本发明属于生物医药领域,具体涉及一种降解受体酪氨酸激酶的双功能化合物或其药学上可接受的盐、立体异构体、溶剂化物或多晶型物,该类化合物通过降解受体酪氨酸激酶,特别是盘状结构域受体(discoidin domain receptors,ddrs),调控下游关键蛋白并进一步起到治疗相关疾病的作用,并显示突出的抑制肿瘤细胞增殖的能力。
背景技术:
1、受体酪氨酸激酶(receptor tyrosine kinases,rtks)位于细胞表面,是一种对多种信号分子例如生长因子、细胞因子和激素具有高度亲和力的受体。作为酪氨酸激酶家族的重要组成部分,受体酪氨酸激酶通过催化下游蛋白酪氨酸磷酸化而参与细胞信号转导。目前已知的rtks有五十多种,可分为20个不同亚族,包括表皮生长因子受体亚族、血管内皮生长因子受体亚族、肝细胞生长因子受体亚族等。他们分别在控制细胞增殖、迁移、分化和代谢过程中起着非常重要的作用。在蛋白结构上,rtks由三个组成部分构成,包括配体结合位点的细胞外结构域(ecd)、疏水的α螺旋区跨膜域以及含有酪氨酸蛋白激酶活性的胞内结构域,而胞内结构域又可以分为近膜结构域、酪氨酸激酶域和羧基末端。(trenker andjura,curr opin cell biol.2020,63:174–185.)一般生理状态下,非活化的受体酪氨酸激酶以单体形式存在;当其细胞外结构域与信号分子结合时,受体分子单体在细胞膜上二聚化或寡聚化,细胞内结构域的酪氨酸残基磷酸化,激酶的功能被激活,其末端形成一个信号复合物。胞内结构域磷酸化的酪氨酸部位成为细胞内下游信号蛋白的结合位点,结合后的下游信号蛋白被激活,通过不同的信号转导途径,扩大信息,引起细胞内一系列的生化反应,或者通过信息矩阵多途径引起细胞的综合性应答,进而控制细胞增殖迁移分化和凋亡等过程(lemmon ma,schlessinger j.cell.2010;141:1117–34)。
2、rtk信号的失调可以导致细胞的多种异常状态,rtk失调在类癌细胞的发育和调控上起着重要作用。rtk变异会激活一系列下级关联反应,破坏细胞生长/增殖和细胞死亡之间的平衡,触发rtks失调驱动的肿瘤发生。在人类癌症中,导致组成性rtk激活失调主要机制包括功能获得突变、基因组扩增、染色体重排、自分泌激活及激酶结构域重复。很多实验证明了酪氨酸激酶家族与肿瘤的发病有着密切的关系,抑制受体酪氨酸激酶是治疗癌症的有效措施。因此,rtks成为开发肿瘤治疗手段的重要靶点。很多种基于小分子化合物或者单抗的rtk抑制剂被开发成治疗各种肿瘤的药物(punit s.oncogene 2021,40(24):4079-4093)。相对于传统的化疗药物,rtk抑制剂(tki)具有选择性高、副作用少等优点,但是这种信号转导抑制剂只能阻断肿瘤细胞的部分信号途径,其他信号途径的代偿机制往往使得治疗效果减弱。另外,靶向药物tki的应用可能导致肿瘤出现耐药性,大大降低了治疗效果。酪氨酸激酶抑制剂耐药的分子机制包括激酶的过表达和突变、药物摄取、药物结合、三磷酸腺苷结合转运蛋白介导的药物外排、dna修复机制缺陷、异常信号通路的活化、表观遗传修饰和肿瘤微环境等。因此,开发针对rtks失调导致的各种疾病的新方法和技术手段是迫切需要的。
3、盘状结构域受体(discoidin domain receptors,ddrs)作为受体酪氨酸激酶(rtks)中的一员,在控制细胞增殖和分化的信号转导通路中扮演重要的角色,ddrs的失调与多种疾病有密切的联系,包括癌症、神经系统变性、慢性炎症和纤维化等。ddrs能促进肿瘤细胞恶性增殖并与肿瘤细胞的侵袭和转移有关。对ddr调控手段的深入研究能为临床上预防和治疗肿瘤等疾病的发生开辟一条新的途径。据研究,包括ddr1和ddr2在内的ddr家族成员,在各种组织中表达广泛。其中,ddr1主要表达在肺、肾、结肠、脑的上皮细胞、平滑肌细胞、成纤维细胞、少突胶质细胞和巨噬细胞,而ddr2则主要表达在肾脏、皮肤、肺、心脏和结缔组织中的成纤维细胞、肌成纤维细胞、平滑肌细胞和软骨细胞。
4、ddrs由三个主要的结构域构成,它们分别为细胞外配体结合区域、跨膜区域和细胞内含酪氨酸激酶区域。其中,胞外域由可以结合配体胶原蛋白的盘状结构域和类盘状结构域组成;跨膜域包括胞外近膜域和跨膜螺旋区,该区域可以介导非依赖胶原的受体二聚化(yeung da,jmol biol.2019;431:368-390);胞内域包括胞内近膜域和催化酪氨酸激酶域。另外,ddrs具有与其他rtk不同的激活机制,它们需要胶原蛋白结合刺激来启动下游通路,导致自身磷酸化。ddrs激活过程具有胶原蛋白特异性,即ddr1和ddr2需要不同类型的胶原蛋白活化。ddr1优先与胶原蛋白i-v和viii胶原结合,对x型胶原则亲和力较低。研究表明,ddr1的功能主要是通过三条途径实现,它们分别为经典的胶原-ddr1信号通路,其依赖ddr1激酶活性,直接影响下游分子shc、nck2、shp-2等;或者,依赖胶原结合但是不依赖ddr1激酶活性的非经典ddr1信号通路;或者,即不依赖胶原刺激也不依赖ddr1激酶活性就可以发挥作用。
5、研究表明,ddr1在肺癌、乳腺癌、脑瘤、卵巢癌、食管癌、头颈部肿瘤、肝癌、睾丸癌等多种肿瘤中均有表达,其高表达与肿瘤预后不良密切相关(rammal h,frontpharmacol.2016;7:55)。例如,非小细胞肺癌患者的癌细胞组织中ddr1表达与死亡率呈正相关,ddr1在肺癌组织中表达及磷酸化水平均明显升高。对171例非小细胞肺癌的免疫组化分析表明,ddr1在侵略性非小细胞肺癌中的阳性率高达61%(yang sh.oncol rep.2010;24:311-319)。同时,ddr1能促进多种恶性肿瘤细胞的增殖与生长。例如,在人结肠癌和乳腺癌中,ddr1可以通过下游信号蛋白ras/raf/erk以及pi3k/akt通路的激活,上调抗凋亡蛋白bcl-xl,进而使得癌细胞在毒性应激状态下存活(matadagsp.medicinal chemistryresearch,2021,30(3):535-551)。
6、天然iv型胶原激活的ddr1在乳腺癌mda-mb-231细胞系中可以诱导癌细胞中cd9的表达增加,进而导致癌细胞发生迁移;还通过ddr1和src依赖的途径诱导基质金属蛋白酶-2和金属蛋白酶-9分泌和侵袭,提高其细胞表达水平,ddr1激活对乳腺癌细胞的侵袭能力和代谢活动具有重要作用。同样地,ddr1引起的这两种金属蛋白酶的上调也是肝癌细胞转移和侵袭的必要条件(lee,jh.sci.rep.2018,8,1)。另外,体内体外实验表明了ddrs涉及肿瘤细胞的分化;进一步的,它们还通过破坏正常的细胞-基质中的信号传递促进细胞恶性转化及肿瘤侵袭、转移的作用,可以帮助肿瘤在周围建立屏障,防止t细胞浸润和杀伤肿瘤细胞的作用。研究表明,ddr1可以通过促进上皮细胞-间充质细胞转化增加非小细胞肺癌细胞的侵袭和迁移能力;ddr1还可以通过调控t细胞、cd4+以及cd8+来抑制抗肿瘤免疫应答,进而促进乳腺癌的增长(zhong,x.oncol rep.2019;42(6):2844-2854);ddr1可以通过对肿瘤微环境的影响削弱免疫系统对癌细胞的清除;ddr1可以在肿瘤发展过程中使细胞外基质(ecm)呈现高度有序的状态,影响免疫细胞的浸润及其削弱其杀伤肿瘤细胞的作用。另有研究表明,在敲除ddr1的小鼠模型中,肿瘤内t细胞的浸润改善,并抑制了肿瘤的生长。可以推论,ddr1基因敲除或抑制ddr1蛋白,是阻断肿瘤的抗免疫监控能力潜在方法。ddr1可能成为肿瘤免疫治疗的新靶点(sun x,nature,2021,599(7886):673-678)。临床前研究提示,ddr1抑制剂在非小细胞肺癌、胃癌、食管癌肝癌、乳腺癌和结肠直肠癌患者来源的肿瘤移植小鼠模型中,表现出广泛的抗肿瘤活性。
7、除了在肿瘤发病中的作用,ddrs还是多种炎性细胞因子分泌的关键介质,在包括骨关节炎、器官纤维化、动脉粥样硬化等多种炎症性疾病中出现失调(leitinger,b.int.rev.cellmol.biol.2014,310,39-87)。ddr1也同时与肝脏、肾脏、肺组织和血管的纤维化病变有关。研究证实,ddr1不仅直接刺激炎症因子的分泌,也增强其他促炎细胞因子和细菌产物的效应(matsuyama,w.j.immunol.2004,172,2332–2340)。在各种肾病模型中,对ddr表达的抑制可以预防肾脏的炎性变化和纤维化。实验证实,ddr1缺失可有效降低博来霉素诱导的肺部炎症和肺纤维化(avivi-green,c.am.j.respir.crit.care med.2006,174,420–427)。在以炎症突出以及单侧输尿管梗阻的抗肾小球基底膜肾小球肾炎的模型中研究发现,抑制ddr1表达可造成炎症细胞迁移减少并阻碍纤维化形成(guerrot,dam.j.pathol.2011,179,83)。
8、作为rtks家族的独特成员,ddrs特别是ddr1,与癌症、炎症、纤维化和神经退化性疾病的发生和发展有着密切的联系,被视为干预治疗这些疾病的潜在重要靶点。通常对rtks的调控抑制主要通过拮抗细胞内的激酶活性的小分子抑制剂或中和干扰胞外结构域功能的抗体药物来完成。同样,ddr1抑制剂也可分为作用于胞外结合区域的单克隆抗体类和作用于胞内激酶域,影响下游信号通路的小分子抑制剂类。后者又可分为多靶点rtk抑制剂和选择性ddr1抑制剂。因为一些rtks家族成员的激酶atp结合区的结构有高度同源性,特别是ddrs和c-kit、bcr-abl激酶之间,很多rtk多靶点激酶抑制剂具有一定的ddr1抑制活性。例如,多靶点抑制剂伊马替尼(imatinib)、达沙替尼(dasatinib)和尼洛替尼(nilotinib)可以抑制由胶原诱导的ddr1自身磷酸化。目前,多种已经上市的bcr-abl抑制剂,如普纳替尼(ponatinib)、伯舒替尼(bosutinib)、巴菲替尼(bafetinib),呈现较强的ddr1抑制活性。此外,p38 mapk抑制剂达马莫德(doramapimod)、b-raf/vgfr双靶抑制剂索拉非尼(sorafenib)和c-met/vegfr-2双靶抑制剂foretinib激酶抑制剂对ddr1激酶域有很强的结合力。近几年来,相当多的基于ddr与小分子三维分子结构合理设计的高选择性的ddr1抑制剂被发现和开发,其中很多在肿瘤、神经系统变性病、阿尔茨海默病、干眼综合征、炎症性和纤维化疾病具有潜在的应用前景(william ad biomolecules.2021,11(11):1671)。ddr1小分子抑制剂包括的母核结构类型有脲、喹唑啉、异喹唑啉、四氢异喹唑啉、1h-吲哚、螺环吲哚啉以及三杂螺环癸酮等(wo2017/038870、wo2016064970a1、wo2015060373a1、cn108276388a、wo2017137334a1、wo2017/038871)。
9、尽管这些ddrs抑制剂的生物活性被很多实验所证实,但是像大部分其他rtk抑制剂一样,这类小分子药物依赖于对atp结合域的占位性竞争,长期应用能引起细胞耐药性。同时,rtk兼具激酶催化功能和其他域的非催化功能,单纯的依靠小分子抑制剂的占位竞争无法抵消rtk的全部功能,因此,寻找可以更有效的调控ddr1以及其他rtk功能的手段是迫切需要的。
10、利用真核生物细胞内的泛素-蛋白酶系统(ups)调控细胞内蛋白水平的方法近十几年来得到了极大的重视。ups通过高效、特异的诱导蛋白质降解进行信号功能负向调节,它可以降解细胞内80%-90%泛素化的蛋白。对于维持细胞中各种蛋白质的水平具有极其重要的作用,涉及了调节细胞周期、增殖、凋亡、转移、基因表达、信号传递等几乎一切生命活动。由76个氨基酸组成的泛素蛋白是普遍存在于真核细胞内高度保守蛋白。蛋白质的泛素化标记启动底物蛋白的降解,该过程是在泛素激活酶(ubiquitin activating enzyme)e1、泛素结合酶(ubiquitin conjugating enzyme)e2和e3泛素连接酶(ubiquitin ligase)的协同作用下进行。首先,泛素通过其c末端甘氨酸上的羧基和泛素活化酶e1上的必需半胱氨酸巯基形成高能硫酯键而连接到e1上,成为活化状态的泛素;其次,活化的泛素从泛素活化酶e1转移到泛素结合酶e2上;最后,在e3泛素连接酶的作用下,将连接在泛素结合酶e2上的泛素分子通过异构肽键的共价连接方式连接到底物蛋白上。底物蛋白被泛素化后可以被输送到26s蛋白酶体上或者进入溶酶体(lysosome)消化降解。e3泛素连接酶对底物蛋白特异的识别能力,决定了泛素介导的蛋白降解具有特异性。
11、蛋白降解靶向嵌合体protac(proteolytic targeting chimera)技术利用了胞内的泛素-蛋白酶体系统降解特定的蛋白。这种技术将可以结合特定靶向蛋白的小分子配体,通过桥链片段连接和e3泛素连接酶的配体,构成一个双功能化合物。通过优化的链接位置和桥链的长短,使protac分子两端的配体同时结合于靶蛋白与e3泛素连接酶,形成一个靶蛋白-protacs-e3连结酶三元复合物,进而促进靶蛋白的泛素化标记,并进而被蛋白酶体系统降解。由于三元复合物形成的特点,protac技术采用的靶蛋白配体不需要具有很强的靶点结合活性,由此可以靶向传统抑制剂无法成药的靶点蛋白,例如骨架蛋白和转录因子等;另外由于靶蛋白的整体降解有助于克服小分子抑制剂的耐药性问题;protac分子以催化机制反复循环作用,protac诱发的降解是事件驱动的,而不是占位驱动的,在形成复合物并完成泛素转移后,药物解离并以酶的方式转移到下一个靶点。在一定程度上可以实现低剂量维持有效的药物活性。protac的技术难点在于靶蛋白降解与生成速率的关系,靶蛋白结合泛素的能力,靶蛋白配体以及e3泛素连接酶配体的连接的构象和位点,桥链的长度和组成的修饰以及浓度等对三元复合物的形成及其稳定性产生影响,因此调控起来更具挑战性。在已知的超过600种的e3泛素连接酶中,实际应用于protac化合物设计的只有有限的几种,包括crbn类、vhl类、mdm2类、ciap1类。这些e3泛素连接酶赋予底物特异性以实现靶蛋白泛素化。在常见e3泛素连接酶中的von hippel-lindau(vhl)肿瘤抑制因子由伸蛋白b和c、cul2和rbx1组成,其主要底物是缺氧诱导因子1(hif-1)。对于e3泛素连接酶vhl的配体研究得到了其复合物的晶体结构,从而证实了小分子化合物可以模仿转录因子hif-1主要底物(cn108601764a)。在应用过程中,vhl的配体与e3泛素连接酶的结合性相对较弱,容易造成对于靶蛋白的降解不彻底,引起脱靶效应。另外一种重要的e3连接酶cereblon(crbn)是由人类crbn基因编码的蛋白,crbn同源基因是高度保守的,显示了其在生理学中的重要性。cereblon与损伤dna结合蛋白1(ddb1)、cullin-4a(cul4a)以及cullin-1调节器(roc1)组成e3泛素连接酶复合体。该复合体能泛素化一系列蛋白。考虑到邻苯二甲酰亚胺结构单元与crbn的结合能力,该结构单元常被作为e3连接酶募集配体来劫持crbn以降解目标蛋白质。迄今为止利用protac技术开发的实验性药物有很多种,包括核蛋白受体降解剂、激酶类降解剂、转录因子降解剂等。以rtk为靶点的protacs可以阻断激酶矩阵信号传导,防止失活的激酶借助其骨架功能传递致癌基因信号,导致rtk持续的功能丧失。现有的rtk降解剂可以降解的激酶包括野生型或突变型egfr、her2、c-met等。本发明设计开发具有独特结构的靶向酪氨酸激酶受体的降解剂,特别是针对ddr1的protac降解剂,该类化合物可以通过降解异常的酪氨酸激酶受体治疗相关疾病,因此具有重大的临床意义。
技术实现思路
1、本发明所要解决的第一个技术问题在于提供一种降解受体酪氨酸激酶的双功能化合物或其药学上可接受的盐、立体异构体、溶剂化物或多晶型物,该类化合物通过降解特定的受体酪氨酸激酶,特别是盘状结构域受体(discoidin domain receptors,ddrs),调控下游关键蛋白并进一步起到治疗相关疾病的作用,并显示突出的抑制肿瘤细胞增殖的能力;
2、本发明所要解决的第二个技术问题在于提供所述降解受体酪氨酸激酶的双功能化合物的制备方法及应用。
3、为解决上述技术问题,本发明所述的一种双功能化合物,所述化合物具有如x-l-y所示的结构,所述x、l、y部分之间通过共价键连接;其中,
4、所述x部分为可以结合受体酪氨酸激酶的配体,优选为能够结合盘状结构域受体ddrs的配体;更优选为能够结合盘状结构域受体家族中ddr1的配体;
5、所述y部分为可以结合e3泛素连接酶的配体,优选为可以结合e3连接酶cereblon(crbn)的配体或者可以结合von hippel-lindau肿瘤抑制因子的配体;
6、所述l部分为连接所述x部分与y部分的连接基团。
7、具体的,所述的双功能化合物,所述x部分选自如下x1-x6所示的结构,其中,波折线表示x部分与l部分进行共价键连接的位置;
8、
9、其中,
10、所述r1选自h、f或cl;
11、所述r2选自h,-or3、-nhr3、f、cl或br;
12、优选的,所述-nhr3中,所述r3选自h、c1-4直链或支链烷基或任意氢原子被氟取代的c1-4直链或支链烷基,或者arco-;其中,所述ar选自h、卤素、c1-4直链或支链烷基、c1-4直链或支链烷氧基、c1-4直链或支链胺基取代的5-8元芳香环基;
13、优选的,所述ar优选为h、卤素、c1-4直链或支链烷基、c1-4直链或支链烷氧基或c1-4直链或支链胺基取代的苯基;
14、所述r6选自h、f、cl、or7或nhr7;
15、优选的,所述nhr7中,所述r7选自h、c1-4直链或支链烷基;
16、所述a1选自o或nh;
17、所述a2选自n或ch;
18、所述m1选自nr3、ch2、o、co或cy1;
19、所述m2选自nh、o、co或cy1;
20、所述cy1选自取代或未取代的4-7元碳杂单环、取代或未取代的5-10元碳杂并环、取代或未取代的4-7元单环烷基、取代或未取代的5-10元并环烷基、取代或未取代的7-10元桥环烷基或者取代或未取代的5-8元芳香环基;
21、优选的,所述cy1中,所述取代包括任选被0-3个选自h、f、cl、oh、cooh、cn、nh2、羰基、c1-4直链或支链烷基、卤素取代的c1-4直链或支链烷基、羟基取代的c1-4直链或支链烷基或c1-4烷氧基的取代基所取代;
22、优选的,所述cy1中,所述杂单环、杂并环为含0至4个选自o、s、n的杂原子;所述芳香环基含有0-3个选自n、s、o的杂原子;
23、更优选的,所述cy1选自哌啶、哌嗪、嘧啶、吡嗪、哒嗪、苯、吡唑、咪唑、三氮唑、2,2-二氟哌啶、2,2-二氟哌嗪、2,2,3,3-四氟哌嗪,2,2,5,5-四氟哌嗪或2,2,6,6-四氟哌嗪。
24、具体的,所述的双功能化合物,所述y部分为vhl配体,所述y部分选择如下y1-y3所示的结构,其中,星号(×)位置表示y部分与l部分共价键连接的位置;
25、
26、其中,
27、所述r4选自h、c1-c5直链或支链烷基、c3-c6环烷基、3-6元杂环烷基;
28、优选的,所述杂环烷基含有1-3个选自o、n、s的杂原子;
29、优选的,所述r4选自异丙基、叔丁基、环己基或四氢吡喃基;
30、所述r5选自c1-c5直链或支链烷基、c3-c6取代的环烷基;
31、优选的,所述r5选自甲基、乙基、异丙基或1-氟代环丙烷基;
32、所述e1选自nh、nr3、ch2或者cy2;
33、优选的,所述cy2选自取代或未取代的4-7元碳杂单环或者取代或未取代的5-8元芳香环基;
34、优选的,所述芳香环基、碳杂单环被0-3个选自h、f、cl、oh、cooh、cn、nh2、羰基、c1-4直链或支链烷基、卤素取代的c1-4直链或支链烷基、羟基取代的c1-4直链或支链烷基或c1-4烷氧基的取代基所取代;
35、优选的,所述杂单环含0-4个选自o、s、n的杂原子;所述芳香环基含有0-3个选自n、s、o的杂原子;
36、优选的,所述cy2选自哌啶、哌嗪、氮杂环丁烷或1,2,3-三氮唑;
37、所述e2选自o、nh、或者cy3;
38、优选的,所述cy3选自4-7元碳杂单环;
39、优选的,所述cy3选自哌啶、哌嗪或氮杂环丁烷。
40、具体的,所述的双功能化合物,所述y部分为e3连接酶cereblon(crbn)的配体,所述y部分选自哌啶-2,6-二酮类化合物、沙利度胺或其衍生物、来那度胺或其衍生物、泊马度胺或其衍生物。
41、具体的,所述的双功能化合物,所述y部分具有如下y4-y8所示的结构,其中,星号(×)位置表示y部分与l部分共价键连接的位置;
42、
43、其中,
44、其中d1、d2、d3、d4彼此独立的选自0-2个n、ch或cr6;
45、优选的,所述d1、d2、d3、d4彼此独立的为ch或cr6;或者,当所述d1、d2、d3或d4中至少有一个为ch或cr6时,其余所述d1、d2、d3或d4中至少有一个为n;
46、具体的,例如所述d1为ch或cr6时,所述d2、d3、d4中至少有一个为n;或者,当所述d2为ch或cr6时,所述d2、d3、d4中至少有一个为n;或者,当d3为ch或cr6时,所述d1、d2、d4中至少有一个为n;或者,当d4为ch或cr6时,所述d1、d2、d3中至少有一个为n;
47、所述d5选自-(ch2)q-、-cf2、co、或其中,q任选自自然数0-5;所述w1、w2或w3彼此独立的选自cr7r8、n、nh、co或cf2;其中,所述w1与w2、w2与w3分别独立地由共价单键或双键连接;所述r7或r8彼此独立的选自h或者c1-4直链或支链烷基;
48、所述d6选自ch2、co或者为共价键;
49、所述d11选自nr7或者为共价键;
50、具体的d6和d11可同时不存在,即同时为共价键直接连接;
51、所述d12选自ch或n;当d12为ch时,其构型可以为r或s;
52、所述y8中,所述d7、d8、d9、d10中至少一个为n或共价键,其余彼此独立的选自n、o、s或ch2;
53、所述e3、r6彼此独立的与d1,d2,d3或d4通过共价键相连,且连接位点的所述d1、d2、d3或d4为ch或cr6c;
54、优选的,所述e3选自nh、ch2、cf2、o、-ch=ch-、-c≡c-、-cy4或cy4-cy5;
55、优选的,所述r6选自h、f、cl、or7或nhr7;
56、所述cy4选自4-7元碳杂单环、5-10元碳杂并环、4-7元单环烷基、5-10元并环烷基、7-10元桥环烷基或5-8元芳香环基;
57、优选的,所述芳香环基、单环烷基、碳杂单环、碳杂并环任选的被0-3个选自h、f、cl、oh、cooh、cn、nh2、羰基、c1-4直链或支链烷基、卤素取代的c1-4直链或支链烷基、羟基取代的c1-4直链或支链烷基或c1-4烷氧基的取代基所取代;
58、优选的,所述杂单环、杂并环含有0-4个选自o、s、n的杂原子;所述芳香环基含有0-3个选自n、s、o的杂原子;
59、优选的,所述cy4选自任意取代的哌啶、哌嗪或氮杂环丁烷;
60、所述cy5通过共价键与cy4连接;其结构选自4-7元碳杂单环、5-10元碳杂并环、4-7元单环烷基、5-10元并环烷基、7-10元桥环烷基或5-8元芳香环基;
61、优选的,所述芳香环基、单环烷基、碳杂单环、碳杂并环任选的被0-3个选自h、f、cl、oh、cooh、cn、nh2、羰基、c1-4直链或支链烷基、卤素取代的c1-4直链或支链烷基、羟基取代的c1-4直链或支链烷基或c1-4烷氧基的取代基所取代;
62、优选的,所述杂单环、杂并环含有0-4个选自o、s、n的杂原子;所述芳香环基含有0-3个选自n、s、o的杂原子;
63、优选的,所述cy5选自任意取代的氮杂环丁烷、哌啶或哌嗪。
64、具体的,所述的双功能化合物,所述l部分为共价键,直接连接所述x部分和y部分;
65、或者,
66、所述l部分选自-o-、-c=o、-oco-、-ch2(ch2)nco-、-ch2(ch2)n-、-conhch2(ch2)nco-、-coch2(ch2)nco-、-o(ch2)n-、-o(ch2)nco-、-o(ch2)nnh-、-nh(ch2)nco-、-ch2ch2n(r3)co-、-ch2och2co-、-ch2ar1co-,其中,所述ar1选自苯环、噻吩环或1h-吡咯;n任选为自然数0-14;
67、或者,
68、所述l部分选自如下所示的结构,其中,波折线表示l与x部分共价键连接的位置,星号(×)位置表示与y部分共价键连接的位置;
69、
70、
71、
72、其中,
73、所述t1选自o、ch2或co;
74、所述t2选自o、ch2、cf2、nh或co;
75、所述t3、t7彼此独立的选自n、ch;
76、所述t4选自ch2或co;
77、所述t5、t6彼此独立的选自ch2、cf2或co;
78、所述t8选自o、ch2、cf2、nh或co;
79、所述t9选自o、nh或ch2;
80、所述ar2选自苯基、咪唑基或吡唑基;
81、所述r8选自h、c1-4直链或支链烷基;
82、m任选自自然数0-2、n任选自自然数0-12、p任选自自然数1-6、q任选自自然数0-5、r任选自自然数0-3。
83、具体的,所述的双功能化合物,所述化合物选自如下表1中结构的任一个。
84、表1化合物结构
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112、
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114、
115、本发明还公开了一种降解受体酪氨酸激酶的药物组合物,包含所述双功能化合物或其药学上可接受的盐、立体异构体、对映异构体、溶剂化物、多晶型物、同位素标记物或者前药。
116、具体的,所述化合物中包含有手性中心的化合物形成不同立体构型,因此能以一种以上的立体异构体形式存在。本发明涉及的立体异构体或以光学纯形式,如大于95%ee,或其混合物形式存在,包括外消旋混合物。这些光学纯异构体可以采用光学纯起始物开始不对称合成或通过手性拆分来制备。
117、具体的,所述的药物组合物,所述药物组合物还包括至少一种的生物活性剂;
118、优选的,所述生物活性剂包括抗癌制剂、免疫调节剂、免疫检查点抑制剂、激酶抑制剂或抗炎剂中的至少一种。
119、本发明还公开了所述化合物或其药学上可接受的盐、立体异构体、对映异构体、溶剂化物、多晶型物、同位素标记物或者前药的药物组合物的制备方法,即可按照现有技术传统方式完成制备。
120、本发明还公开了所述双功能化合物或者所述药物组合物用于制备降解或抑制受体酪氨酸激酶的制剂的用途。
121、具体的,所述受体酪氨酸激酶包括野生型或局部变异盘状结构域受体(ddr),尤其是ddr1和/或ddr2。
122、本发明还公开了所述双功能化合物或者所述药物组合物用于制备预防、诊断或治疗受体酪氨酸激酶(rtk)相关疾病或病症的药物的用途。
123、具体的,所述受体酪氨酸激酶(rtk)相关疾病或病症包括与ddr1或ddr2异常表达相关的癌症、免疫相关疾病、纤维化疾病、神经退化性疾病或炎症性疾病。
124、具体的,所述异常过度表达或过度活跃。
125、具体的,所述癌症包括胃癌、肠癌、食道癌、头颈癌、肺癌、肝癌,脑癌,乳腺癌、结直肠癌、皮肤癌、甲状腺癌,前列腺癌,软组织癌,子宫内膜癌、子宫癌、睾丸癌、宫颈癌、卵巢癌、输卵管肿瘤、白血病、鳞状细胞癌、基底细胞癌、腺癌、肾细胞癌、膀胱癌、肾癌、胰腺癌、淋巴瘤、非霍奇金氏淋巴瘤、黑素瘤、骨髓增生性疾病、肉瘤、血管肉瘤、外周神经上皮瘤、神经胶质瘤、星形细胞瘤、少突神经胶质瘤、室管膜瘤、成胶质细胞瘤、成神经细胞瘤、神经节细胞瘤、神经节神经胶质瘤、成神经管细胞瘤、松果体细胞肿瘤、脑膜瘤、脑膜肉瘤、神经纤维瘤或神经鞘瘤。
126、具体的,所述炎症性疾病和免疫相关疾病包括类风湿性关节炎、自身免疫性脑脊髓炎、强直性脊柱炎、中轴型脊椎关节炎、银屑病、系统性红斑狼疮、多发性硬化症、重症肌无力、复发性口腔溃疡、川崎病、脊柱关节炎、视神经脊髓炎、白塞病、狼疮性肾炎、家族性地中海热、溃疡性结肠炎、自身免疫性肝炎、哮喘、动脉硬化或克罗恩病等。
127、具体的,所述神经退行性疾病包括阿兹海默病、肌肉萎缩性侧索硬化症、共济失调毛细血管扩张症、牛海绵状脑病、克雅二氏病、亨丁顿舞蹈症、小脑萎缩症、多发性硬化症、帕金森氏病、原发性侧索硬化、脊髓性肌萎缩症、脑缺血、痉挛性截瘫或重症肌无力。
128、本发明所述药物制剂,添加所述双功能化合物作为活性成分,也可以选择所需结构的双功能化合物作为唯一活性成分。
129、用于本发明的药物制剂可以选择适合口服或注射给药、吸入给药的制剂类型,对本说领域的技术人员来说,下述的剂型可含作为活性成分以制备所需药物制剂。
130、为制备本发明适合的药物制剂,药学上可接受的载体可以是固体或者液体。固体形式的制剂包括粉末、片剂、九剂、胶囊、扁囊剂、以及可分散的颗粒剂。固体载体可以是一种或多种还起稀释剂、调味剂、增溶剂、润滑剂、悬浮剂、粘合剂、防腐剂、片剂崩解剂、或囊化材料作用的物质。
131、粉末中,载体为细分的固体,它与细分的活性成分混合。
132、片剂中,活性成分与具有必要的粘合性能的载体以适当的比例混合并压缩成所需的形状和大小。合适的载体为碳酸镁、硬脂酸镁、滑石粉、糖、乳糖、果胶、糊精、淀粉、明胶、西黄蓍胶、甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、低熔点的蜡、可可脂等等。
133、液体制剂包括溶液、混悬液和乳剂,例如,水溶液或水-丙二醇溶液。例如,肠胃外注射液体制剂可以配制成水-聚乙二醇的溶液。
134、因此,用于本发明的药物在合计可配制成用于肠胃外给药(例如注射,如快速浓注或连续输注)的制剂,和可以与添加的防腐剂一起以单位剂量的形式存在于安瓿、预填充的注射器、小体积的输液袋中或多剂量容器中。该组合物可采取油性或水性载体的混悬液、溶液或乳剂的形式,并可含制剂成分,如悬浮剂、稳定剂和/或分散剂。另外,活性成分可以是粉末的形式,可由灭菌的固体无菌分离或由溶液冻干获得,用于临用前与合适的载体如无菌的、无热原的水重建。
135、适合于口服给药的水溶液可通过将活性成分溶解于水中和加入所需的着色剂、调味剂、稳定剂和增稠剂来制备。
136、适合于口服给药的水悬浮液可通过将细分的活性成分分散于含粘性物质,如天然的或合成的树胶、树脂、甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、或其它公知的悬浮剂的水中而制备。
137、还包括为在临用前不久转化为用于口服给药的液态制剂而设计的固体制剂。这类液体制剂包括溶液、混悬液和乳剂。除活性成分之外,这类制剂可含着色剂、调味剂、稳定剂、缓冲剂、人造的和天然的甜味剂、分散剂增稠剂、增溶剂等。
138、呼吸道给药也可以通过气雾剂实现,其中活性成分与合适的推进剂一起装在加压的包装中,合适的推进剂包括氟氯化碳(cfc)例如二氯二氟甲烷、三氯氟甲烷或二氯四氟乙烷,二氧化碳或其它合适的气体。气雾剂还可适当地含表面活性剂,如卵磷脂。药物的剂量可通过量阀控制。
139、另外活性成分可以是干粉的形式,例如所述化合物与合适粉末基质如乳糖、淀粉、淀粉衍生物如羟丙基甲基纤维素和聚乙烯吡咯烷酮(pvp)的粉末混合物。粉末载体可方便地在鼻腔内形成凝胶。粉末组合物可以单位剂量的形式存在,例如存在于胶囊或药筒(如明胶的胶裘或药筒)中,或存在于粉末可经吸入器给药的泡罩包装中。
140、作为可以选择的方式,需要时,可以应用适于活性成分缓释的组合物。
141、在所述药物制剂的治疗用途中,所述化合物的日服用剂量按照常规剂量即可。这些剂量可以根据患者的需要、被治疗病症的严重性以及使用的化合物而变化,一般来说,开始以小于该化合物最佳剂量的较小剂量治疗,此后,小量增加此剂量达到最佳效果,方便起见,如果需要可将总日剂量再细分为一天内分次给药。
142、本发明开发的结构新颖、生物活性优秀、能安全有效地抑制或降解ddr1的protac化合物,所述化合物可有效降解或抑制受体酪氨酸激酶,尤其是ddr1和/或ddr2,可用于治疗与ddr1以及其他rtk稳态失衡相关的疾病。本发明进一步将受体酪氨酸激酶靶蛋白募集至特定的e3连接酶并完成泛素化标记和降解,可用于制备预防、诊断或治疗受体酪氨酸激酶(rtk)相关疾病或病症的药物。
1.一种双功能化合物,其特征在于,所述化合物具有如x-l-y所示的结构,所述x、l、y部分之间通过共价键连接;其中,
2.根据权利要求1所述的双功能化合物,其特征在于,所述x部分选自如下x1-x6所示的结构,其中,波折线表示x部分与l部分进行共价键连接的位置;
3.根据权利要求1或2所述的双功能化合物,其特征在于,所述y部分为vhl配体,所述y部分选择如下y1-y3所示的结构,其中,星号(*)位置表示y部分与l部分共价键连接的位置;
4.根据权利要求1或2所述的双功能化合物,其特征在于,所述y部分为e3连接酶cereblon的配体,所述y部分选自哌啶-2,6-二酮类化合物、沙利度胺或其衍生物、来那度胺或其衍生物、泊马度胺或其衍生物。
5.根据权利要求4所述的双功能化合物,其特征在于,所述y部分具有如下y4-y8所示的结构,其中,星号(*)位置表示y部分与l部分共价键连接的位置;
6.根据权利要求1-5任一项所述的双功能化合物,其特征在于,所述l部分为共价键,直接连接所述x部分和y部分;
7.根据权利要求1-6任一项所述的双功能化合物,其特征在于,所述化合物选自如下结构中的任一个:
8.一种降解受体酪氨酸激酶的药物组合物,其特征在于,包含权利要求1-7任一项所述双功能化合物或其药学上可接受的盐、立体异构体、对映异构体、溶剂化物、多晶型物、同位素标记物或者前药。
9.根据权利要求8所述的药物组合物,所述药物组合物还包括至少一种的生物活性剂;
10.权利要求1-7任一项所述双功能化合物或者权利要求8或9所述药物组合物用于制备降解或抑制受体酪氨酸激酶的制剂的用途。
11.根据权利要求10所述的用途,其特征在于,所述受体酪氨酸激酶包括野生型或局部变异盘状结构域受体(ddr),尤其是ddr1和/或ddr2。
12.权利要求1-7任一项所述双功能化合物或者权利要求8或9所述药物组合物用于制备预防、诊断或治疗受体酪氨酸激酶(rtk)相关疾病或病症的药物的用途。
13.根据权利要求12所述的用途,其特征在于,所述受体酪氨酸激酶(rtk)相关疾病或病症包括与ddr1或ddr2异常表达相关的癌症、免疫相关疾病、纤维化疾病、神经退化性疾病或炎症性疾病。
14.根据权利要求13所述的用途,其特征在于,所述癌症包括胃癌、肠癌、食道癌、头颈癌、肺癌、肝癌,脑癌,乳腺癌、结直肠癌、皮肤癌、甲状腺癌,前列腺癌,软组织癌,子宫内膜癌、子宫癌、睾丸癌、宫颈癌、卵巢癌、输卵管肿瘤、白血病、鳞状细胞癌、基底细胞癌、腺癌、肾细胞癌、膀胱癌、肾癌、胰腺癌、淋巴瘤、非霍奇金氏淋巴瘤、黑素瘤、骨髓增生性疾病、肉瘤、血管肉瘤、外周神经上皮瘤、神经胶质瘤、星形细胞瘤、少突神经胶质瘤、室管膜瘤、成胶质细胞瘤、成神经细胞瘤、神经节细胞瘤、神经节神经胶质瘤、成神经管细胞瘤、松果体细胞肿瘤、脑膜瘤、脑膜肉瘤、神经纤维瘤或神经鞘瘤。
15.根据权利要求13所述的用途,其特征在于,所述炎症性疾病和免疫相关疾病包括类风湿性关节炎、自身免疫性脑脊髓炎、强直性脊柱炎、中轴型脊椎关节炎、银屑病、系统性红斑狼疮、多发性硬化症、重症肌无力、复发性口腔溃疡、川崎病、脊柱关节炎、视神经脊髓炎、白塞病、狼疮性肾炎、家族性地中海热、溃疡性结肠炎、自身免疫性肝炎、哮喘、动脉硬化或克罗恩病。
16.根据权利要求13所述的用途,其特征在于,所述神经退行性疾病包括阿兹海默病、肌肉萎缩性侧索硬化症、共济失调毛细血管扩张症、牛海绵状脑病、克雅二氏病、亨丁顿舞蹈症、小脑萎缩症、多发性硬化症、帕金森氏病、原发性侧索硬化、脊髓性肌萎缩症、脑缺血、痉挛性截瘫或重症肌无力。
