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Aclaris用于治疗自身免疫疾病的MK2抑制剂专利《吡啶酮-吡啶基化合物及其用途》

 2013年,Aclaris(阿克拉里斯医疗)率先在美国申请吡啶酮-吡啶基化合物专利,2014年该专利进入中国,2018年专利公开,2021年初尚处于实质审查阶段。

在比较抑制剂在阻断p38/MK2相对于p38/PRAK诱导HSP-27衍生的肽底物的磷酸化的效能的酶测定中评价了化合物的新的MK2底物选择性抑制机制,使用p38α/MK2和p38α/PRAK级联测定形式评价了化合物对激活的磷酸化p38α的抑制能力。

本公开内容提供了用于治疗p38激酶介导的疾病(例如淋巴瘤和自身炎症性疾病,包括类风湿性关节炎)的甲基/氟‑吡啶基‑甲氧基取代的吡啶酮‑吡啶基化合物和氟‑嘧啶基‑甲氧基取代的吡啶酮‑吡啶基化合物,其具有式(I)的结构:,其中R1、R2、R3、R4、R5和X如详细描述中所定义;包含至少一种所述化合物的药物组合物;以及使用所述化合物用于治疗p38激酶介导的疾病的方法。

丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)是使用磷酸化级联反应传递和传送外部刺激以产生对环境协调的细胞反应的保守的酶家族。MAPK是调节诸如基因表达、有丝分裂、分化及细胞存活/细胞凋亡的细胞活性的脯氨酸引导的丝氨酸/苏氨酸特异性蛋白激酶。迄今为止,已鉴定了四种不同类别的哺乳动物MAPK:细胞外信号传导激酶(ERK1和ERK2)、c-jun N末端激酶-1(JNK1-3)、p38MAPK(p38α、p38β、p38γ及p38δ)及ERK5。通过协同的双特异性MAPKK对TXY激活基序中Thr和Tyr残基的双磷酸化作用激活MAPK,其中在ERK、JNK和p38MAPK中,X分别为Glu、Pro和Gly。MAPK彼此60-70%相同,但它们的激活环序列和大小方面存在差异。激活环邻近酶活性位点,且激活环的磷酸化使得酶重新定位活性位点残基至底物结合和催化的最佳方向。MAPK的下游底物包括丝裂原活化蛋白激酶激活的蛋白(MAPKAP)激酶和转录因子,其磷酸化直接或间接地调节几个点的基因表达,包括转录、核输出及mRNA的稳定性和翻译。MAPK激活的细胞影响包括炎症、细胞凋亡、分化及增殖。

不同的基因编码人体内的四种p38MAPK激酶:p38α、p38β、p38γ及p38δ。在4个亚型间观察到了显著的氨基酸序列同源性,所述亚型具有60%-75%的整体序列同一性,在激酶结构域内具有>90%的同一性。观察到了组织选择性表达,其中p38γ主要存在于骨骼肌中,p38δ主要存在于睾丸、胰腺及小肠中。相比之下,p38α和p38β表达更加广泛。

因为具有导致p38MAPK家族成员激活的复杂性信号传导网络,在过去的十年里,对p38MAPK家族成员的广泛生物学作用和病理生理作用的理解已显著增长。从生物学、细胞及活体角度进行的这种途径的科学探究主要通过针对p38MAPK的性能良好的、选择性小分子抑制剂的可得性来实现,所述小分子抑制剂靶向p38MAPK的α亚型及较小程度上靶向β亚型。p38αMAPK是参与免疫反应和炎症反应的主要亚型。因此,它的功能对于在诸如巨噬细胞、单核细胞、滑膜细胞及内皮细胞的细胞中多种促炎性细胞因子的产生和活性是关键的,所述促炎性细胞因子包括TNFα、IL-1、IL-6及IL-8。p38MAPK还负责诱导关键的炎症性酶,例如COX2和iNOS,它们分别是炎症位点处类花生酸和一氧化氮的主要来源。此外,p38MAPK途径调节基质金属蛋白酶(MMP)的表达,所述基质金属蛋白酶包括MMP2、MMP9及MMP13。

使用选择性且有效的抑制剂已促进发现p38MAPK底物的若干家族,所述p38MAPK底物包括转录因子、MAPKAP激酶和其他酶。p38MAPK能够直接使几种转录因子磷酸化,所述转录因子例如肌细胞特异性增强子结合因子2C(MEF2C)、CHOP、过氧化物酶体增殖物活化受体(PPAR)α、PPARγ共激活因子1及p53。这些转录因子参与例如细胞凋亡、糖异生和参与脂肪酸氧化的酶的合成的细胞功能。p38MAPK还参与酶底物的直接或间接磷酸化,所述酶底物例如胞浆型磷脂酶A2和Cdc25磷酸酶,它们参与细胞周期蛋白依赖性蛋白激酶活性的激活和细胞周期调控。因此,除了在炎症反应的作用以外,p38MAPK具有与正常和异常细胞生长和细胞存活以及细胞功能和内稳态相关的其他功能。

MAPKAP激酶(MK2、MK-3及PRAK)被p38MAPK选择性磷酸化,而MSK1/2、MNK1/2和RSKb的磷酸化通过p38MAPK和ERK两者催化。尽管由于没有特异性抑制剂,底物的鉴定很困难,但RSKb的激活被认为在细胞存活中起作用。MNK参与真核起始因子4E的磷酸化,所述真核起始因子4E结合于mRNA的帽子结构并增强蛋白翻译。MNK使mRNA结合蛋白hnRNP-A0磷酸化,所述hnRNP-A0为调节编码炎性蛋白的转录物的mRNA稳定性的蛋白。MSK1/2参与调节AP-1结合蛋白的转录因子CREB和ATF-1的磷酸化。此外,MSK1/2能够使参与染色质重塑的组蛋白H3磷酸化。虽然证据表明MSK和MNK在促炎性细胞因子的调节中起作用,但是缺少具有选择性抑制剂和/或基因敲除小鼠的活体内数据。

一旦被p38MAPK磷酸化和激活,MK-2、MK-3和PRAK共有类似的底物特异性。所有的这些激酶能使小热休克蛋白Hsp27磷酸化。研究已表明PRAK-和MK3-缺陷小鼠未对内毒素休克或脂多糖(LPS)诱导的细胞因子产生的降低显示出任何耐受性。相比之下,MK-2-缺陷小鼠对内毒素休克和受损的炎症反应以及诸如TNFα、IFNγ和IL-6的细胞因子产生的显著降低显示出耐受性。因此,p38/MK2轴(axis)对于调节促炎症反应是特别必要和充足的。

        近来,Davidson等人(2004)Discovery and characterization of a substrateselective p38alpha inhibitor,Biochemistry 43:11658-71描述了提高p38MAPK抑制剂的选择性的新方法。在这些研究中,使用检测MK2的p38依赖性磷酸化和激活的试验进行高通量筛选。p38:MK2复合物是非常稳定的,其中Kd为6nM。通过含有几个正电荷的氨基酸残基的MK2的C末端结构域来驱动p38对MK2的结合亲和力。p38:MK2复合物的结晶学研究证明了MK2的C末端区缠绕p38α且结合到带负电荷的ED结合位点。p38对MK2的紧密结合可引起构象变化,从而为特别依赖于p38:MK2相互作用的抑制剂提供其他的结合袋。

利用p38:MK2相互作用以及使用MK2作为p38底物,发现显示出感兴趣性质的新的p38α抑制剂(Davidson等人)。该抑制剂通过防止MK2(Ki app 300nM)的p38α依赖性磷酸化同时保留ATF2(Ki app>20uM)的p38α依赖性磷酸化来显示底物选择性。与阻断所有p38底物的p38依赖性磷酸化的常规p38ATP竞争性抑制剂相比,这种新的抑制剂功能独特。第二个独立研究也描述了具有独特机制性能的p38抑制剂。该工作显示了选择性抑制MK2的p38依赖性磷酸化的新的机制。不同于Davidson等人之前的研究,这些机制独特的化合物与ATP相竞争且使p38/MK2复合物稳定。综上所述,这两个研究清晰地证明了这样的概念:使用小分子抑制剂可实现选择性的p38/MK2轴阻滞。相对于常规的p38MAPK抑制剂,这些p38/MK2抑制剂在疾病的动物模型中或在人体临床环境中应保留或增强效能且显示出改善的安全特性。

p38/MK2在调节炎性细胞因子(TNFα、IL-1β、IL-6)和造成炎症的酶(COX-2、iNOS和MMP)中的作用使其成为有吸引力的药物靶标。几种典型的p38MAPK抑制剂已经进展至临床试验测试。因为安全性或其他原因,这些候选物中的一些已经失败,但是已记录了几个候选物在疾病中的临床数据,所述疾病例如类风湿性关节炎、疼痛、克罗恩病、急性冠状动脉综合征、多发性骨髓瘤及慢性阻塞性肺疾病。除了这些疾病之外,基于p38MAPK途径在这种细胞因子的生物合成和活性中的关键作用,可通过p38抑制剂影响几种IL-1β介导的疾病。这些疾病包括cryopyrin相关周期性病症(CAPS)的家族、慢性痛风、糖尿病、斯提耳病(Still’s disease)、家族性地中海热等。

风湿性关节炎(RA)是系统性的、自身免疫的慢性炎症性病症,其特征在于关节滑膜炎症,从而导致软骨和骨骼破坏。目前的RA的治疗包括口服调节病情抗风湿药物(DMARD)(甲氨蝶呤、来氟米特、柳氮磺吡啶)和肠胃外施用生物药剂,特别是针对IL-1或TNFα(及),所述IL-1和TNFα是RA发病机制中涉及到的两种关键的促炎性细胞因子。后者这些药剂的优越功效被潜在的缺点稍微抵消,所述缺点包括需要肠胃外施用、难以调整剂量、由于较长的血浆半衰期导致的可逆性差、诱导宿主中和抗体反应及高的治疗费用。基于p38抑制剂可能抑制声称在RA发病机制中起核心作用的宽范围的促炎性介质(包括TNFα、IL-1β和IL-6),预期p38抑制剂具有与限制于单细胞因子调节(例如,TNFα)的生物药剂(biologies)等效或比其优越的临床功效。口服施用的具有改善功效的DMARD就施用的便利性和依从性,没有注射部位/过敏反应,优越的剂量可调整性及有利的物品成本而言为患者和医师提供多种优势。因此,安全有效的p38抑制剂可能满足明显未满足的医疗需要且预示产生对处理RA的患者和医师而言重要价值的高潜能。

几种典型的p38MAPK抑制剂已进展至临床试验测试。因为安全性或其他原因,这些候选物中的一些已经失败,但是已记录了几个候选物在疾病中的临床数据,所述疾病例如类风湿性关节炎、疼痛、克罗恩病、急性冠状动脉综合征、多发性骨髓瘤及慢性阻塞性肺疾病。除了这些疾病之外,基于p38MAPK途径在这种细胞因子的生物合成和活性中的关键作用,可通过p38抑制剂影响几种IL-ip介导的疾病。这些疾病包括cryopyrin相关周期性病症(CAPS)的家族、慢性痛风、糖尿病、斯提耳病、其家族性地中海热等。

除了人炎症途径之外,p38MAPK已与犬B细胞的生长和存活相关联。p38MAPK在B细胞生长中的作用表明该酶的抑制可在治疗上有益于治疗犬B细胞淋巴瘤。犬淋巴瘤是在陪伴动物中诊断的最常见的恶性肿瘤之一,其在犬科肿瘤中占10-25%且>80%为造血肿瘤。口服可用的选择性B细胞生长抑制剂将满足显著未满足的医疗需要。

在2000年3月30日公开的WO 2000/017175中描述了可用于治疗由失调的p38MAP激酶和/或TNF活性引起或加重的疾病和病况的化合物。在其中描述的化合物包括一类取代的脲类化合物。

在2000年11月30日公开的WO 2000/071535中描述了可用于治疗由失调的p38MAP激酶和/或TNF活性引起或加重的疾病和病况的化合物。在其中描述的化合物包括一类吲哚类化合物。

在2002年5月30日公开的WO 2002/042292中描述了可用于治疗由失调的p38MAP激酶和/或TNF活性引起或加重的疾病和病况的化合物。在其中描述的化合物包括一类偶联的吲哚类衍生物。

在2008年5月29日公开的WO 2008/062905中描述了可用于预防或治疗循环系统疾病、代谢疾病和/或中枢神经系统疾病的化合物。本文描述的化合物包括烷基-嘧啶酮-苯基化合物,其中苯基片段被环丙基取代,例如6-丁基-3-(3-环丙基苯基)-2-甲基-5-{[2’-(5-氧代-4,5-二氢-1,2,4-噁二唑-3-基)联苯基-4-基]甲基}嘧啶-4(3H)-酮。

在2005年3月3日公开的WO 2005/018557中描述了多种潜在的p38激酶的抑制剂或调节剂和p38激酶途径。其中描述的化合物包括二-氟苯基-甲氧基-吡啶酮-吡啶基化合物,其中吡啶基片段被多种基团取代,所述基团包括烷基、烯基、羟基烷基、卤素、氰基、氨基、羧基、氨基甲酰基、甲氧基羰基和羟基烯基亚氨基。

在2007年7月19日公开的US 2007/0167621中描述了可用于治疗由失调的p38MAP激酶和/或TNF活性引起或加重的疾病和病况的化合物。在其中描述的化合物包括二-氟苯基-甲氧基-嘧啶酮-苯基化合物,其中苯基片段被甲基氨基取代。

在2004年10月14日公开的WO 2004/087677中描述了可用于治疗由失调的p38MAP激酶和/或TNF活性引起或加重的疾病和病况的化合物。在其中描述的化合物包括二-氟苯基-甲氧基-嘧啶酮-苯基化合物,其中苯基片段被哌嗪基或吗啉基通过羰基桥取代。

在2008年7月19日公开的WO 2007/081901中描述了嘧啶酮衍生物(作为蛋白激酶的抑制剂且可用于治疗与异常蛋白激酶活性相关的病症,例如炎症性疾病和某些类型的癌症)。在其中描述的化合物包括二-氟苯基-甲氧基-嘧啶酮-苯基化合物,其中苯基片段被环丙基或吗啉基通过氨基烷基氨基桥取代。

在2008年12月18日公开的WO 2008/153942中描述了嘧啶酮衍生物(作为蛋白激酶的抑制剂和可用于治疗与异常蛋白激酶活性相关的病症,例如炎症性疾病和某些类型的癌症)。在其中描述的化合物包括二-氟苯基-甲氧基-嘧啶酮-苯基化合物,其中苯基被环戊基或环己基通过氨基桥取代。

在2007年6月27日公开的U.S.7,067,540中描述了可用于治疗由失调的p38MAP激酶和/或TNF活性引起或加重的疾病和病况的化合物。在其中描述的化合物包括二-氟苯基-甲氧基-吡啶酮-苯基化合物,其中苯基被五元杂芳基(例如吡唑基或咪唑基)取代。

在2012年6月7日公开的U.S.2012/0142709中描述了可用于治疗诸如淋巴瘤和自身炎症性疾病的p38激酶介导的疾病中的取代的吡啶酮-吡啶基化合物。在其中描述的化合物具有带有卤素和烷基取代基的吡啶酮-吡啶基中心。

在2012年6月14日公开了U.S.2012/0142709的对应文本WO2012/078684。

2015年Celgene也申请了MK2抑制剂的化合物CC-99677 专利,其中实施例化合物1结构如下:

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