專利名稱:用于調節應激-活化蛋白激酶系統的吡啶酮衍生物的制作方法
相關申請的交叉引用
本申請要求2005年5月10日提交的美國臨時專利申請No.60/679,471,和2005年11月1日提交的美國臨時專利申請No.60/732,230的權益,該兩篇文獻的全部內容據此特別地引入本文作為參考。
發明領域 本發明涉及可用于治療各種炎性病癥和/或纖維化病癥,包括與激酶p38的增強的活性有關的那些病癥的化合物和方法。
背景技術:
已經認識到大量的慢性和急性癥狀都與炎癥響應的干擾狀態有關。大量細胞因子參與該響應,包括IL-I、IL-6、IL-8和TNFα。似乎這些細胞因子在炎癥調節作用中的活性可能與細胞信號途徑酶的活化有關,稱作p38的MAP激酶家族中的一員,還稱作SAPK、CSBP和RK。
已經對若干種p38抑制劑,例如NPC 31169、SB239063、SB203580、FR-167653和吡非尼酮進行了體外和/或體內試驗,而且發現其能有效調節炎癥響應。
仍舊需要安全有效的藥物來治療各種炎癥和/或纖維化病癥,例如炎癥性肺部纖維化和/或特發性肺部纖維化。
發明概述 本發明的一個實施方案是一種調節應激活化蛋白激酶(SAPK)系統的方法,包括使化合物與p38促分裂原-活化蛋白激酶(MAPK)接觸,其中該化合物抑制至少一種p38MAPK時顯示出的EC50為約1μM-約1000μM;而且其中該接觸在SAPK-調節濃度小于該化合物抑制至少一種p38MAPK時的EC30的條件下進行。
本發明的另一個實施方案是一種治療或預防主體的疾病狀態的方法,包括確定有患病風險或已患病的主體,其中所述病癥選自炎性病癥和纖維化病癥;將有效量的化合物給藥于該主體以治療或預防該病癥;其中該化合物抑制至少一種p38MAPK時顯示出的EC50為約1μM-約1000μM;而且其中該有效量產生小于抑制該至少一種p38MAPK時的EC30的血液或血清或另一種體液的濃度。
本發明的另一個實施方案是一種確定藥物活性化合物的方法,包括提供化合物庫;對該庫中的多個化合物進行試驗,以確定其對至少一種p38MAPK的抑制作用;和從該多個化合物中選擇至少一個化合物,其中該所選化合物在抑制該至少一種p38MAPK時顯示出的EC50為約1μM-約1000μM。
本發明的另一個實施方案是一種確定藥物活性化合物的方法,包括提供化合物庫;對該庫中的多個化合物進行試驗,以確定其在體內對體液中的TNFα分泌的抑制作用;和從該庫中選擇至少一種化合物,其中該所選化合物在體內抑制體液中的TNFα分泌時顯示出的EC50為約1μM-約1000μM。
本發明的另一個實施方案是一種確定藥物活性化合物的方法,包括提供化合物庫;對該庫中的多個化合物進行試驗,以確定在體外對培養細胞TNFα分泌的抑制作用;和從該多個化合物中選擇至少一個化合物,其中該所選化合物在體外抑制培養細胞TNFα分泌時顯示出的EC50為約1μM-約1000μM。
本發明的另一個實施方案是一種確定藥物活性化合物的方法,包括提供化合物庫;對該庫中的多個化合物進行試驗,以確定其在體內對體液中的TNFα分泌的抑制作用;和從該多個化合物中選擇至少一種化合物,其中該所選化合物在體外抑制培養細胞TNFα分泌時顯示出的EC50為約1μM-約1000μM。
本發明的另一個實施方案是一種確定藥物活性化合物的方法,包括提供化合物庫;對該庫中的多個化合物進行試驗,以確定在體外對培養細胞TNFα分泌的抑制作用;和從該多個化合物中選擇至少一個化合物,其中該所選化合物在體內抑制體液中的TNFα分泌時顯示出的EC50為約1μM-約1000μM。
本發明的另一個實施方案是一種具有亞類III的結構式的化合物
亞類III; 其中,X3選自H、F和OH;和R2選自H和CF3;且其中,該化合物在對p38MAPK進行抑制時顯示出的EC50為約1μM-約1000μM;或該化合物的藥學可接受的鹽、酯、溶劑化物或前體藥物。
本發明的另一個實施方案是一種具有類VI的結構式的化合物
類VI 其中,Ar為吡啶基或苯基;Z為O或S;X3為H、F、Cl、OH或者OCH3;R2為甲基、C(=O)H、C(=O)CH3、C(=O)O-葡糖基、氟甲基、二氟甲基、三氟甲基、甲基甲氧基、甲基羥基或苯基;和R4為H或羥基;條件是當R2為三氟甲基,Z為O,R4為H,且Ar為苯基時,該苯基不是僅在4′位上被H、F或OH取代;其中該化合物在對p38MAPK進行抑制時顯示出的EC50為約1μM-約1000μM;或該化合物的藥學可接受的鹽、酯、溶劑化物或前體藥物。
本發明的另一個實施方案是一種具有類VII的結構式的化合物
類VII 其中,X3為H、鹵素、C1-C10烷氧基或OH;Y1、Y2、Y3和Y4獨立地選自H、C1-C10烷基、取代的C1-C10烷基、C1-C10烯基、C1-C10鹵代烷基、C1-C10硝基烷基、C1-C10硫代烷基、C1-C10羥基烷基、C1-C10烷氧基、苯基、取代的苯基、鹵素、羥基、C1-C10烷氧基烷基、C1-C10羧基、C1-C10烷氧基羰基;R4為H、鹵素或OH;且其中,該化合物在對p38MAPK進行抑制時顯示出的EC50為約1μM-約1000μM;或該化合物的藥學可接受的鹽、酯、溶劑化物或前體藥物。
本發明的進一步實施方案是一種藥物組合物,其含有具有上述結構式的化合物和藥學可接受的賦型劑。
下面對這些和其它實施方案進行更詳細地描述。
附圖簡述
圖1為p38MAPK信號級聯的示意性說明(現有技術,圖1來自Underwood等人,2001Prog Respir Res 31342-345)。該示意圖顯示了各種刺激對p38信號級聯的活化作用,以及p38活化通過轉錄活化和翻譯/mRNA穩定化作用而在炎癥響應中產生的下游作用。
圖2為顯示各種吡非尼酮代謝物和類似物對p38γ的部分抑制的圖,其中所述吡非尼酮代謝物和類似物是該化合物的濃度的函數。這些化合物的EC50濃度在圖的右側部分顯示。該試驗的詳細描述可以在實施例5中看到。
圖3為顯示各種吡非尼酮代謝物和類似物對p38γ的部分抑制的圖,其中所述吡非尼酮代謝物和類似物是該化合物的濃度的函數。這些化合物的EC50濃度在圖的右側部分顯示。該試驗的詳細描述可以在實施例5中看到。
圖4為各種吡非尼酮代謝物和類似物的生物化學數據總結。借助圖4中的取代圖案對圖2、3、5和6中提到的該吡非尼酮代謝物和類似物進行了描述。該總結顯示了在三個位置的取代對于抑制p38α和p38γ的EC50濃度的影響。
圖5為顯示各種吡非尼酮代謝物和類似物的部分活性(響應于LPS而從巨噬細胞中釋放出TNFα),其中該部分活性為每個化合物的濃度的函數。該試驗的詳細描述可以在實施例5中看到。
圖6為一系列柱形圖表,其顯示了在不同化合物濃度下各個吡非尼酮代謝物和類似物的細胞毒性。在該化合物的存在下,通過在細胞培養之后測量LDH的釋放來確定細胞毒性。將釋放的LDH量標準化至用Triton-X-100進行治療時所釋放的水平,并相對于化合物濃度作圖。
優選實施方案的詳細描述 現已發現,在治療與激酶p38的增強的活性有關的各種疾病時使用相對低-效的p38激酶抑制劑化合物可以實現高的治療效果。
因此,在一個實施方案中提供一種通過使化合物與p38促分裂原-活化蛋白激酶(MAPK)接觸而調節應激-活化激酶(SAPK)系統的方法。優選的化合物在抑制至少一種p38MAPK時顯示的EC50為約1μM-約1000μM,優選約50μM-約650μM。為了使該化合物對p38產生抑制作用,該化合物與p38MAPK的接觸濃度通常小于EC30。優選,該濃度小于EC20,甚至更優選,該濃度小于EC10。
“促分裂原-活化蛋白激酶(MAPK)”是進化的保藏絲氨酸/蘇氨酸激酶,其參與調節許多細胞事件。在哺乳動物細胞內已經確定了若干MAPK組,包括胞外信號-調節激酶(ERK)、p38和SAPK/JNK。人們相信MAPK被其特定的MAPK激酶(MAPKK)激活ERK被MEK1和MEK2激活,p38被MKK3和MKK6激活,和SAPK/JNK被SEK1(也稱作MKK4)和MKK7(SEK2)激活。這些MAPKK還可以被各種MAPKK激酶(MAPKKK),例如Raf、MLK、MEKK1、TAK1和ASK1激活。
人們相信MAPK網絡包括至少12個克隆的、高度保守的脯氨酸-指向的絲氨酸-蘇氨酸激酶,該激酶在被細胞應激(氧化性應激、DNA損壞、熱或滲壓震擾、紫外輻射、局部缺血-再灌注)、外源性試劑(茴香霉素、亞砷酸鈉、脂多糖、LPS)或促炎性細胞因子、TNF-α和IL-1β激活時,其可以發生磷酸化作用并激活其它激酶或核蛋白,例如細胞質或細胞核內的轉錄因子(圖1)。
p38MAPK 如本文中所用的,“p38MAPK”是應激-活化蛋白酶家族中的一員,其包括至少4種異構形式(α、β、γ、δ),人們認為其中的若干種異構形式在對于炎癥響應和組織重建至關重要的過程中是很重要的(Lee等人,2000Immunopharmacol.47185-201)。在單核細胞和巨噬細胞的主要激酶中,p38α和p38β與p38γ(骨骼肌)或p38δ(睪丸、胰腺、前列腺、小腸,以及唾液腺、垂體和腎上腺)相比似乎具有更廣泛的表達。p38γ異構形式在成肌纖維細胞中進行表達,其與包括α-平滑肌肌動蛋白表達的肌細胞具有一些表型類似性。已經鑒定出許多p38MAP激酶的底物,包括其它激酶(MAPKAP K2/3、PRAK、MNK 1/2、MSK1/RLPK、RSK-B)、轉錄因子(ATF2/6、肌細胞增強因子2、核轉錄因子-β、CHOP/GADD153、E1k1和SAP-1A1)和癌蛋白18(stathmin),其中的許多激酶在生理上都是很重要的。
Jiang,Y.等人在1996J Biol Chem 27117920-17926中報道了p38β作為與p38-α密切相關的372-氨基酸蛋白的特性。p38α和p38β被促炎性細胞因子和環境應力激活,p38β優選被MAP激酶激酶-6(MKK6)激活,并優選使被激活的轉錄因子2(ATF2)發生磷酸化作用。Kumar,S.等人在1997Biochem Biophys Res Comm 235533-538中和Stein,B.等人在1997J Biol Chem 27219509-19517中報道了p38β的第二個異構形式,p-38β2,其含有364種氨基酸,其中73%與p38α一致。雖然與p38α的更普遍的組織表達相比,第二個報道的p38β異構形式,p38β2似乎優先在中樞神經系統(CNS)、心臟和骨骼肌內表達,但人們還是認為p38β被促炎性細胞因子和環境應力激活。而且,人們相信對于p38β2和p38α,被激活的轉錄因子-2(ATF-2)是p38β2更好的底物。
Li,Z.等人在1996Biochem Biophys Res Comm 228334-340中報道了p38γ的鑒定,Wang,X.等人在1997J Biol Chem 27223668-23674中和Kumar,S.等人在1997Biochem Biophys Res Comm 235533-538中報道了p38δ的鑒定。基于其組織表達圖案、底物的利用、對于直接和間接刺激的響應和對于激酶抑制劑的敏感性,這兩個p38異構形式(γ和δ)代表MAPK家族的特有的亞類。基于主要的序列保藏,p38α和β密切相關,但是與γ和δ不同,而γ和δ彼此卻更加密切相關。
通常,p38MAP激酶途徑被細胞表面受體,例如受體酪氨酸激酶、趨化因子或G蛋白-偶合受體直接或間接激活,而該細胞表面受體被特定的配體,例如細胞因子、趨化因子或結合在同類受體上的脂多糖(LPS)所激活。隨后,p38MAP激酶被特定蘇氨酸和酪氨酸殘基上的磷酸化作用所激活。被激活之后,p38MAP激酶可以使其它胞內蛋白,包括蛋白激酶發生磷酸化作用,并且可以被轉移到細胞核內,在細胞核內其使轉錄因子發生磷酸化作用并將其激活,從而導致促-炎性細胞因子和促進炎癥響應的其它蛋白的表達、細胞粘著和蛋白水解的降解。例如,在骨髓系細胞,例如巨噬細胞和單核細胞內,IL-Iβ和TNFα響應p38的激活而被轉錄。這些和其它細胞因子隨后所進行的翻譯和分泌引發相鄰組織內以及通過白細胞浸滲的局部或系統性炎癥響應。盡管該響應為針對細胞應激的正常部分的生理響應,急性或慢性細胞應激導致對促炎性細胞因子的過量表達、無節制表達,或者過量且無節制的表達。其反過來導致組織損傷,通常引起疼痛和虛弱。
在肺泡巨噬細胞中,p38抑制劑,SB203580對p38激酶的抑制作用減少了細胞因子基因產物。人們相信炎性細胞因子(TNF-α、IFN-γ、IL-4、IL-5)和趨化因子(IL-8、RANTES、eotaxin)能夠調節或支持慢性呼吸道炎癥。呼吸道炎癥的很多潛在媒介物的產生和作用都顯示依賴于應激-活化MAP激酶系統(SAPK)或p38激酶級聯(Underwood等,2001Prog RespirRes 31342-345)。由許多環境刺激引起的p38激酶途徑的激活使識別出的炎癥媒介物得到修飾,其中人們認為該識別出的炎癥媒介物的產生被認為受到翻譯調節。此外,各種炎癥媒介物激活p38MAPK,其然后再激活包括其它激酶或轉錄因子的MAPK下游靶標,從而產生放大肺內的炎癥過程的潛力。
MAP激酶的p38組的下游底物 p38α或p38β蛋白激酶底物MAP激酶-活化蛋白激酶2(MAPKAPK2或M2)、MAP激酶相互作用蛋白激酶(MNK1)、p38調節/活化激酶(PRAK)、促分裂原-和應激-活化激酶(MSKRSK-B或RLPK)。
p38激活的轉錄因子激活轉錄因子(ATF)-1、2和6、SRF輔助蛋白1(Sap 1)、CHOP(可誘使生長停止和DNA損壞的基因153或GADD153)、p53、C/EBPβ、肌細胞增強因子2C(MEF2C)、MEF2A、MITF1、DDIT3、ELK1、NFAT和高遷移率族-匣(group-box)蛋白(HBP1)。
其它類型的p38底物cPLA2、Na+/H+交換劑異構形式-1、τ、角蛋白8和癌蛋白18。
由p38途徑調節的基因c-jun、c-fos、junB、IL-I、TNF、IL-6、IL-8、MCP-1、VCAM-1、iNOS、PPARγ、環加氧酶(COX)-2、膠原酶-1(MMP-1)、膠原酶-3(MMP-13)、HIV-LTR、Fg1-2、腦鈉尿肽(BNP)、CD23、CCK、磷酸烯醇丙酮酸酯羧酸-激酶-胞漿、細胞周期調節蛋白D1、LDL受體(Ono等,2000Cellular Signalling 121-13)。
p38活化的生物學結果 p38和炎癥 人們相信,急性和慢性炎癥是許多疾病發病機理的關鍵,例如類風濕性關節炎、哮喘、慢性阻塞性肺部疾病(COPD)和急性呼吸窘迫綜合癥(ARDS)。p38途徑的激活在下述過程中可能起至關重要的作用(1)促炎性細胞因子,例如IL-1β、TNF-α和IL-6的產生;(2)對酶例如COX-2的誘導,其控制病理狀況下的結締組織重塑;(3)胞內酶例如iNOS的表達,其調節氧化作用;(4)對粘附蛋白,例如VCAM-1和許多其它與炎癥有關的分子進行誘導。除此之外,p38途徑在免疫系統細胞的增殖和分化中起到調節作用。p38可以參與GM-CSF、CSF、EPO和CD40-誘導的細胞增殖和/或分化。
在若干動物模型中研究了p38途徑在炎癥相關的疾病中的作用。SB203580對p38的抑制作用降低了由內毒素-誘導的休克的鼠科模型的死亡率,而且抑制小鼠的膠原質-誘導的關節炎和大鼠輔助關節炎的發展。最近的研究顯示,SB220025,一種更有效的p38抑制劑,使肉芽瘤的血管密度產生顯著的劑量-依賴性降低。這些結果說明p38或者p38途徑的組分可以作為用于炎癥疾病的治療靶標。
p38和細胞凋亡 據顯示,p38的伴隨激活和凋亡由各種試劑誘導,例如NGF的停藥和Fas結扎。半胱氨酸蛋白激酶(caspases)是凋亡途徑的關鍵,而且其被表達為無活性的酶原。之后Caspase抑制劑可以通過Fas交聯來阻斷p38的活化。但是,顯性的活化MKK6b的過表達也可能誘發caspase活性和細胞死亡。p38在細胞凋亡中的作用依賴于細胞類型和刺激物。雖然已經顯示p38信號可以促進一些細胞系中的細胞死亡,但是據顯示在不同的細胞系中p38也能提高存活、細胞生長和分化。
細胞周期中的p38 p38α在酵母菌中的過表達導致增殖作用的顯著減慢,其說明p38α參與細胞的生長。當用p38α/β抑制劑,SB203580處理細胞時觀察到培養的哺乳動物細胞的增殖減慢。
p38和心肌細胞肥大 已經對p38在心肌細胞肥大中的活化和功能進行了研究。在肥大發展過程中,p38α和p38β的水平都提高,而且肌原纖維節組織和升高的前房利尿鈉因子的表達使由基本活化的MKK3和MKK6-引起的肥大響應得以增強。而且,在心臟內減弱的p38信號通過涉及鈣調磷酸酶-NFAT信號的機理來促進肌細胞的分化。
p38和發育 盡管剔除p38的小鼠無存活能力,但是有證據表明p38在發育中的分化作用。在若干研究中人們已經將p38與胎盤的血管形成聯系起來,但是未將其與心臟血管的發育聯系起來。此外,還將p38與紅細胞生成素的表達聯系起來,暗示其在紅細胞的生成中具有作用。最近發現PRAKD涉及鼠科動物移植物的細胞發育。已發現PRAK mRNA以及p38異構形式在胚泡發育的整個過程中進行表達。
p38和細胞分化 人們發現對于若干不同的細胞類型而言,p38α和/或p38β在細胞分化中都起重要的作用。3T3-L1細胞分化為脂肪細胞和PC12細胞分化為神經細胞的分化作用都需要p38α和/或β。還發現p38途徑對于SKT6分化為血球蛋白(hemoglobinized)細胞以及C2C112分化為肌管(myotubules)是必不可少也是足夠的。
在衰老和腫瘤抑制中的p38 p38在腫瘤的產生和衰老中具有作用。已報道,取決于p38MAPK的活性,MKK6和MKK3的激活會產生衰老表型。而且,據顯示p38MAPK活性是響應端粒縮短、H2O2暴露和慢性RAS致癌基因信號從而產生衰老的根源。腫瘤細胞的普遍特征是衰老損失,而且某些細胞中的p38與腫瘤的產生有關聯。已報道,無論用于這些研究中的細胞系或腫瘤誘導試劑如何,腫瘤中的p38活化都減弱,而且p38途徑組分,例如MKK3和MKK6的損失導致增殖和類似的致瘤轉化作用的增加。
p38MAP激酶抑制劑 “p38MAPK抑制劑”為抑制p38活性的化合物。可以通過熟練技術人員公知的各種方法測量化合物對p38活性的抑制作用。例如,可以通過測量抑制脂多糖(LPS)-刺激型細胞因子產生的水平來測量抑制作用(Lee等人,1988 Int J Immunopharmacol 10835-843;Lee等人,1993AnnNY Acad Sci 696149-170;Lee等人,1994Nature 372739-746;Lee等人,1999Pharmacol Ther 82389-397)。
研發p38MAPK抑制劑的力量都集中于提高效力上。人們發現SB203580和其它2,4,5-三芳基咪唑是有效的p38激酶抑制劑,其EC50值在納摩爾范圍內。例如,測得SB203580的EC50為48nM。下面顯示的吡啶基咪唑SKF 86002(P1)和SB203582(P2)已經被用作大部分p38抑制劑的模板。最近的公開物(Lee等人,2000 Immunopharmacology47185-201)已公開了下示的p38抑制劑(P3-P6)。這些抑制劑引人注意的特征是針對化合物4所描述的相對較高的效力和選擇性(p38EC50=0.19nM),和SB 220025(P6)對于由炎癥驅使的新血管形成的抑制作用。
臨床研發中報道的兩種p38抑制劑為HEP689(P7)和VX-745(P8)。在用于類風濕性關節炎的II期試驗中報道了VX-745。已經公開了HRP689的有效的局部抗炎活性,據報道其已經進入臨床研發階段,用以探索其作為局部試劑用于治療牛皮癬和其它皮膚病的潛力。
對p38抑制劑的進一步探討可以在Boehm等人,2000Exp Opin TherPat 1025-37;和Salituro等人,1999Curr Med Chem 6807-823中找到。
本文中描述的優選的p38抑制劑為顯示相對低的p38抑制效力,但由于這種抑制作用而令人驚訝地仍具有相對高的治療效果的吡非尼酮衍生物和類似物(例如,用于調節SAPK系統)。優選,該實施方案的p38抑制劑在抑制p38MAPK時顯示的EC50為約1μM-約1000μM,優選約50μM-約650μM。
吡非尼酮衍生物和類似物 吡非尼酮(5-甲基-1-苯基-2-(1H)-吡啶酮)本身是已知化合物,而且其藥理學作用已經被例如下述文獻
公開日本專利申請KOKAI(公開)No.87677/1974和1284338/1976;美國專利No.3,839,346,1974年10月1日出版;美國專利No.3,974,281,1976年8月10日出版;美國專利No.4,042,699,1977年8月16日出版;和美國專利No.4,052,509,1977年10月4日出版,所有文獻的全文據此引入本文作為參考,其描述了5-甲基-1-苯基-2-(1H)-吡啶酮的制備方法及其作為抗炎試劑的用途。
吡非尼酮及其衍生物是可用于調節應激活化蛋白激酶(SAPK)系統的化合物。
本文中使用的術語“烷基”指1-10個碳原子的單價直鏈或支鏈基團,包括但不限于甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、叔丁基、正己基等。
本文中使用的術語“烯基”指含有碳雙鍵的2-10個碳原子的單價直鏈或支鏈基團,包括但不限于1-丙烯基、2-丙烯基、2-甲基-1-丙烯基、1-丁烯基、2-丁烯基等。
本文中使用的術語“鹵素”指氟、氯、溴或碘。
本文中使用的術語“鹵代烷基”指連在烷基上的一個或多個鹵素基團。
本文中使用的術語“硝基烷基”指連在烷基上的一個或多個硝基。
本文中使用的術語“硫代烷基”指連在烷基上的一個或多個硫基。
本文中使用的術語“羥基烷基”指連在烷基上的一個或多個羥基。
本文中使用的術語“烷氧基”指通過-O-連接而共價鍵合在母體分子上的直鏈或支鏈烷基。烷氧基的例子包括但不限于甲氧基、乙氧基、丙氧基、異丙氧基、丁氧基、正丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基等。
本文中使用的術語“烷氧基烷基”指連在烷基上的一個或多個烷氧基。
本文中使用的術語“羧基”指任選連接在烷基上的-COOH。羧基的例子包括但不限于-COOH、-CH2COOH、-CH2CH2COOH、-CH(COOH)(CH3)等。
術語“烷氧基羰基”指-(CO)-O-烷基。烷氧基羰基的例子包括但不限于甲氧基羰基、乙氧基羰基、丙氧基羰基,等。
碳水化合物為多羥基醛或酮,或水解后產生這些化合物的物質。碳水化合物包括元素碳(C)、氫(H)和氧(O),且氫與碳和氧的比為2。
在其基本形式中,碳水化合物是簡單的糖類或單糖。這些簡單的糖可以彼此結合形成更復雜的碳水化合物。兩種單糖結合后是二糖。由2-10個單糖組成的碳水化合物稱作低聚糖,而具有更多單糖的碳水化合物稱作多聚糖。
術語“糖醛多糖(uronide)”指在非環部分的碳上具有羧基(-COOH)的單糖。糖醛多糖的名字中保留了單糖的詞根,但是將糖的后綴-ose變為-uronide。例如,葡萄糖醛多糖(Glucoronide)的結構對應于葡萄糖。
如本文中所用的,基團指具有單個、未配對的電子的物質,則含有該基團的物質可以共價鍵合到另一種物質上。因此,在本文中,基團不一定是自由基。相反,基團指較大分子的特定部分。術語“基團”可以與術語“基”替換使用。
如本文中所用的,被取代的基團衍生自未取代的母體結構,其中該結構的一個或多個氫原子已經交換為另一個原子或基團。當被取代時,取代基為一個或多個單獨或獨立地選自下列基團的基團C1-C10烷基、C1-C10環烷基、芳基、稠合芳基、雜環基、雜芳基、羥基、C1-C10烷氧基、芳氧基、巰基、C1-C10烷硫基、芳硫基、氰基、鹵素、羰基、硫代羰基、C1-C10烷氧基羰基、硝基、甲硅烷基、三鹵代甲磺酰基、三氟甲基和氨基,包括單-和二-取代氨基,及其被保護的衍生物。可以形成上述取代基的保護衍生物的保護基團是本領域熟練技術人員已知的,而且可以在參考文獻中找到,例如Greene和WutsProtective Groups inOrganic Synthesis;John Wiley和SonsNew York,1999。無論何種情況,只要取代基被描述為“任選被取代”,則該取代基可以被上述取代基取代。
術語“純化的”指已經從其它化合物中分離出來的化合物,則在試驗時其包括至少95%的被測物質。
本文中描述的化合物中可以存在不對稱碳原子。所有這種異構體,包括非對映異構體和對映異構體及其混合物都意圖包括在所述化合物的范圍內。在某些情況下,化合物可以存在互變異構形式。所有互變異構形式也意圖包括在所述化合物的范圍內。同樣地,當化合物含有烯基或亞烯基時,化合物可能存在順式-和反式-異構形式。順式-和反式-異構體,以及順式-和反式異構體的混合物都是可預期的。因此,除非上下文中明確地另外指出,否則本文中所指的化合物包括所有前述異構形式。
各種形式都包括在實施方案中,包括多晶型物、溶劑化物、水合物、構象異構體、鹽和前體藥物衍生物。多晶型物為具有相同化學式但不同結構的組合物。溶劑化物為通過溶劑化作用而形成的組合物(溶劑分子與溶質分子或離子的組合)。水合物為通過與水的結合而形成的化合物。構象異構體是一種構象異構體結構。構象異構是具有相同結構式但圍繞旋轉鍵具有不同原子構象(構象異構體)的現象。化合物的鹽可以通過本領域熟練技術人員已知的方法制備。例如,可以使適當的堿或酸與等化學計量的化合物反應而制備化合物的鹽。前體藥物是在進行生物轉化(化學轉化)之后才顯示藥理8學作用的化合物。因此例如,可以將前體藥物視為含有特定保護基團的藥物,其中所述保護基團被短暫使用以改變或消除母體分子中的不希望的性質。因此,除非上下文中明確另外指出,否則本文中所指的化合物包括所有前述形式。
下面描述的化合物可以用在本文中的方法中。在一個實施方案中,下面描述的化合物在抑制p38MAPK時顯示的EC50為約1μM-約1000μM。
一個實施方案提供了由下類(類Ia)代表的化合物族
類Ia; 其中,R1、R2、R3和R4獨立地選自H、C1-C10烷基、取代的C1-C10烷基、C1-C10烯基、C1-C10鹵代烷基、C1-C10硝基烷基、C1-C10硫代烷基、C1-C10羥基烷基、C1-C10烷氧基、苯基、取代的苯基、鹵素、羥基、C1-C10烷氧基烷基、C1-C10羧基、C1-C10烷氧基羰基、CO-糖醛多糖、CO-單糖、CO-低聚糖和CO-多聚糖;和 X1、X2、X3、X4和X5獨立地選自H、鹵素、烷氧基和羥基。
另一個實施方案提供由下類(類Ib)代表的化合物族
類Ib; 其中,X3選自H、鹵素、C1-C10烷氧基和OH; R2選自H、鹵素、C1-C10烷基、取代的C1-C10烷基、C1-C10羥基烷基、C1-C10烷氧基烷基、C1-C10羧基、C1-C10烷氧基羰基、CO-糖醛多糖、CO-單糖、CO-低聚糖和CO-多聚糖;和 R4選自H、鹵素和OH。
另一個實施方案提供由下類(類Ic)代表的化合物族
類Ic; 其中,X3選自H、F、OH和OCH3; R2選自H、CF3、CHF2、CH2F、CH2OH、COOH、CO-葡萄糖醛多糖、Br、CH3和CH2OCH3;和 R4選自H和OH; 條件是當R4和X3為H時,R2不為CH3。
另一個實施方案提供由下列亞類(亞類II)代表的化合物族
亞類II; 其中,X3選自H、OH和OCH3; R2選自H、CH2OH、COOH、CO-葡萄糖醛多糖、Br、CH3和CH2OCH3;和 R4選自H和OH,條件是當X3為OH時,則R2不為CH3。
另一個實施方案提供由下列亞類(亞類III)代表的化合物族
亞類III; 其中,X3選自H、F和OH;和 R2選自H、Br、CH2F、CHF2和CF3。
另一個實施方案提供由下列亞類(亞類IV)代表的化合物族
亞類IV; 其中,X3選自H、鹵素、C1-C10烷氧基、OH、C1-C10烷基、取代的C1-C10烷基、C1-C10烯基、C1-C10鹵代烷基、C1-C10硝基烷基、C1-C10硫代烷基、C1-C10羥基烷基、苯基、取代的苯基、C1-C10烷氧基烷基、C1-C10羧基、C1-C10烷氧基羰基、CO-糖醛多糖、CO-單糖、CO-低聚糖和CO-多聚糖。
另一個實施方案提供由下列亞類(亞類V)代表的化合物族
亞類V; 其中,X3選自H、鹵素、C1-C10烷氧基、C1-C10烷基、取代的C1-C10烷基、C1-C10烯基、C1-C10鹵代烷基、C1-C10硝基烷基、C1-C10硫代烷基、C1-C10羥基烷基、苯基、取代的苯基、C1-C10烷氧基烷基、C1-C10羧基、C1-C10烷氧基羰基、CO-糖醛多糖、CO-單糖、CO-低聚糖和CO-多聚糖。
另一個實施方案提供由下類(類VI)所代表的化合物族
類VI 其中,Ar為吡啶基或苯基; Z為O或S; X3為H、F、Cl、OH、CH3或OCH3; R2為甲基、C(=O)H、C(=O)CH3、C(O)OCH3、C(=O)O-葡糖基、氟甲基、二氟甲基、三氟甲基、溴代、甲基甲氧基、甲基羥基或苯基;和 R4為H或羥基; 條件是當R2為三氟甲基,Z為O,R4為H且Ar為苯基時,該苯基不是僅在4’位置上被H、F或OH取代。
類VI包括由亞類VIa和亞類VIb所代表的化合物族
亞類VIa 西安市 亞類VIb 其中,Z、X3、R2和R4如類VI中的定義。應該認識到由亞類VIa代表的結構中的苯環在4’位置上被X3所取代。
另一個實施方案提供由下類(類VII)所代表的化合物族
類VII 其中,X3選自H、鹵素、C1-C10烷氧基和OH; Y1、Y2、Y3和Y4獨立地選自H、C1-C10烷基、取代的C1-C10烷基、C1-C10烯基、C1-C10鹵代烷基、C1-C10硝基烷基、C1-C10硫代烷基、C1-C10羥基烷基、C1-C10烷氧基、苯基、取代的苯基、鹵素、羥基、C1-C10烷氧基烷基、C1-C10羧基、C1-C10烷氧基羰基;和 R4選自H、鹵素和OH。
應該認識到本文中描述的具體化合物可以為一個以上的上述不同類中的一員。本文中描述的化合物可以用于調節應激活化蛋白激酶(SAPK)系統。下表1中列出了可用于調節應激活化蛋白激酶(SAPK)系統的類Ia-c、亞類II-V和類VI和VII的示例化合物。化合物1-6為亞類II的化合物的例子。化合物7-12為亞類III的化合物的例子。化合物13為吡非尼酮,亞類II的化合物的例子。化合物14-32為類VI的化合物的例子。化合物33為類VII的例子。
表1 化合物編號化合物 1
2
3
4
5
化合物編號化合物 6
7
8
9
10
11
12
化合物編號化合物 13
14
15
16
17
18
19
20
21
化合物編號化合物 22
23
24
25
26
27
化合物編號化合物 28
29
30
31
32
33
另一個實施方案涉及由類Ia-c、亞類II-V和/或類VI和VII代表的純化化合物。純化程度可以表示為如上所述的百分量。在優選的實施方案中,基于包括該純化化合物的組合物的總重量計,類Ia-c、亞類II-V和/或類VI和VII代表的純化化合物的純度為約96%或更大,更優選為約98%或更大。例如,一個實施方案提供純化的化合物3(表1)。
類Ia-c、亞類II-V和/或類VI和VII的化合物可以通過不同反應來合成。合成的例子包括下列指示的合成方案1、2和3。
合成方案1
X1=X2=X3=X4=H、烷基、烯基、硝基烷基、硫代烷基、苯基、取代的苯基、CH2Phe、鹵素、羥基、烷氧基、鹵代烷基; R1=R2=R3=R4=R5=H、烷基、烯基、硝基烷基、硫代烷基、苯基、取代的苯基、CH2Phe、鹵素、羥基、烷氧基、鹵代烷基;
合成方案2
Ullmann反應Chem.Pharm.Bull.45(4)719-721。通過2-羥基吡啶的芳基化作用得到目標化合物N-芳基-吡啶-2-酮。Ullmann反應可用于制備公開的化合物,但除了5-溴代類似物和化合物33之外,這兩個化合物例如通過合成方案3獲得。
在135℃下于氬氣氛下將2-羥基吡啶(1mmol)、芳基碘或溴(2mmol)、CuI(0.1-0.5mmol)和溶于DMF(3ml)中的無水碳酸鉀(1mmol)的混合物攪拌過夜。將深色的反應混合物置于醋酸乙酯和10%的氫氧化銨中。有機層用鹽水洗滌并在硫酸鎂上干燥。經柱色譜獲得為類白色固體的目標化合物,產率25-60%。
合成方案3
通過用烷基硼酸對2-羥基吡啶進行芳基化作用可以獲得目標化合物N-芳基-2-吡啶酮(Tetrahedron Lett,42(2001)3415-3418)。該烷基硼酸途徑可以用于制備已公開的化合物。室溫下于敞開的空氣中將2-羥基吡啶(5mmol)、芳基硼酸(10mmol)、醋酸銅(II)(0.5-1mmol)、吡啶(10mmol)和溶于二氯甲烷(25ml)中的分子篩4A(0.5-1g)的混合物攪拌24-48小時。用含有EDTA的飽和碳酸氫鈉洗滌反應混合物,并在硫酸鈉上干燥有機相。通過柱色譜分離出為白色固體的目標化合物N-芳基-2-吡啶酮,產率85-100%。
作為吡非尼酮衍生物,還可以基于已知的吡非尼酮的合成方案,通過本領域已知的任何常規反應來制備類Ia-c、亞類II-V和/或類VI和VII的化合物,例如美國專利No.3,839,346;3,974,281;4,042,699;和4,052,509中所公開的方案,所有這些文獻的全部內容據此明確地引入本文作為參考。
本文中描述的原料可以商購獲得、為已知材料,或者可以通過本領域已知的方法制備。此外,本文中未描述的原料也可以商購獲得、為已知材料,或者通過本領域已知的方法制備。
原料可以具有適當的取代基,從而最終得到具有相應取代基的希望的產物。或者,取代基可以加入到合成的任意點上,用以最終得到具有相應的取代基的希望的產物。
合成方案1-3顯示了可以用于制備類Ia-c、亞類II-V和/或類VI和VII化合物的方法。本領域熟練技術人員應該理解,可以使用許多不同的合成反應方案來合成類Ia-c、亞類II-V和/或類VI和VII的化合物。此外,本領域熟練技術人員應該理解,在合成反應中可以使用許多不同的溶劑、偶聯劑和反應條件,以得到相當的結果。
本領域熟練技術人員應該理解反應順序的改變,進一步地,還應該認識到可以根據所示的類似反應,或者根據其它已知的可以適當用于上述方法中以制備類Ia-c、亞類II-V和/或類VI和VII化合物的反應而對適當的反應條件進行變化。
在本文中描述的用于制備類Ia-c、亞類II-V和/或類VI和VII的化合物的方法中,保護基團的使用通常是有機化學領域熟練技術人員公知的,因此在一些情況下適當的保護基團的使用可以暗含在本文的反應方案中,雖然這種基團可能未被明確地表達出來。這種保護基團的引入和除去是有機化學領域公知的;參見,例如T.W.Greene,″Protective Groupsin Organic Synthesis″,Wiley(New York),1999。本文中描述的反應的產物可以按照常規方式分離,例如萃取、蒸餾、柱色譜等。
可以使適當的堿或酸與計量相當的化合物反應來制備類Ia-c、亞類II-V和/或類VI和VII化合物的鹽,例如藥學可接受的鹽。類似地,類Ia-c、亞類II-V和/或類VI和VII化合物的藥學可接受的衍生物(例如,酯)、代謝物、水合物、溶劑化物和前體藥物可以按照本領域熟練技術人員公知的方法來制備。因此,另一個實施方案提供作為活性化合物的前體藥物的化合物。通常,前體藥物是在體內進行代謝(例如,通過代謝轉換,例如去氨基、脫烷基、脫-酯化等)而提供活性化合物的化合物。“藥學可接受的前體藥物”意指在合理的醫療判斷范圍內,適宜藥用于患者并且沒有過分的毒性、刺激、變態反應反應等,而且可有效實現意圖的用途的化合物,如果可能的話其包括本實施方案的化合物的藥學可接受的酯以及兩性離子形式。藥學可接受的前體藥物類型的例子在T.Higuchi和V.Stella,Pro-drugs as Novel Delivery Systems,A.C.S.Symposium Series的第14卷,以及Edward B.Roche,ed.,BioreversibleCarriers in Drug Design,American Pharmaceutical Association andPergamon Press,1987中進行了描述,該兩篇文獻的全部內容據此特別地引入本文作為參考。
本文中描述的化合物和組合物還可以包括代謝物。如本文中所用的,術語“代謝物”意指實施方案的化合物或其藥學可接受的鹽、類似物或衍生物經代謝作用之后的產物,其在體外或體內與實施方案的化合物顯示類似的活性。本文中描述的化合物和組合物還可以包括水合物和溶劑化物。如本文中所用的,術語“溶劑化物”指溶質(此處為類Ia-c、亞類II-V和/或類VI和VII的化合物)與溶劑形成的絡合物。用于實施方案的這種溶劑優選不應妨礙溶質的生物活性。作為例子,溶劑可以為水、乙醇或醋酸。從前述內容的角度來看,本文中所指的具體化合物或化合物亞類應該理解為包括上述的各種形式,除非另外說明否則包括其藥學可接受的鹽、酯、前體藥物、代謝物和溶劑化物。
抑制p38MAP激酶的方法 在一個實施方案中,提供在體外或體內調節SAPK系統的方法。這些方法包括使SAPK-調節濃度的化合物與至少一種p38MAPK接觸(例如,使該化合物與含有至少一種p38MAPK的細胞或組織接觸),其中在用該化合物對至少一種p38MAPK進行抑制時,對應于相對較高的抑制濃度,該化合物對于至少一種p38MAPK具有相對較低的抑制效力。
“與細胞接觸”指一種條件,在該條件下化合物或物質的其它組合物與細胞或組織直接接觸,或者足夠緊密以至于在細胞或組織中誘使希望的生物學作用。例如,可以以能夠使p38MAPK與化合物之間進行相互作用的任意方式使含有p38MAPK的細胞或組織與化合物接觸,從而在細胞中產生希望的生物學作用。可以例如通過混合或給藥化合物(例如,Ia-c、亞類II-V和/或類VI和VII和/或其鹽、酯、前體藥物和/或中間體,和/或包括一種或多種前述物質的藥學可接受的組合物)來實現與細胞或組織的接觸。
可選地,可以通過使化合物直接或間接靶向于含有p38MAPK的細胞或組織的方式引入化合物,從而實現與細胞或組織的接觸。可以在使化合物與至少一種p38MAPK相結合的條件下實現與細胞或組織的接觸。這種條件可以包括化合物和含有p38的細胞或組織的接近度、pH、溫度或可以影響化合物對p38MAPK的結合的任何條件。
在某些實施方案中,使細胞與化合物在體外接觸;在其它實施方案中,使細胞與化合物在體內接觸。
當與細胞在體內接觸時,化合物的有效濃度(EC)為該化合物使特定終點降低目標百分數(例如,50%、40%、30%、20%、10%)時的濃度,其中所述降低百分數為相對于可觀察到的該化合物使特定終點產生的最大降低值而得的百分數。這種終點可以為生理響應,例如使血液或其他體液中的TNFα濃度發生降低。例如,將EC50、EC40、EC30、EC20和EC10確定為血清TNFα濃度分別降低50%、40%、30%、20%和10%時的濃度,其中所述百分率為相對于在劑量-響應曲線上可觀察到的最大降低值的百分數。
當與細胞在體外接觸時,除了細胞-基的試驗之外,有效濃度(EC)均為使特定靶標的活性降低預定百分數(例如,50%、40%、30%、20%、10%)時的濃度。例如,將EC50、EC40、EC30、EC20和EC10確定為在劑量-響應曲線上使指定靶標的活性分別降低50%、40%、30%、20%和10%時的濃度。當沒有實現對指定靶標的完全抑制時,化合物的有效濃度(EC)為相對于該化合物導致的靶標活性的最大降低值而言,使靶標活性降低預定百分數(例如,50%、40%,、30%、20%、10%)時的濃度。
當在細胞-基試驗中與該細胞在體外接觸時,化合物的有效濃度(EC)為相對于可觀察到的該化合物產生的特定終點的最大降低值而言,使特定終點降低目標百分數(例如,50%,40%,30%,20%,10%)時的濃度。這種終點可以為細胞響應,例如,根據TNFα在細胞介質中的濃度而確定的TNFα分泌的減少。例如,將EC50、EC40、EC30、EC20和EC10確定為相對于在劑量-響應曲線上可觀察到的最大降低而言,使TNFα濃度分別降低50%、40%、30%、20%和10%時的濃度。
在抑制至少一種p38MAPK時,SAPK系統-調節化合物的EC50優選為約1μM-約1000μM,更優選為約50μM-約650μM。因此,例如對于SAPK系統的調節可包括使濃度小于EC40,優選小于EC30,更優選小于EC20,甚至更優選小于EC10的化合物(例如,類Ia-c、亞類II-V和/或類VI和VII化合物)與至少一種p38MAPK接觸,其中該化合物抑制至少一種p38MAPK的EC值要根據體內劑量-響應曲線來確定。
在某些實施方案中,提供的化合物為與藥學可接受的載體結合在一起的藥物組合物形式。
對化合物庫進行篩選以找尋低-效力的p38抑制劑 在另一個方面中,提供了一種用于確定藥物活性化合物的方法,例如用于確定化合物是否可用作潛在的治療試劑,例如用于預防或治療炎性病癥(例如,p38-或細胞因子-有關的病癥)。該方法包括試驗多個化合物以確定其對至少一種p38MAPK的抑制作用,并選擇顯示出相對較低的p38MAPK抑制效力的化合物。優選,用于抑制至少一種p38MAPK時這種低-效p38抑制劑化合物的EC50為約1μM-約1000μM,優選約50μM-約650μM。用于試驗的多個化合物優選選自潛在化合物庫。可以以各種方式對選自該庫的多個化合物進行試驗。例如,在一些實施方案中,該方法進一步包括使至少一種p38MAPK與多個化合物接觸,并確定該化合物是否抑制細胞因子的活性。p38MAPK優選選自p38α、p38β、p38γ和p38δ。在優選的實施方案中,接觸步驟在體內進行;在某些優選實施方案中,接觸步驟包括使包括p38MAPK的細胞與該化合物接觸。
在另一個實施方案中,提供用于在體外或在體內抑制細胞中p38MAPK活性的方法。通常,這種方法包括在抑制細胞中p38活性的條件下,使含有至少一種p38MAPK的細胞與p38-抑制有效量的化合物(例如,類Ia-c、亞類II-V和/或類VI和VII化合物)接觸。這種方法的例子在下面的實施例部分有所提供。用于抑制至少一種p38MAPK時,優選該化合物的EC50為約1μM-約1000μM,優選約50μM-約650μM。在該化合物對至少一種p38MAPK進行抑制時,優選在小于EC30,優選小于EC20,更優選小于EC10的SAPK系統-調節濃度下使至少一種p38MAPK與化合物進行接觸。
體內方法包括例如將各種濃度的感興趣的化合物(例如,類Ia-c、亞類II-V和/或類VI和VII化合物)口服或通過注射引入到一組動物體內。引入該化合物之后,靜脈內給藥脂多糖。測量血清的TNFα水平并與對照組動物比較。優選的化合物能夠抑制TNFα釋放,因此降低試驗動物血液試樣中的TNFα水平。用于抑制TNFα的釋放時,優選該化合物的EC50為約1μM-約1000μM,優選約50μM-約650μM。
確定藥物活性化合物的方法還可以進一步包括確定所選化合物的哺乳動物毒性。這種方法通常是本領域熟練技術人員已知的。確定藥物活性化合物的方法還可以包括將所選化合物給藥于試驗主體,同時確定哺乳動物活性或者用于其它目的。在一個實施方案中,試驗主體患有炎性病癥或有患病風險。優選該試驗主體為哺乳動物,而且可以是人。
治療和/或預防方法 另一個實施方案提供了治療或預防疾病狀態,例如炎性病癥和/或纖維化病癥的方法。該方法包括確定有患病風險或已患有至少一種選自炎性病癥和纖維化病癥的病癥的主體,和將有效量的化合物給藥于該主體以治療或預防炎性病癥和/或纖維化病癥。在優選的實施方案中,在抑制至少一種p38MAPK時,該化合物顯示出的EC50為約1μM-約1000μM,優選約50μM-約650μM。在優選的實施方案中,有效量所產生的血液或血清或另一種體液的濃度小于該化合物抑制p38MAPK時的EC30,或優選小于EC20,或更優選小于EC10。在優選實施方案中,當對TNFα分泌進行抑制時,該化合物顯示出的EC50為約1μM-約1000μM,優選約50μM-約650μM。在其它的優選實施方案中,當該化合物抑制LPS-刺激型TNFα在體液中的釋放時,由該有效量產生的血液或血清或另一種體液的濃度小于EC30,或優選小于EC20,或更優選小于EC15,或更優選小于EC10。該有效量優選為在主體體內引起不希望的副作用時的量的約70%或更小,更優選小于約50%,所述副作用例如為但不限于嗜睡、惡心、寒癥、胃腸紊亂和光變態反應性皮疹。用于治療或預防的化合物優選為類Ia-c、亞類II-V和/或類VI和VII的化合物。
用于確定有患病風險或已患有炎性病癥的主體的方法對本領域熟練技術人員來說是已知的。可以用本文中描述的方法治療或預防的炎性病癥的例子包括與p-38有關的病癥,例如與改變細胞因子活性有關的病癥、與SAPK系統的調節有關的病癥、自體免疫疾病和與急性和慢性炎癥有關的疾病。細胞因子(或多個細胞因子)優選選自但不限于IL-Iβ、IL-6、IL-8和TNFα。在一個實施方案中,用于治療或預防炎性病癥的化合物為抑制SAPK信號途徑中的激酶的化合物。優選化合物的例子包括類Ia-c、亞類II-V和/或類VI和VII。
術語“與p38-有關的病癥”意指其中直接或間接涉及到p38MAP激酶信號途徑的疾病或其它有害病癥。與p38-有關的病癥的例子包括由IL-1β、TNFα、IL-6或IL-8失調引起的病癥或由源自持續、延長、增強或升高的p38活性水平的過表達而引起的病癥。這種病癥包括但不限于炎癥性疾病、自體免疫疾病、纖維化疾病、破壞性骨病、增生性疾病、感染性疾病、神經退行性疾病、變態反應、中風性再灌注局部缺血、心臟病、血管疾病、器官缺氧、血管增生、心臟肥大、凝血酶-誘導的血小板凝集,和與前列腺素或環加氧酶途徑有關的病癥,例如涉及前列腺素內過氧化物合成酶的病癥。與p38-有關的病癥還可以包括任何與p38異構形式有關或由其介導的病癥。
“纖維化病癥”、“纖維增殖性病癥”、“纖維化疾病”、“纖維增殖性疾病”、“纖維化病”和“纖維增殖性病”可相互替換地用于指特征在于增殖失調或纖維原細胞的活性失調和/或成膠組織的病理或過度聚集的病癥、疾病或障礙。通常,任何這種疾病、障礙或病癥都能夠通過給藥具有抗-纖維化活性的化合物來治療。纖維化病包括但不限于肺部纖維化,包括特發性肺部纖維化(IPF)和由已知病因引起的肺部纖維化、肝纖維化和腎纖維化。其它示范性纖維化病癥包括肌肉骨骼纖維化、心臟纖維化、手術后的粘連、硬皮病、青光眼和皮膚損傷,例如瘢痕瘤。
術語“調節SAPK系統”意指無論在體外或體內,例如通過抑制p38的活性來提高或降低應激-活化蛋白激酶系統活性的活性。在某些實施方案中,當與未處理的對照細胞的p38活性相比,細胞中的p38活性被抑制約50%、優選約40%、更優選約30%、再更優選約20%或又更優選約10%時,則SAPK系統受到調節。
如本文中所用的,與改變的細胞因子活性有關的病癥指與非-疾病狀態相比其中的細胞因子活性被改變了的病癥。其包括但不限于由導致持續、延長、增強或提高的細胞因子活性水平的IL-1β、TNFα、IL-6或IL-8的過度產生或失調而引起的病癥,其可能與p38的活性有關。這種病癥包括但不限于炎癥性疾病、自體免疫疾病、纖維化疾病、破壞性骨疾病、增殖性疾病、感染性疾病、神經退行性疾病、變態反應、中風性再灌注/局部缺血、心臟病、血管疾病、器官缺氧、血管增生、心臟肥大、凝血酶-誘導的血小板凝集和與環加氧酶和脂肪氧化酶信號途徑,例如前列腺素內過氧化合酶有關的病癥。與細胞因子-有關的病癥可以包括與IL-1(尤其是IL-1β)、TNFα、IL-6或IL-8,或者能夠被p38調節的任何其它細胞因子有關或由其介導的任何病癥。在優選的實施方案中,與細胞因子有關的病癥為與TNFα有關的病癥。
本文中描述的方法還可以用于治療自體免疫疾病和與急性或慢性炎癥有關的疾病。這些疾病包括但不限于慢性阻塞性肺病(COPD)、閉塞性細支氣管炎綜合癥(bronchiolitis obliterans syndrome)、慢性同種異體移植物纖維化、炎性肺部纖維化(IPF)、類風濕性關節炎;類風濕性脊椎炎;骨關節炎;痛風、其它關節炎病;膿毒癥;感染性休克;內毒素性休克;革蘭氏陰性膿毒癥;中毒性休克綜合癥;肌筋膜疼痛綜合癥(MPS);細菌性痢疾;哮喘;成人呼吸窘迫綜合癥;炎性腸病;克羅恩氏病;牛皮癬;濕疹;潰瘍性結腸炎;腎小球腎炎;硬皮病;慢性甲狀腺炎;Grave’s病;奧蒙德病;自體免疫性胃炎;重癥肌無力;自體免疫性溶血性貧血;自體免疫性嗜中性白細胞減少癥;血小板減少癥;胰腺纖維化;慢性活動性肝炎,包括肝纖維化;急性和慢性腎病;腎纖維化;過敏性腸綜合癥;pyresis;再狹窄;腦型瘧;中風和局部缺血性損傷;神經損傷;阿爾茨海默氏病;亨庭頓病;帕金森病;急性和慢性疼痛;變態反應,包括變態反應性鼻炎和變態反應性結膜炎;心臟肥大;慢性心力衰竭;急性冠狀動脈綜合癥;惡病質;瘧疾;麻風病;利什曼病;萊姆病;萊特爾綜合征;急性滑膜炎;肌肉變性;粘液囊炎;腱炎;腱鞘炎;、疝性、破裂性或脫垂性椎間盤綜合癥;骨硬化癥;血栓形成;硅沉著病;肺肉瘤病;骨吸收疾病,例如骨質疏松癥或多發性的與骨髓瘤-相關的骨病;癌,包括但不限于轉移性乳腺癌、結腸直腸癌、惡性黑素瘤、胃癌和非-小細胞肺癌;移植物-對-宿主的反應;和自體-免疫性疾病,例如多發性硬化癥、狼瘡和纖維素肌痛;AIDS和其它病毒性疾病,例如帶狀皰疹、單純皰疹I或II、流感病毒、嚴重的急性呼吸綜合癥(SARS)和巨細胞病毒;以及糖尿病。此外,這些實施方案的方法還可以用于治療增殖性疾病(包括良性和惡性增生),包括急性骨髓性白血病、慢性骨髓性白血病、卡波濟氏肉瘤、轉移性黑素瘤、多發性骨髓瘤、乳腺癌,包括轉移性乳腺癌;結腸直腸癌;惡性黑素瘤;胃癌;非-小細胞肺癌(NSCLC);骨轉移等;疼痛疾病,包括神經肌肉疼痛、頭痛、癌癥性疼痛、牙疼、和關節炎性疼痛;血管疾病,包括實體腫瘤血管生成、眼的新血管化和幼兒血管瘤;與環加氧酶和脂氧酶信號途徑有關的病癥,包括與前列腺素內過氧化物合成酶-2有關的病癥(包括水腫、發熱、痛覺缺失和疼痛);器官缺氧;凝血酶-誘導的血小板凝集。此外,本文中描述的方法還可以用于治療動物,包括哺乳動物體內的原生動物疾病。
主體可以包括一個或多個細胞或組織,或有機體。優選的主體為哺乳動物。哺乳動物可以包括任何哺乳動物。作為非-限制性的例子,優選的哺乳動物包括牛、豬、綿羊、山羊、馬、駱駝、水牛、貓、狗、大鼠、小鼠和人。高度優選的哺乳動物主體為人。可以通過本領域已知的任何藥物輸送途徑將化合物給藥于主體。具體的示例性給藥途徑包括口服、眼用、直腸、經口腔、局部、經鼻、眼科、皮下、肌肉內、靜脈內(彈丸濃注和輸液)、大腦內、透皮和經肺部。
如本文中所用的,術語“治療有效量”和“預防有效量”指足以治療、緩解或預防確定的疾病或病癥的化合物的量,或者足以顯示出可檢測的治療、預防或抑制作用的化合物的量。可以例如通過下列實施例中公開的試驗檢測該作用。用于主體的精確的有效量取決于主體的體重、身材大小和健康狀況;病癥性質和程度;以及所選的用于給藥的治療劑或治療劑組合。可以通過在臨床醫生的技能和判斷范圍內的常規試驗來確定針對給定病況的治療和預防有效量。優選,實施方案的化合物有效量產生的血液或血清或另一種體液濃度小于抑制p38MAP激酶時的EC30、EC20或EC10。
對于任何化合物而言,都可以于最初在例如腫瘤細胞的細胞培養試驗或在動物模型,通常為大鼠、小鼠、兔子、狗或豬中估計治療或預防有效量。動物模型還可以用于確定適當的濃度范圍和給藥途徑。然后可以將這種信息用于確定人類可用的劑量和給藥途徑。
可以通過在細胞培養物或試驗動物體內進行標準藥物學步驟來確定治療/預防效力和毒性,例如ED50(對50%的群體治療有效的劑量)和LD50(使50%的群體致死的劑量)。治療效果和毒性作用之間的劑量比為治療指數,其可以表達為比例,ED50/LD50。顯示出大的治療指數的藥物組合物是優選的。但是,顯示窄的治療指數的藥物組合物也包括在本實施方案的范圍內。從細胞培養試驗和動物研究中獲得的數據可以用于規劃人類用的劑量范圍。這種組合物中含有的劑量優選在包括ED50且毒性很小或無毒的循環濃度范圍內。取決于所用的劑型、患者的敏感性和給藥途徑,劑量可以在該范圍內變化。
更具體地說,取決于給藥途徑,最大血漿濃度(Cmax)可以為約65μM-約115μM,或約75μM-約105μM,或約85μM-約95μM,或約85μM-約90μM。文獻中提供了對于具體劑量和輸送方法的指導,這對于本領域的行醫者而言通常是有用的。對于體重為約40-約100kg的患者而言,劑量通常為約100mg/日-約10g/日,或約200mg-約5g/日,或約400mg-約3g/日,或約500mg-約2g/日,其為單一、分次或連續的劑量(可以針對超過或低于該體重范圍的患者,尤其是低于40kg的兒童來調節劑量)。通常,該劑量應該為約25mg/kg-約300mg/kg體重/日。
行醫者根據與需要治療的患者有關的因素能夠確定準確的劑量。對劑量和給藥進行調節以提供足夠的活性試劑水平或保持希望的效果。要考慮的因素包括病情的嚴重性、主體總的健康情況、年齡、體重和主體性別、飲食、給藥時間和頻率、藥物的結合、反應敏感性和對治療的耐受/響應。取決于特定制劑的半衰期和清除速率,長效藥物組合物可以每日給藥2次、每日1次、每兩日1次、一周3次、一周2次、每3-4天或每周1次。例如,在一個實施方案中,藥物組合物含有本文中描述的化合物量,所選量用于按照選自下述的時間表對患者給藥每日2次、每日1次、每兩日1次、每周3次、每周2次和每周1次。
應該理解,本文中所述的治療包括預防疾病、緩解癥狀、減緩疾病的發展、逆轉損害或治愈疾病。
在一個方面中,對炎性病癥的治療導致受治療的主體群與未治療的主體群相比平均存活時間延長。優選,平均存活時間延長大于約30天;更優選大于約60天;更優選大于約90天;再更優選大于約120天。可以采用任何可重復的方式測量群體存活時間的延長。在優選的方面中,可以例如在用活性化合物開始治療之后計算群體的平均存活長度,從而測量群體平均存活時間的延長。在另一個優選方面中,還可以例如在完成活性化合物的第一輪治療之后計算群體的平均存活長度,從而測量群體平均存活時間的延長。
在另一個方面中,對炎性病癥的治療導致受治療主體群與僅接受載體的主體群相比死亡率降低。在另一個方面中,對炎性病癥的治療導致受治療主體群與未治療主體群相比死亡率降低。在進一步的方面中,對炎性病癥的治療導致受治療主體與用非本實施方案的化合物,或其藥學可接受的鹽、代謝物、類似物或衍生物的藥物進行單一治療的群體相比死亡率降低。優選,死亡率降低大于約2%;更優選大于約5%;更優選大于約10%;最優選大于約25%。在優選方面中,可以通過任何可重復的方式測量受治療主體群的死亡率的降低。在另一個優選方面中,可以例如在用活性化合物開始治療之后計算每單位時間內與疾病有關的死亡群體的平均數,從而測量群體死亡率的降低。在另一個優選方面中,還可以例如在完成活性化合物的第一輪治療之后計算每單位時間內與疾病有關的死亡群體的平均數,從而測量群體死亡率的降低。
在另一個方面中,對炎性病癥的治療導致腫瘤生長速率降低。優選,相對于治療之前的數值而言,腫瘤生長速率降低至少約5%;更優選,腫瘤生長速率降低至少約10%;更優選降低至少約20%;更優選降低至少約30%;更優選降低至少約40%;更優選降低至少約50%;甚至更優選降低至少約60%;最優選降低至少約75%。可以通過任何可重復的測量方式測量腫瘤生長速率。在優選方面中,根據每單位時間內腫瘤直徑的變化測量腫瘤生長速率。
在另一個方面中,對炎性病癥的治療導致細胞增殖速率降低。優選,在治療之后細胞增殖速率降低至少約5%;更優選至少約10%;更優選至少約20%;更優選至少約30%;更優選至少約40%;更優選至少約50%;甚至更優選至少約60%;最優選至少約75%。可以通過任何可重復的測量方式測量細胞增殖速率。在優選方面中,例如通過測量每單位時間內組織試樣內的分化細胞數量而測量細胞增殖速率。
在另一個方面中,對炎性病癥的治療導致增殖細胞比例的降低。優選,在治療之后增殖細胞的比例降低至少約5%;更優選至少約10%;更優選至少約20%;更優選至少約30%;更優選至少約40%;更優選至少約50%;甚至更優選至少約60%;最優選至少約75%。可以通過任何可重復的測量方式測量增殖細胞的比例。在優選方面中,例如通過確定在組織試樣中分化細胞數量相對于未分化細胞的量值來測量增殖細胞的比例。在另一個優選方面中,增殖細胞的比例等于有絲分裂指數。
在另一個方面中,對炎性病癥的治療導致細胞增殖區域或區的尺寸減小。優選,治療后與治療之前的尺寸相比,細胞增殖區域或區的尺寸減小至少約5%;更優選減小至少約10%;更優選減小至少約20%;更優選減小至少約30%;更優選減小至少約40%;更優選減小至少約50%;甚至更優選減小至少約60%;最優選減小至少約75%。可以通過任何可重復的測量方式測量細胞增殖區域或區的尺寸。在優選的方面中,細胞增殖區域或區的尺寸可以測定為細胞增殖區域或區的直徑或寬度。
本文中描述的方法可以包括確定需要治療的主體。在優選的實施方案中,該方法包括確定需要治療的哺乳動物。在高度優選的實施方案中,該方法包括確定需要治療的人類。可以通過任何方式來確定需要治療的主體,只要該方式指示出能夠從治療中受益的主體即可。例如,可以通過臨床診斷、實驗室試驗或本領域熟練技人員已知的任何其它方式,包括用于確定的方式的組合來確定需要治療的主體。
如本文其它地方所描述的,本文中所述的化合物可以制成藥物組合物,如果希望還可以通過可以治療疾病或病癥的任何途徑給藥。優選的給藥途徑為口服給藥。可以采取單劑量的給藥方式給藥,或者可以經一段時間,作為分劑量或連續-釋放的制劑或給藥方法(例如,泵)來給藥實施方案的化合物。但是,將實施方案的化合物給藥于主體時,應該對給藥的化合物量和所選的給藥途徑進行選擇從而可以有效治療疾病病癥。
實施方案的方法還可以包括本文中描述的化合物與一種或多種其它治療試劑一起用于治療疾病病癥的用途。因此例如,活性成分的組合可以為(1)共同配制和在組合制劑中同時給藥或遞送;(2)作為單獨的制劑交替或平行遞送;或(3)本領域已知的任何其它治療方案。當在交替療法中送藥時,本文中描述的方法可以包括例如在單獨的溶液、乳液、懸浮液、片劑、丸劑或膠囊中,或者通過單獨的注射器中的不同注射劑依次給藥或送藥。通常,在交替治療的過程中,依次給藥,即連續給藥有效劑量的各活性成分,而在同時治療中,一起給藥有效劑量的兩種或多種活性成分。還可以使用間歇組合療法的各種順序。
診斷試驗被視為本文中描述的方法的一部分。例如,可以從患有炎性病癥,例如與p38-有關或與細胞因子-有關的病癥的主體體內取得組織的活體組織切片試樣。可以對活體組織切片進行試驗以確定試樣中存在的p38的活性水平(或細胞因子水平),然后可以使試樣與所選的實施方案的化合物接觸,并測量p38的活性(或細胞因子的活性)以確定化合物是否具有希望的作用(例如,對p38或細胞因子活性的抑制作用的EC50為約100μM-約1000μM,優選約50μM-約650μM)。這種試驗可以用于確定使用這種化合物進行的治療對該主體是否會有效。或者,可以使該試樣與標記的化合物(例如,熒光-標記的化合物或輻射-標記的化合物)接觸,然后檢查樣品并檢測熒光或輻射信號以確定p38在組織試樣中的分布。在治療過程中還可以重復取得活體組織切片試樣以用于研究治療效果。根據本說明書的教導,則使用本文中描述的化合物的其它診斷試驗對于本領域普通技術人員來說是顯而易見的。
因此,例如一個實施方案提供確定p38蛋白在細胞或組織試樣中的存在、位置或量或其任意組合的方法。該方法包括a)在能夠使該化合物結合到至少一種p38MAPK上的條件下使細胞或組織試樣與該實施方案的化合物接觸;和b)確定該化合物在細胞或組織試樣中的存在、位置或量,或其任意組合,從而確定至少一種p38MAPK在細胞或組織試樣中的存在、位置或量,或其任意組合。可以通過揭示該化合物在細胞或組織中的存在、位置或量,或其任意組合的任何方式來確定該化合物在細胞或組織試樣中的存在、位置或量,或其任意組合。例如,如之前的描述,可以使用輻射或熒光標記法。確定該化合物的存在、位置或量,或其任意組合的其它方法對于熟練技術人員而言是顯而易見的。
另一個實施方案提供確定下述問題的方法(1)化合物是否可以用作對患有炎性病癥的主體進行治療的治療劑,或(2)疾病的嚴重性,或(3)在用疾病-緩解試劑治療的過程中疾病的進展。該方法包括a)在用本文中描述的化合物或另一種疾病-緩解試劑進行治療之前、過程中和之后獲得細胞或組織試樣;b)使該試樣與該化合物接觸;和c)確定與試樣結合的化合物的量,其中化合物與p38MAPK的結合與試樣中的p38MAPK的量有關。
預計用本文中描述的化合物和方法治療的疾病的具體例子COPD 慢性阻塞性肺部疾病(COPD)的特征在于肺內的慢性炎癥過程,其包括(1)在氣道和實質內的增加的炎癥細胞數量(嗜中性白細胞、巨噬細胞和SD8+T細胞),(2)增加的炎癥細胞因子和趨化因子的表達,和(3)增加的蛋白酶數量(彈性蛋白酶、組織蛋白酶和底物金屬蛋白酶、MMP)。人們相信許多潛在的氣道炎癥媒介物的產生和活動都依賴于應激-誘導的MAPK或p38激酶級聯。若干報道都支持pfp38激酶的激活與肺部事件的關聯有關LPS-和TNF-α-誘導的細胞間粘著分子-1在肺部微血管內皮細胞上的表達、MMP-9的激活、缺氧-誘導的對肺部動脈細胞的刺激、血清高滲透壓-誘導的IL-8在支氣管上皮細胞內的表達,和增強的嗜酸性粒細胞的流通和存活。
據Trifilieff等人(2005Brit J Pharmacol 1441002-10)的報道,CGH2466,一種結合的腺苷受體拮抗劑、p38MAPK和磷酸二酯酶4型抑制劑在體外和體內顯示出對疾病,例如哮喘和COPD的有效的抗炎活性。Underwood等人(2000Am J Physiol Lung Cell MoI Physiol 279L895-L902)指出有效且具有選擇性的p38MAPK抑制劑,SB239063能減少促炎性細胞因子的產生,包括IL-1β、TNF-α、IL-6和IL-8,其由于具有調節纖維原細胞增殖和底物產生的能力而與氣道的纖維化聯系起來;其減少了肺內嗜中性白細胞的流通和活化。早期,人們發現同一化合物能夠改變與博來霉素誘導的慢性纖維化有關的響應。該抑制活性對于p38的α和β異構形式具有選擇性。本文中描述的化合物和方法可以用于治療COPD。
肺部纖維化 也稱作特發性肺部纖維化(IPF)的肺部纖維化、間質彌漫性肺部纖維化、炎癥性肺部纖維化或纖維性肺泡炎是炎癥性肺部疾病和特征在于在肺泡之間異常形成纖維化組織的不同類病癥,其中所述異常形成是由包括炎癥性細胞滲透入肺泡隔膜而導致的纖維化的肺泡炎所引起的。IPF的作用是慢性、發展的且通常是致命的。已經證實了p38MAPK在患有肺部纖維化的患者肺內的激活。許多關于肺部纖維化的研究都表明一些細胞因子在肺內的持續和擴張性表達與炎癥細胞的補充和胞外底物化合物在肺結構重塑之后所進行的聚集有關。尤其,據證實促炎癥性細胞因子,例如TNF-α和白細胞間介素IL-1β在肺炎和肺部纖維化的形成中起主要作用。此外,促纖維化細胞因子,例如TGF-β和CTGF在肺部纖維化的發病機理中也起至關重要的作用。Matsuoka等人(2002Am JPhysiol Lung Cell MoI Physiol 283L103-L112)已經證實p38抑制劑,FR-167653改善鼠科動物的博來霉素-誘導的肺部纖維化。此外,還發現吡非尼酮(5-甲基-1-苯基-2-(1H)-吡啶酮),一種具有組合的抗炎、抗氧化和抗纖維化作用的化合物在肺部纖維化的試驗模型以及臨床研究中都有效(Raghu等人,1999Am J Respir Crit Care Med 1591061-1069;Nagai等人,2002 Intern Med 411118-1123;Gahl等人,2002Mol Genet Metab76234-242;Azuma等人,2002Am J Respir Crit Care Med 165A729)。本文中描述的化合物和方法可用于治療肺部纖維化,例如IPF。
閉塞性細支氣管炎和閉塞性細支氣管炎綜合癥 閉塞性細支氣管炎及其相關的臨床病癥,閉塞性細支氣管炎綜合癥的特征在于由于閉塞肺部小氣管而產生的肺部通道的阻塞。在閉塞性細支氣管炎中,病理檢查特征性地發現了能夠阻塞或閉塞肺內的小氣管的損傷。這些損傷為粒狀纖維素粘液組織和致密的粘膜下層瘢痕組織。損傷過程是由長時間、異常或不正常的小氣管上皮和上皮-局部結構的炎癥發展而來,其由促炎性細胞因子,例如TNF-α介導并導致過量的纖維化增殖。肺部小氣管的閉塞進程性導致氣流阻塞,其特征就在于一秒內的最大呼氣量(FEV1)日益下降,并通常伴有低級呼吸道反復感染和由致病微生物導致的對肺部組織的占據。
閉塞性細支氣管炎綜合癥影響50-60%的經肺移植手術之后存活5年的患者,而且在閉塞性細支氣管炎綜合癥發病之后存活5年的僅有30-40%。患有閉塞性細支氣管炎綜合癥的肺移植患者對于增強的免疫抑制的響應很差。在患有特發性肺部纖維化的患者中,患有閉塞性細支氣管炎綜合癥之后的患者比患有肺氣腫的患者存活時間短。本文中描述的化合物和方法可以用于治療閉塞性細支氣管炎綜合癥。
同種異體移植物慢性纖維化 同種異體移植失敗是移植處理中一個深奧的問題。同種異體移植失敗的一個主要原因是同種異體移植物的慢性機能障礙。同種異體移植物慢性機能障礙的特點是慢性炎癥和慢性纖維化,兩種情況都與炎性細胞因子和生長因子的產生有關。炎性細胞因子和生長因子的介導,尤其是導致膠原質中斷和TGF產生的介導可用于治療慢性同種異體移植物纖維化。如本文中所用的,術語“慢性同種異體移植物纖維化”意圖包括與慢性同種異體移植物纖維化有關的慢性炎癥和慢性纖維化。本文中描述的化合物和方法可以用于治療慢性同種異體移植物纖維化。
腎纖維化 無論初始炎癥的性質如何,都認為腎纖維化是腎病發展為最終-階段的腎衰的普遍的、最終的途徑。Stambe等人(2004JAm Soc Nephrol15370-379)在腎纖維化的大鼠模型中試驗了Scios Inc.(San Francisco,CA)研發的p38活性(磷酸化的)形式的抑制劑,NPC 31169,而且報道了通過組織間隙體積、膠原質IV的沉積和結締組織生長mRNA水平而評價得到的腎纖維化的顯著降低。本文中描述的化合物和方法可以用于治療腎纖維化。
平滑肌瘤 子宮肌瘤或纖維化是女性最普遍的盆腔腫瘤,并且沒有已知的長期有效的可用藥物療法。平滑肌瘤的特征在于增加的細胞增殖和組織纖維化。在培養的子宮肌層和平滑肌瘤平滑肌細胞中試驗了吡非尼酮的細胞增殖和膠原質表達,而且發現其為子宮肌層和平滑肌瘤細胞增殖的有效抑制劑(Lee等人,1998J Clin Endocrinol Metab 83219-223)。本文中描述的化合物和方法可以用于治療平滑肌瘤。
心肌膜纖維化 心肌膜纖維化(EMF)是一種特征在于限制性心肌病的發展的疾病。有時認為EMF是包括
心內膜炎(非熱帶嗜酸性粒細胞的心內膜心肌纖維化或伴有嗜酸性粒細胞增多的纖維化壁性心內膜炎)的單一病程范圍的一部分。在EMF中,潛在病程導致心臟內膜表面的不調和纖維化,導致順應性下降,而且最終廣泛地發生心肌膜表面的限制性生理機能。心內膜纖維化主要涉及右和左心室的流入管道,導致三尖瓣和二間瓣的回流。據顯示MAPK的激活有助于患EMF的心律不齊心房結構的重塑。本文中描述的化合物和方法可以用于治療和/或預防心內膜心肌的纖維化。
其它炎性疾病 已經將許多自體免疫疾病和與慢性炎癥有關的疾病以及急性響應與p38MAP激酶的激活和炎性細胞因子的過表達或失調聯系起來。這些疾病包括但不限于類風濕性關節炎、類風濕性脊椎炎;骨關節炎;痛風,其它關節炎病;膿毒癥;感染性休克;內毒素休克;革蘭氏陰性膿毒癥;中毒性休克綜合癥;哮喘;成人呼吸窘迫綜合癥;慢性阻塞性肺部疾病;慢性肺炎;炎性腸病;克羅恩氏病;牛皮癬;濕疹;潰瘍性結腸炎;胰腺纖維化;肝纖維化;急性和慢性腎病;過敏性腸綜合癥;pyresis;再狹窄;腦型瘧;中風和局部缺血性損害;神經損傷;阿爾茨海默氏病;亨庭頓病;帕金森病;急性和慢性疼痛;變態反應性鼻炎;變態反應性結膜炎;慢性心力衰竭;急性冠狀動脈綜合癥;惡病質;瘧疾;麻風病;利什曼病;萊姆病;萊特爾綜合征;急性滑膜炎;肌肉變性;粘液囊炎;腱炎;腱鞘炎;疝性、破裂性或脫垂性椎間盤綜合癥;骨硬化癥;血栓形成;癌;再狹窄;硅沉著病;肺肉瘤病;骨吸收疾病,例如骨質疏松癥;移植物-對-宿主的反應;和自體-免疫性疾病,例如多發性硬化、狼瘡和纖維素肌痛;AIDS和其它病毒性疾病,例如帶狀皰疹、單純皰疹I或II、流感病毒和巨細胞病毒;以及糖尿病。
許多研究已經顯示,通過基因或化學方式降低p38MAP激酶、其上游激活因子或其下游效應子可以使炎性響應減弱,并且預防或使組織損壞最小化(參見,例如English等人,2002Trends Pharmacol Sci 2340-45;和Dong等人,2002Annu Rev Immunol 2055-72)。因此,p38活性抑制劑還可以用作抗-炎試劑和療法,其中所述p38活性抑制劑還抑制過量或未調節的細胞因子的產生并且可以抑制一種以上單獨的促-炎性細胞因子。此外,大量的與p38MAP激酶-相關炎癥響應有關的疾病表明還需要能夠治療這些病癥的有效方法。
心血管病。炎癥和白細胞激活/滲透在包括動脈硬化癥和心力衰竭的心血管病的引發和發展中起主要作用。對急性p38促分裂原-活化蛋白激酶(MAPK)途徑的抑制削弱組織損壞和白細胞在心肌局部缺血/再灌注損傷中的聚集。本文中描述的化合物和方法可以用于治療心血管病。
多發性硬化。中樞神經系統內的炎癥發生在諸如多發性硬化的疾病中,并且導致神經軸突的機能障礙和破壞。體外和體內觀察都顯示,一氧化氮(NO)在介導炎性軸突病(axonopathy)中起非常重要的作用。p38MAP激酶經NO暴露而被激活,而且據顯示對p38信號途徑的抑制給神經元和軸突帶來存活作用。OCM和IGF-I降低經NO-暴露后的皮質神經元中的p38活性,并改善暴露于NO后的培養物中的軸突存活性,該過程依賴于促分裂原-活化蛋白激酶/胞外信號-相關的激酶信號。本文中描述的化合物和方法可以用于治療多發性硬化。
原發性移植無功能(primary graft nonfunction)。非特異性炎癥與原發性移植無功能(PNF)有關。炎性胰島的損壞至少部分由促-炎性細胞因子,例如白細胞介素-1β(IL-1β)和固有胰島巨噬細胞產生的腫瘤壞死因子-α(TNF-α)所介導。已知p38途徑參與細胞因子在單核-巨噬細胞系中的產生。化學p38抑制劑,SB203580對p38途徑的抑制作用壓抑了IL-1β和TNF-α在暴露于脂多糖(LPS)和/或炎性細胞因子下的人胰島內的產生。雖然IL-1β主要由固有巨噬細胞所產生,但是發現雙重細胞和胰島血管內皮細胞是分離出的人胰島內的另一種IL-Iβ細胞源。SB203580還抑制可誘導的一氧化氮合酶(iNOS)和環加氧酶-2(COX-2)在受治療的胰島內的表達。此外,在移植之前用SB203580處理人體胰島1小時則顯示出移植物機能的顯著改善。本文中描述的化合物和方法可以用于改善移植物在臨床胰島移植中的存活。
急性腎損傷。順鉑是一種重要的化療試劑,但是會引起腎損傷。這種急性腎損傷部分由腫瘤壞死因子-α(TNF-α)介導。順鉑激活p38MAPK并誘發癌細胞內的細胞凋亡。p38MAPK的活化導致缺血性損傷和巨噬細胞內TNF-α產生的增加。在體外,順鉑在近端小管細胞內引起p38MAPK的劑量依賴型激活。抑制p38MAPK的活化則導致對TNF-α的產生進行抑制。在體內,用單一劑量的順鉑治療小鼠時其發生嚴重的腎機能障礙,其伴隨有腎p38MAPK活性的提高和滲透白細胞的增加。但是,與用順鉑+載體治療的動物相比,用p38MAPK抑制劑SKF86002和順鉑一起治療的動物顯示出較小的腎機能障礙、不太嚴重的組織損壞和較少的白細胞。本文中描述的化合物和方法可以用于預防急性腎損傷。
牙周炎。促炎性媒介物舒緩激肽(BK)在體外刺激白細胞介素-8(IL-8)在人體齒齦纖維原細胞內的產生,而且在各種炎性疾病包括牙周炎的發病機理中起重要作用。具體p38促細胞分裂原活化蛋白激酶(MAPK)抑制劑SB 203580減少受BK和IL-1β組合刺激的IL-8的產生,以及IL-1β-刺激的IL-8的產生。本文中描述的化合物和方法可以用于治療或預防牙周炎。
藥物組合物 雖然可以將本文中描述的化合物單獨給藥,但是可優選將化合物制成藥物組合物。這樣,在又一個方面中,提供可用于本發明的方法中的藥物組合物。更尤其,本文中描述的藥物組合物除其他之外還可以用于治療或預防炎性病癥,例如與p38活性或細胞因子活性或其任意組合的病癥。藥物組合物為可以體外或體內或經兩種方式給藥于主體以治療或緩解病癥的任何組合物。在優選的實施方案中,藥物組合物可以經體內給藥。主體可以包括一種或多種細胞或組織,或有機體。優選的主體為哺乳動物。哺乳動物包括任何哺乳動物,例如作為非限定性的例子,為牛、豬、綿羊、山羊、馬、駱駝、水牛、貓、狗、大鼠、小鼠和人。高度優選的哺乳動物主體為人。
在一個實施方案中,取決于特定的給藥方式和劑型,可以用藥學可接受的賦型劑,例如載體、溶劑、穩定劑、輔料、稀釋劑等對藥物組合物進行配制。通常應對藥物組合物進行配制以獲得生理相容的pH,而且取決于制劑和給藥途徑,pH可以為約3-約11,優選約3-約7。在可選的實施方案中,優選將pH調節至約5.0-約8。更尤其,藥物組合物可以包括治療或預防有效量的至少一種本文中描述的化合物,以及一種或多種藥學可接受的賦型劑。任選地,藥物組合物可以包括本文中描述的化合物的組合,或者可以包括可用于治療或預防細菌感染的第二種活性成分(例如,抗-菌或抗-微生物劑)。
用于例如腸胃外或口服給藥的制劑大都為固體、液體溶液、乳液或懸浮液,而用于肺部給藥的吸入制劑通常為液體或粉末,且通常優選粉末制劑。還可以將優選的藥物組合物配制成在給藥之前經生理相容的溶劑而得以重構的凍干固體。還可以將可選的藥物組合物制成糖漿、霜劑、膏劑、片劑等。
術語“藥學可接受的賦型劑”指用于給藥藥物試劑,例如本文中描述的化合物的賦型劑。該術語指可以給藥且沒有過分的毒性的任何藥物賦型劑。
藥學可接受的賦型劑的確定部分依據給藥的特定組合物,以及用于給藥該組合物的特定方法。因此,存在多種適當的藥物組合物制劑(參見例如,Remington′s Pharmaceutical Sciences)。
適當的賦型劑可以為包括大的、緩慢代謝的大分子的載體分子,其中所述大分子例如為蛋白質、多聚糖、聚乳酸、聚乙醇酸、聚氨基酸、氨基酸共聚物和無活性的病毒粒子。其它示例性賦型劑包括抗氧化劑,例如抗壞血酸;螯合試劑,例如EDTA;碳水化合物,例如糊精、羥基烷基纖維素、羥基烷基甲基纖維素、硬脂酸;液體,例如油、水、鹽水、甘油和乙醇;濕潤或乳化劑;pH緩沖物質;等等。脂質體也包括在藥學可接受的賦型劑的范圍內。
可以將本文中描述的藥物組合物制成適用于意圖的給藥方法的任何形式。當意圖口服使用時,可以制成例如片劑、錠劑、糖錠劑(lozenge)、水或油懸浮液、非水溶液、可分散的粉末或顆粒(包括微粉化的顆粒或納米顆粒)、乳液、硬或軟膠囊、糖漿或酏劑。可以根據本領域已知的用于制備藥物組合物的任何方法制備口服使用的組合物,而且這種組合物可以含有一種或多種包括甜味劑、調味劑、著色劑和防腐劑的試劑,用以提供適口的制劑。
特別適合與片劑一起使用的藥學可接受的賦型劑包括,例如惰性稀釋劑,例如纖維素、碳酸鈣或鈉、乳糖、磷酸鈣或鈉;崩解劑,例如交聯聚維酮、玉米淀粉或褐藻酸;結合劑,例如聚維酮、淀粉、明膠或阿拉伯膠;以及潤滑劑,例如硬脂酸鎂、硬脂酸或滑石。
片劑可以為未包衣的,或者可以用已知方法,包括將其裝入微膠囊來進行包衣以延遲其在胃腸道內的崩解和吸收,從而提供較長時間內的持續作用。例如,可以單獨或與石蠟一起使用延時物質,例如甘油單硬脂酸酯或甘油二硬脂酸酯。
還可以將口服使用的制劑制成硬明膠膠囊,其中活性成分與惰性固體稀釋劑,例如纖維素、乳糖、磷酸鈣或高嶺土混合,或者制成軟明膠膠囊,其中活性成分與非-水性或者油性介質,例如甘油、丙二醇、聚乙二醇、花生油、液體石蠟或橄欖油等混合。
在另一個實施方案中,可以將藥物組合物配制成包括實施方案的化合物與至少一種適于制備懸浮液的藥學可接受的賦型劑相混合的懸浮液。
在又一個實施方案中,可以將藥物組合物配制成適于通過加入適當的賦型劑而制備懸浮液的可分散粉末或顆粒。
適合與懸浮液結合使用的賦型劑包括懸浮劑,例如羧甲基纖維素鈉、甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素、褐藻酸鈉、聚乙烯吡咯烷酮、黃蓍膠、阿拉伯樹膠;分散或濕潤劑,例如天然形成的磷脂(例如,卵磷脂)、氧化烯與脂肪酸的縮合產物(例如,聚氧乙烯硬脂酸酯)、氧化乙烯與長鏈脂肪醇的縮合產物(例如,十七烷乙烯氧基乙醇)、氧化乙烯與衍生自脂肪酸和己糖醇酐的偏酯的縮合產物(例如,聚氧乙烯山梨聚糖單油酸酯);多聚糖和多聚糖-類化合物(例如,葡聚糖硫酸鹽);氨基多糖和氨基多糖-類化合物(例如,透明質酸);和增稠劑,例如卡波姆、蜂蠟、硬石蠟或十六烷醇。懸浮液還可以含有一種或多種防腐劑,例如醋酸、對羥基苯甲酸甲酯和/或對羥基苯甲酸正丙酯;一種或多種著色劑;一種或多種調味劑;和一種或多種甜味劑,例如蔗糖或糖精。
藥物組合物還可以為水包油的乳液形式。油相可以為植物油,例如橄欖油或花生油,礦物油,例如液體石蠟,或這些的混合物。適當的乳化劑包括天然-形成的樹膠,例如阿拉伯樹膠和黃蓍膠;天然形成的磷脂,例如大豆卵磷脂、衍生自脂肪酸的酯或偏酯;己糖醇酐,例如山梨聚糖單油酸酯;和這些偏酯與氧化乙烯的縮合產物,例如聚氧乙烯山梨聚糖單油酸酯。乳液也可以含有甜味劑和調味劑。糖漿和酏劑可以與甜味劑,例如甘油、山梨糖醇或蔗糖一起制劑。這種制劑還可以含有緩和劑(demulcent)、防腐劑、調味劑或著色劑。
此外,藥物組合物還可以為無菌注射制劑形式,例如無菌可注射含水乳液或油質懸浮液。可以根據已知技術,使用那些適當的分散劑或濕潤劑和上面提及的懸浮試劑配制該乳液或懸浮液。無菌注射制劑還可以為溶于無毒的、注射用可接受的稀釋劑或溶劑的無菌注射溶液或懸浮液,例如溶于1,2-丙二醇中的溶液。
還可以將無菌注射制劑制成凍干粉末。在可以使用的可接受的載體和溶劑中還有水、林格氏溶液和等滲的氯化鈉溶液。此外,還可以將無菌的不揮發油用作溶劑或懸浮介質。為此,可以使用任何溫和的不揮發油,包括合成的單-或二甘油酯。此外,脂肪酸,例如油酸同樣可以用在注射制劑中。
為了獲得藥物組合物的穩定的水溶性劑型,可以將本文中描述的化合物的藥學可接受的鹽溶解在有機或無機酸的水溶液,例如琥珀酸,或者更優選檸檬酸的0.3M溶液中。如果不能獲得可溶的鹽形式,則可以將化合物溶解在適當的共溶劑或共溶劑的組合中。適當的共溶劑的例子包括乙醇、丙二醇、聚乙二醇300、聚山梨醇酯80、甘油等,濃度為總體積的約0-60%。在一個實施方案中,將活性化合物溶解在DMSO并用水稀釋。
藥物組合物還可以為活性成分在適當的水性載體,例如水或等滲鹽水或葡萄糖溶液中的溶液形式。還可以預期的是通過取代或加成化學或生化部分,例如通過酯化反應、糖基化反應、PEG化等而被改變的化合物,其中所述改變使其更適于輸送(例如,提高溶解性、生物活性、適口性、降低副反應等)。
在優選的實施方案中,可以將本文中描述的化合物配制成適用于低溶解性化合物的液體-基制劑而用于口服給藥。液體-基制劑通常可以提高這種化合物的口服生物利用度。
同樣地,優選的藥物組合物包括治療或預防有效量的本文中描述的化合物,以及至少一種選自中等鏈長的脂肪酸或其丙二醇酯(例如,食用脂肪酸,例如辛酸和癸酸的丙二醇酯)的藥學可接受的賦型劑,和藥學可接受的表面活性劑,例如聚氧40氫化蓖麻油。
在可選的優選實施方案中,可以加入環糊精作為水溶性增強劑。優選的環糊精包括α-、β-和γ-環糊精的羥丙基、羥乙基、葡糖基、麥芽糖基和麥芽三糖基衍生物。特別優選的環糊精溶解性增強劑為羥丙基-o-環糊精(BPBC),其可以加入到任何上述組合物中以改善實施方案的化合物的水溶性特征。在一個實施方案中,組合物包括約0.1%-約20%的羥丙基-o-環糊精,更優選約1%-約15%的羥丙基-o-環糊精,甚至更優選約2.5%-約10%的羥丙基-o-環糊精。所用的溶解性增強劑的量取決于組合物中的實施方案化合物的量。
藥物組合物含有的活性成分的量應足以實現意圖的治療效果。更具體地說,在一些實施方案中,藥物組合物含有治療有效量的化合物(例如,SAPK-調節化合物的量能有效預防或治療炎性疾病或病癥的癥狀,其中該化合物在抑制至少一種p38MAPK時所顯示的EC50為約1μM-約1000μM,優選約50μM-約650μM)。可以與載體物質結合而產生單位劑型的化合物的總量取決于治療的宿主和特定的給藥方式。優選,將組合物制成制劑,從而將0.01-100mg/kg體重/日劑量的SAPK-調節化合物給藥于接受該組合物的患者。
實施例1 在體外根據化合物通過p38MAP激酶而抑制ATF2的磷酸化作用的能力來對化合物進行篩選。在該體外試驗中化合物抑制ATF2磷酸化的能力與p38MAP激酶的抑制作用和TNFα在體內的表達相關,并因此而成為體內治療活性的指示劑(Raingeaud,J.等人,1995J.Biol.Chem.2707420-7426;Brinkman,M.N.等人,1999J.Biol.Chem.27430882-30886;和Fuchs,S.Y.等人,J.Biol.Chem.27512560-12564,2000)。
所有激酶和底物ATF2都得自Upstate(Charlottesville,VA)。p38MAP激酶是具有氨基-末端GST融合的重組人全長蛋白,其在大腸桿菌(E.coli)內表達并由其純化而來。ATF2是含有在大腸桿菌內表達的人ATF2的氨基酸19-96的GST融合蛋白。將所有蛋白分成整份并保存在-80℃下。
使用含有25mM HEPES,pH 7.5、10mM MgCl2、2mM DTT、20mMβ-甘油磷酸酯、0.1mM Na3VO4、40μM ATP和1.25μM的ATF2,以及6ng p38α蛋白、12ng p38β蛋白、1.5ng p38γ或0.4ng JNK2α2的試驗緩沖液進行p38MAP激酶試驗。將化合物依次稀釋在DMSO中,并使用2μL各種濃度的試驗化合物。載體對照僅接受DMSO。
室溫下在激酶緩沖液(25mM HEPES,pH 7.5、10mM MgCl2、2mMDTT、20mM β-甘油磷酸酯和0.1mM Na3VO4)中用20μl酶預-培養試驗化合物15分鐘。在激酶緩沖液中加入30μl底物溶液引發40μM ATP和1.25μM ATF2的終濃度,從而引發反應。在37℃下將反應物培養30分鐘,并加入18μl 200mM的EDTA來終止反應。使用ELISA法測量ATF2在Thr 69下的磷酸化作用。37℃下在高度結合的96-孔板上涂覆50μl的激酶反應物并保持1小時。用200μl洗滌緩沖液(25mM Tris HCl,pH 8.3、192mM甘氨酸、0.1%SDS和0.05%Tween-20)洗滌涂覆的板三次。然后用溶于TBS的SuperBlock(Pierce,37535)洗滌板三次。封阻之后,在37℃下用50μl兔抗-磷-ATF2抗體(細胞信號,922IL,1500)將板培養30分鐘。
在37℃下用50μl HRP-共軛山羊抗-兔抗體(細胞信號,7074,1500)培養30分鐘之前用洗滌緩沖液洗滌板三次。然后用洗滌緩沖液洗滌板三次,之后在室溫下用50μl的Ultra TMB-ELISA(Pierce,34028)培養8分鐘。最后,加入50μl磷酸(1M)以停止反應,并在SpectraMax 250讀板儀上讀出450nm處的板吸收率。
在該體外試驗中該化合物抑制ATF2的磷酸化作用。優選化合物顯示的EC50值為約1μM-約1000μM,優選約50μM-約650μM。
實施例2 在體外根據化合物對于TNFα從脂多糖(LPS)刺激的THP-1細胞中的釋放的抑制能力來對化合物進行篩選。在該體外試驗中化合物抑制TNFα釋放的能力與對p38活性和TNFα的抑制相關,并因此而成為體內治療活性的指示劑(Lee J.C.等人,1993Ann.N.Y.Acad.Sci.696149-170;和1994Nature 372739-746)。
將得自ATCC(TIB202)的THP-1細胞維持在37℃、5%CO2中、含有4.5g/L葡萄糖,并補充10%的胎牛血清、1%的青霉素/鏈霉素和50μMβ-巰基乙醇的RPMI 1640培養基中(MediaTech,Herndon,VA)。
開始時將試驗化合物溶解在含有1%DMSO(v/v)的RPMI培養基中。然后將化合物依次稀釋在RPMI培養基中,所有物質都是逐級稀釋。在無菌條件下進行試驗。收集培養物密度為6-8×105細胞/ml的THP-I細胞,并以106細胞/ml的密度將其重新懸浮在RPMI培養基中。將100μl的再懸浮細胞加至每個孔中,則每個孔含有100μl的試驗化合物。制備濃度為最終濃度二倍的試驗化合物。最終的DMSO濃度不大于0.5%(v/v)。在用脂多糖(LPS)(Sigma L-2880,4mg/ml stock in PBS)進行刺激之前,在37℃、5%CO2下用化合物將細胞預培養60分鐘。每個孔中TNFα和IL-1β釋放物的最終LPS濃度分別為10或30μg/ml。未刺激的對照細胞懸浮液僅接受PBS載體。將TNFα和IL-1β釋放物的細胞混合物分別培養18或48小時。取150μl上清液并轉移至新鮮板中,在-20℃下保存至作進一步分析。使用ELISA試劑盒測量TNFα和IL-1β水平。將發光物質用作讀板劑。用非-線性回歸進行分析,得到劑量響應曲線。EC50計算值為使TNFα或IL-Iβ水平降低50%的試樣化合物濃度。
在該體外試驗中,化合物抑制TNFα或IL-1β的釋放,或者抑制TNFα和IL-1β的釋放。優選化合物對于TNFα和/或IL-1β顯示出的EC50值為約1μM-約1000μM,優選約50μM-約650μM。下表2中給出了數據。
表2
No.1X3R2R4ZTNFEC50(μM)2 毒性3 13 -H-CH3 -HOA ≥1mM 7 -H-H-HOB D 9 -OH -H-HOC D 11 -F-H-HOB D 8 -H-CF3 -HOB D 12 -F-CF3 -HOC D 5 -OH -CH3 -H O A≥1mM 1 -H -CH2OH -H O BD 2 -H-COOH -H OC D 3 -H -glucuronide -H O CD 6 -H -CH2OCH3 -H O A≥1mM 4 -H -CH3 -OH O A≥1mM 14 -F-CH3 -H OB D 15 -OCH3 -CF3 -H O CD 16 -COCH3 -H -H O CD 10 -OH -CF3 -H O AD 17 -H -苯基-H O CD 18 -H -CH3 -H S CD 25 見注釋4 CH3 -H O BB 26 -H -Br -H O AB 27 -OCH3 -Br -H O AA 28 -OH -CH2F-H O CD 29 -OH -CHF2-H O CD 30 -OH -Br -H O AA 31 -OCH3 -CH2F-H O AA 32 -OCH3 -CHF2-H O AA 33 -H 見注釋5 -H O CD 24 -H CO2CH3 -H O CD 1如表1中所示的化合物編號 2A≤2,000;B>2,000;C無結果(例如,無數據或未觀察到活性) 3D無效(例如,無數據或未觀察到毒性) 4化合物25如表1所述,即連在2-吡啶酮的氮上的芳基為N-甲基吡啶鎓部分 5化合物33如表1所述,即稠合在2-吡啶酮環的5和6位上的溴芳基 實施例3 在體外根據化合物對于抑制TNFα從脂多糖(LPS)刺激的原生人周圍單核血細胞(PBMC)中的釋放的能力來對化合物進行篩選。在該體外試驗中化合物抑制TNFα釋放的能力與對p38活性的抑制相關,并因此成為體內治療活性的指示劑(2002Osteoarthritis&Cartilage 10961-967;和Laufer,S.A.和Wagner,G.K.2002 J Med.Chem.452733-2740)。
根據3-8個獻血者采集血清的Ficoll-HyPaque密度梯度,通過差速離心來分離人周圍單核血細胞(PBMC)。分離出的PBMC含有約10%的CD-14陽性單核細胞、90%的淋巴細胞和<1%的粒細胞和血小板。在聚苯乙烯板上培養PBMC(106/ml),并在存在或不存在試驗化合物系列稀釋液的條件下,在不含血清的GIBCOTM RPM1培養基(Invitrogen,Carlsbad,CA)中于37℃下用脂多糖(LPS;50ng/ml;Sigma,St.Louis,MO)刺激兩份同樣的培養物24小時。使用商購的試劑盒(MDS Panlabs#309700)用ELISA確定細胞上清液中的TNFα水平。
在該試驗中,優選的化合物抑制TNFα釋放的EC50值為約1μM-約1000μM,優選約50μM-約650μM。
實施例4 在體內動物模型中,根據化合物對于TNFα釋放的抑制能力來對化合物進行篩選(參見例如,Griswold D.E.等人,1993Drugs Exp.Clin.Res.19243-248;Badger,A.M.等人,1996J.Pharmacol.Exp.Ther.2791453-1461;Dong,C.等人,2002Annu.Rev.Immunol.2055-72(及其中引用的文獻);Ono,K.和Han,J.2000Cellular Signalling 121-13(及其中引用的文獻);和Griffiths,J.B.等人,1999Curr.Rheumatol.Rep.1139-148)。
并非局限于任何特殊的理論,但人們相信在該模型中對TNFα的抑制是由于化合物對p38MAP激酶的抑制所導致的。
將雄性Sprague-Dawley大鼠(0.2-0.35kg)隨機分成6或更多組,并通過靜脈內輸液或彈丸濃注進行劑量給藥,或者在各個情況下將試驗化合物的適當制劑口服劑量給藥。靜脈內輸液或彈丸濃注結束30分鐘后,和口服給藥1-2小時后,對脂多糖大腸桿菌/0127B8(0.8mg/kg)給藥IV。收集用LPS處理后經1.5小時的血樣。使用Biosource(KRC3011C)的ELISA試劑盒確定血清的TNFα水平并與載體-處理的對照進行比較。
在該體內試驗中,優選的化合物抑制TNFα的釋放。優選化合物顯示出的ED50值小于500mg/kg,優選小于400mg/kg,優選小于200mg/kg,優選小于100mg/kg,更優選小于50mg/kg,更優選小于40mg/kg,更優選小于30mg/kg,更優選小于20mg/kg,更優選小于10mg/kg。
確定化合物抑制p38的EC50的方法包括本領域已知的能夠定量檢測如上所述的p38MAPK的任意下游底物的方法。因此,這些方法還包括但不限于檢測受p38單獨調節或由基因排列調節的基因表達。
實施例5 下列方法可以(1)用來進行激酶試驗以確定EC50,(2)用來進行非-放射計量激酶試驗以確定EC50,(3)用來調節對TNFα表達的誘導,(4)用來進行細胞毒性試驗,和(5)用于進行試驗以測驗化合物對膠原質產生的作用。
激酶試驗 在32P-γ-ATP存在下,通過ATF-2的磷酸化作用確定P38的激酶異構形式P38γ和P38α的活性。確定在抑制劑存在或不存在下32P對ATF-2的結合作用。在該生物化學試驗中試驗吡非尼酮及其衍生物對P38γ和P38α激酶活性的抑制。將化合物溶解在水或DMSO中并使用適當溶劑作為稀釋液和載體對照在0-10mM的不同濃度下進行試驗。得到作為活化和純化的重組蛋白的酶P38γ和P38α(Upstate,Charlottesville,VA)。在最終反應中使用24.8nM的活化酶。在于下列緩沖液(IM HEPES,pH7.4、500mM DTT、1%Triton X-100和10mg/ml BSA)中進行反應之前先稀釋酶。反應在制備成2倍原液的下列溶液中進行(IM HEPES,pH 7.4、500mM DTT和1%Triton X-100),而且反應中存在6.25μM ATP的非-放射性ATP(細胞信號,Beverly,MA)。為了確定ATF-2的磷酸化作用,將7.5μM濃度的γ-[32P]-ATP 3000Ci/mmol加入到每個反應中。所用的激酶底物ATF-2(細胞信號,Beverly,MA)為3μM。作為組合酶反應的第一個步驟,將活化激酶和抑制劑或適當的載體對照加入到反應緩沖液中,并在室溫下培養30分鐘。加入ATF-2和ATP混合物來引發反應。每個反應的終體積為20μl,并且在室溫下反應30分鐘。經過30分鐘培養之后加入80ul Laemmlie緩沖液。隨后在還原條件下用SDS-Page(BioRad,Hercules,CA)分離20%的反應物。經電泳之后,將凝膠暴露在磷光計板下并使用磷光計(Storm System,Amersham Biosciences,Piscataway,NJ)進行分析。在背景校正之后定量獲得信號,將使用載體對照的未抑制的激酶活性作為0%抑制,基于此而計算為抑制百分率。在不同抑制劑濃度下,使用Kaleidagraph(Synergy Software,Reading,PA)對激酶活性作圖,以確定每個化合物的EC50,并試驗P38激酶。
非-放射計量激酶試驗 還采用可選的、非-放射計量激酶試驗來定義抑制P38的EC50。在該試驗中,p38激酶將磷酸鹽由ATP轉移至EGF-R肽底物中,結果導致形成磷酸化的EGF-R肽,并伴隨ATP至ADP的轉化。在非偶合反應中,在不存在肽底物的情況下p38還以較低速率水解ATP(Fox等人,FEBSLett 1999),其略微有助于ATP的消耗。因此,ATP消耗量與p38活性直接成正比。在激酶反應結束時,使用Kinase-Glo+熒光激酶試驗(Promega,Inc.,Madison,WI)確定剩余的ATP量。這些試劑使用剩余ATP來支持甲蟲螢光素經ATP-依賴型酶轉化而成為氧化螢光素,并伴有光的生成,其可以由光度計進行檢測。
通過在試驗緩沖液中混合化合物(稀釋在DMSO和試驗緩沖液中)和p38α或p38γ,以及EGF-R肽底物(AnaSpec,Inc.,San Jose,CA)來進行激酶反應。然后加入ATP來引發反應,并使反應在室溫下進行45分鐘。最終的緩沖條件為20mM HEPES(pH 7.4)、2mM DTT、0.1%Triton-X-100、10mM MgCl2、10%甘油、12.5mM p38α或p38γ(Upstate,Charlottesville,VA)、50μM EGF-R肽底物,和10μM ATP。最終試驗體積為10μL。在不存在化合物的情況下進行對照反應。在各化合物濃度下進行略去p38的附加對照反應。
激酶反應開始45分鐘后,加入10μLKinase-Glo及試驗試劑來淬滅反應。使熒光素酶反應平衡15分鐘,之后在預見性多標記讀板儀(Envision Multilable Plate Reader)(Perkin Elmer Life and AnalyticalSciences,Boston,MA)上讀數。在KaleidaGraph(Synergy Software,Reading,PA)上將數據作成發光信號對化合物對數濃度的圖。由不存在p38的對照反應確定固定上限值(因為發光性與激酶活性逆相關),使用該固定上限值將數據擬合成4-參數結合方程式,從而確定EC50值。
對TNFα誘導的抑制 在ATCC建議的常規組織培養條件下培育THP-1(ATCC,Rockville,MD)。在進行試驗前的18小時,將細胞放置在置于含有1%血清的常規培養基中的96孔內,而且每個孔的培養物體積為0.25ml,密度為500,000個細胞。將三份同樣的化合物加入到每個孔中,而且每個試驗中都包括適當的溶劑對照。每個試驗還包括1μM/ml(Upstate,Waltham,MA)的p38抑制劑SB203850,其作為陽性對照。為了誘導TNFα的表達,在加入化合物30分鐘之后將1μg/ml LPS加入到每個孔中。在組織培養條件下培養4小時后,離心(10min,1000rpm,Beckman臺式離心機)沉淀細胞并收集一部分細胞游離上清液,將其用在10倍稀釋液中以定量確定TNFα的特異性ELISA(R&D系統,Minneapolis,MN)。根據制造商提供的說明進行TNFαELISA。檢測以pg/ml計的TNFα,并將其標準化為在溶劑對照中的TNFα表達從而制成分數活性圖。
在細胞基試驗中測試的化合物毒性 將由于細胞膜斷裂而產生的LDH釋放用作細胞毒性的測量。使用可商購的診斷試劑盒(Roche Diagnostics,Cat#1644793)由其酶活性來檢測LDH。為了與之前試驗中的誘導TNFα表達相一致,使用THP-1細胞來確定細胞毒性。如之前描述的抑制TNFα誘導的試驗,在置于1%血清和常規組織培養條件下的96孔內培養細胞。一式三份地加入不同濃度的化合物。將適當的溶劑對照用于各試驗中。加入化合物之后在常規組織培養條件下培養細胞18小時。經過該培養階段后,將Triton-X-100(2%v/v)加入到未處理的細胞中引發陽性對照,并且額外再培養10分鐘以使細胞溶解完全。隨后離心沉淀細胞并移出一部分上清液,根據制造商的指導進行LDH酶活性分析。Triton-X-100溶解細胞為100%細胞毒性,數據通常記錄為相對于Triton-X-100而標準化的%細胞毒性。
還使用可商購的ATP試驗(Molecular Probes′ATP Determination KitA22066,available from hivitrogen)和/或使用MTT試驗來獲得毒性數據。ATP和MTT試驗都能夠測量細胞的代謝競爭。MTT試驗測量細胞減少標記物底物的能力,其與代謝競爭(即,成活力)相關。ATP試驗測量存在和不存在化合物時的細胞ATP濃度。毒性化合物導致代謝活性降低,從而使ATP濃度降低。
關于化合物對于膠原質產生的作用的試驗 在常規組織培養條件下,于含有10%胎牛血清(FBS;Mediatech,Inc.,Herndon,VA)的完全培養基中培育HFL-1細胞(ATCC,Rockville,MD)。將前一階段的細胞放置在6孔板中。當細胞融合時除去培養基,用PBS洗滌細胞并使細胞在含有0.1%FBS的完全培養基中保持過夜。然后用新鮮培養基和0.1%FCS、10μM L-脯氨酸(EMD Chemicals,Gibbstown,NJ)、20μg/mL抗壞血酸(EMD Chemicals,Gibbstown,NJ)代替培養基。將化合物加入到一式三份的孔中,使其濃度由DMSO中的100X原液達到1mM的最終濃度。加入化合物1小時后,用TGF-β1(Sigma-Aldrich,St.Louis,MO)處理細胞,使其終濃度為10ng/mL(總計25ng)。加入TGF-β三天后除去培養基,用PBS洗滌細胞,然后使細胞溶解。借助染料-基膠原試驗(Sircol Collagen Assay,Newtownabbey,Northern Ireland)和μQuant板-基分光光度計(BioTek Insturments,Inc.,Winooski,VT)根據適當的標準曲線來評價溶解細胞的總膠原含量。在TGF-β存在和不存在的情況下,用模擬處理(1%DMSO,不含化合物)的細胞來定義試驗的動態范圍。表3中給出了數據,其為按照下列方程確定的TGF-β-誘導的膠原的抑制百分數 %抑制=100*[(膠原,模擬的/+TGF-β)-(膠原,處理的/+TGF-β)]/[(膠原,模擬的/+TGF-β)-(膠原,模擬的/-TGF-β)] 表3 化合物編號對TGF-β刺激的 膠原合成的抑制% 8 48 1423 1549 2658 3069 實施例6 1-(4-羥基苯基)-5-(三氟甲基)-2-吡啶酮(化合物10)的制備在135℃下將5-(三氟甲基)-2(1H)-吡啶酮(815.5mg,5mmol)、4-碘代苯甲醚(2.34g,10mmol)、CuI(952mg,5mmol)、K2CO3(691mg,5mmol)和DMF(5ml)的混合物加熱過夜。用10%的氨水(15ml)稀釋反應混合物并用醋酸乙酯萃取。用飽和氯化鈉洗滌有機萃取物,在硫酸鎂上干燥并蒸發。經柱色譜純化(30%的醋酸乙酯-己烷)得到526mg(39.2%)1-(4-甲氧基苯基)-5-(三氟甲基)-2-吡啶酮。在0℃下用二氯甲烷(DCM,2ml)、DCM(5ml)中的1M BBr3溶液處理該化合物(268.2mg,1mmol)2小時。用DCM稀釋反應混合物并用水洗滌3次。在硫酸鈉上干燥有機相并蒸發。剩余物經柱色譜(20%的醋酸乙酯-DCM)純化得到226mg(89%)為白色固體的目標化合物。1H NMR譜圖與化合物10的結構一致。
實施例7 1-苯基-5-乙酰基-2-吡啶酮(化合物16)的制備100℃下用6N HCl處理2-甲氧基-5-乙酰基吡啶(1.51g,10mmol)5小時。用氫氧化鈉將反應混合物中和至pH 7,然后用DCM萃取若干次。在硫酸鈉上干燥有機層,蒸發并從醋酸乙酯中結晶剩余物,得到1.06g(78%)為白色固體的5-乙酰基-2(1H)-吡啶酮。135℃下,在CuI(95mg,0.5mmol)和溶于DMF(5ml)中的K2CO3(691mg,5mmol)存在下使該化合物(685.7mg,5mmol)與碘苯(0.84ml,7.5mmol)反應過夜。用10%的氨水(15ml)稀釋反應混合物并用醋酸乙酯萃取。用飽和氯化鈉洗滌有機萃取物,在硫酸鎂上干燥并蒸發。經柱色譜(10%的醋酸乙酯-DCM)得到407mg(38%)為白色固體的目標化合物。1H NMR譜圖與化合物16的結構一致。
實施例8 1-(4-吡啶基)-5-甲基-2-吡啶酮(化合物22)的制備135℃下,在CuI(60mg,0.3mmol)和溶于DMF(3ml)中的K2CO3(1.36g,10mmol)存在下,通過5-甲基-2(1H)-吡啶酮(327.4mg,3mmol)與4-溴吡啶鹽酸鹽(778mg,4mmol)的縮合反應合成化合物22。用10%的氨水(15ml)稀釋反應混合物并用醋酸乙酯萃取。用飽和氯化鈉洗滌有機萃取物,在硫酸鎂上干燥并蒸發。經柱色譜(5%MeOH-DCM)得到197mg(35%)為淺黃色的目標化合物。1H NMR譜圖與化合物22的結構一致。
實施例9 1-苯基-5-甲基-2-吡啶硫酮(化合物18)的制備90℃下,使1-苯基-5-甲基-2-吡啶酮(555.7mg,3mmol)與Lawesson試劑(606.7mg,1.5mmol)在甲苯(5ml)中反應。蒸發反應混合物并用柱色譜(20-30%的醋酸乙酯-己烷)以及隨后從甲基叔丁基醚中結晶來分離目標化合物。產率403mg(67%),黃色固體。1H NMR譜圖與化合物18的結構一致。
實施例10 根據下列合成方案制備化合物33
化合物33 使商購的3,3-二乙氧基丙酸乙酯(9.7ml,50mmol)、氫氧化鈉(10M,6ml,60mmol)和水(15ml)的混合物保持回流直至混勻(約30min)。冷卻至0℃之后加入6N的鹽酸以使溶液的pH達到2-3(~10ml)。用二氯甲烷萃取混合物,用水洗滌有機相,在硫酸鈉上干燥,并減壓除去溶劑得到酸1,其不經另外純化即使用。
0℃下,向溶于DCM(100ml)的粗酸1中依次加入4-溴苯胺(10.3g,60mmol)、HOBT(675mg,5mmol)以及最后的DCC(12.4g,60mmol)。在0℃下攪拌反應混合物1小時,之后再回流4小時。過濾掉固體,濾液用飽和碳酸氫鈉洗滌,在硫酸鈉上干燥并減壓除去溶劑,得到為淺黃色固體的酰胺2。0℃下將該固體溶解在硫酸(96%,50ml)中。將溶液保持在同樣溫度下3小時,然后傾入冰水(500ml)中。過濾掉固體,用水洗滌并與熱乙腈(100ml)一起攪拌。過濾掉喹啉酮3并減壓干燥。產率為10g(91%)。
室溫下將化合物3(309mg,1.38mmol)、苯基硼酸(336mg,2.76mmol)、Cu(OAc)2(36mg,0.2mmol)、分子篩4a(0.3g)、吡啶(0.24ml)和DCM(10ml)的混合物攪拌2天。經硅藻土過濾反應混合物,用飽和碳酸氫鈉、EDTA洗滌,并在硫酸鈉上干燥有機相。經色譜(50%的醋酸乙酯-己烷-醋酸乙酯)分離化合物33。產率為352mg(85%)。
實施例11 在插入雙管(右側頸靜脈/左側頸動脈)的Sprague Dawley大鼠(Charles River實驗室,Inc.,Wilmington,MA)內評價吡非尼酮、吡非尼酮類似物和衍生物的藥代動力學(PK)性質。向重約275-300g的雄性大鼠靜脈(5mg/Kg)或口服(管飼法,50mg/Kg)給藥適當制劑的劑量化合物。使用EDTA作為抗凝血劑,在給藥后的24小時內按希望的次數經動脈內的套管收集血漿試樣。將3只動物用于每個化合物。按照適當的Institutional Animal Care and Use Committees(IACUC)準則,由訓練有素的人員進行所有試驗。
使用連在Shimadzu VP HPLC(Shimadzu Corp.,Kyoto,Japan)上,裝配了Duragel G C18防護盒(Peeke Scientific,Redwood City,CA)的MDSSCIEX API 3000質譜儀(Applied Biosystems,Foster City,CA),通過LC-MS評價化合物濃度。將已知量的吡非尼酮或吡非尼酮類似物或衍生物與大鼠血漿混合制成校準試樣。將校準試樣逐次稀釋在同一基質中以獲得標準曲線。將等分血漿試樣與3體積的含有內標的冰冷乙腈混合,以制備可以注射到HPLC中的標準和分析試樣。然后離心試樣。之后將所得的等分上清液與5體積的溶于水中的0.2%甲酸混合,注射到HPLC中并溶解于甲醇梯度液(含有0.18-0.2%的甲酸)。對完整的分析物信號進行內標校正,并與適當的標準曲線比較,以定義分析物濃度。
表4中顯示的藥代動力學參數是使用WinNonlin軟件包(PharsightCorp,Mountain View,CA)得到的。
表4 給藥劑量 化合物 T1/2 MRTinf Clobs AUClast E 途徑mg/kg 小時 小時 mL/hr/kg ng-hr/mL % ×106 IV5 813.9 20.30.117 30.219 2.96 6.260.142 3526 1.62 2.4 0.691 10.3 口服 50 8 122.4 40.519 191.7 54.826 65.863.9 雖然為了清楚和理解的目的對本發明進行了一些詳細地描述,但是本領域熟練技術人員應該理解在不偏離本發明的真實范圍的情況下可以對形式和細節進行各種變化。上面提到的所有附圖、表格、附錄、專利、專利申請和公開的全部內容據此引入本文作為參考。
權利要求
1. 一種調節應激活化蛋白激酶(SAPK)系統的方法,包括使化合物與p38促分裂原-活化蛋白激酶(MAPK)接觸,
其中,化合物抑制至少一種p38MAPK時顯示的EC50為約1μM-約1000μM;而且
其中,該接觸在小于該化合物抑制至少一種p38MAPK時的EC30的SAPK-調節濃度下進行。
2. 權利要求1的方法,其中p38MAPK選自p38α、p38β、p38γ和p38δ。
3. 權利要求1的方法,其中該接觸在SAPK-調節濃度小于該化合物抑制p38MAPK時的EC20的SAPK-調節濃度下進行。
4. 權利要求1的方法,其中該接觸在SAPK-調節濃度小于該化合物抑制p38MAPK時的EC10的SAPK-調節濃度下進行。
5. 權利要求1的方法,其中EC50值和EC30值得自劑量響應曲線。
6. 權利要求1的方法,其中SAPK-調節濃度有效使全血中的TNFα釋放改變至少15%。
7. 權利要求1的方法,其中EC50為約50μM-約650μM。
8. 權利要求1的方法,其中化合物包括吡啶酮環。
9. 權利要求1的方法,其中化合物為類Ia的化合物
類Ia
其中,
R1、R2、R3和R4獨立地選自H、C1-C10烷基、取代的C1-C10烷基、C1-C10烯基、C1-C10鹵代烷基、C1-C10硝基烷基、C1-C10硫代烷基、C1-C10羥基烷基、C1-C10烷氧基、苯基、取代的苯基、鹵素、羥基、C1-C10烷氧基烷基、C1-C10羧基、C1-C10烷氧基羰基、CO-糖醛多糖、CO-單糖、CO-低聚糖和CO-多聚糖;和
X1、X2、X3、X4和X5獨立地選自H、鹵素、C1-C10烷氧基和羥基。
10. 權利要求9的方法,其中該化合物為類Ia化合物的代謝物、水合物、溶劑化物或前體藥物。
11. 權利要求1的方法,其中該化合物為類Ib化合物
類Ib;
其中,
X3選自H、鹵素、C1-C10烷氧基和OH;
R2選自H、鹵素、C1-C10烷基、取代的C1-C10烷基、C1-C10羥基烷基、C1-C10烷氧基烷基、C1-C10羧基、C1-C10烷氧基羰基、CO-糖醛多糖、CO-單糖、CO-低聚糖和CO-多聚糖;和
R4選自H、鹵素和OH。
12. 權利要求1的方法,其中該化合物為類Ic化合物
類Ic;
其中,X3選自H、F、OH和OCH3;
R2選自H、CF3、CHF2、CH2F、CH2OH、COOH、CO-葡萄糖醛多糖、Br、CH3和CH2OCH3;和
R4選自H和OH;
條件是當R4和X3為H時,R2不為CH3。
13. 權利要求1的方法,其中該化合物為亞類II的化合物
亞類II;
其中,
X3選自H、OH和OCH3;
R2選自H、CH2OH、COOH、CO-葡萄糖醛多糖、CH3和CH2OCH3;和
R4選自H和OH,條件是當X3為OH時,則R2不為CH3。
14. 權利要求1的方法,其中該化合物為亞類III的化合物
亞類III;
其中,
X3選自H、F和OH;和
R2選自H、Br、CH2F、CHF2和CF3。
15. 權利要求1的方法,其中該化合物為亞類IV的化合物
亞類IV;
其中,X3選自H、鹵素、C1-C10烷氧基、OH、C1-C10烷基、取代的C1-C10烷基、C1-C10烯基、C1-C10鹵代烷基、C1-C10硝基烷基、C1-C10硫代烷基、C1-C10羥基烷基、苯基、取代的苯基、C1-C10烷氧基烷基、C1-C10羧基、C1-C10烷氧基羰基、CO-糖醛多糖、CO-單糖、CO-低聚糖和CO-多聚糖。
16. 權利要求1的方法,其中該化合物為亞類V的化合物
亞類V;
其中,
X3選自H、鹵素、C1-C10烷氧基、C1-C10烷基、取代的C1-C10烷基、C1-C10烯基、C1-C10鹵代烷基、C1-C10硝基烷基、C1-C10硫代烷基、C1-C10羥基烷基、苯基、取代的苯基、C1-C10烷氧基烷基、C1-C10羧基、C1-C10烷氧基羰基、CO-糖醛多糖、CO-單糖、CO-低聚糖和CO-多聚糖。
17. 權利要求1的方法,其中該化合物為類VI的化合物
類VI
其中,
Ar為吡啶基或苯基;
Z為O或S;
X3為H、F、Cl、OH、CH3或OCH3;
R2為甲基、C(=O)H、C(=O)CH3、C(=O)OCH3、C(=O)O-葡糖基、氟甲基、二氟甲基、三氟甲基、溴代、甲基甲氧基、甲基羥基或苯基;和
R4為H或羥基;
條件是當R2為三氟甲基、Z為O、R4為H且Ar為苯基時,該苯基不是僅在4’位置上被H、F或OH取代。
18. 權利要求1的方法,其中該化合物為類VII的化合物
類VII
其中,
X3為H、鹵素、C1-C10烷氧基或OH;
Y1、Y2、Y3和Y4獨立地選自H、C1-C10烷基、取代的C1-C10烷基、C1-C10烯基、C1-C10鹵代烷基、C1-C10硝基烷基、C1-C10硫代烷基、C1-C10羥基烷基、C1-C10烷氧基、苯基、取代的苯基、鹵素、羥基、C1-C10烷氧基烷基、C1-C10羧基、C1-C10烷氧基羰基;和
R4為H、鹵素或OH。
19. 權利要求18的方法,其中該化合物為
20. 一種治療或預防主體的疾病狀態的方法,包括
確定有患病風險或已患有選自炎性病癥和纖維化病癥的病癥的主體;
將有效量的化合物給藥于該主體以治療或預防病癥;
其中,該化合物抑制至少一種p38MAPK時顯示出的EC50為約1μM-約1000μM;和
其中,該有效量產生的血液或血清或另一種體液的濃度小于抑制至少一種p38MAPK時的EC30。
21. 權利要求20的方法,其中該病癥選自纖維化、慢性阻塞性肺部疾病、炎性肺部纖維化、特發性肺部纖維化、閉塞性細支氣管炎綜合癥、慢性同種異體移植物纖維化、類風濕性關節炎;類風濕性脊椎炎;骨關節炎;痛風;膿毒癥;感染性休克;內毒素休克;革蘭氏陰性膿毒癥;中毒性休克綜合癥;肌筋膜疼痛綜合癥(MPS);細菌性痢疾;哮喘;成人呼吸窘迫綜合癥;炎性腸病;克羅恩氏病;牛皮癬;濕疹;潰瘍性結腸炎;腎小球腎炎;硬皮病;慢性甲狀腺炎;Grave’s病;奧蒙德病;自體免疫性胃炎;重癥肌無力;自體免疫性溶血性貧血;自體免疫性嗜中性白細胞減少癥;血小板減少癥;胰腺纖維化;慢性活動性肝炎;肝纖維化;腎病;腎纖維化、過敏性腸綜合癥;Pyresis;再狹窄;腦型瘧;中風和局部缺血性損傷;神經損傷;阿爾茨海默氏病;亨庭頓病;帕金森病;急性和慢性疼痛;變態反應;心臟肥大、慢性心力衰竭;急性冠狀動脈綜合癥;惡病質;瘧疾;麻風病;利什曼病;萊姆病;萊特爾綜合征;急性滑膜炎;肌肉變性;粘液囊炎;腱炎;腱鞘炎;疝性、破裂性或脫垂性椎間盤綜合癥;骨硬化癥;血栓形成;硅沉著病;肺肉瘤病;骨吸收疾病;癌;多發性硬化、狼瘡;纖維素肌痛;AIDS;帶狀皰疹、單純皰疹;流感病毒;嚴重的急性呼吸綜合癥(SARS);巨細胞病毒;和糖尿病。
22. 權利要求20的方法,其中該有效量小于給主體帶來不希望的副作用的量的50%。
23. 權利要求20的方法,其中該化合物抑制SAPK信號途徑中的激酶。
24. 權利要求20的方法,其中該化合物為吡非尼酮類似物。
25. 權利要求20的方法,其中該化合物為類Ia的化合物
類Ia
其中,
R1、R2、R3和R4獨立地選自H、C1-C10烷基、取代的C1-C10烷基、C1-C10烯基、C1-C10鹵代烷基、C1-C10硝基烷基、C1-C10硫代烷基、C1-C10羥基烷基、C1-C10烷氧基、苯基、取代的苯基、鹵素、羥基、C1-C10烷氧基烷基、C1-C10羧基、C1-C10烷氧基羰基、CO-糖醛多糖、CO-單糖、CO-低聚糖和CO-多聚糖;和
X1、X2、X3、X4和X5獨立地選自H、鹵素、烷氧基和羥基。
26. 權利要求25的方法,其中該化合物為類Ia化合物的代謝物、水合物、溶劑化物或前體藥物。
27. 權利要求20的方法,其中該化合物為類Ib的化合物
類Ib;
其中,
X3選自H、鹵素、C1-C10烷氧基和OH;
R2選自H、C1-C10烷基、取代的C1-C10烷基、C1-C10羥基烷基、C1-C10烷氧基烷基、C1-C10羧基、C1-C10烷氧基羰基、CO-糖醛多糖、CO-單糖、CO-低聚糖和CO-多聚糖;和
R4選自H、鹵素和OH。
28. 權利要求27的方法,其中該化合物為類Ib化合物的代謝物、水合物、溶劑化物或前體藥物。
29. 權利要求20的方法,其中該化合物為類Ic的化合物
類Ic;
其中,
X3選自H、F、OH和OCH3;
R2選自H、CF3、CHF2、CH2F、CH2OH、COOH、CO-葡萄糖醛多糖、Br、CH3和CH2OCH3;和
R4選自H和OH;
條件是當R4和X3為H時,R2不為CH3。
30. 權利要求29的方法,其中該化合物為類Ic化合物的代謝物、水合物、溶劑化物或前體藥物。
31. 權利要求29的方法,其中該化合物選自如下所示的化合物1-12和14
化合物編號化合物
化合物編號化合物
化合物編號化合物
32. 權利要求20的方法,其中該化合物為亞類II的化合物
亞類II;
其中,
X3選自H、OH和OCH3;
R2選自H、CH2OH、COOH、CO-葡萄糖醛多糖、Br、CH3和CH2OCH3;和
R4選自H和OH,條件是當X3為OH時,則R2不為CH3。
33. 權利要求32的方法,其中該化合物為亞類II化合物的代謝物、水合物、溶劑化物或前體藥物。
34. 權利要求20的方法,其中該化合物為亞類III的化合物
亞類III;
其中,
X3選自H、F和OH;和
R2選自H、Br、CH2F、CHF2和CF3。
35. 權利要求34的方法,其中該化合物為亞類III化合物的代謝物、水合物、溶劑化物或前體藥物。
36. 權利要求20的方法,其中該化合物為亞類IV的化合物
亞類IV;
其中,
X3選自H、鹵素、C1-C10烷氧基、OH、C1-C10烷基、取代的C1-C10烷基、C1-C10烯基、C1-C10鹵代烷基、C1-C10硝基烷基、C1-C10硫代烷基、C1-C10羥基烷基、苯基、取代的苯基、C1-C10烷氧基烷基、C1-C10羧基、C1-C10烷氧基羰基、CO-糖醛多糖、CO-單糖、CO-低聚糖和CO-多聚糖。
37. 權利要求36的方法,其中該化合物為亞類IV化合物的代謝物、水合物、溶劑化物或前體藥物。
38. 權利要求20的方法,其中該化合物為亞類V的化合物
亞類V;
其中,X3選自H、鹵素、C1-C10烷氧基、C1-C10烷基、取代的C1-C10烷基、C1-C10烯基、C1-C10鹵代烷基、C1-C10硝基烷基、C1-C10硫代烷基、C1-C10羥基烷基、苯基、取代的苯基、C1-C10烷氧基烷基、C1-C10羧基、C1-C10烷氧基羰基、CO-糖醛多糖、CO-單糖、CO-低聚糖和CO-多聚糖。
39. 權利要求38的方法,其中該化合物為亞類V化合物的代謝物、水合物、溶劑化物或前體藥物。
40. 權利要求20的方法,其中該化合物為類VI的化合物
類VI
其中,
Ar為吡啶基或苯基;
Z為O或S;
X3為H、F、Cl、OH、CH3或OCH3;
R2為甲基、C(=O)H、C(=O)CH3、C(=O)OCH3、C(=O)O-葡糖基、氟甲基、二氟甲基、三氟甲基、溴代、甲基甲氧基、甲基羥基或苯基;和
R4為H或羥基;
條件是當R2為三氟甲基、Z為O、R4為H且Ar為苯基時,該苯基不是僅在4’位置上被H、F或OH取代。
41. 權利要求40的方法,其中該化合物為亞類VI化合物的代謝物、水合物、溶劑化物或前體藥物。
42. 權利要求40的方法,其中該化合物選自如下所示的化合物14-32
43. 權利要求20的方法,其中該化合物為類VII的化合物
類VII
其中,
X3為H、鹵素、烷氧基或OH;
Y1、Y2、Y3和Y4獨立地選自H、C1-C10烷基、取代的C1-C10烷基、C1-C10烯基、C1-C10鹵代烷基、C1-C10硝基烷基、C1-C10硫代烷基、C1-C10羥基烷基、C1-C10烷氧基、苯基、取代的苯基、鹵素、羥基、C1-C10烷氧基烷基、C1-C10羧基、C1-C10烷氧基羰基;和
R4為H、鹵素或OH。
44. 權利要求43的方法,其中該化合物為類VII化合物的代謝物、水合物、溶劑化物或前體藥物。
45. 權利要求44的方法,其中該化合物為
46. 一種確定藥物活性化合物的方法,包括
提供化合物庫;
對該庫中的多個化合物進行試驗,以確定其對至少一種p38MAPK的抑制作用;和
從該多個化合物中選擇至少一個化合物,其中所選化合物抑制該至少一種p38MAPK時顯示出的EC50為約1μM-約1000μM。
47. 一種確定藥物活性化合物的方法,包括
提供化合物庫;
對該庫中的多個化合物進行試驗,以確定其在體內對體液中的TNFα分泌的抑制作用;和
從所述多個化合物中選擇至少一個化合物,其中所選化合物在體內抑制體液中的TNFα分泌時顯示出的EC50為約1μM-約1000μM。
48. 一種確定藥物活性化合物的方法,包括
提供化合物庫;
對該庫中的多個化合物進行試驗,以確定其在體外對培養細胞TNFα分泌的抑制作用;和
從該多個化合物中選擇至少一個化合物,其中所選化合物在體外抑制培養細胞TNFα分泌時顯示出的EC50為約1μM-約1000μM。
49. 一種確定藥物活性化合物的方法,包括
提供化合物庫;
對該庫中的多個化合物進行試驗,以確定其在體內對體液中的TNFα分泌的抑制作用;和
從該多個化合物中選擇至少一個化合物,其中所選化合物在體外抑制培養細胞TNFα分泌時顯示出的EC50為約1μM-約1000μM。
50. 一種確定藥物活性化合物的方法,包括
提供化合物庫;
對該庫中的多個化合物進行試驗,以確定其在體外對培養細胞TNFα分泌的抑制作用;和
從該多個化合物中選擇至少一個化合物,其中所選化合物在體內抑制體液中的TNFα分泌時顯示出的EC50為約1μM-約1000μM。
51. 權利要求47-50中任一項的方法,其進一步包括確定所選化合物的哺乳動物毒性。
52. 權利要求47-50中任一項的方法,其進一步包括將所選化合物給藥于試驗主體。
53. 權利要求52的方法,其中該試驗主體患有炎性病癥或有患病風險。
54. 權利要求47-50中任一項的方法,其中該p38MAPK選自p38α、p38β、p38γ和p38δ。
55. 權利要求46的方法,其中EC50得自劑量響應曲線。
56. 權利要求46的方法,其中EC50為約50μM-約650μM。
57. 權利要求47的方法,其中EC50得自劑量響應曲線。
58. 權利要求47的方法,其中EC50為約50μM-約650μM。
59. 具有亞類III的結構式的化合物
亞類III;
其中,
X3選自H、F和OH;
R2選自H和CF3;且
其中,該化合物抑制p38MAPK時顯示出的EC50為約1μM-約1000μM;或該化合物的藥學可接受的鹽、酯、溶劑化物或前體藥物。
60. 權利要求59的化合物,其中該化合物選自如下所示的化合物8-12
化合物編號化合物
61. 權利要求59的化合物,其抑制p38MAPK的EC50為約1μM-約1000μM。
62. 權利要求61的化合物,其中EC50為約50μM-約650μM。
63. 權利要求61的化合物,其在體內抑制體液中的TNFα分泌的EC50為約1μM-約1000μM。
64. 權利要求61的化合物,其在體外抑制培養細胞的TNFα分泌的EC50為約1μM-約1000μM。
65. 具有類VI的結構式的化合物
類VI
其中,
Ar為吡啶基或苯基;
Z為O或S;
X3為H、F、Cl、OH或者OCH3;
R2為甲基、C(=O)H、C(=O)CH3、C(=O)O-葡糖基、氟甲基、二氟甲基、三氟甲基、甲基甲氧基、甲基羥基或苯基;和
R4為H或羥基;
條件是當R2為三氟甲基、Z為O、R4為H、且Ar苯基時,該苯基不是僅在4′位上被H、F或OH取代;
其中,該化合物抑制p38MAPK時顯示出的EC50為約1μM-約1000μM;或該化合物的藥學可接受的鹽、酯、溶劑化物或前體藥物。
66. 權利要求65的化合物,其中該化合物選自如下所示的化合物14-32
67. 權利要求68的化合物,其抑制至少一種p38MAPK的EC50為約1μM-約1000μM。
68. 權利要求67的化合物,其中EC50為約50μM-約650μM。
69. 權利要求67的化合物,其在體內抑制體液中的TNFα分泌的EC50為約1μM-約1000μM。
70. 權利要求67的化合物,其在體外抑制培養細胞的TNFα分泌的EC50為約1μM-約1000μM。
71. 具有類VII的結構式的化合物
類VII
其中,
X3為H、鹵素、烷氧基或OH;
Y1、Y2、Y3和Y4獨立地選自H、C1-C10烷基、取代的C1-C10烷基、C1-C10烯基、C1-C10鹵代烷基、C1-C10硝基烷基、C1-C10硫代烷基、C1-C10羥基烷基、C1-C10烷氧基、苯基、取代的苯基、鹵素、羥基、C1-C10烷氧基烷基、C1-C10羧基、C1-C10烷氧基羰基;
R4為H、鹵素或OH;且
其中,該化合物抑制p38MAPK時顯示出的EC50為約1μM-約1000μM;或該化合物的藥學可接受的鹽、酯、溶劑化物或前體藥物。
72. 權利要求71的化合物,其抑制至少一種p38MAPK的EC50為約1μM-約1000μM。
73. 權利要求71的化合物,其中EC50為約50μM-約650μM。
74. 權利要求71的化合物,其在體內抑制體液中的TNFα分泌的EC50為約1μM-約1000μM。
75. 權利要求71的化合物,其在體外抑制培養細胞的TNFα分泌的EC50為約1μM-約1000μM。
76. 權利要求71的化合物,其具有下式
77. 權利要求71的化合物,其抑制至少一種p38MAPK的EC50為約1μM-約1000μM。
78. 權利要求71的化合物,其中EC50為約50μM-約650μM。
79. 權利要求71的化合物,其在體內抑制體液中的TNFα分泌的EC50為約1μM-約1000μM。
80. 權利要求71的化合物,其在體外抑制培養細胞的TNFα分泌的EC50為約1μM-約1000μM。
81. 一種藥物組合物,其包括權利要求59的化合物和藥學可接受的賦型劑。
82. 一種藥物組合物,其包括權利要求65的化合物和藥學可接受的賦型劑。
83. 一種藥物組合物,其包括權利要求71的化合物和藥學可接受的賦型劑。
84. 權利要求81的藥物組合物,其中該組合物含有的所述化合物的量是按照患者的給藥時間表來選擇的,其中所述給藥時間表選自每日2次、每日1次、每兩日1次、每周3次、每周2次和每周1次。
85. 權利要求82的藥物組合物,其中該組合物含有的所述化合物的量是按照患者的給藥時間表來選擇的,其中所述給藥時間表選自每日2次、每日1次、每兩日1次、每周3次、每周2次和每周1次。
86. 權利要求83的藥物組合物,其中該組合物含有的所述化合物的量是按照患者的給藥時間表來選擇的,其中所述給藥時間表選自每日2次、每日1次、每兩日1次、每周3次、每周2次和每周1次。
87. 權利要求20的方法,其中按照選自下列的時間表將所述化合物給藥于所述主體每日2次、每日1次、每兩日1次、每周3次、每周2次和每周1次。
88. 權利要求21的方法,其中按照選自下列的時間表將所述化合物給藥于所述主體每日2次、每1次、每兩日1次、每周3次、每周2次和每周1次。
89. 權利要求21的方法,其中該病癥為閉塞性細支氣管炎綜合癥。
90. 權利要求21的方法,其中該病癥為慢性同種異體移植物纖維化。
91. 權利要求21的方法,其中該病癥為特發性肺部纖維化。
92. 權利要求21的方法,其中該病癥為慢性阻塞性肺部疾病。
全文摘要
公開了用活性化合物調節應激活化蛋白激酶(SAPK)系統的方法,其中該活性化合物在抑制至少一種p38 MAPK時顯示低的效力;而且其中在SAPK-調節濃度為該化合物抑制至少一種p38 MAPK時的低抑制百分濃度的條件下進行接觸。還公開了吡非尼酮衍生物。這些衍生物可以調節應激活化蛋白激酶(SAPK)系統。
文檔編號A61P43/00GK101237869SQ200680025160
公開日2008年8月6日 申請日期2006年5月9日 優先權日2005年5月10日
發明者L·M·布拉特, S·D·塞維爾特, L·貝格爾曼, R·拉達克里什南 申請人:英特芒尼公司