剂选自以下化合物或其可药用盐、溶剂合物、水合物、多晶型和同位素衍生物:GDC-0879、SB-590885、SB-682330或BMS-908662;
更优选地,所述BRAF激酶抑制剂选自以下化合物或其可药用盐、溶剂合物、水合物、多晶型和同位素衍生物:GDC-0879、SB-590885或SB-682330;
最优选地,所述BRAF激酶抑制剂选自以下化合物或其可药用盐、溶剂合物、水合物、多晶型和同位素衍生物:GDC-0879或SB-590885。
TGF-β抑制剂
目前上市和临床中的TGF-β抑制剂对本领域技术人员是熟知的,都可以用于本发明的目的。所述TGF-β抑制剂选自以下化合物或其可药用盐、溶剂合物、水合物、多晶型和同位素衍生物:
优选地,所述TGF-β抑制剂选自以下化合物或其可药用盐、溶剂合物、水合物、多晶型和同位素衍生物:LY2109761或Galunisertib(LY2157299);
更优选地,所述TGF-β抑制剂选自以下化合物或其可药用盐、溶剂合物、水合物、多晶型和同位素衍生物:Galunisertib(LY2157299)。
SMAD2/3抑制剂
目前上市和临床中的SMAD2/3抑制剂对本领域技术人员是熟知的,都可以用于本发明的目的。所述SMAD2/3抑制剂选自以下化合物或其可药用盐、溶剂合物、水合物、多晶型和同位素衍生物:
糖皮质激素
糖皮质激素(Glucocorticoid)是一种肾上腺皮质激素,是由肾上腺皮质中层的束状带分泌的类固醇激素,也可体外由化学方法人工合成。它对机体的发育、生长、代谢以及免疫功能等起着重要调节作用,是机体应激反应最重要的调节激素,同时也是临床上使用最为广泛而有效的抗炎和免疫抑制剂。在紧急或危重情况下,糖皮质激素往往为首选药物。
糖皮质激素类药物主要作用于细胞内糖皮质受体下游通路,增加红细胞和血红蛋白的生成,使血小板和纤维蛋白原增加,使单核细胞和嗜中性白细胞进入血液循环的量增加,淋巴细胞和嗜酸性和嗜碱性白细胞减少。糖皮质激素类药物是目前用于治疗贫血尤其是难治性贫血,骨髓衰竭类贫血(如DBA贫血)的临床药物,其可以体外扩增红系前体细胞(BFU-E和CFU-E),也可以用于体内治疗贫血并促进体内红细胞的生成。
经过RNA-seq和BRAF抑制剂连用等实验证明,BRAF抑制剂和糖皮质激素类药物的作用机制不同,二者协同连用可以实现增加红细胞生成的效果。
贫血性疾病
贫血性疾病主要分为由红细胞生成减少或缺陷引起的贫血、由于红细胞破坏引起的贫血、失血过多引起的贫血。
所述由红细胞生成减少或缺陷引起的贫血可为原发性的,包括原发性再生障碍性贫血、Diamond-Blackfan贫血(DBA)、Shwachman-Diamond综合征、先天性角化不良、Fanconi贫血、先天性红细胞生成障碍性贫血(CDA)、地中海型贫血、镰刀状细胞性贫血、骨髓增生异常综合征导致的贫血。
所述由红细胞生成减少或缺陷引起的贫血也可为继发性的,包括继发性骨髓增生异常综合征导致的贫血、继发性再生障碍贫血、维生素缺乏型贫血、缺铁性贫血、慢性炎症性贫血、内分泌疾病性贫血、肾功能衰竭导致EPO分泌不足的继发性贫血、造血干细胞移植后血液谱系重建不良;优选地,其中所述继发性再生障碍贫血由下列原因导致:自身免疫类疾病(如系统性红斑狼疮、类风湿性关节炎、炎症性肠病等)、其他免疫机制导致的贫血(如ABO血型不合、干细胞移植、坏疽性脓皮病)、淋巴增生性疾病(如慢性淋巴细胞白血病、LGL白血病、霍奇金病、非霍奇淋巴瘤等)、其他血液系统恶性肿瘤(如慢性粒细胞白血病、慢性粒单核细胞白血病)、实体瘤(如胸腺瘤、胃癌、乳腺癌、甲状腺癌、肾癌等)、病毒感染(如B19细小病毒、HIV、T细胞白血病淋巴瘤病毒等)、细菌感染(如结核菌、细菌性败血病)、药物和毒素导致的免疫反应(如外源人EPO诱导的抗体相关的纯红再障、铅/苯中毒)、对内/外源EPO抵抗所造成的贫血及各种原因导致的对促红细胞生成素抵抗的贫血。
所述由于红细胞破坏引起的贫血可为原发性的,包括遗传性球形红细胞增多症、遗传性椭圆细胞增多症、无β脂蛋白血症、酶缺乏症导致的贫血(如丙酮酸激酶和己糖激酶缺陷导致糖酵解缺陷型贫血、葡萄糖6-磷酸脱氢酶缺乏症和谷胱甘肽合成酶缺乏症、氧化应激增加导致的贫血)。
所述由于红细胞破坏引起的贫血也可为继发性的,包括抗体介导的温性自身免疫性溶血性贫血、冷凝集素溶血性贫血、溶血性的疾病(如新生儿溶血症)、红细胞机械损伤(如微血管病性溶血性贫血,包括血栓性血小板减少性紫癜和弥散性血管内凝血)、感染导致的溶血性贫血(如疟疾感染)。
所述失血过多引起的贫血包括早产儿贫血(如实验室检测的频繁采血,并且任选地合并红细胞生成不足)、外/内伤(各种创伤或手术导致的急性失血)、胃肠道病变导致的急性出血(如静脉曲张病变、消化性溃疡)或慢性失血(如血管发育不良)、妇科疾病导致的慢性失血、癌症(包括结肠直肠癌和膀胱癌导致的急性或慢性失血,尤其是在晚期)、以血液为食的肠道线虫感染(如钩虫和鞭虫导致失血性贫血)、医源性贫血、反复抽血和医疗程序造成的失血。
而且,所述贫血性疾病可对促红细胞生成素或糖皮质激素或其他治疗贫血的药物具有耐药性。
具体实施方案
在一个具体实施方案中,本发明提供一种用于治疗原发性或继发性贫血的药物,其包含BRAF激酶抑制剂和一种或多种药学上可接受的赋形剂。
在该具体实施方案的优选方案中,其中所述药物还包含TGF-β抑制剂和/或SMAD2/3抑制剂和/或糖皮质激素。
在该具体实施方案的优选方案中,其中所述BRAF激酶抑制剂诱发MAPK矛盾激活;优选地,所述BRAF激酶抑制剂促进RAF蛋白二聚化;优选地,所述BRAF激酶抑制剂诱导BRAF激酶中αC-螺旋和DFG域其中至少一个的IN构象,以及R506的IN构象;优选地,所述BRAF激酶抑制剂选自以下化合物或其可药用盐、溶剂合物、水合物、多晶型和同位素衍生物:
优选地,所述BRAF激酶抑制剂选自以下化合物或其可药用盐、溶剂合物、水合物、多晶型和同位素衍生物:GDC-0879、SB-590885、SB-682330、Dabrafenib、PLX-4720、Sorafenib(BAY 43-9006)、BRAF抑制剂1(化合物13)、Vemurafenib(PLX4032)、Doramapimod(BIRB 796)、Encorafenib(LGX818)、BGB659、TAK-632、LY3009120、GW5074、L-779450、Regorafenib或ZM336372;
更优选地,所述BRAF激酶抑制剂选自以下化合物或其可药用盐、溶剂合物、水合物、多晶型和同位素衍生物:GDC-0879、SB-590885、SB-682330或BMS-908662;
更优选地,所述BRAF激酶抑制剂选自以下化合物或其可药用盐、溶剂合物、水合物、多晶型和同位素衍生物:GDC-0879、SB-590885或SB-682330;
最优选地,所述BRAF激酶抑制剂选自以下化合物或其可药用盐、溶剂合物、水合物、多晶型和同位素衍生物:GDC-0879或SB-590885。
在该具体实施方案的优选方案中,其中所述BRAF激酶抑制剂为下式的化合物:
其中,A环为:(i)5或6元杂环,其具有一个或两个独立地选自O、N和S的杂原子,(ii)5或6元碳环,其任选地与5或6元杂环稠合,或(iii)苯环,其中所述杂环、碳环和苯环任选地被一个或多个独立地选自以下的基团取代:F、Cl、Br、I、-C(=Y)R
20、-C(=Y)OR
20、C(=Y)NR
20R
21、NR
20R
21、-NR
20C(=Y)R
21、-NR
20C(=Y)OR
21、-NR
23C(=Y)NR
20R
21、=NOR
20、=NR
20、=N
+(O)OR
20、=NNR
20R
21、=O、-OR
20、-OC(=Y)R
20、-OC(=Y)OR
20、-OC(=Y)NR
20R
21、-OS(O)
2(OR
20)、-OP(=Y)(OR
20)(OR
21)、-OP(OR
20)(OR
21)、-P(=Y)(OR
20)(OR
21)、-P(=Y)(OR)NR
20R
21、=S、-SR
20、-S(O)R
20、-S(O)
2R
20、-S(O)
2NR
20R
21、-S(O)(OR
20)、-S(O)
2(OR
20)、-SC(=Y)R
20、-SC(=Y)OR
20、-SC(=Y)NR
20R
21、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基、C
2-C
8炔基、C
6-C
20芳基、C
3-C
12碳环基、C
2-C
20杂环基,和保护基,其中所述烷基、烯基、炔基、芳基、碳环基和杂环基任选地和独立地被一个或多个独立地选自以下的基团取代:F、Cl、Br、I、-C(=Y)R
20、-C(=Y)OR
20、-C(=Y)NR
20R
21、NR
20R
21、-NR
20C(=Y)R
21、-NR
20C(=Y)OR
21、-NR
23C(=Y)NR
20R
21、-OR
20、-OC(=Y)R
20、-OC(=Y)OR
20、-OC(=Y)NR
20R
21、-OS(O)
2(OR
20)、-OP(=Y)(OR
20)(OR
21)、-OP(OR
20)(OR
21)、-P(=Y)(OR
20)(OR
21)、-P(=Y)(OR)NR
20R
21、-SR
20、-S(O)R
20、-S(O)
2R
20、-S(O)
2NR
20R
21、-S(O)(OR
20)、-S(O)
2(OR
20)、-SC(=Y)R
20、-SC(=Y)OR
20、-SC(=Y)NR
20R
21、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基、C
2-C
8炔基、C
6-C
20芳基、C
3-C
12碳环基、C
2-C
20杂环基;
X选自C
2-C
20杂环基、C
3-C
12碳环基和C
6-C
20芳基,其中所述杂环基、碳环基和芳基任选地被一个或多个独立地选自以下的基团取代:F、Cl、Br、I、-C(=Y)R
20、-C(=Y)OR
20、-C(=Y)NR
20R
21、-NR
20R
21、 -NR
20C(=Y)R
21、-NR
20C(=Y)OR
21、-NR
23C(=Y)NR
20R
21、-OR
20、-OC(=Y)R
20、-OC(=Y)OR
20、-OC(=Y)NR
20R
21、-OS(O)
2(OR
20)、-OP(=Y)(OR
20)(OR
21)、-OP(OR
20)(OR
21)、-P(=Y)(OR
20)(OR
21)、-P(=Y)(OR
23)NR
20R
21、-SR
20、-S(O)R
20、-S(O)
2R
20、-S(O)
2NR
20R
21、-S(O)(OR
20)、-S(O)
2(OR
20)、-SC(=Y)R
20、-SC(=Y)OR
20、-SC(=Y)NR
20R
21、5-7元环内酰胺、5-7元环内脂、5-7元环磺内酰胺、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基、C
2-C
8炔基、C
3-C
12碳环基、C
6-C
20芳基和C
2-C
20杂环基,其中所述烷基、烯基、炔基、碳环基、芳基和杂环基任选地被一个或多个独立地选自以下的基团取代:F、Cl、Br、I、OR
20、NR
20R
21、-SR
20、-S(O)R
20、-S(O)
2R
20、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基、C
2-C
8炔基、C
3-C
12碳环基、C
6-C
20芳基和C
2-C
20杂环基;
R
1选自H、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基、C
2-C
8炔基、(C
1-C
8烷基)NR
20R
21、C
2-C
20杂环基、C
3-C
12碳环基和C
6-C
20芳基,其中所述烷基、烯基、炔基、杂环基、碳环基和芳基任选地被一个或多个独立地选自以下的基团取代:F、Cl、Br、I、-C(=Y)R
20、-C(=Y)OR
20、-C(=Y)NR
20R
21、-NR
20R
21、OR
20、CN、C(=O)NR
20R
21、C(=O)OR
20、C
1-C
8烷基、(C
1-C
8烷基)NR
20R
21和C
2-C
20杂环基;
R
2选自H、F、Cl、Br、I、-C(=Y)R
20、-C(=Y)OR
20、-C(=Y)NR
20R
21、-OR
20、-OC(=Y)R
20、-OC(=Y)OR
20、-OC(=Y)NR
20R
21、-OS(O)
2(OR
20)、-OP(=Y)(OR
20)(OR
21)、-OP(OR
20)(OR
21)、-P(=Y)(OR
20)(OR
21)、-P(=Y)(OR)NR
20R
21、-SR
20、-S(O)R
20、-S(O)
2R
20、-S(O)
2NR
20R
21、-S(O)(OR
20)、-S(O)
2(OR
20)、-SC(=Y)R
20、-SC(=Y)OR
20、-SC(=Y)NR
20R
21、5-7元环内酰胺、5-7元环内脂、5-7元环磺内酰胺、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基、C
2-C
8炔基、C
3-C
12碳环基、C
6-C
20芳基和C
2-C
20杂环基,其中所述烷基、烯基、炔基、碳环基、芳基和杂环基任选地被一个或多个独立地选自以下的基团取代:F、Cl、Br、I、OR
20、NR
20R
21、-SR
20、-S(O)R
20、-S(O)
2R
20、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基、C
2-C
8炔基、C
6-C
20芳基、C
3-C
12碳环基和C
2-C
20杂环基,或
式Ia的R
1和R
2以及它们连接的原子任选地形成饱和的、部分不饱和的或芳香的5或6元稠合杂环,其具有至少两个独立地选自O、N和S的杂原子,其中所述杂环任选地被一个或多个独立地选自以下的基团取代:F、Cl、Br、I、-C(=Y)R
20、-C(=Y)OR
20、-C(=Y)NR
20R
21、-NR
20R
21、-NR
20C(=Y)R
21、-NR
20C(=Y)OR
21、-NR
23C(=Y)NR
20R
21、-OR
20、-OC(=Y)R
20、-OC(=Y)OR
20、-OC(=Y)NR
20R
21、-OS(O)
2(OR
20)、-OP(=Y)(OR
20)(OR
21)、-OP(OR
20)(OR
21)、-P(=Y)(OR
20)(OR
21)、-P(=Y)(OR
23)NR
20R
21、-SR
20、-S(O)R
20、-S(O)
2R
20、-S(O)
2NR
20R
21、-S(O)(OR
20)、-S(O)
2(OR
20)、-SC(=Y)R
20、-SC(=Y)OR
20、-SC(=Y)NR
20R
21、5-7元环内酰胺、5-7元环内脂、5-7元环磺内酰胺、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基、C
2-C
8炔基、C
3-C
12碳环基、C
6-C
20芳基和C
2-C
20杂环基,其中所述烷基、烯基、炔基、碳环基、芳基和杂环基任选地被一个或多个独立地选自以下的基团取代:F、Cl、Br、I、OR
20、NR
20R
21、-SR
20、-S(O)R
20、-S(O)
2R
20、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基、C
2-C
8炔基、C
6-C
20芳基、C
3-C
12碳环基和C
2-C
20杂环基;
R
3、R
4和R
5独立地选自:H、F、Cl、Br、I、-C(=Y)R
20、-C(=Y)OR
20、-C(=Y)NR
20R
21、-NR
20R
21、-NR
20C(=Y)R
21、-NR
20C(=Y)OR
21、-NR
23C(=Y)NR
20R
21、-OR
20、-OC(=Y)R
20、-OC(=Y)OR
20、-OC(=Y)NR
20R
21、-OS(O)
2(OR
20)、-OP(=Y)(OR
20)(OR
21)、-OP(OR
20)(OR
21)、-P(=Y)(OR
20)(OR
21)、-P(=Y)(OR
23)NR
20R
21、-SR
20、-S(O)R
20、-S(O)
2R
20、-S(O)
2NR
20R
21、-S(O)(OR
20)、-S(O)
2(OR
20)、-SC(=Y)R
20、-SC(=Y)OR
20、-SC(=Y)NR
20R
21、5-7元环内酰胺、5-7元环内脂、5-7元环磺内酰胺、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基、C
2-C
8炔基、C
3-C
12碳环基、C
6-C
20芳基和C
2-C
20杂环基,其中所述烷基、烯基、炔基、碳环基、芳基和杂环基任选地被一个或多个独立地选自以下的基团取代:F、Cl、Br、I、OR
20、NR
20R
21、-SR
20、-S(O)R
20、-S(O)
2R
20、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基、C
2-C
8炔基、C
6-C
20芳基、C
3-C
12碳环基和C
2-C
20杂环基;
R
20和R
21独立地选自:H、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基、C
2-C
8炔基、C
6-C
20芳基、C
2-C
20杂环基和保 护基,其中所述烷基、烯基、炔基、芳基和杂环基任选地和独立地被一个或多个独立地选自以下的基团取代:F、Cl、Br、I、-C(=Y)R
a、-C(=Y)OR
a、-C(=Y)NR
aR
b、-OR
a、-OC(=Y)R
a、-OC(=Y)OR
a、-OC(=Y)NR
aR
b、-OS(O)
2(OR
a)、-OP(=Y)(OR
a)(OR
b)、-OP(OR
a)(OR
b)、-P(=Y)(OR
a)(OR
b)、-P(=Y)(OR)NR
aR
b、-SR
a、-S(O)R
a、-S(O)
2R
a、-S(O)
2NR
aR
b、-S(O)(OR
a)、-S(O)
2(OR
a)、-SC(=Y)R
a、-SC(=Y)OR
a和-SC(=Y)NR
aR
b,或者
R
20和R
21以及它们连接的原子形成杂环,其中所述杂环任选地被一个或多个独立地选自以下的基团取代:F、Cl、Br、I、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基和C
2-C
8炔基;
R
23为H、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基、C
2-C
8炔基、C
6-C
20芳基、C
2-C
20杂环基或保护基;
R
a和R
b独立地为H、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基、C
2-C
8炔基、C
6-C
20芳基或C
2-C
20杂环基;
Y独立地为O、S、NR
20、
+N(O)R
20、N(OR
20)、
+N(O)(OR
20)或N-NR
20R
21;以及
保护基选自三烷基甲硅烷基、二烷基苯基甲硅烷基、苯甲酰氧基、苄基、苄氧基甲基、甲基、甲氧基甲基、三芳基甲基、苯二甲酰亚氨基、叔丁氧基羰基(BOC)、苄氧基羰基(CBz)、9-芴基甲基氧基羰基(Fmoc)和四氢吡喃基,或其立体异构体、互变异构体、可药用盐、溶剂合物、水合物、多晶型和同位素衍生物。
在该具体实施方案的优选方案中,其中所述BRAF激酶抑制剂为下式的化合物:
II
其中,
X为O、CH
2、CO、S或NH,或者基团X-R
1为氢;
Y
1和Y
2独立地为N或CH;
R
l为氢、C
1-6烷基、C
3-7环烷基、芳基、芳基C
1-6烷基、杂环基、杂环基C
1-6烷基、杂芳基或杂芳基C
1-6烷基,其中任一可以任选地被取代;此外,当X为CH
2时,则R
l可以为羟基或C
1-6烷氧基,其可以任选地被取代;
R
2为H、C
1-6烷基、C
2-6烯基、C
3-7环烷基、C
5-7环烯基、杂环基、芳基或杂芳基,其中任一可以任选地被取代;
Ar为式a)或b)的基团:
其中A表示稠合的5-至7-元环,任选地包含最多两个选自O、S和NR
5的杂原子,其中R
5为氢或C
1-6烷基,所述环任选地被最多两个选自以下的取代基取代:卤素、C
1-6烷基、羟基、C
1-6烷氧基或酮基;
R
3和R
4独立地选自:氢、卤素、C
1-6烷基、芳基、芳基C
1-6烷基、C
1-6烷氧基、C
1-6烷氧基C
1-6烷基、卤代C
1-6烷基、芳基C
1-6烷氧基、羟基、硝基、氰基、叠氮基、氨基、单取代或二取代-N-C
1-6烷基氨基、酰基氨基、芳基羰基氨基、酰基氧基、羧基、羧基盐、羧基酯、氨基磺酰基、单取代或二取代-N-C
1-6烷基氨基磺酰基、C
1-6烷氧基羰基、芳基氧基羰基、脲基、胍基、C
1-6烷基胍基、脒基、C
1-6烷基脒基、磺酰基氨基、氨基磺酰基、C
1-6烷硫基、C
1-6烷基亚磺酰基或C
1-6烷基磺酰基;
R
15为O或N-OH;
X
l和X
2之一为N,另一个为NR
6,其中R
6为氢或C
1-6烷基;
或其立体异构体、互变异构体、可药用盐、溶剂合物、水合物、多晶型和同位素衍生物。
在该具体实施方案的优选方案中,其中所述BRAF激酶抑制剂为下式的化合物:
III
其中,
X是O、CH
2、CO、S或NH,或X-R
1是H;
Y
1和Y
2独立地选自CH或N;
R
1是H、C
1-6烷基、C
3-7环烷基、芳基、芳基C
1-6烷基、杂环基、杂环基C
1-6烷基、杂芳基或杂芳基C
1-6烷基,除H外,其可被任选地取代;
R
2是H,或任选地取代的芳基或杂芳基;
Ar是下式a)或b):
其中A表示稠合的5-至7-元环,任选地包含最多两个选自O、S和NR
5的杂原子,其中R
5为氢或C
1-6烷基,所述环任选地被最多两个选自以下的取代基取代:卤素、C
1-6烷基、羟基、C
1-6烷氧基或酮基;
R
3和R
4独立地选自:氢、卤素、C
1-6烷基、芳基、芳基C
1-6烷基、C
1-6烷氧基、C
1-6烷氧基C
1-6烷基、卤代C
1-6烷基、芳基C
1-6烷氧基、羟基、硝基、氰基、叠氮基、氨基、单取代或二取代-N-C
1-6烷基氨基、酰基氨基、芳基羰基氨基、酰基氧基、羧基、羧基盐、羧基酯、氨基磺酰基、单取代或二取代-N-C
1-6烷基氨基磺酰基、C
1-6烷氧基羰基、芳基氧基羰基、脲基、胍基、C
1-6烷基胍基、脒基、C
1-6烷基脒基、磺酰基氨基、氨基磺酰基、C
1-6烷硫基、C
1-6烷基亚磺酰基或C
1-6烷基磺酰基;
X
l和X
2之一选自O、S或NR
11,另一个为CH,其中R
11为氢、C
1-6烷基、芳基或芳基C
1-6烷基;
或其立体异构体、互变异构体、可药用盐、溶剂合物、水合物、多晶型和同位素衍生物。
在该具体实施方案的优选方案中,其中所述TGF-β抑制剂选自以下化合物或其可药用盐、溶剂合物、水合物、多晶型和同位素衍生物:
优选地,所述TGF-β抑制剂选自以下化合物或其可药用盐、溶剂合物、水合物、多晶型和同位素衍生物:LY2109761或Galunisertib(LY2157299);
更优选地,所述TGF-β抑制剂选自以下化合物或其可药用盐、溶剂合物、水合物、多晶型和同位素衍生物:Galunisertib(LY2157299)。
在该具体实施方案的优选方案中,其中所述SMAD2/3抑制剂选自以下化合物或其可药用盐、溶剂合物、水合物、多晶型和同位素衍生物:
在该具体实施方案的优选方案中,其中所述贫血为由红细胞生成减少或缺陷引起的贫血。
在该具体实施方案的优选方案中,其中所述由红细胞生成减少或缺陷引起的贫血为原发性的,包括原发性再生障碍性贫血、Diamond-Blackfan贫血(DBA)、Shwachman-Diamond综合征、先天性角化不良、Fanconi贫血、先天性红细胞生成障碍性贫血(CDA)、地中海型贫血、镰刀状细胞性贫血、骨髓增生异常综合征导致的贫血。
在该具体实施方案的优选方案中,其中所述由红细胞生成减少或缺陷引起的贫血为继发性的,包括继发性骨髓增生异常综合征导致的贫血、继发性再生障碍贫血、维生素缺乏型贫血、缺铁性贫血、慢性炎症性贫血、内分泌疾病性贫血、肾功能衰竭导致EPO分泌不足的继发性贫血、造血干细胞移植后血液谱系重建不良;优选地,其中所述继发性再生障碍贫血由下列原因导致:自身免疫类疾病(如系统性红斑狼疮、类风湿性关节炎、炎症性肠病等)、其他免疫机制导致的贫血(如ABO血型不合、干细胞移植、坏疽性脓皮病)、淋巴增生性疾病(如慢性淋巴细胞白血病、LGL白血病、霍奇金病、非霍奇淋巴瘤等)、其他血液系统恶性肿瘤(如慢性粒细胞白血病、慢性粒单核细胞白血病)、实体瘤(如胸腺瘤、胃癌、乳腺癌、甲状腺癌、肾癌等)、病毒感染(如B19细小病毒、HIV、T细胞白血病淋巴瘤病毒等)、细菌感染(如结核菌、细菌性败血病)、药物和毒素导致的免疫反应(如外源人EPO诱导的抗体相关的纯红再障、铅/苯中毒)、对内/外源EPO抵抗所造成的贫血及各种原因导致的对促红细胞生成素抵抗的贫血。
在该具体实施方案的优选方案中,其中所述贫血为由于红细胞破坏引起的贫血。
在该具体实施方案的优选方案中,其中所述由于红细胞破坏引起的贫血为原发性的,包括遗传性 球形红细胞增多症、遗传性椭圆细胞增多症、无β脂蛋白血症、酶缺乏症导致的贫血(如丙酮酸激酶和己糖激酶缺陷导致糖酵解缺陷型贫血、葡萄糖6-磷酸脱氢酶缺乏症和谷胱甘肽合成酶缺乏症、氧化应激增加导致的贫血)。
在该具体实施方案的优选方案中,其中所述由于红细胞破坏引起的贫血为继发性的,包括抗体介导的温性自身免疫性溶血性贫血、冷凝集素溶血性贫血、溶血性的疾病(如新生儿溶血症)、红细胞机械损伤(如微血管病性溶血性贫血,包括血栓性血小板减少性紫癜和弥散性血管内凝血)、感染导致的溶血性贫血(如疟疾感染)。
在该具体实施方案的优选方案中,其中所述贫血为失血过多引起的贫血。
在该具体实施方案的优选方案中,其中所述失血过多引起的贫血包括早产儿贫血(如实验室检测的频繁采血,并且任选地合并红细胞生成不足)、外/内伤(各种创伤或手术导致的急性失血)、胃肠道病变导致的急性出血(如静脉曲张病变、消化性溃疡)或慢性失血(如血管发育不良)、妇科疾病导致的慢性失血、癌症(包括结肠直肠癌和膀胱癌导致的急性或慢性失血,尤其是在晚期)、以血液为食的肠道线虫感染(如钩虫和鞭虫导致失血性贫血)、医源性贫血、反复抽血和医疗程序造成的失血。
在该具体实施方案的优选方案中,其中所述疾病对促红细胞生成素或糖皮质激素或其他现有治疗贫血的药物具有耐药性。
在另一个具体实施方案中,本发明提供一种试剂盒,其包括:
a)BRAF激酶抑制剂,和任选地,
b)促红细胞生成素。
在该具体实施方案的优选方案中,其还包括:
c)TGF-β抑制剂和/或SMAD2/3抑制剂和/或糖皮质激素和/或促红细胞生成素和/或干细胞因子。
在该具体实施方案的优选方案中,其中所述BRAF激酶抑制剂诱发MAPK矛盾激活;优选地,所述BRAF激酶抑制剂促进RAF蛋白二聚化;优选地,所述BRAF激酶抑制剂诱导BRAF激酶中αC-螺旋和DFG域其中至少一个的IN构象,以及R506的IN构象;优选地,所述BRAF激酶抑制剂选自以下化合物或其可药用盐、溶剂合物、水合物、多晶型和同位素衍生物:GDC-0879、SB-590885、SB-682330、Dabrafenib、BRAF抑制剂1(化合物13)、RAF709、L-779450、LY3009120、Belvarafenib(HM95573)、RO5126766(CH5126766)、TAK-632、PLX-4720、Agerafenib(RXDX-105)、Regorafenib(BAY 73-4506)、Sorafenib(BAY 43-9006)、Donafenib(Sorafenib D3)、Lifirafenib(BGB-283)、BRAF IN1、Vemurafenib(PLX4032)、RAF265(chir265)、AZ 628、AZ304、CCT196969、Doramapimod(BIRB796)、Encorafenib(LGX818)、Naporafenib(LXH254)、BMS-908662、BGB659、GW5074、MLN2480(TAK580)、ARQ-736或ZM336372;
优选地,所述BRAF激酶抑制剂选自以下化合物或其可药用盐、溶剂合物、水合物、多晶型和同位素衍生物:GDC-0879、SB-590885、SB-682330、Dabrafenib、PLX-4720、Sorafenib(BAY 43-9006)、BRAF抑制剂1(化合物13)、Vemurafenib(PLX4032)、Doramapimod(BIRB 796)、Encorafenib(LGX818)、BGB659、TAK-632、LY3009120、GW5074、L-779450、Regorafenib或ZM336372;
更优选地,所述BRAF激酶抑制剂选自以下化合物或其可药用盐、溶剂合物、水合物、多晶型和同位素衍生物:GDC-0879、SB-590885、SB-682330或BMS-908662;
更优选地,所述BRAF激酶抑制剂选自以下化合物或其可药用盐、溶剂合物、水合物、多晶型和同位素衍生物:GDC-0879、SB-590885或SB-682330;
最优选地,所述BRAF激酶抑制剂选自以下化合物或其可药用盐、溶剂合物、水合物、多晶型和同位素衍生物:GDC-0879或SB-590885。
在该具体实施方案的优选方案中,其中所述BRAF激酶抑制剂为下式的化合物:
其中,A环为:(i)5或6元杂环,其具有一个或两个独立地选自O、N和S的杂原子,(ii)5或6元碳环,其任选地与5或6元杂环稠合,或(iii)苯环,其中所述杂环、碳环和苯环任选地被一个或多个独立地选自以下的基团取代:F、Cl、Br、I、-C(=Y)R
20、-C(=Y)OR
20、C(=Y)NR
20R
21、NR
20R
21、-NR
20C(=Y)R
21、-NR
20C(=Y)OR
21、-NR
23C(=Y)NR
20R
21、=NOR
20、=NR
20、=N
+(O)OR
20、=NNR
20R
21、=O、-OR
20、-OC(=Y)R
20、-OC(=Y)OR
20、-OC(=Y)NR
20R
21、-OS(O)
2(OR
20)、-OP(=Y)(OR
20)(OR
21)、-OP(OR
20)(OR
21)、-P(=Y)(OR
20)(OR
21)、-P(=Y)(OR)NR
20R
21、=S、-SR
20、-S(O)R
20、-S(O)
2R
20、-S(O)
2NR
20R
21、-S(O)(OR
20)、-S(O)
2(OR
20)、-SC(=Y)R
20、-SC(=Y)OR
20、-SC(=Y)NR
20R
21、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基、C
2-C
8炔基、C
6-C
20芳基、C
3-C
12碳环基、C
2-C
20杂环基,和保护基,其中所述烷基、烯基、炔基、芳基、碳环基和杂环基任选地和独立地被一个或多个独立地选自以下的基团取代:F、Cl、Br、I、-C(=Y)R
20、-C(=Y)OR
20、-C(=Y)NR
20R
21、NR
20R
21、-NR
20C(=Y)R
21、-NR
20C(=Y)OR
21、-NR
23C(=Y)NR
20R
21、-OR
20、-OC(=Y)R
20、-OC(=Y)OR
20、-OC(=Y)NR
20R
21、-OS(O)
2(OR
20)、-OP(=Y)(OR
20)(OR
21)、-OP(OR
20)(OR
21)、-P(=Y)(OR
20)(OR
21)、-P(=Y)(OR)NR
20R
21、-SR
20、-S(O)R
20、-S(O)
2R
20、-S(O)
2NR
20R
21、-S(O)(OR
20)、-S(O)
2(OR
20)、-SC(=Y)R
20、-SC(=Y)OR
20、-SC(=Y)NR
20R
21、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基、C
2-C
8炔基、C
6-C
20芳基、C
3-C
12碳环基、C
2-C
20杂环基;
X选自C
2-C
20杂环基、C
3-C
12碳环基和C
6-C
20芳基,其中所述杂环基、碳环基和芳基任选地被一个或多个独立地选自以下的基团取代:F、Cl、Br、I、-C(=Y)R
20、-C(=Y)OR
20、-C(=Y)NR
20R
21、-NR
20R
21、-NR
20C(=Y)R
21、-NR
20C(=Y)OR
21、-NR
23C(=Y)NR
20R
21、-OR
20、-OC(=Y)R
20、-OC(=Y)OR
20、-OC(=Y)NR
20R
21、-OS(O)
2(OR
20)、-OP(=Y)(OR
20)(OR
21)、-OP(OR
20)(OR
21)、-P(=Y)(OR
20)(OR
21)、-P(=Y)(OR
23)NR
20R
21、-SR
20、-S(O)R
20、-S(O)
2R
20、-S(O)
2NR
20R
21、-S(O)(OR
20)、-S(O)
2(OR
20)、-SC(=Y)R
20、-SC(=Y)OR
20、-SC(=Y)NR
20R
21、5-7元环内酰胺、5-7元环内脂、5-7元环磺内酰胺、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基、C
2-C
8炔基、C
3-C
12碳环基、C
6-C
20芳基和C
2-C
20杂环基,其中所述烷基、烯基、炔基、碳环基、芳基和杂环基任选地被一个或多个独立地选自以下的基团取代:F、Cl、Br、I、OR
20、NR
20R
21、-SR
20、-S(O)R
20、-S(O)
2R
20、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基、C
2-C
8炔基、C
3-C
12碳环基、C
6-C
20芳基和C
2-C
20杂环基;
R
1选自H、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基、C
2-C
8炔基、(C
1-C
8烷基)NR
20R
21、C
2-C
20杂环基、C
3-C
12碳环基和C
6-C
20芳基,其中所述烷基、烯基、炔基、杂环基、碳环基和芳基任选地被一个或多个独立地选自以下的基团取代:F、Cl、Br、I、-C(=Y)R
20、-C(=Y)OR
20、-C(=Y)NR
20R
21、-NR
20R
21、OR
20、CN、C(=O)NR
20R
21、C(=O)OR
20、C
1-C
8烷基、(C
1-C
8烷基)NR
20R
21和C
2-C
20杂环基;
R
2选自H、F、Cl、Br、I、-C(=Y)R
20、-C(=Y)OR
20、-C(=Y)NR
20R
21、-OR
20、-OC(=Y)R
20、-OC(=Y)OR
20、-OC(=Y)NR
20R
21、-OS(O)
2(OR
20)、-OP(=Y)(OR
20)(OR
21)、-OP(OR
20)(OR
21)、-P(=Y)(OR
20)(OR
21)、- P(=Y)(OR)NR
20R
21、-SR
20、-S(O)R
20、-S(O)
2R
20、-S(O)
2NR
20R
21、-S(O)(OR
20)、-S(O)
2(OR
20)、-SC(=Y)R
20、-SC(=Y)OR
20、-SC(=Y)NR
20R
21、5-7元环内酰胺、5-7元环内脂、5-7元环磺内酰胺、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基、C
2-C
8炔基、C
3-C
12碳环基、C
6-C
20芳基和C
2-C
20杂环基,其中所述烷基、烯基、炔基、碳环基、芳基和杂环基任选地被一个或多个独立地选自以下的基团取代:F、Cl、Br、I、OR
20、NR
20R
21、-SR
20、-S(O)R
20、-S(O)
2R
20、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基、C
2-C
8炔基、C
6-C
20芳基、C
3-C
12碳环基和C
2-C
20杂环基,或
式Ia的R
1和R
2以及它们连接的原子任选地形成饱和的、部分不饱和的或芳香的5或6元稠合杂环,其具有至少两个独立地选自O、N和S的杂原子,其中所述杂环任选地被一个或多个独立地选自以下的基团取代:F、Cl、Br、I、-C(=Y)R
20、-C(=Y)OR
20、-C(=Y)NR
20R
21、-NR
20R
21、-NR
20C(=Y)R
21、-NR
20C(=Y)OR
21、-NR
23C(=Y)NR
20R
21、-OR
20、-OC(=Y)R
20、-OC(=Y)OR
20、-OC(=Y)NR
20R
21、-OS(O)
2(OR
20)、-OP(=Y)(OR
20)(OR
21)、-OP(OR
20)(OR
21)、-P(=Y)(OR
20)(OR
21)、-P(=Y)(OR
23)NR
20R
21、-SR
20、-S(O)R
20、-S(O)
2R
20、-S(O)
2NR
20R
21、-S(O)(OR
20)、-S(O)
2(OR
20)、-SC(=Y)R
20、-SC(=Y)OR
20、-SC(=Y)NR
20R
21、5-7元环内酰胺、5-7元环内脂、5-7元环磺内酰胺、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基、C
2-C
8炔基、C
3-C
12碳环基、C
6-C
20芳基和C
2-C
20杂环基,其中所述烷基、烯基、炔基、碳环基、芳基和杂环基任选地被一个或多个独立地选自以下的基团取代:F、Cl、Br、I、OR
20、NR
20R
21、-SR
20、-S(O)R
20、-S(O)
2R
20、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基、C
2-C
8炔基、C
6-C
20芳基、C
3-C
12碳环基和C
2-C
20杂环基;
R
3、R
4和R
5独立地选自:H、F、Cl、Br、I、-C(=Y)R
20、-C(=Y)OR
20、-C(=Y)NR
20R
21、-NR
20R
21、-NR
20C(=Y)R
21、-NR
20C(=Y)OR
21、-NR
23C(=Y)NR
20R
21、-OR
20、-OC(=Y)R
20、-OC(=Y)OR
20、-OC(=Y)NR
20R
21、-OS(O)
2(OR
20)、-OP(=Y)(OR
20)(OR
21)、-OP(OR
20)(OR
21)、-P(=Y)(OR
20)(OR
21)、-P(=Y)(OR
23)NR
20R
21、-SR
20、-S(O)R
20、-S(O)
2R
20、-S(O)
2NR
20R
21、-S(O)(OR
20)、-S(O)
2(OR
20)、-SC(=Y)R
20、-SC(=Y)OR
20、-SC(=Y)NR
20R
21、5-7元环内酰胺、5-7元环内脂、5-7元环磺内酰胺、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基、C
2-C
8炔基、C
3-C
12碳环基、C
6-C
20芳基和C
2-C
20杂环基,其中所述烷基、烯基、炔基、碳环基、芳基和杂环基任选地被一个或多个独立地选自以下的基团取代:F、Cl、Br、I、OR
20、NR
20R
21、-SR
20、-S(O)R
20、-S(O)
2R
20、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基、C
2-C
8炔基、C
6-C
20芳基、C
3-C
12碳环基和C
2-C
20杂环基;
R
20和R
21独立地选自:H、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基、C
2-C
8炔基、C
6-C
20芳基、C
2-C
20杂环基和保护基,其中所述烷基、烯基、炔基、芳基和杂环基任选地和独立地被一个或多个独立地选自以下的基团取代:F、Cl、Br、I、-C(=Y)R
a、-C(=Y)OR
a、-C(=Y)NR
aR
b、-OR
a、-OC(=Y)R
a、-OC(=Y)OR
a、-OC(=Y)NR
aR
b、-OS(O)
2(OR
a)、-OP(=Y)(OR
a)(OR
b)、-OP(OR
a)(OR
b)、-P(=Y)(OR
a)(OR
b)、-P(=Y)(OR)NR
aR
b、-SR
a、-S(O)R
a、-S(O)
2R
a、-S(O)
2NR
aR
b、-S(O)(OR
a)、-S(O)
2(OR
a)、-SC(=Y)R
a、-SC(=Y)OR
a和-SC(=Y)NR
aR
b,或者
R
20和R
21以及它们连接的原子形成杂环,其中所述杂环任选地被一个或多个独立地选自以下的基团取代:F、Cl、Br、I、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基和C
2-C
8炔基;
R
23为H、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基、C
2-C
8炔基、C
6-C
20芳基、C
2-C
20杂环基或保护基;
R
a和R
b独立地为H、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基、C
2-C
8炔基、C
6-C
20芳基或C
2-C
20杂环基;
Y独立地为O、S、NR
20、
+N(O)R
20、N(OR
20)、
+N(O)(OR
20)或N-NR
20R
21;以及
保护基选自三烷基甲硅烷基、二烷基苯基甲硅烷基、苯甲酰氧基、苄基、苄氧基甲基、甲基、甲氧基甲基、三芳基甲基、苯二甲酰亚氨基、叔丁氧基羰基(BOC)、苄氧基羰基(CBz)、9-芴基甲基氧基羰基(Fmoc)和四氢吡喃基,或其立体异构体、互变异构体、可药用盐、溶剂合物、水合物、多晶型和同位素衍生物。
在该具体实施方案的优选方案中,其中所述BRAF激酶抑制剂为下式的化合物:
II
其中,
X为O、CH
2、CO、S或NH,或者基团X-R
1为氢;
Y
1和Y
2独立地为N或CH;
R
l为氢、C
1-6烷基、C
3-7环烷基、芳基、芳基C
1-6烷基、杂环基、杂环基C
1-6烷基、杂芳基或杂芳基C
1-6烷基,其中任一可以任选地被取代;此外,当X为CH
2时,则R
l可以为羟基或C
1-6烷氧基,其可以任选地被取代;
R
2为H、C
1-6烷基、C
2-6烯基、C
3-7环烷基、C
5-7环烯基、杂环基、芳基或杂芳基,其中任一可以任选地被取代;
Ar为式a)或b)的基团:
其中A表示稠合的5-至7-元环,任选地包含最多两个选自O、S和NR
5的杂原子,其中R
5为氢或C
1-6烷基,所述环任选地被最多两个选自以下的取代基取代:卤素、C
1-6烷基、羟基、C
1-6烷氧基或酮基;
R
3和R
4独立地选自:氢、卤素、C
1-6烷基、芳基、芳基C
1-6烷基、C
1-6烷氧基、C
1-6烷氧基C
1-6烷基、卤代C
1-6烷基、芳基C
1-6烷氧基、羟基、硝基、氰基、叠氮基、氨基、单取代或二取代-N-C
1-6烷基氨基、酰基氨基、芳基羰基氨基、酰基氧基、羧基、羧基盐、羧基酯、氨基磺酰基、单取代或二取代-N-C
1-6烷基氨基磺酰基、C
1-6烷氧基羰基、芳基氧基羰基、脲基、胍基、C
1-6烷基胍基、脒基、C
1-6烷基脒基、磺酰基氨基、氨基磺酰基、C
1-6烷硫基、C
1-6烷基亚磺酰基或C
1-6烷基磺酰基;
R
15为O或N-OH;
X
l和X
2之一为N,另一个为NR
6,其中R
6为氢或C
1-6烷基;
或其立体异构体、互变异构体、可药用盐、溶剂合物、水合物、多晶型和同位素衍生物。
在该具体实施方案的优选方案中,其中所述BRAF激酶抑制剂为下式的化合物:
III
其中,
X是O、CH
2、CO、S或NH,或X-R
1是H;
Y
1和Y
2独立地选自CH或N;
R
1是H、C
1-6烷基、C
3-7环烷基、芳基、芳基C
1-6烷基、杂环基、杂环基C
1-6烷基、杂芳基或杂芳基C
1-6烷基,除H外,其可被任选地取代;
R
2是H,或任选地取代的芳基或杂芳基;
Ar是下式a)或b):
其中A表示稠合的5-至7-元环,任选地包含最多两个选自O、S和NR
5的杂原子,其中R
5为氢或C
1-6烷基,所述环任选地被最多两个选自以下的取代基取代:卤素、C
1-6烷基、羟基、C
1-6烷氧基或酮基;
R
3和R
4独立地选自:氢、卤素、C
1-6烷基、芳基、芳基C
1-6烷基、C
1-6烷氧基、C
1-6烷氧基C
1-6烷基、卤代C
1-6烷基、芳基C
1-6烷氧基、羟基、硝基、氰基、叠氮基、氨基、单取代或二取代-N-C
1-6烷基氨基、酰基氨基、芳基羰基氨基、酰基氧基、羧基、羧基盐、羧基酯、氨基磺酰基、单取代或二取代-N-C
1-6烷基氨基磺酰基、C
1-6烷氧基羰基、芳基氧基羰基、脲基、胍基、C
1-6烷基胍基、脒基、C
1-6烷基脒基、磺酰基氨基、氨基磺酰基、C
1-6烷硫基、C
1-6烷基亚磺酰基或C
1-6烷基磺酰基;
X
l和X
2之一选自O、S或NR
11,另一个为CH,其中R
11为氢、C
1-6烷基、芳基或芳基C
1-6烷基;
或其立体异构体、互变异构体、可药用盐、溶剂合物、水合物、多晶型和同位素衍生物。
在该具体实施方案的优选方案中,其中所述TGF-β抑制剂选自以下化合物或其可药用盐、溶剂合物、水合物、多晶型和同位素衍生物:LY2109761、Galunisertib(LY2157299)、LY364947、SB431542、LDN-193189、SB525334、SB505124、GW788388、RepSox(E-616452)、K02288、BIBF-0775、TP0427736、A-83-01、LDN-214117、SD-208、Vactosertib(TEW-7197)、LDN-212854、Dorsomorphin(Compound C)或LY3200882;
优选地,所述TGF-β抑制剂选自以下化合物或其可药用盐、溶剂合物、水合物、多晶型和同位素衍生物:LY2109761或Galunisertib(LY2157299);
更优选地,所述TGF-β抑制剂选自以下化合物或其可药用盐、溶剂合物、水合物、多晶型和同位素衍生物:Galunisertib(LY2157299)。
在该具体实施方案的优选方案中,其中所述SMAD2/3抑制剂选自以下化合物或其可药用盐、溶剂合物、水合物、多晶型和同位素衍生物:Luspatercept、Sotatercept、SIS3HCl、Alantolactone、Halofuginone和AUDA。
在另一个具体实施方案中,本发明提供BRAF激酶抑制剂,或者BRAF激酶抑制剂和促红细胞生成素和/或干细胞因子,或者BRAF激酶抑制剂和TGF-β抑制剂,或者BRAF激酶抑制剂和SMAD2/3抑制剂,或者BRAF激酶抑制剂、TGF-β抑制剂和SMAD2/3抑制剂,以及他们与糖皮质激素的组合在制备用于扩增红系前体细胞或成红细胞的药物中的用途。
在该具体实施方案的优选方案中,其中所述BRAF激酶抑制剂延缓红细胞的终末期分化进程。
在该具体实施方案的优选方案中,其中所述BRAF激酶抑制剂促使成红细胞具有更多的自我更新。
在该具体实施方案的优选方案中,其中所述红系前体细胞扩增后产生成熟脱核的红细胞。
在该具体实施方案的优选方案中,其中所述BRAF激酶抑制剂诱发MAPK矛盾激活;优选地,所述BRAF激酶抑制剂促进RAF蛋白二聚化;优选地,所述BRAF激酶抑制剂诱导BRAF激酶中αC-螺旋和DFG域其中至少一个的IN构象,以及R506的IN构象;优选地,所述BRAF激酶抑制剂选自以下化合物或其可药用盐、溶剂合物、水合物、多晶型和同位素衍生物:GDC-0879、SB-590885、SB-682330、Dabrafenib、BRAF抑制剂1(化合物13)、RAF709、L-779450、LY3009120、Belvarafenib(HM95573)、RO5126766(CH5126766)、TAK-632、PLX-4720、Agerafenib(RXDX-105)、Regorafenib(BAY 73-4506)、Sorafenib(BAY 43-9006)、Donafenib(Sorafenib D3)、Lifirafenib(BGB-283)、BRAF IN1、Vemurafenib(PLX4032)、RAF265(chir265)、AZ 628、AZ304、CCT196969、Doramapimod(BIRB796)、Encorafenib(LGX818)、Naporafenib(LXH254)、BMS-908662、BGB659、GW5074、MLN2480(TAK580)、ARQ-736或ZM336372;
优选地,所述BRAF激酶抑制剂选自以下化合物或其可药用盐、溶剂合物、水合物、多晶型和同位素衍生物:GDC-0879、SB-590885、SB-682330、Dabrafenib、PLX-4720、Sorafenib(BAY 43-9006)、BRAF抑制剂1(化合物13)、Vemurafenib(PLX4032)、Doramapimod(BIRB 796)、Encorafenib(LGX818)、BGB659、TAK-632、LY3009120、GW5074、L-779450、Regorafenib或ZM336372;
更优选地,所述BRAF激酶抑制剂选自以下化合物或其可药用盐、溶剂合物、水合物、多晶型和同位素衍生物:GDC-0879、SB-590885、SB-682330或BMS-908662;
更优选地,所述BRAF激酶抑制剂选自以下化合物或其可药用盐、溶剂合物、水合物、多晶型和同位素衍生物:GDC-0879、SB-590885或SB-682330;
最优选地,所述BRAF激酶抑制剂选自以下化合物或其可药用盐、溶剂合物、水合物、多晶型和同位素衍生物:GDC-0879或SB-590885。
在该具体实施方案的优选方案中,其中所述BRAF激酶抑制剂为下式的化合物:
其中,A环为:(i)5或6元杂环,其具有一个或两个独立地选自O、N和S的杂原子,(ii)5或6元碳环,其任选地与5或6元杂环稠合,或(iii)苯环,其中所述杂环、碳环和苯环任选地被一个或多个独立地选自以下的基团取代:F、Cl、Br、I、-C(=Y)R
20、-C(=Y)OR
20、C(=Y)NR
20R
21、NR
20R
21、-NR
20C(=Y)R
21、-NR
20C(=Y)OR
21、-NR
23C(=Y)NR
20R
21、=NOR
20、=NR
20、=N
+(O)OR
20、=NNR
20R
21、=O、-OR
20、-OC(=Y)R
20、-OC(=Y)OR
20、-OC(=Y)NR
20R
21、-OS(O)
2(OR
20)、-OP(=Y)(OR
20)(OR
21)、-OP(OR
20)(OR
21)、-P(=Y)(OR
20)(OR
21)、-P(=Y)(OR)NR
20R
21、=S、-SR
20、-S(O)R
20、-S(O)
2R
20、-S(O)
2NR
20R
21、-S(O)(OR
20)、-S(O)
2(OR
20)、-SC(=Y)R
20、-SC(=Y)OR
20、-SC(=Y)NR
20R
21、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基、C
2-C
8炔基、C
6-C
20芳基、C
3-C
12碳环基、C
2-C
20杂环基,和保护基,其中所述烷基、烯基、炔基、芳基、碳环基和杂环基任选地和独立地被一个或多个独立地选自以下的基团取代:F、Cl、Br、I、-C(=Y)R
20、-C(=Y)OR
20、-C(=Y)NR
20R
21、NR
20R
21、-NR
20C(=Y)R
21、-NR
20C(=Y)OR
21、-NR
23C(=Y)NR
20R
21、-OR
20、-OC(=Y)R
20、-OC(=Y)OR
20、-OC(=Y)NR
20R
21、-OS(O)
2(OR
20)、-OP(=Y)(OR
20)(OR
21)、-OP(OR
20)(OR
21)、-P(=Y)(OR
20)(OR
21)、-P(=Y)(OR)NR
20R
21、-SR
20、-S(O)R
20、-S(O)
2R
20、-S(O)
2NR
20R
21、-S(O)(OR
20)、-S(O)
2(OR
20)、-SC(=Y)R
20、-SC(=Y)OR
20、-SC(=Y)NR
20R
21、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基、C
2-C
8炔基、C
6-C
20芳基、C
3-C
12碳环基、C
2-C
20杂环基;
X选自C
2-C
20杂环基、C
3-C
12碳环基和C
6-C
20芳基,其中所述杂环基、碳环基和芳基任选地被一个或多个独立地选自以下的基团取代:F、Cl、Br、I、-C(=Y)R
20、-C(=Y)OR
20、-C(=Y)NR
20R
21、-NR
20R
21、-NR
20C(=Y)R
21、-NR
20C(=Y)OR
21、-NR
23C(=Y)NR
20R
21、-OR
20、-OC(=Y)R
20、-OC(=Y)OR
20、-OC(=Y)NR
20R
21、-OS(O)
2(OR
20)、-OP(=Y)(OR
20)(OR
21)、-OP(OR
20)(OR
21)、-P(=Y)(OR
20)(OR
21)、-P(=Y)(OR
23)NR
20R
21、-SR
20、-S(O)R
20、-S(O)
2R
20、-S(O)
2NR
20R
21、-S(O)(OR
20)、-S(O)
2(OR
20)、-SC(=Y)R
20、-SC(=Y)OR
20、-SC(=Y)NR
20R
21、5-7元环内酰胺、5-7元环内脂、5-7元环磺内酰胺、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基、C
2-C
8炔基、C
3-C
12碳环基、C
6-C
20芳基和C
2-C
20杂环基,其中所述烷基、烯基、炔基、碳环基、芳基和杂环基任选地被一个或多个独立地选自以下的基团取代:F、Cl、Br、I、OR
20、NR
20R
21、-SR
20、-S(O)R
20、-S(O)
2R
20、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基、C
2-C
8炔基、C
3-C
12碳环基、C
6-C
20芳基和C
2-C
20杂环基;
R
1选自H、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基、C
2-C
8炔基、(C
1-C
8烷基)NR
20R
21、C
2-C
20杂环基、C
3-C
12碳环基和C
6-C
20芳基,其中所述烷基、烯基、炔基、杂环基、碳环基和芳基任选地被一个或多个独立地选自以下的基团取代:F、Cl、Br、I、-C(=Y)R
20、-C(=Y)OR
20、-C(=Y)NR
20R
21、-NR
20R
21、OR
20、CN、C(=O)NR
20R
21、C(=O)OR
20、C
1-C
8烷基、(C
1-C
8烷基)NR
20R
21和C
2-C
20杂环基;
R
2选自H、F、Cl、Br、I、-C(=Y)R
20、-C(=Y)OR
20、-C(=Y)NR
20R
21、-OR
20、-OC(=Y)R
20、-OC(=Y)OR
20、-OC(=Y)NR
20R
21、-OS(O)
2(OR
20)、-OP(=Y)(OR
20)(OR
21)、-OP(OR
20)(OR
21)、-P(=Y)(OR
20)(OR
21)、-P(=Y)(OR)NR
20R
21、-SR
20、-S(O)R
20、-S(O)
2R
20、-S(O)
2NR
20R
21、-S(O)(OR
20)、-S(O)
2(OR
20)、-SC(=Y)R
20、 -SC(=Y)OR
20、-SC(=Y)NR
20R
21、5-7元环内酰胺、5-7元环内脂、5-7元环磺内酰胺、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基、C
2-C
8炔基、C
3-C
12碳环基、C
6-C
20芳基和C
2-C
20杂环基,其中所述烷基、烯基、炔基、碳环基、芳基和杂环基任选地被一个或多个独立地选自以下的基团取代:F、Cl、Br、I、OR
20、NR
20R
21、-SR
20、-S(O)R
20、-S(O)
2R
20、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基、C
2-C
8炔基、C
6-C
20芳基、C
3-C
12碳环基和C
2-C
20杂环基,或
式Ia的R
1和R
2以及它们连接的原子任选地形成饱和的、部分不饱和的或芳香的5或6元稠合杂环,其具有至少两个独立地选自O、N和S的杂原子,其中所述杂环任选地被一个或多个独立地选自以下的基团取代:F、Cl、Br、I、-C(=Y)R
20、-C(=Y)OR
20、-C(=Y)NR
20R
21、-NR
20R
21、-NR
20C(=Y)R
21、-NR
20C(=Y)OR
21、-NR
23C(=Y)NR
20R
21、-OR
20、-OC(=Y)R
20、-OC(=Y)OR
20、-OC(=Y)NR
20R
21、-OS(O)
2(OR
20)、-OP(=Y)(OR
20)(OR
21)、-OP(OR
20)(OR
21)、-P(=Y)(OR
20)(OR
21)、-P(=Y)(OR
23)NR
20R
21、-SR
20、-S(O)R
20、-S(O)
2R
20、-S(O)
2NR
20R
21、-S(O)(OR
20)、-S(O)
2(OR
20)、-SC(=Y)R
20、-SC(=Y)OR
20、-SC(=Y)NR
20R
21、5-7元环内酰胺、5-7元环内脂、5-7元环磺内酰胺、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基、C
2-C
8炔基、C
3-C
12碳环基、C
6-C
20芳基和C
2-C
20杂环基,其中所述烷基、烯基、炔基、碳环基、芳基和杂环基任选地被一个或多个独立地选自以下的基团取代:F、Cl、Br、I、OR
20、NR
20R
21、-SR
20、-S(O)R
20、-S(O)
2R
20、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基、C
2-C
8炔基、C
6-C
20芳基、C
3-C
12碳环基和C
2-C
20杂环基;
R
3、R
4和R
5独立地选自:H、F、Cl、Br、I、-C(=Y)R
20、-C(=Y)OR
20、-C(=Y)NR
20R
21、-NR
20R
21、-NR
20C(=Y)R
21、-NR
20C(=Y)OR
21、-NR
23C(=Y)NR
20R
21、-OR
20、-OC(=Y)R
20、-OC(=Y)OR
20、-OC(=Y)NR
20R
21、-OS(O)
2(OR
20)、-OP(=Y)(OR
20)(OR
21)、-OP(OR
20)(OR
21)、-P(=Y)(OR
20)(OR
21)、-P(=Y)(OR
23)NR
20R
21、-SR
20、-S(O)R
20、-S(O)
2R
20、-S(O)
2NR
20R
21、-S(O)(OR
20)、-S(O)
2(OR
20)、-SC(=Y)R
20、-SC(=Y)OR
20、-SC(=Y)NR
20R
21、5-7元环内酰胺、5-7元环内脂、5-7元环磺内酰胺、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基、C
2-C
8炔基、C
3-C
12碳环基、C
6-C
20芳基和C
2-C
20杂环基,其中所述烷基、烯基、炔基、碳环基、芳基和杂环基任选地被一个或多个独立地选自以下的基团取代:F、Cl、Br、I、OR
20、NR
20R
21、-SR
20、-S(O)R
20、-S(O)
2R
20、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基、C
2-C
8炔基、C
6-C
20芳基、C
3-C
12碳环基和C
2-C
20杂环基;
R
20和R
21独立地选自:H、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基、C
2-C
8炔基、C
6-C
20芳基、C
2-C
20杂环基和保护基,其中所述烷基、烯基、炔基、芳基和杂环基任选地和独立地被一个或多个独立地选自以下的基团取代:F、Cl、Br、I、-C(=Y)R
a、-C(=Y)OR
a、-C(=Y)NR
aR
b、-OR
a、-OC(=Y)R
a、-OC(=Y)OR
a、-OC(=Y)NR
aR
b、-OS(O)
2(OR
a)、-OP(=Y)(OR
a)(OR
b)、-OP(OR
a)(OR
b)、-P(=Y)(OR
a)(OR
b)、-P(=Y)(OR)NR
aR
b、-SR
a、-S(O)R
a、-S(O)
2R
a、-S(O)
2NR
aR
b、-S(O)(OR
a)、-S(O)
2(OR
a)、-SC(=Y)R
a、-SC(=Y)OR
a和-SC(=Y)NR
aR
b,或者
R
20和R
21以及它们连接的原子形成杂环,其中所述杂环任选地被一个或多个独立地选自以下的基团取代:F、Cl、Br、I、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基和C
2-C
8炔基;
R
23为H、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基、C
2-C
8炔基、C
6-C
20芳基、C
2-C
20杂环基或保护基;
R
a和R
b独立地为H、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基、C
2-C
8炔基、C
6-C
20芳基或C
2-C
20杂环基;
Y独立地为O、S、NR
20、
+N(O)R
20、N(OR
20)、
+N(O)(OR
20)或N-NR
20R
21;以及
保护基选自三烷基甲硅烷基、二烷基苯基甲硅烷基、苯甲酰氧基、苄基、苄氧基甲基、甲基、甲氧基甲基、三芳基甲基、苯二甲酰亚氨基、叔丁氧基羰基(BOC)、苄氧基羰基(CBz)、9-芴基甲基氧基羰基(Fmoc)和四氢吡喃基,或其立体异构体、互变异构体、可药用盐、溶剂合物、水合物、多晶型和同位素衍生物。
在该具体实施方案的优选方案中,其中所述BRAF激酶抑制剂为下式的化合物:
II
其中,
X为O、CH
2、CO、S或NH,或者基团X-R
1为氢;
Y
1和Y
2独立地为N或CH;
R
l为氢、C
1-6烷基、C
3-7环烷基、芳基、芳基C
1-6烷基、杂环基、杂环基C
1-6烷基、杂芳基或杂芳基C
1-6烷基,其中任一可以任选地被取代;此外,当X为CH
2时,则R
l可以为羟基或C
1-6烷氧基,其可以任选地被取代;
R
2为H、C
1-6烷基、C
2-6烯基、C
3-7环烷基、C
5-7环烯基、杂环基、芳基或杂芳基,其中任一可以任选地被取代;
Ar为式a)或b)的基团:
其中A表示稠合的5-至7-元环,任选地包含最多两个选自O、S和NR
5的杂原子,其中R
5为氢或C
1-6烷基,所述环任选地被最多两个选自以下的取代基取代:卤素、C
1-6烷基、羟基、C
1-6烷氧基或酮基;
R
3和R
4独立地选自:氢、卤素、C
1-6烷基、芳基、芳基C
1-6烷基、C
1-6烷氧基、C
1-6烷氧基C
1-6烷基、卤代C
1-6烷基、芳基C
1-6烷氧基、羟基、硝基、氰基、叠氮基、氨基、单取代或二取代-N-C
1-6烷基氨基、酰基氨基、芳基羰基氨基、酰基氧基、羧基、羧基盐、羧基酯、氨基磺酰基、单取代或二取代-N-C
1-6烷基氨基磺酰基、C
1-6烷氧基羰基、芳基氧基羰基、脲基、胍基、C
1-6烷基胍基、脒基、C
1-6烷基脒基、磺酰基氨基、氨基磺酰基、C
1-6烷硫基、C
1-6烷基亚磺酰基或C
1-6烷基磺酰基;
R
15为O或N-OH;
X
l和X
2之一为N,另一个为NR
6,其中R
6为氢或C
1-6烷基;
或其立体异构体、互变异构体、可药用盐、溶剂合物、水合物、多晶型和同位素衍生物。
在该具体实施方案的优选方案中,其中所述BRAF激酶抑制剂为下式的化合物:
III
其中,
X是O、CH
2、CO、S或NH,或X-R
1是H;
Y
1和Y
2独立地选自CH或N;
R
1是H、C
1-6烷基、C
3-7环烷基、芳基、芳基C
1-6烷基、杂环基、杂环基C
1-6烷基、杂芳基或杂芳基C
1-6烷基,除H外,其可被任选地取代;
R
2是H,或任选地取代的芳基或杂芳基;
Ar是下式a)或b):
其中A表示稠合的5-至7-元环,任选地包含最多两个选自O、S和NR
5的杂原子,其中R
5为氢或C
1-6烷基,所述环任选地被最多两个选自以下的取代基取代:卤素、C
1-6烷基、羟基、C
1-6烷氧基或酮基;
R
3和R
4独立地选自:氢、卤素、C
1-6烷基、芳基、芳基C
1-6烷基、C
1-6烷氧基、C
1-6烷氧基C
1-6烷基、卤代C
1-6烷基、芳基C
1-6烷氧基、羟基、硝基、氰基、叠氮基、氨基、单取代或二取代-N-C
1-6烷基氨基、酰基氨基、芳基羰基氨基、酰基氧基、羧基、羧基盐、羧基酯、氨基磺酰基、单取代或二取代-N-C
1-6烷基氨基磺酰基、C
1-6烷氧基羰基、芳基氧基羰基、脲基、胍基、C
1-6烷基胍基、脒基、C
1-6烷基脒基、磺酰基氨基、氨基磺酰基、C
1-6烷硫基、C
1-6烷基亚磺酰基或C
1-6烷基磺酰基;
X
l和X
2之一选自O、S或NR
11,另一个为CH,其中R
11为氢、C
1-6烷基、芳基或芳基C
1-6烷基;
或其立体异构体、互变异构体、可药用盐、溶剂合物、水合物、多晶型和同位素衍生物。
在该具体实施方案的优选方案中,其中所述TGF-β抑制剂选自以下化合物或其可药用盐、溶剂合物、水合物、多晶型和同位素衍生物:LY2109761、Galunisertib(LY2157299)、LY364947、SB431542、LDN-193189、SB525334、SB505124、GW788388、RepSox(E-616452)、K02288、BIBF-0775、TP0427736、A-83-01、LDN-214117、SD-208、Vactosertib(TEW-7197)、LDN-212854、Dorsomorphin(Compound C)或LY3200882;
优选地,所述TGF-β抑制剂选自以下化合物或其可药用盐、溶剂合物、水合物、多晶型和同位素衍生物:LY2109761或Galunisertib(LY2157299);
更优选地,所述TGF-β抑制剂选自以下化合物或其可药用盐、溶剂合物、水合物、多晶型和同位素衍生物:Galunisertib(LY2157299)。
在该具体实施方案的优选方案中,其中所述SMAD2/3抑制剂选自以下化合物或其可药用盐、溶剂合物、水合物、多晶型和同位素衍生物:Luspatercept、Sotatercept、SIS3 HCl、Alantolactone、Halofuginone和AUDA。
在另一个具体实施方案中,本发明提供BRAF激酶抑制剂,或者BRAF激酶抑制剂和TGF-β抑制剂,或者BRAF激酶抑制剂和SMAD2/3抑制剂,或者BRAF激酶抑制剂、TGF-β抑制剂和SMAD2/3抑制剂,以及他们与糖皮质激素的组合在制备用于治疗治疗原发性或继发性贫血的药物中的用途。
在该具体实施方案的优选方案中,其中所述贫血为由红细胞生成减少或缺陷引起的贫血。
在该具体实施方案的优选方案中,其中所述由红细胞生成减少或缺陷引起的贫血为原发性的,包括原发性再生障碍性贫血、Diamond-Blackfan贫血(DBA)、Shwachman-Diamond综合征、先天性角化不良、Fanconi贫血、先天性红细胞生成障碍性贫血(CDA)、地中海型贫血、镰刀状细胞性贫血、骨髓增生异常综合征导致的贫血。
在该具体实施方案的优选方案中,其中所述由红细胞生成减少或缺陷引起的贫血为继发性的,包括继发性骨髓增生异常综合征导致的贫血、继发性再生障碍贫血、维生素缺乏型贫血、缺铁性贫血、慢性炎症性贫血、内分泌疾病性贫血、肾功能衰竭导致EPO分泌不足的继发性贫血、造血干细胞移植后血液谱系重建不良;优选地,其中所述继发性再生障碍贫血由下列原因导致:自身免疫类疾病(如系统性红斑狼疮、类风湿性关节炎、炎症性肠病等)、其他免疫机制导致的贫血(如ABO血型不合、干细胞移植、坏疽性脓皮病)、淋巴增生性疾病(如慢性淋巴细胞白血病、LGL白血病、霍奇金病、非霍奇淋巴瘤等)、其他血液系统恶性肿瘤(如慢性粒细胞白血病、慢性粒单核细胞白血病)、实体瘤(如胸腺瘤、胃癌、乳腺癌、甲状腺癌、肾癌等)、病毒感染(如B19细小病毒、HIV、T细胞白血病淋巴瘤病毒等)、细菌感染(如结核菌、细菌性败血病)、药物和毒素导致的免疫反应(如外源人EPO诱导的抗体相关的纯红再障、铅/苯中毒)、对内/外源EPO抵抗所造成的贫血及各种原因导致的对促红细胞生成素抵抗的贫血。
在该具体实施方案的优选方案中,其中所述贫血为由于红细胞破坏引起的贫血。
在该具体实施方案的优选方案中,其中所述由于红细胞破坏引起的贫血为原发性的,包括遗传性球形红细胞增多症、遗传性椭圆细胞增多症、无β脂蛋白血症、酶缺乏症导致的贫血(如丙酮酸激酶和己糖激酶缺陷导致糖酵解缺陷型贫血、葡萄糖6-磷酸脱氢酶缺乏症和谷胱甘肽合成酶缺乏症、氧化应激增加导致的贫血)。
在该具体实施方案的优选方案中,其中所述由于红细胞破坏引起的贫血为继发性的,包括抗体介导的温性自身免疫性溶血性贫血、冷凝集素溶血性贫血、溶血性的疾病(如新生儿溶血症)、红细胞机械损伤(如微血管病性溶血性贫血,包括血栓性血小板减少性紫癜和弥散性血管内凝血)、感染导致的溶血性贫血(如疟疾感染)。
在该具体实施方案的优选方案中,其中所述贫血为失血过多引起的贫血。
在该具体实施方案的优选方案中,其中所述失血过多引起的贫血包括早产儿贫血(如实验室检测的频繁采血,并且任选地合并红细胞生成不足)、外/内伤(各种创伤或手术导致的急性失血)、胃肠道病变导致的急性出血(如静脉曲张病变、消化性溃疡)或慢性失血(如血管发育不良)、妇科疾病导致的慢性失血、癌症(包括结肠直肠癌和膀胱癌导致的急性或慢性失血,尤其是在晚期)、以血液为食的肠道线虫感染(如钩虫和鞭虫导致失血性贫血)、医源性贫血、反复抽血和医疗程序造成的失血。
在该具体实施方案的优选方案中,其中所述疾病对促红细胞生成素或糖皮质激素或其他治疗贫血的药物具有耐药性。
在该具体实施方案的优选方案中,其中所述BRAF激酶抑制剂诱发MAPK矛盾激活;优选地, 所述BRAF激酶抑制剂促进RAF蛋白二聚化;优选地,所述BRAF激酶抑制剂诱导BRAF激酶中αC-螺旋和DFG域其中至少一个的IN构象,以及R506的IN构象;优选地,所述BRAF激酶抑制剂选自以下化合物或其可药用盐、溶剂合物、水合物、多晶型和同位素衍生物:GDC-0879、SB-590885、SB-682330、Dabrafenib、BRAF抑制剂1(化合物13)、RAF709、L-779450、LY3009120、Belvarafenib(HM95573)、RO5126766(CH5126766)、TAK-632、PLX-4720、Agerafenib(RXDX-105)、Regorafenib(BAY 73-4506)、Sorafenib(BAY 43-9006)、Donafenib(Sorafenib D3)、Lifirafenib(BGB-283)、BRAF IN1、Vemurafenib(PLX4032)、RAF265(chir265)、AZ 628、AZ304、CCT196969、Doramapimod(BIRB796)、Encorafenib(LGX818)、Naporafenib(LXH254)、BMS-908662、BGB659、GW5074、MLN2480(TAK580)、ARQ-736或ZM336372;
优选地,所述BRAF激酶抑制剂选自以下化合物或其可药用盐、溶剂合物、水合物、多晶型和同位素衍生物:GDC-0879、SB-590885、SB-682330、Dabrafenib、PLX-4720、Sorafenib(BAY 43-9006)、BRAF抑制剂1(化合物13)、Vemurafenib(PLX4032)、Doramapimod(BIRB 796)、Encorafenib(LGX818)、BGB659、TAK-632、LY3009120、GW5074、Regorafenib或ZM336372;
更优选地,所述BRAF激酶抑制剂选自以下化合物或其可药用盐、溶剂合物、水合物、多晶型和同位素衍生物:GDC-0879、SB-590885、SB-682330或BMS-908662;
更优选地,所述BRAF激酶抑制剂选自以下化合物或其可药用盐、溶剂合物、水合物、多晶型和同位素衍生物:GDC-0879、SB-590885或SB-682330;
最优选地,所述BRAF激酶抑制剂选自以下化合物或其可药用盐、溶剂合物、水合物、多晶型和同位素衍生物:GDC-0879或SB-590885。
在该具体实施方案的优选方案中,其中所述BRAF激酶抑制剂为下式的化合物:
其中,A环为:(i)5或6元杂环,其具有一个或两个独立地选自O、N和S的杂原子,(ii)5或6元碳环,其任选地与5或6元杂环稠合,或(iii)苯环,其中所述杂环、碳环和苯环任选地被一个或多个独立地选自以下的基团取代:F、Cl、Br、I、-C(=Y)R
20、-C(=Y)OR
20、C(=Y)NR
20R
21、NR
20R
21、-NR
20C(=Y)R
21、-NR
20C(=Y)OR
21、-NR
23C(=Y)NR
20R
21、=NOR
20、=NR
20、=N
+(O)OR
20、=NNR
20R
21、=O、-OR
20、-OC(=Y)R
20、-OC(=Y)OR
20、-OC(=Y)NR
20R
21、-OS(O)
2(OR
20)、-OP(=Y)(OR
20)(OR
21)、-OP(OR
20)(OR
21)、-P(=Y)(OR
20)(OR
21)、-P(=Y)(OR)NR
20R
21、=S、-SR
20、-S(O)R
20、-S(O)
2R
20、-S(O)
2NR
20R
21、-S(O)(OR
20)、-S(O)
2(OR
20)、-SC(=Y)R
20、-SC(=Y)OR
20、-SC(=Y)NR
20R
21、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基、C
2-C
8炔基、C
6-C
20芳基、C
3-C
12碳环基、C
2-C
20杂环基,和保护基,其中所述烷基、烯基、炔基、芳基、碳环基和杂环基任选地和独立地被一个或多个独立地选自以下的基团取代:F、Cl、Br、I、-C(=Y)R
20、-C(=Y)OR
20、-C(=Y)NR
20R
21、NR
20R
21、-NR
20C(=Y)R
21、-NR
20C(=Y)OR
21、-NR
23C(=Y)NR
20R
21、-OR
20、-OC(=Y)R
20、-OC(=Y)OR
20、-OC(=Y)NR
20R
21、-OS(O)
2(OR
20)、-OP(=Y)(OR
20)(OR
21)、-OP(OR
20)(OR
21)、 -P(=Y)(OR
20)(OR
21)、-P(=Y)(OR)NR
20R
21、-SR
20、-S(O)R
20、-S(O)
2R
20、-S(O)
2NR
20R
21、-S(O)(OR
20)、-S(O)
2(OR
20)、-SC(=Y)R
20、-SC(=Y)OR
20、-SC(=Y)NR
20R
21、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基、C
2-C
8炔基、C
6-C
20芳基、C
3-C
12碳环基、C
2-C
20杂环基;
X选自C
2-C
20杂环基、C
3-C
12碳环基和C
6-C
20芳基,其中所述杂环基、碳环基和芳基任选地被一个或多个独立地选自以下的基团取代:F、Cl、Br、I、-C(=Y)R
20、-C(=Y)OR
20、-C(=Y)NR
20R
21、-NR
20R
21、-NR
20C(=Y)R
21、-NR
20C(=Y)OR
21、-NR
23C(=Y)NR
20R
21、-OR
20、-OC(=Y)R
20、-OC(=Y)OR
20、-OC(=Y)NR
20R
21、-OS(O)
2(OR
20)、-OP(=Y)(OR
20)(OR
21)、-OP(OR
20)(OR
21)、-P(=Y)(OR
20)(OR
21)、-P(=Y)(OR
23)NR
20R
21、-SR
20、-S(O)R
20、-S(O)
2R
20、-S(O)
2NR
20R
21、-S(O)(OR
20)、-S(O)
2(OR
20)、-SC(=Y)R
20、-SC(=Y)OR
20、-SC(=Y)NR
20R
21、5-7元环内酰胺、5-7元环内脂、5-7元环磺内酰胺、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基、C
2-C
8炔基、C
3-C
12碳环基、C
6-C
20芳基和C
2-C
20杂环基,其中所述烷基、烯基、炔基、碳环基、芳基和杂环基任选地被一个或多个独立地选自以下的基团取代:F、Cl、Br、I、OR
20、NR
20R
21、-SR
20、-S(O)R
20、-S(O)
2R
20、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基、C
2-C
8炔基、C
3-C
12碳环基、C
6-C
20芳基和C
2-C
20杂环基;
R
1选自H、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基、C
2-C
8炔基、(C
1-C
8烷基)NR
20R
21、C
2-C
20杂环基、C
3-C
12碳环基和C
6-C
20芳基,其中所述烷基、烯基、炔基、杂环基、碳环基和芳基任选地被一个或多个独立地选自以下的基团取代:F、Cl、Br、I、-C(=Y)R
20、-C(=Y)OR
20、-C(=Y)NR
20R
21、-NR
20R
21、OR
20、CN、C(=O)NR
20R
21、C(=O)OR
20、C
1-C
8烷基、(C
1-C
8烷基)NR
20R
21和C
2-C
20杂环基;
R
2选自H、F、Cl、Br、I、-C(=Y)R
20、-C(=Y)OR
20、-C(=Y)NR
20R
21、-OR
20、-OC(=Y)R
20、-OC(=Y)OR
20、-OC(=Y)NR
20R
21、-OS(O)
2(OR
20)、-OP(=Y)(OR
20)(OR
21)、-OP(OR
20)(OR
21)、-P(=Y)(OR
20)(OR
21)、-P(=Y)(OR)NR
20R
21、-SR
20、-S(O)R
20、-S(O)
2R
20、-S(O)
2NR
20R
21、-S(O)(OR
20)、-S(O)
2(OR
20)、-SC(=Y)R
20、-SC(=Y)OR
20、-SC(=Y)NR
20R
21、5-7元环内酰胺、5-7元环内脂、5-7元环磺内酰胺、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基、C
2-C
8炔基、C
3-C
12碳环基、C
6-C
20芳基和C
2-C
20杂环基,其中所述烷基、烯基、炔基、碳环基、芳基和杂环基任选地被一个或多个独立地选自以下的基团取代:F、Cl、Br、I、OR
20、NR
20R
21、-SR
20、-S(O)R
20、-S(O)
2R
20、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基、C
2-C
8炔基、C
6-C
20芳基、C
3-C
12碳环基和C
2-C
20杂环基,或
式Ia的R
1和R
2以及它们连接的原子任选地形成饱和的、部分不饱和的或芳香的5或6元稠合杂环,其具有至少两个独立地选自O、N和S的杂原子,其中所述杂环任选地被一个或多个独立地选自以下的基团取代:F、Cl、Br、I、-C(=Y)R
20、-C(=Y)OR
20、-C(=Y)NR
20R
21、-NR
20R
21、-NR
20C(=Y)R
21、-NR
20C(=Y)OR
21、-NR
23C(=Y)NR
20R
21、-OR
20、-OC(=Y)R
20、-OC(=Y)OR
20、-OC(=Y)NR
20R
21、-OS(O)
2(OR
20)、-OP(=Y)(OR
20)(OR
21)、-OP(OR
20)(OR
21)、-P(=Y)(OR
20)(OR
21)、-P(=Y)(OR
23)NR
20R
21、-SR
20、-S(O)R
20、-S(O)
2R
20、-S(O)
2NR
20R
21、-S(O)(OR
20)、-S(O)
2(OR
20)、-SC(=Y)R
20、-SC(=Y)OR
20、-SC(=Y)NR
20R
21、5-7元环内酰胺、5-7元环内脂、5-7元环磺内酰胺、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基、C
2-C
8炔基、C
3-C
12碳环基、C
6-C
20芳基和C
2-C
20杂环基,其中所述烷基、烯基、炔基、碳环基、芳基和杂环基任选地被一个或多个独立地选自以下的基团取代:F、Cl、Br、I、OR
20、NR
20R
21、-SR
20、-S(O)R
20、-S(O)
2R
20、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基、C
2-C
8炔基、C
6-C
20芳基、C
3-C
12碳环基和C
2-C
20杂环基;
R
3、R
4和R
5独立地选自:H、F、Cl、Br、I、-C(=Y)R
20、-C(=Y)OR
20、-C(=Y)NR
20R
21、-NR
20R
21、-NR
20C(=Y)R
21、-NR
20C(=Y)OR
21、-NR
23C(=Y)NR
20R
21、-OR
20、-OC(=Y)R
20、-OC(=Y)OR
20、-OC(=Y)NR
20R
21、-OS(O)
2(OR
20)、-OP(=Y)(OR
20)(OR
21)、-OP(OR
20)(OR
21)、-P(=Y)(OR
20)(OR
21)、-P(=Y)(OR
23)NR
20R
21、-SR
20、-S(O)R
20、-S(O)
2R
20、-S(O)
2NR
20R
21、-S(O)(OR
20)、-S(O)
2(OR
20)、-SC(=Y)R
20、-SC(=Y)OR
20、-SC(=Y)NR
20R
21、5-7元环内酰胺、5-7元环内脂、5-7元环磺内酰胺、C
1-C
8烷基、C
2- C
8烯基、C
2-C
8炔基、C
3-C
12碳环基、C
6-C
20芳基和C
2-C
20杂环基,其中所述烷基、烯基、炔基、碳环基、芳基和杂环基任选地被一个或多个独立地选自以下的基团取代:F、Cl、Br、I、OR
20、NR
20R
21、-SR
20、-S(O)R
20、-S(O)
2R
20、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基、C
2-C
8炔基、C
6-C
20芳基、C
3-C
12碳环基和C
2-C
20杂环基;
R
20和R
21独立地选自:H、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基、C
2-C
8炔基、C
6-C
20芳基、C
2-C
20杂环基和保护基,其中所述烷基、烯基、炔基、芳基和杂环基任选地和独立地被一个或多个独立地选自以下的基团取代:F、Cl、Br、I、-C(=Y)R
a、-C(=Y)OR
a、-C(=Y)NR
aR
b、-OR
a、-OC(=Y)R
a、-OC(=Y)OR
a、-OC(=Y)NR
aR
b、-OS(O)
2(OR
a)、-OP(=Y)(OR
a)(OR
b)、-OP(OR
a)(OR
b)、-P(=Y)(OR
a)(OR
b)、-P(=Y)(OR)NR
aR
b、-SR
a、-S(O)R
a、-S(O)
2R
a、-S(O)
2NR
aR
b、-S(O)(OR
a)、-S(O)
2(OR
a)、-SC(=Y)R
a、-SC(=Y)OR
a和-SC(=Y)NR
aR
b,或者
R
20和R
21以及它们连接的原子形成杂环,其中所述杂环任选地被一个或多个独立地选自以下的基团取代:F、Cl、Br、I、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基和C
2-C
8炔基;
R
23为H、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基、C
2-C
8炔基、C
6-C
20芳基、C
2-C
20杂环基或保护基;
R
a和R
b独立地为H、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基、C
2-C
8炔基、C
6-C
20芳基或C
2-C
20杂环基;
Y独立地为O、S、NR
20、
+N(O)R
20、N(OR
20)、
+N(O)(OR
20)或N-NR
20R
21;以及
保护基选自三烷基甲硅烷基、二烷基苯基甲硅烷基、苯甲酰氧基、苄基、苄氧基甲基、甲基、甲氧基甲基、三芳基甲基、苯二甲酰亚氨基、叔丁氧基羰基(BOC)、苄氧基羰基(CBz)、9-芴基甲基氧基羰基(Fmoc)和四氢吡喃基,或其立体异构体、互变异构体、可药用盐、溶剂合物、水合物、多晶型和同位素衍生物。
在该具体实施方案的优选方案中,其中所述BRAF激酶抑制剂为下式的化合物:
II
其中,
X为O、CH
2、CO、S或NH,或者基团X-R
1为氢;
Y
1和Y
2独立地为N或CH;
R
l为氢、C
1-6烷基、C
3-7环烷基、芳基、芳基C
1-6烷基、杂环基、杂环基C
1-6烷基、杂芳基或杂芳基C
1-6烷基,其中任一可以任选地被取代;此外,当X为CH
2时,则R
l可以为羟基或C
1-6烷氧基,其可以任选地被取代;
R
2为H、C
1-6烷基、C
2-6烯基、C
3-7环烷基、C
5-7环烯基、杂环基、芳基或杂芳基,其中任一可以任选地被取代;
Ar为式a)或b)的基团:
其中A表示稠合的5-至7-元环,任选地包含最多两个选自O、S和NR
5的杂原子,其中R
5为氢或C
1-6烷基,所述环任选地被最多两个选自以下的取代基取代:卤素、C
1-6烷基、羟基、C
1-6烷氧基或酮基;
R
3和R
4独立地选自:氢、卤素、C
1-6烷基、芳基、芳基C
1-6烷基、C
1-6烷氧基、C
1-6烷氧基C
1-6烷基、卤代C
1-6烷基、芳基C
1-6烷氧基、羟基、硝基、氰基、叠氮基、氨基、单取代或二取代-N-C
1-6烷基氨基、酰基氨基、芳基羰基氨基、酰基氧基、羧基、羧基盐、羧基酯、氨基磺酰基、单取代或二取代-N-C
1-6烷基氨基磺酰基、C
1-6烷氧基羰基、芳基氧基羰基、脲基、胍基、C
1-6烷基胍基、脒基、C
1-6烷基脒基、磺酰基氨基、氨基磺酰基、C
1-6烷硫基、C
1-6烷基亚磺酰基或C
1-6烷基磺酰基;
R
15为O或N-OH;
X
l和X
2之一为N,另一个为NR
6,其中R
6为氢或C
1-6烷基;
或其立体异构体、互变异构体、可药用盐、溶剂合物、水合物、多晶型和同位素衍生物。
在该具体实施方案的优选方案中,其中所述BRAF激酶抑制剂为下式的化合物:
III
其中,
X是O、CH
2、CO、S或NH,或X-R
1是H;
Y
1和Y
2独立地选自CH或N;
R
1是H、C
1-6烷基、C
3-7环烷基、芳基、芳基C
1-6烷基、杂环基、杂环基C
1-6烷基、杂芳基或杂芳基C
1-6烷基,除H外,其可被任选地取代;
R
2是H,或任选地取代的芳基或杂芳基;
Ar是下式a)或b):
其中A表示稠合的5-至7-元环,任选地包含最多两个选自O、S和NR
5的杂原子,其中R
5为氢或C
1-6烷基,所述环任选地被最多两个选自以下的取代基取代:卤素、C
1-6烷基、羟基、C
1-6烷氧基或酮基;
R
3和R
4独立地选自:氢、卤素、C
1-6烷基、芳基、芳基C
1-6烷基、C
1-6烷氧基、C
1-6烷氧基C
1-6烷基、卤代C
1-6烷基、芳基C
1-6烷氧基、羟基、硝基、氰基、叠氮基、氨基、单取代或二取代-N-C
1-6烷基氨基、酰基氨基、芳基羰基氨基、酰基氧基、羧基、羧基盐、羧基酯、氨基磺酰基、单取代或二取代-N-C
1-6烷基氨基磺酰基、C
1-6烷氧基羰基、芳基氧基羰基、脲基、胍基、C
1-6烷基胍基、脒基、C
1-6烷基脒基、磺酰基氨基、氨基磺酰基、C
1-6烷硫基、C
1-6烷基亚磺酰基或C
1-6烷基磺酰基;
X
l和X
2之一选自O、S或NR
11,另一个为CH,其中R
11为氢、C
1-6烷基、芳基或芳基C
1-6烷基;
或其立体异构体、互变异构体、可药用盐、溶剂合物、水合物、多晶型和同位素衍生物。
在该具体实施方案的优选方案中,其中所述TGF-β抑制剂选自以下化合物或其可药用盐、溶剂合物、水合物、多晶型和同位素衍生物:LY2109761、Galunisertib(LY2157299)、LY364947、SB431542、LDN-193189、SB525334、SB505124、GW788388、RepSox(E-616452)、K02288、BIBF-0775、TP0427736、A-83-01、LDN-214117、SD-208、Vactosertib(TEW-7197)、LDN-212854、Dorsomorphin(Compound C)或LY3200882;
优选地,所述TGF-β抑制剂选自以下化合物或其可药用盐、溶剂合物、水合物、多晶型和同位素衍生物:LY2109761或Galunisertib(LY2157299);
更优选地,所述TGF-β抑制剂选自以下化合物或其可药用盐、溶剂合物、水合物、多晶型和同位素衍生物:Galunisertib(LY2157299)。
在该具体实施方案的优选方案中,其中所述SMAD2/3抑制剂选自以下化合物或其可药用盐、溶剂合物、水合物、多晶型和同位素衍生物:Luspatercept、Sotatercept、SIS3HCl、Alantolactone、Halofuginone和AUDA。
在另一个具体实施方案中,本发明提供BRAF激酶抑制剂,或者BRAF激酶抑制剂和促红细胞生成素和/或干细胞因子,或者BRAF激酶抑制剂和TGF-β抑制剂,或者BRAF激酶抑制剂和SMAD2/3抑制剂,或者BRAF激酶抑制剂、TGF-β抑制剂和SMAD2/3抑制剂,以及他们与糖皮质激素的组合在扩增红系前体细胞或成红细胞中的用途。
在该具体实施方案的优选方案中,其中所述BRAF激酶抑制剂延缓了红细胞的终末期分化进程。
在该具体实施方案的优选方案中,其中所述BRAF激酶抑制剂促进了成红细胞具有更多的自我更新。
在该具体实施方案的优选方案中,其中所述红系前体细胞扩增后产生成熟脱核的红细胞。
在该具体实施方案的优选方案中,其中所述红系前体细胞选自红细胞集落形成单位(CFU-E)、爆发形成单位红细胞祖细胞(BFU-E)和原成红细胞。
在该具体实施方案的优选方案中,其中所述红系前体细胞为基因改造的红系前体细胞或可搭载药物的红系前体细胞。
在该具体实施方案的优选方案中,其中所述基因改造的红系前体细胞能够治疗遗传性疾病,如苯丙酮尿症和癌症。
在该具体实施方案的优选方案中,其中所述红系前体细胞或成红细胞来自血液来源,包括哺乳动物例如小鼠、大鼠、人类等的血液和血液制品。
在该具体实施方案的优选方案中,其中所述红系前体细胞或成红细胞为从骨髓、脐带血或胚胎/诱导多能性干细胞(iPSC/ESC)获得的CD34+来源的细胞。
在该具体实施方案的优选方案中,其中所述红系前体细胞或成红细胞来自外周血单核细胞(PBMC)的体外分化和扩增的人红系前体细胞和干细胞,或者来自PBMC中的干细胞。
在该具体实施方案的优选方案中,其中所述干细胞为造血干细胞。
在该具体实施方案的优选方案中,其中所述造血干细胞来源于骨髓或脐带血。
在该具体实施方案的优选方案中,其中所述干细胞在培养之前或培养期间进行基因改造。
在该具体实施方案的优选方案中,其中所述BRAF激酶抑制剂诱发MAPK矛盾激活;优选地,所述BRAF激酶抑制剂促进RAF蛋白二聚化;优选地,所述BRAF激酶抑制剂诱导BRAF激酶中αC-螺旋和DFG域其中至少一个的IN构象,以及R506的IN构象;优选地,所述BRAF激酶抑制剂选自以下化合物或其可药用盐、溶剂合物、水合物、多晶型和同位素衍生物:GDC-0879、SB-590885、SB-682330、Dabrafenib、BRAF抑制剂1(化合物13)、RAF709、L-779450、LY3009120、Belvarafenib(HM95573)、RO5126766(CH5126766)、TAK-632、PLX-4720、Agerafenib(RXDX-105)、Regorafenib(BAY 73-4506)、Sorafenib(BAY 43-9006)、Donafenib(Sorafenib D3)、Lifirafenib(BGB-283)、BRAF IN1、Vemurafenib(PLX4032)、RAF265(chir265)、AZ 628、AZ304、CCT196969、Doramapimod(BIRB796)、Encorafenib(LGX818)、Naporafenib(LXH254)、BMS-908662、BGB659、GW5074、MLN2480(TAK580)、ARQ-736或ZM336372;
优选地,所述BRAF激酶抑制剂选自以下化合物或其可药用盐、溶剂合物、水合物、多晶型和同位素衍生物:GDC-0879、SB-590885、SB-682330、Dabrafenib、PLX-4720、Sorafenib(BAY 43-9006)、BRAF抑制剂1(化合物13)、Vemurafenib(PLX4032)、Doramapimod(BIRB 796)、Encorafenib(LGX818)、BGB659、TAK-632、LY3009120、GW5074、Regorafenib或ZM336372;
更优选地,所述BRAF激酶抑制剂选自以下化合物或其可药用盐、溶剂合物、水合物、多晶型和同位素衍生物:GDC-0879、SB-590885、SB-682330或BMS-908662;
更优选地,所述BRAF激酶抑制剂选自以下化合物或其可药用盐、溶剂合物、水合物、多晶型和同位素衍生物:GDC-0879、SB-590885或SB-682330;
最优选地,所述BRAF激酶抑制剂选自以下化合物或其可药用盐、溶剂合物、水合物、多晶型和同位素衍生物:GDC-0879或SB-590885。
在该具体实施方案的优选方案中,其中所述BRAF激酶抑制剂为下式的化合物:
其中,A环为:(i)5或6元杂环,其具有一个或两个独立地选自O、N和S的杂原子,(ii)5或6元碳环,其任选地与5或6元杂环稠合,或(iii)苯环,其中所述杂环、碳环和苯环任选地被一个或多个独立地选自以下的基团取代:F、Cl、Br、I、-C(=Y)R
20、-C(=Y)OR
20、C(=Y)NR
20R
21、NR
20R
21、-NR
20C(=Y)R
21、-NR
20C(=Y)OR
21、-NR
23C(=Y)NR
20R
21、=NOR
20、=NR
20、=N
+(O)OR
20、=NNR
20R
21、=O、-OR
20、-OC(=Y)R
20、-OC(=Y)OR
20、-OC(=Y)NR
20R
21、-OS(O)
2(OR
20)、-OP(=Y)(OR
20)(OR
21)、- OP(OR
20)(OR
21)、-P(=Y)(OR
20)(OR
21)、-P(=Y)(OR)NR
20R
21、=S、-SR
20、-S(O)R
20、-S(O)
2R
20、-S(O)
2NR
20R
21、-S(O)(OR
20)、-S(O)
2(OR
20)、-SC(=Y)R
20、-SC(=Y)OR
20、-SC(=Y)NR
20R
21、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基、C
2-C
8炔基、C
6-C
20芳基、C
3-C
12碳环基、C
2-C
20杂环基,和保护基,其中所述烷基、烯基、炔基、芳基、碳环基和杂环基任选地和独立地被一个或多个独立地选自以下的基团取代:F、Cl、Br、I、-C(=Y)R
20、-C(=Y)OR
20、-C(=Y)NR
20R
21、NR
20R
21、-NR
20C(=Y)R
21、-NR
20C(=Y)OR
21、-NR
23C(=Y)NR
20R
21、-OR
20、-OC(=Y)R
20、-OC(=Y)OR
20、-OC(=Y)NR
20R
21、-OS(O)
2(OR
20)、-OP(=Y)(OR
20)(OR
21)、-OP(OR
20)(OR
21)、-P(=Y)(OR
20)(OR
21)、-P(=Y)(OR)NR
20R
21、-SR
20、-S(O)R
20、-S(O)
2R
20、-S(O)
2NR
20R
21、-S(O)(OR
20)、-S(O)
2(OR
20)、-SC(=Y)R
20、-SC(=Y)OR
20、-SC(=Y)NR
20R
21、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基、C
2-C
8炔基、C
6-C
20芳基、C
3-C
12碳环基、C
2-C
20杂环基;
X选自C
2-C
20杂环基、C
3-C
12碳环基和C
6-C
20芳基,其中所述杂环基、碳环基和芳基任选地被一个或多个独立地选自以下的基团取代:F、Cl、Br、I、-C(=Y)R
20、-C(=Y)OR
20、-C(=Y)NR
20R
21、-NR
20R
21、-NR
20C(=Y)R
21、-NR
20C(=Y)OR
21、-NR
23C(=Y)NR
20R
21、-OR
20、-OC(=Y)R
20、-OC(=Y)OR
20、-OC(=Y)NR
20R
21、-OS(O)
2(OR
20)、-OP(=Y)(OR
20)(OR
21)、-OP(OR
20)(OR
21)、-P(=Y)(OR
20)(OR
21)、-P(=Y)(OR
23)NR
20R
21、-SR
20、-S(O)R
20、-S(O)
2R
20、-S(O)
2NR
20R
21、-S(O)(OR
20)、-S(O)
2(OR
20)、-SC(=Y)R
20、-SC(=Y)OR
20、-SC(=Y)NR
20R
21、5-7元环内酰胺、5-7元环内脂、5-7元环磺内酰胺、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基、C
2-C
8炔基、C
3-C
12碳环基、C
6-C
20芳基和C
2-C
20杂环基,其中所述烷基、烯基、炔基、碳环基、芳基和杂环基任选地被一个或多个独立地选自以下的基团取代:F、Cl、Br、I、OR
20、NR
20R
21、-SR
20、-S(O)R
20、-S(O)
2R
20、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基、C
2-C
8炔基、C
3-C
12碳环基、C
6-C
20芳基和C
2-C
20杂环基;
R
1选自H、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基、C
2-C
8炔基、(C
1-C
8烷基)NR
20R
21、C
2-C
20杂环基、C
3-C
12碳环基和C
6-C
20芳基,其中所述烷基、烯基、炔基、杂环基、碳环基和芳基任选地被一个或多个独立地选自以下的基团取代:F、Cl、Br、I、-C(=Y)R
20、-C(=Y)OR
20、-C(=Y)NR
20R
21、-NR
20R
21、OR
20、CN、C(=O)NR
20R
21、C(=O)OR
20、C
1-C
8烷基、(C
1-C
8烷基)NR
20R
21和C
2-C
20杂环基;
R
2选自H、F、Cl、Br、I、-C(=Y)R
20、-C(=Y)OR
20、-C(=Y)NR
20R
21、-OR
20、-OC(=Y)R
20、-OC(=Y)OR
20、-OC(=Y)NR
20R
21、-OS(O)
2(OR
20)、-OP(=Y)(OR
20)(OR
21)、-OP(OR
20)(OR
21)、-P(=Y)(OR
20)(OR
21)、-P(=Y)(OR)NR
20R
21、-SR
20、-S(O)R
20、-S(O)
2R
20、-S(O)
2NR
20R
21、-S(O)(OR
20)、-S(O)
2(OR
20)、-SC(=Y)R
20、-SC(=Y)OR
20、-SC(=Y)NR
20R
21、5-7元环内酰胺、5-7元环内脂、5-7元环磺内酰胺、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基、C
2-C
8炔基、C
3-C
12碳环基、C
6-C
20芳基和C
2-C
20杂环基,其中所述烷基、烯基、炔基、碳环基、芳基和杂环基任选地被一个或多个独立地选自以下的基团取代:F、Cl、Br、I、OR
20、NR
20R
21、-SR
20、-S(O)R
20、-S(O)
2R
20、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基、C
2-C
8炔基、C
6-C
20芳基、C
3-C
12碳环基和C
2-C
20杂环基,或
式Ia的R
1和R
2以及它们连接的原子任选地形成饱和的、部分不饱和的或芳香的5或6元稠合杂环,其具有至少两个独立地选自O、N和S的杂原子,其中所述杂环任选地被一个或多个独立地选自以下的基团取代:F、Cl、Br、I、-C(=Y)R
20、-C(=Y)OR
20、-C(=Y)NR
20R
21、-NR
20R
21、-NR
20C(=Y)R
21、-NR
20C(=Y)OR
21、-NR
23C(=Y)NR
20R
21、-OR
20、-OC(=Y)R
20、-OC(=Y)OR
20、-OC(=Y)NR
20R
21、-OS(O)
2(OR
20)、-OP(=Y)(OR
20)(OR
21)、-OP(OR
20)(OR
21)、-P(=Y)(OR
20)(OR
21)、-P(=Y)(OR
23)NR
20R
21、-SR
20、-S(O)R
20、-S(O)
2R
20、-S(O)
2NR
20R
21、-S(O)(OR
20)、-S(O)
2(OR
20)、-SC(=Y)R
20、-SC(=Y)OR
20、-SC(=Y)NR
20R
21、5-7元环内酰胺、5-7元环内脂、5-7元环磺内酰胺、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基、C
2-C
8炔基、C
3-C
12碳环基、C
6-C
20芳基和C
2-C
20杂环基,其中所述烷基、烯基、炔基、碳环基、芳基和杂环基任选地被一个或多个独立地选自以下的基团取代:F、Cl、Br、I、OR
20、NR
20R
21、-SR
20、-S(O)R
20、 -S(O)
2R
20、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基、C
2-C
8炔基、C
6-C
20芳基、C
3-C
12碳环基和C
2-C
20杂环基;
R
3、R
4和R
5独立地选自:H、F、Cl、Br、I、-C(=Y)R
20、-C(=Y)OR
20、-C(=Y)NR
20R
21、-NR
20R
21、-NR
20C(=Y)R
21、-NR
20C(=Y)OR
21、-NR
23C(=Y)NR
20R
21、-OR
20、-OC(=Y)R
20、-OC(=Y)OR
20、-OC(=Y)NR
20R
21、-OS(O)
2(OR
20)、-OP(=Y)(OR
20)(OR
21)、-OP(OR
20)(OR
21)、-P(=Y)(OR
20)(OR
21)、-P(=Y)(OR
23)NR
20R
21、-SR
20、-S(O)R
20、-S(O)
2R
20、-S(O)
2NR
20R
21、-S(O)(OR
20)、-S(O)
2(OR
20)、-SC(=Y)R
20、-SC(=Y)OR
20、-SC(=Y)NR
20R
21、5-7元环内酰胺、5-7元环内脂、5-7元环磺内酰胺、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基、C
2-C
8炔基、C
3-C
12碳环基、C
6-C
20芳基和C
2-C
20杂环基,其中所述烷基、烯基、炔基、碳环基、芳基和杂环基任选地被一个或多个独立地选自以下的基团取代:F、Cl、Br、I、OR
20、NR
20R
21、-SR
20、-S(O)R
20、-S(O)
2R
20、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基、C
2-C
8炔基、C
6-C
20芳基、C
3-C
12碳环基和C
2-C
20杂环基;
R
20和R
21独立地选自:H、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基、C
2-C
8炔基、C
6-C
20芳基、C
2-C
20杂环基和保护基,其中所述烷基、烯基、炔基、芳基和杂环基任选地和独立地被一个或多个独立地选自以下的基团取代:F、Cl、Br、I、-C(=Y)R
a、-C(=Y)OR
a、-C(=Y)NR
aR
b、-OR
a、-OC(=Y)R
a、-OC(=Y)OR
a、-OC(=Y)NR
aR
b、-OS(O)
2(OR
a)、-OP(=Y)(OR
a)(OR
b)、-OP(OR
a)(OR
b)、-P(=Y)(OR
a)(OR
b)、-P(=Y)(OR)NR
aR
b、-SR
a、-S(O)R
a、-S(O)
2R
a、-S(O)
2NR
aR
b、-S(O)(OR
a)、-S(O)
2(OR
a)、-SC(=Y)R
a、-SC(=Y)OR
a和-SC(=Y)NR
aR
b,或者
R
20和R
21以及它们连接的原子形成杂环,其中所述杂环任选地被一个或多个独立地选自以下的基团取代:F、Cl、Br、I、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基和C
2-C
8炔基;
R
23为H、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基、C
2-C
8炔基、C
6-C
20芳基、C
2-C
20杂环基或保护基;
R
a和R
b独立地为H、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基、C
2-C
8炔基、C
6-C
20芳基或C
2-C
20杂环基;
Y独立地为O、S、NR
20、
+N(O)R
20、N(OR
20)、
+N(O)(OR
20)或N-NR
20R
21;以及
保护基选自三烷基甲硅烷基、二烷基苯基甲硅烷基、苯甲酰氧基、苄基、苄氧基甲基、甲基、甲氧基甲基、三芳基甲基、苯二甲酰亚氨基、叔丁氧基羰基(BOC)、苄氧基羰基(CBz)、9-芴基甲基氧基羰基(Fmoc)和四氢吡喃基,或其立体异构体、互变异构体、可药用盐、溶剂合物、水合物、多晶型和同位素衍生物。
在该具体实施方案的优选方案中,其中所述BRAF激酶抑制剂为下式的化合物:
II
其中,
X为O、CH
2、CO、S或NH,或者基团X-R
1为氢;
Y
1和Y
2独立地为N或CH;
R
l为氢、C
1-6烷基、C
3-7环烷基、芳基、芳基C
1-6烷基、杂环基、杂环基C
1-6烷基、杂芳基或杂芳基C
1-6烷基,其中任一可以任选地被取代;此外,当X为CH
2时,则R
l可以为羟基或C
1-6烷氧基,其可以任选地被取代;
R
2为H、C
1-6烷基、C
2-6烯基、C
3-7环烷基、C
5-7环烯基、杂环基、芳基或杂芳基,其中任一可以 任选地被取代;
Ar为式a)或b)的基团:
其中A表示稠合的5-至7-元环,任选地包含最多两个选自O、S和NR
5的杂原子,其中R
5为氢或C
1-6烷基,所述环任选地被最多两个选自以下的取代基取代:卤素、C
1-6烷基、羟基、C
1-6烷氧基或酮基;
R
3和R
4独立地选自:氢、卤素、C
1-6烷基、芳基、芳基C
1-6烷基、C
1-6烷氧基、C
1-6烷氧基C
1-6烷基、卤代C
1-6烷基、芳基C
1-6烷氧基、羟基、硝基、氰基、叠氮基、氨基、单取代或二取代-N-C
1-6烷基氨基、酰基氨基、芳基羰基氨基、酰基氧基、羧基、羧基盐、羧基酯、氨基磺酰基、单取代或二取代-N-C
1-6烷基氨基磺酰基、C
1-6烷氧基羰基、芳基氧基羰基、脲基、胍基、C
1-6烷基胍基、脒基、C
1-6烷基脒基、磺酰基氨基、氨基磺酰基、C
1-6烷硫基、C
1-6烷基亚磺酰基或C
1-6烷基磺酰基;
R
15为O或N-OH;
X
l和X
2之一为N,另一个为NR
6,其中R
6为氢或C
1-6烷基;
或其立体异构体、互变异构体、可药用盐、溶剂合物、水合物、多晶型和同位素衍生物。
在该具体实施方案的优选方案中,其中所述BRAF激酶抑制剂为下式的化合物:
III
其中,
X是O、CH
2、CO、S或NH,或X-R
1是H;
Y
1和Y
2独立地选自CH或N;
R
1是H、C
1-6烷基、C
3-7环烷基、芳基、芳基C
1-6烷基、杂环基、杂环基C
1-6烷基、杂芳基或杂芳基C
1-6烷基,除H外,其可被任选地取代;
R
2是H,或任选地取代的芳基或杂芳基;
Ar是下式a)或b):
其中A表示稠合的5-至7-元环,任选地包含最多两个选自O、S和NR
5的杂原子,其中R
5为氢或C
1-6烷基,所述环任选地被最多两个选自以下的取代基取代:卤素、C
1-6烷基、羟基、C
1-6烷氧基或酮基;
R
3和R
4独立地选自:氢、卤素、C
1-6烷基、芳基、芳基C
1-6烷基、C
1-6烷氧基、C
1-6烷氧基C
1-6烷基、卤代C
1-6烷基、芳基C
1-6烷氧基、羟基、硝基、氰基、叠氮基、氨基、单取代或二取代-N-C
1-6烷基氨基、酰基氨基、芳基羰基氨基、酰基氧基、羧基、羧基盐、羧基酯、氨基磺酰基、单取代或二取代-N-C
1-6烷基氨基磺酰基、C
1-6烷氧基羰基、芳基氧基羰基、脲基、胍基、C
1-6烷基胍基、脒基、C
1-6烷基脒基、磺酰基氨基、氨基磺酰基、C
1-6烷硫基、C
1-6烷基亚磺酰基或C
1-6烷基磺酰基;
X
l和X
2之一选自O、S或NR
11,另一个为CH,其中R
11为氢、C
1-6烷基、芳基或芳基C
1-6烷基;
或其立体异构体、互变异构体、可药用盐、溶剂合物、水合物、多晶型和同位素衍生物。
在该具体实施方案的优选方案中,其中所述TGF-β抑制剂选自以下化合物或其可药用盐、溶剂合物、水合物、多晶型和同位素衍生物:LY2109761、Galunisertib(LY2157299)、LY364947、SB431542、LDN-193189、SB525334、SB505124、GW788388、RepSox(E-616452)、K02288、BIBF-0775、TP0427736、A-83-01、LDN-214117、SD-208、Vactosertib(TEW-7197)、LDN-212854、Dorsomorphin(Compound C)或LY3200882;
优选地,所述TGF-β抑制剂选自以下化合物或其可药用盐、溶剂合物、水合物、多晶型和同位素衍生物:LY2109761或Galunisertib(LY2157299);
更优选地,所述TGF-β抑制剂选自以下化合物或其可药用盐、溶剂合物、水合物、多晶型和同位素衍生物:Galunisertib(LY2157299)。
在该具体实施方案的优选方案中,其中所述SMAD2/3抑制剂选自以下化合物或其可药用盐、溶剂合物、水合物、多晶型和同位素衍生物:Luspatercept、Sotatercept、SIS3HCl、Alantolactone、Halofuginone和AUDA。
在该具体实施方案的优选方案中,其中所述BRAF激酶抑制剂以1nM至100μM,优选100nM至10μM的浓度、更优选1μM至10μM的浓度使用。
在该具体实施方案的优选方案中,其中还同时使用促红细胞生成素。
在另一个具体实施方案中,本发明提供一种扩增红系前体细胞或成红细胞的方法,其包括向受试者给药BRAF激酶抑制剂,或者BRAF激酶抑制剂和促红细胞生成素和/或干细胞因子,或者BRAF激酶抑制剂和TGF-β抑制剂,或者BRAF激酶抑制剂和SMAD2/3抑制剂,或者BRAF激酶抑制剂、TGF-β抑制剂和SMAD2/3抑制剂,以及他们与糖皮质激素的组合。
在该具体实施方案的优选方案中,其中所述方法延缓了红细胞的终末期分化进程。
在该具体实施方案的优选方案中,其中所述方法促进了成红细胞具有更多的自我更新。
在该具体实施方案的优选方案中,其中所述方法产生成熟脱核的红细胞。
在该具体实施方案的优选方案中,其中所述红系前体细胞选自红细胞集落形成单位(CFU-E)、爆发形成单位红细胞祖细胞(BFU-E)和原成红细胞。
在该具体实施方案的优选方案中,其中所述受试者为哺乳动物,例如小鼠、大鼠、人类等。
在该具体实施方案的优选方案中,其中所述方法用于治疗原发性或继发性贫血。
在该具体实施方案的优选方案中,其中所述贫血为由红细胞生成减少或缺陷引起的贫血。
在该具体实施方案的优选方案中,其中所述由红细胞生成减少或缺陷引起的贫血为原发性的,包括原发性再生障碍性贫血、Diamond-Blackfan贫血(DBA)、Shwachman-Diamond综合征、先天性角化不良、Fanconi贫血、先天性红细胞生成障碍性贫血(CDA)、地中海型贫血、镰刀状细胞性贫血、骨髓增生异常综合征导致的贫血。
在该具体实施方案的优选方案中,其中所述由红细胞生成减少或缺陷引起的贫血为继发性的,包括继发性骨髓增生异常综合征导致的贫血、继发性再生障碍贫血、维生素缺乏型贫血、缺铁性贫血、慢性炎症性贫血、内分泌疾病性贫血、肾功能衰竭导致EPO分泌不足的继发性贫血、造血干细胞移植后血液谱系重建不良;优选地,其中所述继发性再生障碍贫血由下列原因导致:自身免疫类疾病(如系统性红斑狼疮、类风湿性关节炎、炎症性肠病等)、其他免疫机制导致的贫血(如ABO血型不合、干细胞移植、坏疽性脓皮病)、淋巴增生性疾病(如慢性淋巴细胞白血病、LGL白血病、霍奇金病、非霍奇淋巴瘤等)、其他血液系统恶性肿瘤(如慢性粒细胞白血病、慢性粒单核细胞白血病)、实体瘤(如胸腺瘤、胃癌、乳腺癌、甲状腺癌、肾癌等)、病毒感染(如B19细小病毒、HIV、T细胞白血病淋巴瘤病毒等)、细菌感染(如结核菌、细菌性败血病)、药物和毒素导致的免疫反应(如外源人EPO诱导的抗体相关的纯红再障、铅/苯中毒)、对内/外源EPO抵抗所造成的贫血及各种原因导致的对促红细胞生成素抵抗的贫血。
在该具体实施方案的优选方案中,其中所述贫血为由于红细胞破坏引起的贫血。
在该具体实施方案的优选方案中,其中所述由于红细胞破坏引起的贫血为原发性的,包括遗传性球形红细胞增多症、遗传性椭圆细胞增多症、无β脂蛋白血症、酶缺乏症导致的贫血(如丙酮酸激酶和己糖激酶缺陷导致糖酵解缺陷型贫血、葡萄糖6-磷酸脱氢酶缺乏症和谷胱甘肽合成酶缺乏症、氧化应激增加导致的贫血)。
在该具体实施方案的优选方案中,其中所述由于红细胞破坏引起的贫血为继发性的,包括抗体介导的温性自身免疫性溶血性贫血、冷凝集素溶血性贫血、溶血性的疾病(如新生儿溶血症)、红细胞机械损伤(如微血管病性溶血性贫血,包括血栓性血小板减少性紫癜和弥散性血管内凝血)、感染导致的溶血性贫血(如疟疾感染)。
在该具体实施方案的优选方案中,其中所述贫血为失血过多引起的贫血。
在该具体实施方案的优选方案中,其中所述失血过多引起的贫血包括早产儿贫血(如实验室检测的频繁采血,并且任选地合并红细胞生成不足)、外/内伤(各种创伤或手术导致的急性失血)、胃肠道病变导致的急性出血(如静脉曲张病变、消化性溃疡)或慢性失血(如血管发育不良)、妇科疾病导致的慢性失血、癌症(包括结肠直肠癌和膀胱癌导致的急性或慢性失血,尤其是在晚期)、以血液为食的肠道线虫感染(如钩虫和鞭虫导致失血性贫血)、医源性贫血、反复抽血和医疗程序造成的失血。
在该具体实施方案的优选方案中,其中所述疾病对促红细胞生成素或糖皮质激素或其他治疗贫血的药物具有耐药性。
在该具体实施方案的优选方案中,其中所述BRAF激酶抑制剂诱发MAPK矛盾激活;优选地,所述BRAF激酶抑制剂促进RAF蛋白二聚化;优选地,所述BRAF激酶抑制剂诱导BRAF激酶中αC-螺旋和DFG域其中至少一个的IN构象,以及R506的IN构象;优选地,所述BRAF激酶抑制剂选 自以下化合物或其可药用盐、溶剂合物、水合物、多晶型和同位素衍生物:GDC-0879、SB-590885、SB-682330、Dabrafenib、BRAF抑制剂1(化合物13)、RAF709、L-779450、LY3009120、Belvarafenib(HM95573)、RO5126766(CH5126766)、TAK-632、PLX-4720、Agerafenib(RXDX-105)、Regorafenib(BAY 73-4506)、Sorafenib(BAY 43-9006)、Donafenib(Sorafenib D3)、Lifirafenib(BGB-283)、BRAF IN1、Vemurafenib(PLX4032)、RAF265(chir265)、AZ 628、AZ304、CCT196969、Doramapimod(BIRB796)、Encorafenib(LGX818)、Naporafenib(LXH254)、BMS-908662、BGB659、GW5074、MLN2480(TAK580)、ARQ-736或ZM336372;
优选地,所述BRAF激酶抑制剂选自以下化合物或其可药用盐、溶剂合物、水合物、多晶型和同位素衍生物:GDC-0879、SB-590885、SB-682330、Dabrafenib、PLX-4720、Sorafenib(BAY 43-9006)、BRAF抑制剂1(化合物13)、Vemurafenib(PLX4032)、Doramapimod(BIRB 796)、Encorafenib(LGX818)、BGB659、TAK-632、LY3009120、GW5074、L-779450、Regorafenib或ZM336372;
更优选地,所述BRAF激酶抑制剂选自以下化合物或其可药用盐、溶剂合物、水合物、多晶型和同位素衍生物:GDC-0879、SB-590885、SB-682330或BMS-908662;
更优选地,所述BRAF激酶抑制剂选自以下化合物或其可药用盐、溶剂合物、水合物、多晶型和同位素衍生物:GDC-0879、SB-590885或SB-682330;
最优选地,所述BRAF激酶抑制剂选自以下化合物或其可药用盐、溶剂合物、水合物、多晶型和同位素衍生物:GDC-0879或SB-590885。
在该具体实施方案的优选方案中,其中所述BRAF激酶抑制剂为下式的化合物:
其中,A环为:(i)5或6元杂环,其具有一个或两个独立地选自O、N和S的杂原子,(ii)5或6元碳环,其任选地与5或6元杂环稠合,或(iii)苯环,其中所述杂环、碳环和苯环任选地被一个或多个独立地选自以下的基团取代:F、Cl、Br、I、-C(=Y)R
20、-C(=Y)OR
20、C(=Y)NR
20R
21、NR
20R
21、-NR
20C(=Y)R
21、-NR
20C(=Y)OR
21、-NR
23C(=Y)NR
20R
21、=NOR
20、=NR
20、=N
+(O)OR
20、=NNR
20R
21、=O、-OR
20、-OC(=Y)R
20、-OC(=Y)OR
20、-OC(=Y)NR
20R
21、-OS(O)
2(OR
20)、-OP(=Y)(OR
20)(OR
21)、-OP(OR
20)(OR
21)、-P(=Y)(OR
20)(OR
21)、-P(=Y)(OR)NR
20R
21、=S、-SR
20、-S(O)R
20、-S(O)
2R
20、-S(O)
2NR
20R
21、-S(O)(OR
20)、-S(O)
2(OR
20)、-SC(=Y)R
20、-SC(=Y)OR
20、-SC(=Y)NR
20R
21、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基、C
2-C
8炔基、C
6-C
20芳基、C
3-C
12碳环基、C
2-C
20杂环基,和保护基,其中所述烷基、烯基、炔基、芳基、碳环基和杂环基任选地和独立地被一个或多个独立地选自以下的基团取代:F、Cl、Br、I、-C(=Y)R
20、-C(=Y)OR
20、-C(=Y)NR
20R
21、NR
20R
21、-NR
20C(=Y)R
21、-NR
20C(=Y)OR
21、-NR
23C(=Y)NR
20R
21、-OR
20、-OC(=Y)R
20、-OC(=Y)OR
20、-OC(=Y)NR
20R
21、-OS(O)
2(OR
20)、-OP(=Y)(OR
20)(OR
21)、-OP(OR
20)(OR
21)、-P(=Y)(OR
20)(OR
21)、-P(=Y)(OR)NR
20R
21、-SR
20、-S(O)R
20、-S(O)
2R
20、-S(O)
2NR
20R
21、-S(O)(OR
20)、-S(O)
2(OR
20)、-SC(=Y)R
20、-SC(=Y)OR
20、-SC(=Y)NR
20R
21、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基、C
2-C
8炔基、C
6- C
20芳基、C
3-C
12碳环基、C
2-C
20杂环基;
X选自C
2-C
20杂环基、C
3-C
12碳环基和C
6-C
20芳基,其中所述杂环基、碳环基和芳基任选地被一个或多个独立地选自以下的基团取代:F、Cl、Br、I、-C(=Y)R
20、-C(=Y)OR
20、-C(=Y)NR
20R
21、-NR
20R
21、-NR
20C(=Y)R
21、-NR
20C(=Y)OR
21、-NR
23C(=Y)NR
20R
21、-OR
20、-OC(=Y)R
20、-OC(=Y)OR
20、-OC(=Y)NR
20R
21、-OS(O)
2(OR
20)、-OP(=Y)(OR
20)(OR
21)、-OP(OR
20)(OR
21)、-P(=Y)(OR
20)(OR
21)、-P(=Y)(OR
23)NR
20R
21、-SR
20、-S(O)R
20、-S(O)
2R
20、-S(O)
2NR
20R
21、-S(O)(OR
20)、-S(O)
2(OR
20)、-SC(=Y)R
20、-SC(=Y)OR
20、-SC(=Y)NR
20R
21、5-7元环内酰胺、5-7元环内脂、5-7元环磺内酰胺、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基、C
2-C
8炔基、C
3-C
12碳环基、C
6-C
20芳基和C
2-C
20杂环基,其中所述烷基、烯基、炔基、碳环基、芳基和杂环基任选地被一个或多个独立地选自以下的基团取代:F、Cl、Br、I、OR
20、NR
20R
21、-SR
20、-S(O)R
20、-S(O)
2R
20、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基、C
2-C
8炔基、C
3-C
12碳环基、C
6-C
20芳基和C
2-C
20杂环基;
R
1选自H、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基、C
2-C
8炔基、(C
1-C
8烷基)NR
20R
21、C
2-C
20杂环基、C
3-C
12碳环基和C
6-C
20芳基,其中所述烷基、烯基、炔基、杂环基、碳环基和芳基任选地被一个或多个独立地选自以下的基团取代:F、Cl、Br、I、-C(=Y)R
20、-C(=Y)OR
20、-C(=Y)NR
20R
21、-NR
20R
21、OR
20、CN、C(=O)NR
20R
21、C(=O)OR
20、C
1-C
8烷基、(C
1-C
8烷基)NR
20R
21和C
2-C
20杂环基;
R
2选自H、F、Cl、Br、I、-C(=Y)R
20、-C(=Y)OR
20、-C(=Y)NR
20R
21、-OR
20、-OC(=Y)R
20、-OC(=Y)OR
20、-OC(=Y)NR
20R
21、-OS(O)
2(OR
20)、-OP(=Y)(OR
20)(OR
21)、-OP(OR
20)(OR
21)、-P(=Y)(OR
20)(OR
21)、-P(=Y)(OR)NR
20R
21、-SR
20、-S(O)R
20、-S(O)
2R
20、-S(O)
2NR
20R
21、-S(O)(OR
20)、-S(O)
2(OR
20)、-SC(=Y)R
20、-SC(=Y)OR
20、-SC(=Y)NR
20R
21、5-7元环内酰胺、5-7元环内脂、5-7元环磺内酰胺、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基、C
2-C
8炔基、C
3-C
12碳环基、C
6-C
20芳基和C
2-C
20杂环基,其中所述烷基、烯基、炔基、碳环基、芳基和杂环基任选地被一个或多个独立地选自以下的基团取代:F、Cl、Br、I、OR
20、NR
20R
21、-SR
20、-S(O)R
20、-S(O)
2R
20、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基、C
2-C
8炔基、C
6-C
20芳基、C
3-C
12碳环基和C
2-C
20杂环基,或
式Ia的R
1和R
2以及它们连接的原子任选地形成饱和的、部分不饱和的或芳香的5或6元稠合杂环,其具有至少两个独立地选自O、N和S的杂原子,其中所述杂环任选地被一个或多个独立地选自以下的基团取代:F、Cl、Br、I、-C(=Y)R
20、-C(=Y)OR
20、-C(=Y)NR
20R
21、-NR
20R
21、-NR
20C(=Y)R
21、-NR
20C(=Y)OR
21、-NR
23C(=Y)NR
20R
21、-OR
20、-OC(=Y)R
20、-OC(=Y)OR
20、-OC(=Y)NR
20R
21、-OS(O)
2(OR
20)、-OP(=Y)(OR
20)(OR
21)、-OP(OR
20)(OR
21)、-P(=Y)(OR
20)(OR
21)、-P(=Y)(OR
23)NR
20R
21、-SR
20、-S(O)R
20、-S(O)
2R
20、-S(O)
2NR
20R
21、-S(O)(OR
20)、-S(O)
2(OR
20)、-SC(=Y)R
20、-SC(=Y)OR
20、-SC(=Y)NR
20R
21、5-7元环内酰胺、5-7元环内脂、5-7元环磺内酰胺、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基、C
2-C
8炔基、C
3-C
12碳环基、C
6-C
20芳基和C
2-C
20杂环基,其中所述烷基、烯基、炔基、碳环基、芳基和杂环基任选地被一个或多个独立地选自以下的基团取代:F、Cl、Br、I、OR
20、NR
20R
21、-SR
20、-S(O)R
20、-S(O)
2R
20、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基、C
2-C
8炔基、C
6-C
20芳基、C
3-C
12碳环基和C
2-C
20杂环基;
R
3、R
4和R
5独立地选自:H、F、Cl、Br、I、-C(=Y)R
20、-C(=Y)OR
20、-C(=Y)NR
20R
21、-NR
20R
21、-NR
20C(=Y)R
21、-NR
20C(=Y)OR
21、-NR
23C(=Y)NR
20R
21、-OR
20、-OC(=Y)R
20、-OC(=Y)OR
20、-OC(=Y)NR
20R
21、-OS(O)
2(OR
20)、-OP(=Y)(OR
20)(OR
21)、-OP(OR
20)(OR
21)、-P(=Y)(OR
20)(OR
21)、-P(=Y)(OR
23)NR
20R
21、-SR
20、-S(O)R
20、-S(O)
2R
20、-S(O)
2NR
20R
21、-S(O)(OR
20)、-S(O)
2(OR
20)、-SC(=Y)R
20、-SC(=Y)OR
20、-SC(=Y)NR
20R
21、5-7元环内酰胺、5-7元环内脂、5-7元环磺内酰胺、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基、C
2-C
8炔基、C
3-C
12碳环基、C
6-C
20芳基和C
2-C
20杂环基,其中所述烷基、烯基、炔基、碳环基、芳基和杂环基任选地被一个或多个独立地选自以下的基团取代:F、Cl、Br、I、OR
20、NR
20R
21、 -SR
20、-S(O)R
20、-S(O)
2R
20、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基、C
2-C
8炔基、C
6-C
20芳基、C
3-C
12碳环基和C
2-C
20杂环基;
R
20和R
21独立地选自:H、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基、C
2-C
8炔基、C
6-C
20芳基、C
2-C
20杂环基和保护基,其中所述烷基、烯基、炔基、芳基和杂环基任选地和独立地被一个或多个独立地选自以下的基团取代:F、Cl、Br、I、-C(=Y)R
a、-C(=Y)OR
a、-C(=Y)NR
aR
b、-OR
a、-OC(=Y)R
a、-OC(=Y)OR
a、-OC(=Y)NR
aR
b、-OS(O)
2(OR
a)、-OP(=Y)(OR
a)(OR
b)、-OP(OR
a)(OR
b)、-P(=Y)(OR
a)(OR
b)、-P(=Y)(OR)NR
aR
b、-SR
a、-S(O)R
a、-S(O)
2R
a、-S(O)
2NR
aR
b、-S(O)(OR
a)、-S(O)
2(OR
a)、-SC(=Y)R
a、-SC(=Y)OR
a和-SC(=Y)NR
aR
b,或者
R
20和R
21以及它们连接的原子形成杂环,其中所述杂环任选地被一个或多个独立地选自以下的基团取代:F、Cl、Br、I、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基和C
2-C
8炔基;
R
23为H、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基、C
2-C
8炔基、C
6-C
20芳基、C
2-C
20杂环基或保护基;
R
a和R
b独立地为H、C
1-C
8烷基、C
2-C
8烯基、C
2-C
8炔基、C
6-C
20芳基或C
2-C
20杂环基;
Y独立地为O、S、NR
20、
+N(O)R
20、N(OR
20)、
+N(O)(OR
20)或N-NR
20R
21;以及
保护基选自三烷基甲硅烷基、二烷基苯基甲硅烷基、苯甲酰氧基、苄基、苄氧基甲基、甲基、甲氧基甲基、三芳基甲基、苯二甲酰亚氨基、叔丁氧基羰基(BOC)、苄氧基羰基(CBz)、9-芴基甲基氧基羰基(Fmoc)和四氢吡喃基,或其立体异构体、互变异构体、可药用盐、溶剂合物、水合物、多晶型和同位素衍生物。
在该具体实施方案的优选方案中,其中所述BRAF激酶抑制剂为下式的化合物:
II
其中,
X为O、CH
2、CO、S或NH,或者基团X-R
1为氢;
Y
1和Y
2独立地为N或CH;
R
l为氢、C
1-6烷基、C
3-7环烷基、芳基、芳基C
1-6烷基、杂环基、杂环基C
1-6烷基、杂芳基或杂芳基C
1-6烷基,其中任一可以任选地被取代;此外,当X为CH
2时,则R
l可以为羟基或C
1-6烷氧基,其可以任选地被取代;
R
2为H、C
1-6烷基、C
2-6烯基、C
3-7环烷基、C
5-7环烯基、杂环基、芳基或杂芳基,其中任一可以任选地被取代;
Ar为式a)或b)的基团:
其中A表示稠合的5-至7-元环,任选地包含最多两个选自O、S和NR
5的杂原子,其中R
5为氢或C
1-6烷基,所述环任选地被最多两个选自以下的取代基取代:卤素、C
1-6烷基、羟基、C
1-6烷氧基或酮基;
R
3和R
4独立地选自:氢、卤素、C
1-6烷基、芳基、芳基C
1-6烷基、C
1-6烷氧基、C
1-6烷氧基C
1-6烷基、卤代C
1-6烷基、芳基C
1-6烷氧基、羟基、硝基、氰基、叠氮基、氨基、单取代或二取代-N-C
1-6烷基氨基、酰基氨基、芳基羰基氨基、酰基氧基、羧基、羧基盐、羧基酯、氨基磺酰基、单取代或二取代-N-C
1-6烷基氨基磺酰基、C
1-6烷氧基羰基、芳基氧基羰基、脲基、胍基、C
1-6烷基胍基、脒基、C
1-6烷基脒基、磺酰基氨基、氨基磺酰基、C
1-6烷硫基、C
1-6烷基亚磺酰基或C
1-6烷基磺酰基;
R
15为O或N-OH;
X
l和X
2之一为N,另一个为NR
6,其中R
6为氢或C
1-6烷基;
或其立体异构体、互变异构体、可药用盐、溶剂合物、水合物、多晶型和同位素衍生物。
在该具体实施方案的优选方案中,其中所述BRAF激酶抑制剂为下式的化合物:
III
其中,
X是O、CH
2、CO、S或NH,或X-R
1是H;
Y
1和Y
2独立地选自CH或N;
R
1是H、C
1-6烷基、C
3-7环烷基、芳基、芳基C
1-6烷基、杂环基、杂环基C
1-6烷基、杂芳基或杂芳基C
1-6烷基,除H外,其可被任选地取代;
R
2是H,或任选地取代的芳基或杂芳基;
Ar是下式a)或b):
其中A表示稠合的5-至7-元环,任选地包含最多两个选自O、S和NR
5的杂原子,其中R
5为氢或C
1-6烷基,所述环任选地被最多两个选自以下的取代基取代:卤素、C
1-6烷基、羟基、C
1-6烷氧基或酮基;
R
3和R
4独立地选自:氢、卤素、C
1-6烷基、芳基、芳基C
1-6烷基、C
1-6烷氧基、C
1-6烷氧基C
1-6烷基、卤代C
1-6烷基、芳基C
1-6烷氧基、羟基、硝基、氰基、叠氮基、氨基、单取代或二取代-N-C
1-6烷基氨基、酰基氨基、芳基羰基氨基、酰基氧基、羧基、羧基盐、羧基酯、氨基磺酰基、单取代或二取代-N-C
1-6烷基氨基磺酰基、C
1-6烷氧基羰基、芳基氧基羰基、脲基、胍基、C
1-6烷基胍基、脒基、 C
1-6烷基脒基、磺酰基氨基、氨基磺酰基、C
1-6烷硫基、C
1-6烷基亚磺酰基或C
1-6烷基磺酰基;
X
l和X
2之一选自O、S或NR
11,另一个为CH,其中R
11为氢、C
1-6烷基、芳基或芳基C
1-6烷基;
或其立体异构体、互变异构体、可药用盐、溶剂合物、水合物、多晶型和同位素衍生物。
在该具体实施方案的优选方案中,其中所述TGF-β抑制剂选自以下化合物或其可药用盐、溶剂合物、水合物、多晶型和同位素衍生物:LY2109761、Galunisertib(LY2157299)、LY364947、SB431542、LDN-193189、SB525334、SB505124、GW788388、RepSox(E-616452)、K02288、BIBF-0775、TP0427736、A-83-01、LDN-214117、SD-208、Vactosertib(TEW-7197)、LDN-212854、Dorsomorphin(Compound C)或LY3200882;
优选地,所述TGF-β抑制剂选自以下化合物或其可药用盐、溶剂合物、水合物、多晶型和同位素衍生物:LY2109761或Galunisertib(LY2157299);
更优选地,所述TGF-β抑制剂选自以下化合物或其可药用盐、溶剂合物、水合物、多晶型和同位素衍生物:Galunisertib(LY2157299)。
在该具体实施方案的优选方案中,其中所述SMAD2/3抑制剂选自以下化合物或其可药用盐、溶剂合物、水合物、多晶型和同位素衍生物:Luspatercept、Sotatercept、SIS3HCl、Alantolactone、Halofuginone和AUDA。
在该具体实施方案的优选方案中,其中所述BRAF激酶抑制剂以1nM至100μM,优选100nM至10μM的浓度、更优选1μM至10μM的浓度使用。
在该具体实施方案的优选方案中,其中还同时使用促红细胞生成素和/或干细胞因子。
实施例
培养基体系:
1.分化培养基
分化培养基包括:IMDM、10%的FBS、5%人血清、300μg/ml holo-transferrin(Sigma-Aldrich,St.Louis,MO,USA,Cat T0665)、2IU/ml肝素(Sigma-Aldrich,St.Louis,MO,USA,Cat H3149)、10μg/ml胰岛素(Sigma-Aldrich,St.Louis,MO,USA,Cat I9278)、2mM L-谷氨酰胺;之后补充3IU/ml促红细胞生成素(Amgen,Thousand Oaks,CA,Cat 55513-144-10)、50ng/ml人类干细胞因子(StemCell,Vancouver,BC,CA,Cat 78062)和10ng/ml白细胞介素(IL)-3(StemCell,Vancouver,BC,CA,Cat 78042)。
2.无血清分化培养基
无血清分化培养基包括:SFEM II(StemCell Technologies,Vancouver,BC,Canada,Cat 09655),补充3IU/mL促红细胞生成素(Amgen,Thousand Oaks,CA,Cat 55513-144-10)、50ng/ml人类干细胞因子(StemCell,Vancouver,BC,CA,Cat 78062)、10ng/ml白细胞介素(IL)-3(StemCell,Vancouver,BC,CA,Cat 78042)和胰岛素样生长因子(IGF)-1(40ng/ml,PeproTech,Rocky Hill,NJ,USA,Cat AF-100-11)。
3.人造血干细胞/祖细胞无血清扩增培养基
造血干祖细胞无血清培养基包括:SFEM II(StemCell Technologies,Vancouver,BC,Canada,Cat 09655),补充有100ng/ml人类干细胞因子(StemCell,Vancouver,BC,CA,Cat 78062),100ng/ml FLT3-L(StemCell,Vancouver,BC,CA,Cat 78137),50ng/ml血小板生成素(TPO)(StemCell,Vancouver,BC,CA,Cat 78210),10μg/ml人低密度脂蛋白(Low density lipoprotein)(StemCell,Vancouver,BC,CA,Cat 02698)。
4.CD34
+细胞的分离和红系分化培养
新鲜脐带血与磷酸缓冲液(DPBS)1:1混合,混匀后小心用移液器注入到下层注满淋巴细胞分离剂(Lymphoprep)的50mL SepMate分离管中,在预冷至4℃的离心机1200g离心10min。随后将上层 血清和外周单核细胞转移至新的50mL管中,2000rpm离心10min。吸去上清,每管向下层细胞沉淀中加入10mL红细胞裂解液,在室温裂解十分钟,随后在预冷至4℃的离心机2000rpm离心5min。按照每300000000外周单核细胞加入1mL MACS缓冲液(2%FBS,2mM EDTA in PBS)重悬。随后每毫升细胞悬液加入300μL的Human IgG用于阻断(block),在室温孵育十分钟后,再按照每毫升细胞悬液加入300μL的CD34
+细胞株(Microbeads),在4℃孵育30min,孵育期间应间隔一段时间保持悬液混匀。随后每毫升混合液加入14mL的MACS缓冲液,4℃的离心机2000rpm离心5min后,按200000000/mL MACS缓冲液重悬细胞。随后先用3mL MACS缓冲液润洗已经放置于磁力架上的LS磁力柱,后将细胞悬液加入到LS磁力柱内,随后分3次每次加入4mL的MACS缓冲液洗涤磁力柱。完成洗涤后,将LS磁力柱从磁力架上取下放在15mL离心管上,用6mL MACS缓冲液冲洗掉磁力柱上磁附的CD34
+细胞。使用CD34-PE和Lin-APC检测洗脱获得的CD34
+细胞的纯度,确认纯度高于95%后,离心沉淀细胞,使用无血清冻存液冻存细胞。将复苏的CD34
+接种于基于分化培养基中,隔3日更换一次新培养基,12天后可以收集用于分析终末分化的细胞。
5.BRAF抑制剂的体内给药实验
配制BRAF抑制剂溶液:SB-590885用2%Cremophor EL,2%N,N-二甲基乙酰胺,pH 5.0溶解,溶解至30mg/ml。GDC-0879用50%PGE 300和50%PBS溶解,溶解至50mg/ml。Encorafenib用50%PGE 300和50%PBS溶解,溶解至30mg/ml。
体内给药:SB-590885通过腹腔注射给药,除特别提到外,每日给药一次。GDC-0879和Encorafenib通过管饲法灌胃给药。
诱导急性溶血性贫血:用PBS溶解苯肼,60mg/kg对小鼠进行腹腔注射。
小鼠血液组分检测:通过眼眶,每次取血30μL至K2EDTA包被的取血管中。通过迈瑞全自动血液分析仪对血液成分进行检测。
实施例1:小分子扩增红系前体细胞的高通量筛选
实验前,所有CD34+细胞在添加CC100(StemCell Technologies,Vancouver,BC,CA,Cat 02690)的SFEM II(StemCell Technologies,Vancouver,BC,CA,Cat 09655)中预培养3天,然后进行化合物文库筛选。
在第三天时计数,并将包含300个CD34+细胞的200μL分化培养基加入96孔板中,随后向每个孔中加入小分子化合物。此筛选中每种小分子准备3个生物学重复,此后不更换培养基持续培养7天。在第七天时往每个孔中加入40μL Cell
Cell Viability试剂,在37℃避光孵育2小时后于BioTek多功能微孔板检测仪检测于560nM及590nM的吸光值,计算每孔560/590的比值,减去背景比值后计算每个实验组相对对照组平均值的比值。
通过高通量筛选测试了122种潜在化学分子,最终得到GDC-0879,其仅在最开始时给药便会在七天时产生超过2倍的细胞扩增。GDC-0879是一种有效的BRAF抑制剂,IC
50为0.13nM。
如图1A所示,为高通量筛选(HTS)的示意图。在Day0时将200个hUCB-CD34+造血干祖细胞种在96孔板的每孔中,每孔补充200μL红系培养基和对应的小分子。每种小分子设置三个生物学重复。在96孔板中培养7天之后通过CellTiter-Glo荧光法进行细胞数量和活力检测。
如图1B所示,在高通量筛选(HTS)的122种潜在化学分子中,仅仅鉴定了BRAF激酶抑制剂GDC-0879为潜在小分子,可以使CD34+细胞在红系分化培养基中7天扩增2倍,而其他分子几乎没有作用。
实施例2-1:探究GDC-0879处理的最佳浓度
实验前,所有CD34+细胞在添加CC100(StemCell Technologies,Vancouver,BC,CA,Cat 02690)的SFEM II(StemCell Technologies,Vancouver,BC,CA,Cat 09655)中预培养3天。
在起始Day0时对细胞进行计数,在每个孔的分化培养基中接种10000个CD34+细胞,并在Day0时按照相应的浓度进行给药。培养基和小分子每3天更换一次,处理组在更换培养基的同时给药,每次换液时保持细胞密度在100000/ml以下。在第九天时往每个孔中加入20%体积的Cell
Cell Viability试剂,在37℃避光孵育2小时后于BioTek多功能微孔板检测仪检测于560nM及590nM的吸光值,计算每孔560/590的比值,减去背景比值后计算每个实验组相对对照组平均值的比值。每组数据以平均值±SD表示,N=3个生物重复。
实验使用了浓度为0.1μM、0.5μM、1μM、5μM、10μM和20μM GDC-0879和浓度为0.1μM、1μM的Galunisertib(LY2157299)以及0.1μM的GDC-0879和1μM的Galunisertib的组合。
结果如图2A所示,GDC-0879具有较广的有效浓度范围。在分化培养基中,100nM至10μM的GDC-0879对红系前体细胞的扩增最为有效。GDC-0879的最佳有效浓度在1~10μM范围内,对脐血来源CD34+细胞的红系扩增可达5倍以上。
TGF-β抑制剂之前被报道为潜在的成红细胞刺激剂。Galunisertib(LY2157299)是一种口服的选择性TGF-βI型受体(TGF-βRI)激酶抑制剂,IC50为56nM。GDC-0879联合Galunisertib处理第9天出现约6倍的扩增量。培养基和小分子每3天更换一次。图中,GDC:GDC-0879;Gal:Galunisertib;Dex:地塞米松。数据以平均值±SD表示,N=3个生物重复。
实施例2-2:探究BRAF抑制剂处理的最佳浓度
实验前,所有CD34+细胞在添加CC100(StemCell Technologies,Vancouver,BC,CA,Cat 02690)的SFEM II(StemCell Technologies,Vancouver,BC,CA,Cat 09655)中预培养3天。
图2B为BRAF抑制剂仅在起始时单次给药对红系前体细胞扩增的效果。图2B显示,在扩增培养3天后,将包含300个CD34+细胞的200μL分化培养基加入96孔板中,随后向每个孔中加入小分子化合物。此筛选中每种小分子准备3个生物学重复,此后不更换培养基持续培养7天。在第七天时往每个孔中加入40μL
Cell Viability试剂,在37℃避光孵育2小时后于BioTek多功能微孔板检测仪检测于560nM及590nM的吸光值,计算每孔560/590的比值,减去背景比值后计算每个实验组相对对照组平均值的比值。每组数据以平均值±SD表示,N=3个生物重复。
图2B为多种BRAF抑制剂在宽浓度范围对红系前体细胞的扩增效果(仅给药一次)。
具体地,在红系培养Day 0时于96孔板种下300颗hUCB-CD34+造血干祖细胞后,在Day 7时各给药组细胞数量的扩增倍数差异。图2B显示了96孔板检测获得的不同浓度的BRAF抑制剂在Day7时促红系祖细胞增殖的结果。Vemu:Vemurafenib;Enco:Encorafenib;Dabra:Dabrafenib;SB:SB-590885;PLX:PLX-8394;GDC:GDC-0879。统计数据柱状图为平均值±SD,**:P<0.01,***:P<0.001。
实验使用了浓度为30nM,100nM,300nM,1000nM,3000nM,10000nM,30000nM的各式BRAF抑制剂。该实验结果说明SB和GDC是较好促进早期红系干祖细胞增殖的BRAF抑制剂。
图2C为选定的BRAF抑制剂在宽浓度范围内对红系前体细胞的扩增效果(三次给药)。
在正常的培养体系下,对SB-590885、GDC-0879和Encorafenib三种BRAF抑制剂在30nM-30μM的浓度范围给药,并在第十天进行细胞数量统计。第十天时,在1μM的浓度条件下,三种药物均具备显著的扩增效果。其中SB-590885和GDC-0879可以相对于对照组扩增细胞数量十倍以上,而Encorafenib可以扩增超四倍的细胞数量。
结果如图2C所示,GDC-0879具有较广的有效浓度范围。在分化培养基中,100nM至10μM的 GDC-0879对红系前体细胞的扩增最为有效。GDC-0879的最佳有效浓度在300nM~10μM范围内,对脐血来源CD34+细胞的红系扩增可达5-10倍。
培养基和小分子每3天更换一次。图中,数据以平均值±SD表示,N=3个生物重复。
实施例3:成红细胞的生长曲线
实验前,所有CD34+细胞在添加CC100(StemCell Technologies,Vancouver,BC,CA,Cat 02690)的SFEM II(StemCell Technologies,Vancouver,BC,CA,Cat 09655)中预培养3天。
在起始Day0时对细胞进行计数,在每个孔的分化培养基中接种10000个CD34+细胞,并在Day0时按照相应的浓度进行给药,换液时保持细胞密度在200000/ml以下。培养基和小分子每3天更换一次,处理组在更换培养基的同时给药。在第3、6、9、11、14天时取出每孔的一半细胞进行计数,另一半细胞继续培养。每组数据以平均值±SD表示,N=3个生物重复。
图3A为BRAF抑制剂对成红细胞的扩增效果。
在最佳浓度条件下(1μM),十四天的红系发育生长曲线证明BRAF抑制剂给药均可延长细胞的对数生长时间,使得红系发育过程推迟到更晚的时间点出现细胞数量下降。在对照组发育至红系分化终点(Day 14)时,GDC(21.39倍)和SB(16.99倍)均可以实现超一个数量级的细胞数量扩增,而Enco可以实现约5.21倍的细胞数量扩增。
图3A为三种小分子在最佳浓度下于红系分化体系中的生长曲线。每个条件设置三个生物学重复,统计数据为平均值±SD,***:P<0.001,****:P<0.0001。
图3B为BRAF抑制剂和TGF-β抑制剂协同起效对成红细胞的扩增效果。
分化培养基中小分子处理后的成红细胞生长曲线如图3B所示。5μM GDC-0879处理12天使红细胞扩增约10倍。GDC-0879联合Galunisertib给药在第12天使红细胞扩增约12倍。图中,GDC:GDC-0879;Gal:Galunisertib;LY:LY2109761。数据以平均值±SD表示。
实施例4:GDC-0879在分化培养基中对分化(基于FACS)的影响
实验前,所有CD34+细胞在添加CC100(StemCell Technologies,Vancouver,BC,CA,Cat 02690)的SFEM II(StemCell Technologies,Vancouver,BC,CA,Cat 09655)中预培养3天。
在起始Day0时对细胞进行计数,在每个孔的分化培养基中接种10000个CD34+细胞,并在Day0时按照相应的浓度进行给药。培养基和小分子每3天更换一次,处理组在更换培养基的同时给药。总共给药共9天,在第9天后不再给药处理。
在每次换液时取出一半细胞用于流式细胞术检测,在第六天和第十二天时,重悬细胞并过滤,对细胞进行计数和细胞密度分析,以约1000000/mL细胞重悬于PBS中,按照1:100加入Mouse IgG于室温封闭细胞10min,随后再按照1:200的比例加入CD235a-APC,CD71-FITC,10μg/mL Hoechst 33342在37℃染色孵育30min。完成后,使用BD Fortessa进行流式分析,随后用FlowJo对FCS文件进行数据处理。
图4A的FACS结果显示第6天不同浓度的GDC-0879对分化培养基中红细胞发育及红系表面标记物CD235a(Glycophorin A)表达的影响(小分子处理6天)。
图4B的FACS结果显示,第6天不同浓度GDC-0879对分化培养基中红细胞发育及红系表面标记物CD235a(Glycophorin A)表达的影响(小分子处理6天)。其中1μM GDC-0879处理组中主要细胞类群仍为CD235a阴性,而对照组主要细胞类群为CD235a阳性,即GDC-0879延缓了红细胞的终末期分化进程,使成红细胞有了更多的自我更新。
图4C显示了第12天分化培养基中不同浓度的GDC-0879对红细胞发育和红系表面标记物 CD235a(Glycophorin A)表达的影响(小分子处理6天)。对照组在第12天CD71表达下降直至红细胞成熟。此时处理组仍有CD71高表达细胞类群,说明GDC-0879处理组红细胞分化延迟。
图4D可以看出,GDC-0879处理组在第12天红细胞脱核率较对照组略有下降(小分子处理9天)。但如下图9D所示,脱核期延长,脱核细胞数不变,故GDC-0879处理对脱核率没有直接的负面影响。
图4E可以看出,GDC-0879处理组会略微降低脐带血来源的CD34+细胞的脱核比例,但这个降低可能是由于分化的延迟导致的脱核比例下降。
基于以上的结果可证明,BRAF抑制剂给药在红系分化培养过程中延迟了细胞的分化,维持了更高比例的具备更强增殖潜能的早期红系干祖细胞。同时,在终末分化上仅呈现延迟分化,并未阻滞红系分化进行。在终末阶段呈现出一定比例的脱核比例下降。但一方面,这一脱核比例下降和分化延迟有关;另一方面,脱核比例下降有限,BRAF抑制剂对脱核的影响远低于其对细胞数量的扩增效果。
实施例5:集落形成结果
图5A为BRAF抑制剂促进PBMC来源的集落形成。
在实验前一天复苏健康供者的PBMC,并在分化培养基中过夜,在第一天时按照每孔(35mm)100000个PBMC细胞接种于含髓系细胞发育必须的细胞因子的甲基纤维素培养基Methocult H4435(StemCell,Vancouver,BC,CA,Cat H4435)中,对给药组药物预混均匀,于培养箱中培养14天。在14天时使用Leica倒置相差显微镜对集落进行拍照,计数和面积统计。
图5A为在Methocult H4435不同给药组和对照组的红细胞集落数量(中)与单个红细胞集落面积(右)的统计。最左图相片中,左,比例尺=10mm;图右,比例尺=500μm。GDC:GDC-0879;Dex:地塞米松。每个条件设置3个生物学重复,统计数据为平均值±SD;ns:无显著性差异,P>0.05;****:P<0.0001。
图5B为BRAF抑制剂促进脐带血来源CD34+细胞的红系生成(EPO only培养基)。
在实验前一天复苏CD34+细胞,并在分化培养基中过夜,在第一天时按照每孔(35mm)600个CD34+细胞接种于仅含EPO的甲基纤维素培养基Methocult H4330(StemCell,Vancouver,BC,CA,Cat H4330)中,对给药组药物预混均匀,于培养箱中培养14天。在14天时使用Leica倒置相差显微镜对集落进行拍照。
图5B显示了第14天红细胞特异性集落形成结果。其中将600个CD34+细胞在仅含有EPO的红系分化培养基中预培养过夜,第二天将其培养至35mm孔中仅含EPO的甲基纤维素培养基中,并在培养的第14天拍摄培养基照片。对照组肉眼和图片上均看不到大的BFU-E集落,而GDC-0879处理组肉眼可见大的BFU-E集落。
图5C显示了在亮视野显微镜下使用5×物镜检测第14天红细胞特异性集落形成结果,处理组与对照组在集落面积和每个集落的细胞数上均有明显差异。比例尺,500μm。
图5D为BRAF抑制剂促进脐带血来源CD34+细胞的红系生成和各谱系发育(髓系培养基)。
在实验前一天复苏CD34+细胞,并在造血干细胞维持培养基中过夜,在第一天时按照每孔(35mm)200个CD34+细胞接种于含髓系发育各谱系所需细胞因子的甲基纤维素培养基Methocult H4435(StemCell,Vancouver,BC,CA,Cat H4435)中,对给药组药物预混均匀,于培养箱中培养14天。在14天时使用Leica倒置相差显微镜对集落进行拍照。值得注意的是,BRAF抑制剂并未导致显著的造血谱系偏移(图D)。
A:起始(Day 0)在处理组和对照组培养基上均接种100个CD34+细胞,然后在第十四天用PBS洗脱下并对每孔进行计数的结果。B:每个孔中红细胞(Non CD11b+)的数量。C:每个孔中粒细胞(CD11b+)的占比。D:在Methocult H4435上对UCB-hCD34+给药,GDC和对照组的长出的集落数 量统计。E:在Methocult H4435上每组三个重复孔的示意图。GDC,GDC-0879。比例尺=10mm。每个条件设置3个生物学重复,统计数据为平均值±SD,ns:无显著性差异,P>0.05;*:P<0.05;**:P<0.01。
以上的集落形成实验结果证明,仅一次的BRAF抑制剂给药足以极大促进红系的增殖(单个克隆面积和总细胞数量)。且在仅含EPO的培养基中更明显的促进了红系集落的形成。此外,本实施例证明BRAF抑制剂对红系集落的扩增效果明显强于粒细胞集落,显示出BRAF抑制剂对不同谱系的扩增存在差异。
实施例6:BRAF靶点的小分子促进红系前体细胞增殖的效果
实施例6-1:相同靶点的小分子试验结果
实验前,所有CD34+细胞在添加CC100(StemCell Technologies,Vancouver,BC,CA,Cat 02690)的SFEM II(StemCell Technologies,Vancouver,BC,CA,Cat 09655)中预培养3天。
在起始Day0时对细胞进行计数,在每个孔的分化培养基中接种10000个CD34+细胞,并在Day0时按照相应的浓度进行给药。培养基和小分子每3天更换一次,处理组在更换培养基的同时给药。总共给药共9天,在第9天后不再给药处理。
在第10天时往每个孔中加入20%体积的Cell
Cell Viability试剂,在37℃避光孵育2小时后于BioTek多功能微孔板检测仪检测于560nM及590nM的吸光值,计算每孔560/590的比值,减去背景比值后计算每个实验组相对对照组平均值的比值。每组数据以平均值±SD表示,N=3个生物重复。
图6A显示了检测靶向BRAF的其他同靶点小分子的结果(未特别标注的小分子浓度均为1μM,处理9天)。其中1μM的Encorafenib和Dabrafenib联合处理组在第10天红细胞扩增数超过3倍。另一种高选择性BRAF抑制剂SB-590885的扩增能力(第8天为8倍)略微高于GDC-0879(第10天超过6倍),虽然SB-590885对BRAF的IC
50为0.16nM,而GDC-0879的IC
50为0.13nM,但总体而言,SB和GDC同属Type 1型抑制剂,同样诱导BRAF的生理激活构象,其有相似的促增殖结果也可以理解。该结果说明BRAF抑制剂对细胞的扩增效果以及BRAF抑制剂的矛盾激活是普遍的。以上数据以平均值±SD表示,N=3个生物重复。
实施例6-2:BRAF靶点的小分子促进红系前体细胞增殖的效果
在实验前一天复苏CD34+细胞,并在分化培养基中过夜,在第一天时按照每孔(22mm)300个CD34+细胞接种于仅含EPO的甲基纤维素培养基Methocult H4330(StemCell Technologies,Vancouver,BC,CA,Cat H4330)中,对给药组药物预混均匀,于培养箱中培养14天。在14天时使用Leica倒置相差显微镜对集落进行拍照和数量统计。
图6B显示BRAF的其他抑制剂在仅含EPO的甲基纤维素培养基中第14天的红细胞特异性集落形成结果。其中300个CD34+细胞在添加了CC100的SFEM II(StemCell Technologies,Vancouver,BC,CA,Cat 09655)中预培养过夜,然后在第二天将其置于35mm孔中,并在第14天拍摄培养基照片。每个处理组2个重复。图中Gal:2μM Galunisertib处理;Enco:5μM Encorafenib处理;Dabr:5μM Dabrafenib处理;GDC:5μM GDC-0879处理;SB:5μM SB-590885处理;Ctrl:对照(DMSO)。
图6C显示在仅含EPO的甲基纤维素培养基中,含BRAF抑制剂的其他组合在第14天的红细胞特异性集落形成结果。其中300个CD34+细胞在添加了CC100的SFEM II(StemCell Technologies,Vancouver,BC,CA,Cat 09655)中预培养过夜,然后在第二天将其置于35mm孔中,并在第14天拍摄培养基照片。每个处理组2/3个重复。图中GDC Gal:2μM galunisertib和5μM GDC-0879处理;SB Gal:2μM galunisertib和5μM SB-590885处理;Ctrl:对照。
图6D显示了光镜视野显微镜下集落形成结果,用5×物镜下检测第14天红细胞特异性集落形成结果。在显微镜下,图6B和6C中红细胞最大集落见图D。处理组与对照组的集落面积和每个集落的细胞数有明显差异。图中Gal:2μM Galunisertib处理;Enco:5μM Encorafenib处理;Dabr:5μM Dabrafenib处理;GDC:5μM GDC-0879处理;SB:5μM SB-590885处理;Gal+GDC:2μM Galunisertib和5μM GDC-0879处理;Gal+SB:2μM Galunisertib和5μM SB-590885处理;Ctrl:对照。比例尺,500μm。
图6E显示了图6B、6C各孔红细胞集落形成单位计数结果,数据以平均值±SD表示,处理组N=2个生物重复(对照组4个)。Gal:2μM Galunisertib处理;Enco:5μM Encorafenib处理;Dabr:5μM Dabrafenib处理;GDC:5μM GDC-0879处理;SB:5μM SB-590885处理;Gal+GDC:2μM Galunisertib和5μM GDC-0879处理;Gal+SB:2μM Galunisertib和5μM SB-590885处理;Ctrl:对照(DMSO)。
以上的实施例证明,BRAF抑制剂普遍具有矛盾激活效果,且在集落形成能力中具备和其他小分子协同促进红系增殖的潜能。
实施例7:有效的给药周期试验
实施例7-1:有效的给药周期试验结果1
在起始Day0时对细胞进行计数,在每个孔的分化培养基中接种10000个CD34+细胞,并在Day0时按照相应的浓度进行给药。培养基和小分子每3天更换一次,处理组在更换培养基的同时给药。不同给药时间组分别给药0-3天、3-6天、6-9天和9-12天。
在第12和第13天时往每个孔中加入20%体积的Cell
Cell Viability试剂,在37℃避光孵育2小时后于BioTek多功能微孔板检测仪检测于560nM及590nM的吸光值,计算每孔560/590的比值,减去背景比值后计算每个实验组相对对照组平均值的比值。每组数据以平均值±SD表示,N=3/6个生物重复。
图7A显示了GDC-0879从第0天到第12天不同周期给药,并在第十五天进行最后细胞数量统计的试验结果,以3天为给药周期,探讨持续给药的药物依赖效应。图7B显示了0-3天处理组与对照组第13天细胞数比较。在分化培养基中处理红细胞不同周期,6-9天的处理组扩增能力最强。该图证明了GDC-0879扩增的持续效应。单剂量处理组细胞数量也明显增加,说明GDC-0879扩增了所有阶段的红系前体细胞。但这一结果提示,该药物在红系发育的后期(增殖下降期)有更明显的作用。图7B右图显示,仅0-3天1μM GDC-0879处理组在第13天细胞数量增加近2倍。数据以平均值±SD表示,N=3/6个生物重复。
以上实施例的结果说明,BRAF抑制剂的促增殖作用是时间依赖的,且在相对靠后期(即正常发育过程中增殖能力下降的时期)中其起效更加明显(尤其day 6到day 9中)。但即便如此,在早期的给药(图7B)依然可以使得细胞获得更强的增殖。
实施例7-2:有效的给药周期试验结果2
在起始Day0时对细胞进行计数,在每个孔的分化培养基中接种10000个CD34+细胞,并在Day0时按照相应的浓度进行给药。培养基和小分子每3天更换一次,处理组在更换培养基的同时给药。给药3天,在第3天后不在给药处理。
在每次换液时取出一半细胞用于流式细胞术检测,在第13天时,重悬细胞并过滤,对细胞进行计数和细胞密度分析,以约1000000/mL细胞重悬于PBS中,按照1:100加入小鼠IgG于室温封闭 细胞10min,随后再按照1:200的比例加入CD235a-APC,CD71-FITC,10μg/mL Hoechst 33342在37℃染色孵育30min。完成后,使用BD Fortessa进行流式分析,随后用FlowJo对FCS文件进行数据处理。
图7C显示了实验组与对照组在分化培养基中第13天FACS结果。处理组从第0~3天给药。由FACS图可知,0~3天1μM GDC-0879处理组在第13天的分化率几乎与对照组相同,甚至有更高的脱核率。处理组,1μM GDC-0879仅在第1天至第3天给药。这说明早期的给药依旧促进增殖,但完全不影响分化,甚至促进终末成熟和脱核。
实施例7-3:有效的给药周期试验结果3
在起始Day0时对细胞进行计数,在每个孔的分化培养基中接种10000个CD34+细胞,并在Day0时按照相应的浓度进行给药,换液时保持细胞密度在100000/ml以下。培养基和小分子每3天更换一次,处理组在更换培养基的同时给药。不同给药时间组分别给药0-3天、3-6天、0-6天、3-9天、6-9天。
在每次换液时取出一半细胞用于流式细胞术检测,在第13-16天时,重悬细胞并过滤,对细胞进行计数和细胞密度分析,以约1000000/mL细胞重悬于PBS中,按照1:100加入小鼠IgG于室温封闭细胞10min,随后再按照1:200的比例加入CD235a-APC,CD71-FITC,10μg/mL Hoechst 33342在37℃染色孵育30min。完成后,使用BD Fortessa进行流式分析,随后用FlowJo对FCS文件进行数据处理,计算CD235a-APC+和Hoechst 33342-的细胞群的比例即为脱核细胞比例。
图7D显示第13~16天对各给药3天的各组进行脱核率统计(处理组,1μM GDC-0879处理组)。从图中可以看出,GDC-0879并不直接影响脱核过程和红细胞的终末成熟。纵坐标为细胞百分比。
图7E显示第13~16天对两个给药期(连续6天)的各组进行脱核率统计(处理组:1μM GDC-0879处理)。从图中可以看出,GDC-0879并不直接影响脱核过程和红细胞的终末成熟。纵坐标为细胞百分比。
实施例8:体外扩增PBMC中的成红细胞
实施例8-1:在无血清分化培养基中体外扩增来自健康供体PBMC的成红细胞
在起始Day0时对细胞进行计数,在每孔的无血清分化培养基中接种500000个来自健康捐献者(Healthy Donor 1-Healthy Donor 5,HD1-HD5)的PBMC细胞,并在Day0时按照相应的浓度进行给药。培养基和小分子每3天更换一次,处理组在更换培养基的同时给药,给药第九天后对不同给药组进行离心并对细胞沉淀进行拍照
图8A显示第9天处理组和对照组的细胞。健康捐献者(Healthy Donor 1-Healthy Donor 5,HD1-HD5)的PBMC在无血清红细胞扩增培养基(SFEM II(StemCell Technologies,Vancouver,BC,Canada,Cat 09655)中培养9天,添加3IU/ml促红细胞生成素(Amgen,Thousand Oaks,CA,Cat 55513-144-10)、50ng/ml人干细胞因子(StemCell,Vancouver,BC,CA,Cat 78062)、10ng/ml白细胞介素(IL)-3(StemCell,Vancouver BC CA Cat 78042)和胰岛素样生长因子(IGF)-1(40ng/mL,PeproTech,Rocky Hill,NJ,USA,Cat AF-100-11))。经1μM SB-590885处理后,处理组细胞明显多于对照组。
实施例8-2:体外扩增PBMC中的成红细胞结果1
在起始Day0时对细胞进行计数,在每孔的无血清分化培养基中接种500000个来自健康捐献者(Healthy Donor 1-Healthy Donor 5,HD1-HD5)的PBMC细胞,并在Day0时按照相应的浓度进行给药。培养基和小分子每3天更换一次,处理组在更换培养基的同时给药,在给药第九天时对细胞数量进行 统计。
在第9天时往每个孔中加入20%体积的Cell
Cell Viability试剂,在37℃避光孵育2小时后于BioTek多功能微孔板检测仪检测于560nM及590nM的吸光值,计算每孔560/590的比值,减去背景比值后计算每个实验组相对对照组平均值的比值。每组数据以平均值±SD表示,N=3/6个生物重复。
图8B显示体外扩增健康捐献者(Healthy Donor 1-Healthy Donor 5,HD1-HD5)的PBMC中的成红细胞第9天的数量变化。GDC:GDC-0879;SB:SB-590885。数据以平均值±SD表示。
以上实施例证明,在PBMC中,BRAF抑制剂可以高效扩增其中的红系前体细胞,并无需任何针对红系前体细胞的分离手段即可获得大量的红细胞。
实施例8-3:体外扩增PBMC中的成红细胞结果2
在起始Day0时对细胞进行计数,在每孔的无血清分化培养基中接种500000个来自健康捐献者的PBMC细胞,并在Day0时按照相应的浓度进行给药,换液时保持细胞密度在1000000/ml以下。培养基和小分子每3天更换一次,处理组在更换培养基的同时给药,在给药第九天时对细胞进行流式细胞术检测。
在第9天时,重悬细胞并过滤,对细胞进行计数和细胞密度分析,以约1000000/mL细胞重悬于PBS中,按照1:100加入小鼠IgG于室温封闭细胞10min,随后再按照1:200的比例加入CD235a-APC,CD71-PE,10μg/mL Hoechst 33342在37℃染色孵育30min。完成后,使用BD Fortessa进行流式分析,随后用FlowJo对FCS文件进行数据处理,并统计在第九天时各捐赠者处理组双阴性(CD235a/CD71双阴性)和双阳性(CD235a/CD71双阳性)占统计活细胞的比例进行统计并进行未配对学生t检验(unpaired student-t test),并计算统计学意义是否显著。数据以平均值±SD表示,N=5个生物重复;p-值<0.05被认为具有显著性。
图8C显示了健康捐献者(Healthy Donor 1-Healthy Donor 5,HD1-HD5)的PBMC在无血清红细胞扩增培养基中培养第9天的FACS结果。处理组,1μM SB-590885。
图8D显示了健康捐献者(Healthy Donor 1-Healthy Donor 5,HD1-HD5)PBMC的FACS结果在第10天细胞类群比率的统计。纵坐标为细胞百分比。双阴性:CD71和CD235a双阴性;双阳性:CD71和CD235a双阳性;SB:SB-590885;GDC:GDC-0879。
图8E显示了FACS第10天细胞类群比率的统计。双阴性,CD71和CD235a双阴性;双阳性,CD71和CD235a双阳性;SB,SB-590885;GDC,GDC-0879。未配对双尾学生t检验具有统计学意义。数据以平均值±SD表示,N=5个生物重复;p-值<0.05被认为具有显著性。
实施例8-4:体外扩增PBMC中的成红细胞结果3
在起始Day0时对细胞进行计数,在每孔的无血清分化培养基中接种500000个来自健康捐献者(Donor1-Donor5)的PBMC细胞,并在Day0时按照相应的浓度进行给药,换液时保持细胞密度在1000000/ml以下。培养基和小分子每3天更换一次,处理组在更换培养基的同时给药,在给药第九天时对细胞进行流式细胞术检测。
在第9天时,重悬细胞并过滤,对细胞进行计数和细胞密度分析,以约1000000/mL细胞重悬于PBS中,按照1:100加入小鼠IgG于室温封闭细胞10min,随后再按照1:200的比例加入CD235a-APC,CD71-PE,10μg/mL Hoechst 33342在37℃染色孵育30min。完成后,使用BD Fortessa进行流式分析,随后用FlowJo对FCS文件进行数据处理。
图8F显示健康捐献者(Donor1-Donor5)的PBMC在无血清红细胞扩增培养基中培养的FACS结 果。处理组:1μM SB-590885。
图8G显示健康捐献者(Donor1-Donor5)的PBMC在无血清红细胞扩增培养基中培养的FACS结果。处理组:1μM SB-590885。
以上的结果证明,BRAF抑制剂可以极大扩增PBMC中的红系前体细胞占比,更好的促进在PBMC中的红系前体细胞增殖。
实施例8-5:体外扩增PBMC中的成红细胞结果4
将100000个来源于健康人PBMC和BRAF抑制剂以及目前唯一一种被广泛用于多种贫血治疗的药物,即糖皮质激素地塞米松(Dexamethasone,Dex)在培养起始时与PBMC同时接种/给药于髓系细胞半固体完全培养基中(Methocult H4435),以比较药物对红系前体细胞扩增能力。给药后,培养皿上长出的肉眼可见的红细胞集落明显变多,单个集落明显变大。对长出的红系单克隆的面积进行统计,发现GDC和Dex给药均使得单个红系克隆面积提高一倍左右,而GDC给药组和Dex给药组相比,红系单克隆面积没有明显变化。而GDC和Dex的联合给药下,红系单克隆面积大小约是对照组四倍,比单独给药获得的红系克隆面积增大一倍(图8H)。图8H为一个整体的扩增能力统计。
A:在Methocult H4435上对PBMC给药,GDC和对照组的整体克隆形成图像和代表性红系单克隆集落图。
B:在Methocult H4435不同给药组和对照组的红细胞集落数量(左)与单个红细胞集落面积(右)的统计。
C左,比例尺=10mm;C右,比例尺=500μm。GDC:GDC-0879;Dex:地塞米松。每个条件设置3个生物学重复,统计数据为平均值±SD;ns:无显著性差异,P>0.05;****:P<0.0001。
实施例8-6:体外扩增PBMC中的成红细胞结果5(SB-590885)
将200000个来源于健康人PBMC和BRAF抑制剂在培养起始时与PBMC同时接种/给药于髓系细胞半固体完全培养基中(Methocult H4435),以验证BRAF抑制剂SB-590885对PBMC中红系前体细胞扩增能力。
图8I:在Methocult H4435上对PBMC给药,SB和对照组的整体克隆形成图像和代表性红系单克隆集落图。
图8J:在Methocult H4435不同给药组和对照组的红细胞集落在显微镜下的代表性集落。比例尺=500μm。
图8K:在Methocult H4435不同给药组和对照组的红细胞集落数量(左)与不同组的单个红细胞集落面积(右)的统计。
实施例9:低EPO条件下药物的治疗效果
实施例9-1:低EPO条件下药物的治疗效果1
在起始Day0时对细胞进行计数,在每个孔的分化培养基中接种10000个CD34+细胞,并在Day0时按照相应的浓度进行给药。在分化培养基中先预先培养4天,在第五天时将各组分别换至仅改变EPO浓度的分化培养基(Full EPO为3IU,1/3EPO为1IU,NO EPO不添加EPO)中再培养六天。培养基和小分子每3天更换一次,处理组在更换培养基的同时给药,在给药第6天时对细胞进行细胞数量进行统计计数。数据以平均值±SD表示,N=3个生物重复。
图9A显示GDC-0879在不同浓度促红细胞生成素(EPO)分化培养基中的作用。前4天,各组在正常分化培养基(3IU/ml EPO)中培养。后6天,正常EPO组添加3IU/ml促红细胞生成素(Amgen, Thousand Oaks,CA,Cat 55513-144-10);1/3EPO浓度组补充1.5IU/ml EPO;不添加EPO组不补充EPO。第10天进行细胞计数。数据以平均值±SD表示,统计结果由三个独立的生物学重复计算。
实施例9-2:低EPO条件下药物的治疗效果2
在起始Day0时对细胞进行计数,在每个孔的分化培养基中接种10000个CD34+细胞,并在Day0时按照相应的浓度进行给药。在分化培养基中先预先培养4天,在第五天时将各组分别换至不添加EPO的培养基中再培养十天。培养基和小分子每3天更换一次,处理组在更换培养基的同时给药,共给药六天,在六天后不再给药4天。在培养的第14天进行流式细胞术检测。
在培养的第14天时,重悬细胞并过滤,对细胞进行计数和细胞密度分析,以约1000000/mL细胞重悬于PBS中,按照1:100加入小鼠IgG于室温封闭细胞10min,随后再按照1:200的比例加入CD235a-APC,CD71-FITC,10μg/mL Hoechst 33342在37℃染色孵育30min。完成后,使用BD Fortessa进行流式分析,随后用FlowJo对FCS文件进行数据处理。
图9B显示无EPO条件下培养5-10天后第14天FACS结果。左:第5天至第10天1μM GDC-0879处理;右:对照。处理组前4天采用完全促红细胞生成素分化培养基(3IU/ml促红细胞生成素,EPO),5~10天采用无促红细胞生成素(EPO)分化培养基。处理组第5~10天在培养液中加入1μM GDC-0879。
实施例9-3:低EPO条件下药物的治疗效果3
在起始Day0时对细胞进行计数,在每个孔的分化培养基中接种10000个CD34+细胞,并在Day0时按照相应的浓度进行给药。在仅含1/3EPO浓度(即1IU EPO)中培养。培养基和小分子每3天更换一次,处理组在更换培养基的同时给药,给药组仅给药处理9天。总共在此1/3EPO浓度的分化培养基中培养15天。
在培养的第15天时,重悬细胞并过滤,对细胞进行计数和细胞密度分析,以约1000000/mL细胞重悬于PBS中,按照1:100加入小鼠IgG于室温封闭细胞10min,随后再按照1:200的比例加入CD235a-APC,CD71-FITC,10μg/mL Hoechst 33342在37℃染色孵育30min。完成后,使用BD Fortessa进行流式分析,随后用FlowJo对FCS文件进行数据处理。
图9C显示1/3浓度EPO条件下培养1-15天后第15天FACS结果。从第1天到第14天均使用1/3EPO分化培养基(1IU/ml EPO)。处理组从第1天至第9天在培养液中添加1μM GDC-0879。
实施例9-4:低EPO条件下药物的治疗效果4
在起始Day0时对细胞进行计数,在每个孔的分化培养基中接种10000个CD34+细胞,并在Day0时按照相应的浓度进行给药。在仅含1/3EPO浓度(即1IU EPO)和正常分化培养基中培养。培养基和小分子每3天更换一次,处理组在更换培养基的同时给药,给药组给药处理12天。总共在此两种EPO浓度的分化培养基中培养19天。
在培养的第13-19天时,重悬细胞并过滤,对细胞进行计数和细胞密度分析,以约1000000/mL细胞重悬于PBS中,按照1:100加入小鼠IgG于室温封闭细胞10min,随后再按照1:200的比例加入CD235a-APC,CD71-FITC,10μg/mL Hoechst 33342在37℃染色孵育30min。完成后,使用BD Fortessa进行流式分析,随后用FlowJo对FCS文件进行数据处理。计算CD235a-APC+和Hoechst 33342-的细胞群的比例即为脱核比例。红细胞在终末分化时期不再进行自我更新,在进行数次流式细胞术检测后细胞数量不足,故处理组在15天后不再进行流式细胞术检测。
图9D显示统计13~19天各EPO浓度条件下的红细胞脱核率。对照组大部分细胞在第15天凋 亡,因此第15天后没有进一步的数据。处理组,从第1天至第12天以1μM GDC-0879处理。FEPO,完全EPO组在分化培养基中添加3IU/ml促红细胞生成素;1/3EPO组在分化培养基中添加1.5IU/ml EPO。
以上实施例证明,在低EPO的培养状况下,BRAF抑制剂促进了正常红系发育,促进了红系增殖,维持了红系的脱核比例。
实施例9-5:在低细胞因子浓度的条件下BRAF抑制剂治疗和促进红系分化的效果
实施例9-5a:低EPO和SCF条件下药物的治疗效果1
在起始Day0时对细胞进行计数,在每个孔的分化培养基中接种10000个CD34+细胞,并在Day0时按照相应的浓度进行给药。将各组分别改变EPO浓度和SCF浓度的分化培养基(Full Ctrl为3IU,5%EPO为0.15IU,NO SCF不添加SCF)。培养基和小分子每3天更换一次,处理组在更换培养基的同时给药。数据以平均值±SD表示,N=3个生物重复。
图9E为用0%SCF或5%EPO的低细胞因子浓度在红系培养基中用2μM GDC-0879给药处理的UCB CD34+细胞的生长曲线。所有条件的给药组均比对照组细胞数量高一个数量级。
图9F为对照组(上)和GDC-0879处理组(下)中0%SCF(左)和5%EPO(右)的低浓度细胞因子在第9天分化(UCB CD34+细胞)的流式细胞术细胞表面标志物代表图像。给药组相比对照组,红系发育过程正常,未发育的组别比例较低。
以上实施例证明,在极端的低细胞因子浓度条件下,BRAF抑制剂给药依然可以维持一个数量级的扩增,且给药组可以维持正常的红系发育。
实施例9-7:在低细胞因子浓度的条件下BRAF抑制剂治疗和促进红系分化的效果-2
图9G和9H:GDC处理组和对照组在第6天在不同红细胞生成条件培养基中的成红细胞的典型红细胞表面标志物表达情况(CD117、CD71和CD235)。
图9I和9J:GDC处理组和对照组在第14天在不同红细胞生成条件培养基中的红细胞表面标志物(CD117、CD71和CD235)的表达情况。图9J显示了GDC和对照组在不同压力条件下的CD235表达量差异。
图9K:5%E.:5%EPO条件培养基离心14天后在不同应激条件下培养的样品的典型红细胞照片(每个EP管中的细胞数相等);S.Free:无SCF条件培养基。除了提到的细胞因子差异外,条件培养基中的其他成分与红细胞生成培养基中的相同。
图9L:不同压力培养条件下的代表性吉姆萨-联苯胺染色的红细胞图像。比例尺=50μm。
以上实施例从更多角度证明,在极端的低细胞因子浓度条件下,BRAF抑制剂给药组可以维持正常的红系发育,相比于对照组的发育的更加成熟。
实施例10:造血干细胞移植后纯红细胞再生缺陷导致的贫血体外治疗效果
在起始Day0时对细胞进行计数,在每孔的无血清分化培养基中接种500000个来自患有造血干细胞移植后红系发育障碍的患者的PBMC细胞,并在Day0时按照相应的浓度进行给药,换液时保持细胞密度在1000000/ml以下。培养基和小分子每3天更换一次,处理组在更换培养基的同时给药,在给药第10天时对细胞进行流式细胞术和细胞数量检测。
A.在第10天时往每个孔中加入20%体积的Cell
Cell Viability试剂,在37℃避光孵育2小时后于BioTek多功能微孔板检测仪检测于560nM及590nM的吸光值,计算每孔560/590的比值,减去背景比值后计算每个实验组相对对照组平均值的比值。每组数据以平均值±SD表示,N=3 个生物重复。
B.在第10天时,重悬细胞并过滤,对细胞进行计数和细胞密度分析,以约1000000/mL细胞重悬于PBS中,按照1:100加入小鼠IgG于室温封闭细胞10min,随后再按照1:200的比例加入CD235a-APC,CD71-PE,10μg/mL Hoechst 33342在37℃染色孵育30min。完成后,使用BD Fortessa进行流式分析,随后用FlowJo对FCS文件进行数据处理。
图10A显示GDC-0879在造血干细胞移植后的红细胞发育失败或纯红细胞发育不全中可能促进红细胞祖细胞的发育和自我更新。该患者曾是白血病患者,在接受造血干细胞移植手术后,其红细胞计数仍然偏低。在分化培养基中使用GDC-0879处理该患者的PBMC 10天后,不仅细胞数量扩大到约6倍(图10A),而且FACS显示低比例的CD71/CD235a阴性细胞群和良好的红细胞发育结果。(图10B)培养基和小分子每3天更换一次。数据以平均值±SD表示,统计结果由三个独立的生物学重复计算。
图10B:造血干细胞移植后红细胞再生缺陷(EFAHSCT)患者骨髓单个核细胞(BMMNCs)的生长曲线。*代表不同治疗组和对照组之间的成对比较。GDC:GDC-0879;SB:SB-590885;***:P<0.001;****:P<0.0001。
图10C:EFAHSCT的BMMNC在第6天(左)和第16天(右)的红细胞发育的SB处理(下)和对照组(上)的红细胞表面标志物(CD71、CD235和Hoechst 33342)。
图10D:从EFAHSCT的BMMNCs进行红系培养后获得的代表性吉姆萨-联苯胺染色红细胞。比例尺=100μm。
图10E:50000个EFAHSCT的BMMNCs在H4435髓系甲基纤维素培养基中的代表性图像。条形刻度=10mm。
图10F:50000个EFAHSCT的BMMNCs在H4435髓系甲基纤维素培养基中培养出的不同谱系的集落数量。
ns:无显著差异;***:p<0.001。数据显示为平均值±SD。使用未配对的学生t检验评估两组比较的统计显着性。
以上实施例证明,BRAF抑制剂可以挽救EFAHSCT患者的红系发育衰竭,极大促进红系的分化和发育进程,同时扩增细胞数量。
实施例11:SB-590885有效扩增DBA贫血患者外周单核细胞中的红系前体细胞
在实验前一天复苏来源于DBA病人(RPL5和RPL11突变)患者的PBMC细胞,并在分化培养基中过夜,在第一天时按照每孔(35mm)300000个PBMC细胞接种于含EPO的甲基纤维素培养基Methocult H4330(StemCell,Vancouver,BC,CA,Cat H4330)中,向其中补充至10ng/ml IL3(StemCell,Vancouver,BC,CA,Cat 78042)和50ng/ml hSCF(StemCell,Vancouver,BC,CA,Cat 78062),对给药组药物预混均匀,于培养箱中培养14天。在14天时使用Leica倒置相差显微镜对集落进行拍照和统计每孔的红系集落数量。
图11显示在含EPO、IL3、SCF的甲基纤维素培养基中,1μM SB-590885处理不同种类DBA患者的外周单核细胞,每孔接种300000PBMC;图为14天时的红细胞集落形成结果。SB-590885在红系细胞培养的甲基纤维素培养基中培养14天的红细胞集落形成结果。用5×物镜下检测第14天红细胞特异性集落形成结果。在显微镜下,每个DBA患者PBMC体外培养形成的典型红细胞集落。处理组与对照组的集落面积有明显区别。RPL11Mut:指RPL11突变的DBA患者,本批次有DBA1和DBA2两个患者样本;RPL5Mut:指RPL5突变的DBA患者。Ctrl:未给药处理;Treated:仅在一开始给药1μM SB-590885。
实施例12:SB-590885有效扩增DBA贫血患者外周单核细胞中的红系前体细胞的数据统计
图12显示对图11结果的数据统计。对图11中在甲基纤维素培养基上长出的红系集落照片进行拍照,并使用FIJI软件对单个红系细胞集落进行面积统计,并计算两个重复孔中的红系集落单个以及平均面积。对统计数据进行未配对学生t检验,并计算统计学意义是否显著。数据以平均值±SD表示;*:p值<0.05;**:p值<0.01。
实施例11和12共同说明,BRAF抑制剂在体外可以促进DBA患者的红系增殖。
实施例13:BRAF抑制剂有效促进MDS患者细胞的红系分化和红系增殖
MDS为骨髓增生异常综合征的简称。主要由于患者血液祖细胞的不正常发育(癌变),或者血液祖细胞因为种种原因在骨髓中,或在进入循环后死亡。进而导致不成熟的或有缺陷的细胞比健康的细胞数量,则出现健康的红细胞、健康的白细胞以及凝血血小板数量过少,但处于癌变前的血液祖细胞异常增多的现象。
图13A:接种100000个MDS患者的BMMNC在H4435髓系细胞培养基中。比例尺=10mm。
图13B:上图中红系集落的代表形态图。比例尺=500μm。
图13C:图13A中红系集落的面积统计。
图13D:从MDS BMMNCs培养的代表性吉姆萨-联苯胺染色红细胞。比例尺=100μm。
图13E:GDC治疗(下)和对照组(上)在第6天(左)和第9天(右)的MDS患者BMMNC的红系发育过程的红细胞表面标志物(CD71、CD235和Hoechst 33342)。
实施例13证明,BRAF抑制剂可以挽救MDS患者的红系发育障碍,极大促进红系的分化和发育进程,同时扩增细胞数量。
实施例14:BRAF抑制剂对造血干祖细胞(HSPC)的扩增作用
由于BRAF抑制剂对早期的红系前体细胞具有扩增效果,故也检测了BRAF对红系祖细胞的来源,即该药物对CD34+细胞的扩增作用。
在起始Day0时对细胞进行计数,将CD34+细胞接种于造血干细胞/祖细胞无血清扩增培养基中,每孔10000个CD34+细胞,并在Day0时按照相应的浓度进行给药,换液时保持细胞密度在1000000/ml以下。每两天换液并给药,随后计数。A和B非同批次CD34+。A:UM171:UM171 35nM,SR1:SR1 500nM,GDC-0879:GDC-0879 1μM;B:GDC-0879:GDC-0879 1μM,G+U+S:GDC-0879 11μM+UM171 35nM+SR1 500nM。
此实施例说明,BRAF抑制剂对HSC依旧有促增殖作用,其矛盾激活效果也在HSC的自我更新上起效。
实施例15:BRAF抑制剂促进小鼠体内造血1(正常情况)
A:体内施用BRAF抑制剂的示意图。C57BL/6N小鼠在6-8周时用溶剂或Encorafenib(5mg/kg、10mg/kg或25mg/kg)喂养3天,每天一次。在第3天采集并检查血样。红色箭头表示采集血样的日期。对照组n=10,其他n=5。
B:在第3天测量红细胞(RBC)、血红蛋白(HGB)和平均红细胞体积(MCV)。每个点代表一只小鼠。
此实施例说明,BRAF抑制剂在正常情况下就可以促进体内的红系生成过程。
实施例16:BRAF抑制剂促进小鼠体内造血2(急性溶血模型1)
PHZ(苯肼)可以诱导红细胞的溶血性贫血。通过对小鼠进行PHZ注射,可以诱导小鼠发生急性溶血性贫血,并可以以此做为一个急性贫血模型验证BRAF抑制剂的促进应激性造血的模型。
图16A:苯肼(PHZ)诱导的溶血性贫血模型中BRAF抑制剂的施用示意图。在第0天注射苯肼(PHZ)之前,用载体(对照组),GDC-0879(30mg/kg)或Encorafenib(25mg/kg)在6-8周时预处理C57BL/6N小鼠10天(P.O.,B.D.,周一至周五3周)。在第0天,第2-5天和第7-11天收集并检查血液样本。在第12天处死小鼠,并在收集骨髓和脾脏样本时。红色箭头表示采集血液样本的天数。黄色箭头表示收集脾脏样本的天数。GDC-0879组n=4,其他组n=5。
图16B:第0天、第2~5天、第7~11天测定红细胞(RBC)(左图)和红细胞分布宽度CV(RDW-CV)(中图)。在第12天称量脾脏(右图)。误差线表示4或5个生物重复的平均±标准偏差。对两组(ns:P>0.05;*:P≤0.05,**:P≤0.01)进行不成对双尾学生t检验进行统计分析。
图16C:实施例16中体内实验里的血红蛋白(HGB),血细胞比容(HCT),平均红细胞血红蛋白(MCH),血小板计数(PLT),白细胞计数(WBC)和PHZ诱导的溶血性贫血期间的网织红细胞比值。
图16D:实施例16中体内实验内的PHZ诱导后第12天脾脏中的非红细胞(CD71和Ter119双阴性)比率。
图16E:实施例16中PHZ诱导后第12天骨髓中的CD117+祖细胞比例。
此实施例说明,BRAF抑制剂在急性溶血模型下,可以促进体内的应激性造血,尤其是髓外造血(脾脏造血)过程。
实施例17:BRAF抑制剂促进小鼠体内造血3(急性溶血模型2)
图17A:在PHZ诱导的溶血性贫血模型中施用GDC-0879(50mg/kg,P.O.)和SB-590885(10mg/kg,IP)的21剂量(周一至周三Q.D.和周四至周五B.I.D.2周)的示意图。
图17B:在第0-4天和第7-11天测量红细胞(RBC),HGB,HCT和红细胞分布宽度CV(RDW-CV)。每组3只小鼠。
此实施例说明,BRAF抑制剂(SB-590885)在急性溶血模型下,同样可以促进体内的应激性造血。
实施例18:BRAF抑制剂在红系分化过程中诱导MAPK通路的矛盾激活
BRAF抑制剂是ATP竞争性抑制剂,其竞争性结合到BRAF突变蛋白中ATP结合口袋中,然后它锁定R-Spine(αC-螺旋)和DFG结构域残基位置,进而阻断了R-Spine和DFG结构域与BRAF蛋白活性构象的形成,故而阻止了突变型BRAF蛋白的活化和下游MAPKs的激活。
BRAFV600E突变的黑色素瘤中,BRAFV600E突变自激活MEK后直接介导下游的ERK激活,并最终导致成瘤。但在正常BRAF中(野生型),加入BRAF抑制剂会导致BRAF处于类似于ATP结合的活化构象,此时BRAF丧失激酶活性,但构象变为激活状态,从而易于和CRAF的R-Spine对齐,形成R506盐桥,极大的促进了BRAF和CRAF组成异源二聚体的效率,BRAF-CRAF二聚体的形成是MAPK通路中RAS-RAF-MEK信号转导的关键,只有在二聚体存在的情况下,RAFs才能激活下游的MEK。但这一机制(MAPK的激活)存在一个前提,即BRAF和CRAF的激活都依赖于其蛋白上的Ras Binding Domain(RBD)。这意味着BRAF和CRAF的磷酸化依赖于RBD和上游活化的Ras-GTP结合,只有在RAS-GTP存在的前提下(即受到正常的激活信号,如细胞因子结合或GPCR的激活),BRAF抑制剂诱导的和CRAF的二聚化才会被RAS-GTP磷酸化,此时CRAF在S338位点被磷酸化,继而实现经由剧烈的pCRAF激活而不是pBRAF引发下游的MAPK/ERK激活。而在红系 发育过程中,红系前体细胞的增殖和分化被两个重要的胞外细胞因子调控,即Stem Cell Factor(SCF)和Erythropoietin(EPO)。这两个细胞因子对红系前体细胞的增殖、分化和存活的一个重要通路就是经由MAPK/RAS/RAF/MEK/ERK来实现的。所以SCF和EPO均可以高效激活RAS,从而为BRAF抑制剂诱导的MAPK通路的矛盾激活打下了基础。
本课题接着就验证了这一在其他细胞系中被阐明的BRAF抑制剂矛盾激活MAPKs通路原理是否即是BRAF抑制剂促进红系增殖的原因。在红系分化培养基培养到Day 9时,更换新的培养基后向培养基中进行BRAF抑制剂(SB-590885 1μM、GDC-0879 2μM和Encorafenib 500nM)给药30min,随后收样用Western Blot进行蛋白质定量检验,以验证BRAF抑制剂是否是通过MAPK通路的矛盾激活,从而促进红系前体细胞增殖的。结果表明,BRAF抑制剂SB-590885、GDC-0879和Encorafenib均可以激活pMEK和pERK实现MAPKs通路的矛盾激活(图18)。值得注意的是,SB-590885和GDC-0879具备更强的矛盾激活效果,不仅表现在pMEK和pERK的更强磷酸化上,对pCRAF S338的激活也侧面反应了SB-590885和GDC-0879是更强的MAPKs矛盾激活小分子。综上,基本可以判定BRAF抑制剂通过矛盾激活MAPK/ERK通路。
图18:在Day 9时对红系分化培养基中的细胞收样并通过Western Blot进行蛋白质定量检验。
该实施例说明,在红系培养条件下,BRAF抑制剂确实在上游RAS激活的背景下(由EPO和SCF介导的)矛盾激活了MAPK通路,且这一矛盾激活是经由CRAF(pCRAF S338)的激活实现的。
实施例19:BRAF抑制剂矛盾激活MAPK/ERK通路存在浓度依赖效应
图19:在Day 9时对红系分化培养基中的细胞收样并通过Western Blot进行蛋白质定量检验。
该实施例说明,在红系培养条件下,BRAF抑制剂中的Type 1抑制剂SB-590885和GDC-0879最显著的激活了MAPK通路。其他的BRAF抑制剂对MAPK的激活效率显然低于SB和GDC。值得一提的是,PLX-8394作为新一代避免矛盾激活的BRAF抑制剂,其基本不引发MAPK的矛盾激活。这说明BRAF抑制剂的结构确实决定了MAPK是否激活的最终结果。
实施例20:BRAF抑制剂矛盾激活MAPK/ERK通路同时依赖于上游细胞因子信号和下游信号转导
为进一步研究BRAF抑制剂矛盾激活红系发育中的MAPK通路的原理是否依赖于上游RAS蛋白的激活,接下来本课题进行了两方面的探究。
第一,BRAF抑制剂的矛盾激活是否依赖于上游的信号通路的激活。这一点至关重要,一方面上游RAS的激活是RAF二聚化并最终导致矛盾激活的基础,如果不存在RAS的激活,RAF形成二聚化也不会导致MAPKs通路的激活和信号传导。另一方面,造血干细胞的造血发育至各谱系的过程中,造血干细胞首先需要从静止状态被激活为分裂状态,类似一种长期造血干细胞向短期造血干细胞的转换,这一转换过程伴随着细胞分裂和增殖的强烈激活,这一过程依赖于胞外信号对其进入分裂的刺激。而从造血干细胞向终末各谱系的血细胞发育过程中,也需要各种谱系相关的细胞因子刺激,这些细胞因子中一个比较普遍的就是干细胞因子(SCF)。SCF的受体即干细胞因子受体(KIT)广泛的分布于造血各谱系中具备高度增殖能力的前体细胞中,SCF和KIT的结合极大促进细胞增殖,其促进增殖的最主要的通路即是MAPKs通路。除SCF外,红系的促红细胞生成素(EPO)也激活RAS。事实上,SCF和EPO均不同程度的激活RAS/MAPK通路从而促进红系祖细胞的增殖、存活和发育。所以,细胞因子带来的激活状态的RAS是正常造血和红系发育的结果,而这一结果是矛盾激活的基础。事实上,SCF和EPO均不同程度的激活RAS/MAPK通路从而促进红系祖细胞的增殖、存活和发育。所以,细胞因子带来的激活状态的RAS是正常造血和红系发育的结果,而这一结果是矛盾激活的基础。
第二,BRAF抑制剂是一种潜在促进细胞增殖的药物,所以势必需要考虑是否会带来超广谱的异常增殖或者潜在的致癌可能性。而对BRAF下游MEK蛋白磷酸化药理学抑制是一个常见的用于肿瘤治疗的方式。一方面,本课题需要证明BRAF抑制剂不会带来不依赖于RAS的增殖,不会有显著的致癌效果;另一方面,本课题也需证明对BRAF下游MEK/ERK的直接抑制是否可以直接阻断矛盾激活。
所以接下来进行了两方面的实验验证。第一,在进行BRAF抑制剂给药的同时进行MEK抑制剂PD-0325901给药,以验证是否对MEK的抑制可以抑制BRAF抑制剂带来的矛盾激活(图20上)。第二,在完全剥夺细胞因子的情况下确定BRAF抑制剂还具备促进矛盾激活的能力。
图20:在Day 9时红系分化培养基中的细胞收样并通过Western Blot进行蛋白质定量检验。A:左边四道为正常培养基给药,右边四道为左边四种情况下另加1μM PD-0325901。B:左边四道为正常培养基给药,右边四道为在无SCF和EPO的无细胞因子培养基对的情况下进行给药。C:由左到右分别在含SCF和EPO,只含SCF,只含EPO的情况下进行给药。
本实施例结果证明,在BRAF抑制剂存在的情况下,MEK抑制剂给药可以显著抑制下游的ERK激活。在培养基中无SCF和EPO的情况下,BRAF抑制剂给药完全不激活MAPK/ERK通路(图B)。最后,SCF似乎更强的促进了MAPK通路上游的RAS激活,使得细胞可以引发更强的矛盾激活(图C)。综上,BRAF抑制剂矛盾激活MAPK/ERK通路同时依赖于上游细胞因子信号对RAS的激活和下游MEK信号的转导。
实施例21:BRAF抑制剂矛盾激活MAPK/ERK通路主要依赖于CRAF的激活
为研究BRAF抑制剂矛盾激活红系发育中的MAPK通路的机制是否如之前的报道类似,即是通过BRAF促进CRAF激活实现的,本课题接着着手构建RAF蛋白敲降的系统来进行矛盾激活机制的验证。人的原代细胞普遍难以导入基因编辑系统,从而很难进行基于CRISPR的敲除,故而本课题转而考虑使用慢病毒感染导入shRNA进行稳定敲降。由于RAF蛋白一共有3种变体:ARAF、BRAF和CRAF。故接下来通过构建分别靶向RAF三种单体的敲降质粒,通过慢病毒的方式对UCB-hCD34+接细胞进行感染和敲降。
在完成构建慢病毒介导的敲降后,通过流式细胞仪分选出慢病毒感染上的Scramble、ARAF KD、BRAF KD、CRAF KD细胞株并进行为期七天的给药或正常情况下的培养,在第七天时比较各组进行给药导致的扩增细胞倍数。
如图21的A所示,本次针对每个RAF单体均构建了两条shRNA序列。在蛋白水平上均显示了较高的敲降效果。且针对RAF单体的敲降并不影响MAPK/ERK通路的转导。
图21:在Day 9时红系分化培养基中的细胞收样并通过Western Blot进行蛋白质定量检验。A:各敲降组的蛋白表达情况。B:对照组和敲降组中BRAF抑制剂给药组相对DMSO处理组在Day 7时细胞数量倍增的比较。每个条件设置3个生物学重复,统计数据为平均值±SD,ns:无显著性差异,P>0.05;**:P<0.01。
本实施例,尤其图21的B所示证明,仅有CRAF的敲降小幅度但显著降低给药后的BRAF抑制剂扩增效果,证明CRAF是BRAF抑制剂介导的红系发育过程种MAPK通路矛盾激活的关键效应因子。
实施例22:BRAF抑制剂使红系发育在转录谱上呈现延迟但仅有限扰动转录谱
BRAF抑制剂给药已知使得红系分化过程中表面的分化标志蛋白表达明显延迟;在生长曲线上,红系前体细胞在经历了6天的指数级扩增后,细胞数量增长的速度显著放缓,这是红系终末分化的特 征,即在最后阶段增殖和分化的平衡偏向分化。而BRAF抑制剂给药也的确延迟了细胞增殖数量减缓的时间,所以在细胞表面标志物上和细胞增殖上,均可以确定BRAF抑制剂导致红系发育明显延迟。而在BRAF抑制剂处理72h后,同样可以确定BRAF抑制剂也可在转录水平上延迟红细胞的分化。
图22:分选红系前体细胞(CD71+,CD235-)的细胞,GDC-0879 2μM给药72h后进行转录谱测序。A:处理组(GDC)和对照组(DMSO)的特定基因的表达差异。B:对照组和BRAF抑制剂给药组的差异基因火山图(Foldchange>1.5;FDR<0.1)。C:对下调的基因(FDR<0.1)进行GSEA富集分析。
本实施例证明,BRAF抑制剂处理有限影响了转录谱,延迟了红系分化,展现了更多的早期干祖细胞特征。且从转录谱角度说明了BRAF抑制剂和糖皮质激素的协同效果。