纤维蛋白溶酶原活化物抑制因子-1(PAI-1)抑制剂和使用方法技术

本文提供纤维蛋白溶酶原活化物‑1(PAI‑1)抑制剂化合物和其在治疗与PAI‑1升高相关的任何疾病或病症中的用途。本公开包括(但不限于)使用这类化合物来预防或减少血栓形成和纤维化、促进血栓溶解和调节脂质代谢以及治疗与PAI‑1、胆固醇或脂质水平升高相关的疾病或病症。

Plasminogen activator inhibitor-1 (PAI-1) inhibitor and its application

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】纤维蛋白溶酶原活化物抑制因子-1(PAI-1)抑制剂和使用方法政府支持声明本专利技术是在政府支持下在由美国国家卫生研究院(NationalInstitutesofHealth)授予的HL089407下进行。政府对本专利技术享有一定权利。
本文提供用于调节纤维蛋白溶酶原活化物抑制因子-1(PAI-1)活性的化合物和方法。更确切地说，本公开涉及PAI-1抑制剂和这类抑制剂在调节PAI-1活性中的用途。还提供了这些抑制剂用于治疗与PAI-1活性相关的许多疾病或病症中的用途。这类疾病或病症包括(但不限于)脂质代谢异常、肥胖症、糖尿病、多囊性卵巢综合征、由雌激素缺乏引起的骨质损失、纤维化和纤维化疾病、炎症、细胞迁移和迁移驱动的细胞增殖、血管生成和血栓形成。还预期这类抑制剂适用于调节内源性纤维蛋白溶解，并且与药理学血栓溶解结合。
技术介绍
纤维蛋白溶酶原活化物抑制因子-1(PAI-1)是一种50kDa单链糖蛋白，其是尿激酶型纤维蛋白溶酶原活化物(uPA)和组织型PA(tPA)两者的主要抑制因子。PAI-1抑制tPA和uPA，其二级速率常数是约107M-1s-1(比其它PAI的PA抑制速率快10到1000倍的值)。此外，在谨慎收集的正常人类血浆中，检测到约70％的总tPA与PAI-1复合，表明PAI-1对tPA的抑制是正常持续的过程。PAI-1还可直接抑制纤维蛋白溶酶。因此，PAI-1是活体内纤维蛋白溶酶生成的首要调节因子，并且因此其似乎在纤维化和血栓性疾病两者中起重要作用。PAI-1具有三个潜在的N-连接糖基化位点并且含有介于15％与20％之间的碳水化合物。PAI-1属于丝氨酸蛋白酶抑制因子超家族(SerineProteaseInhibitorsuperfamily，SERPIN)，其是一种包括许多在血液中发现的蛋白酶抑制因子以及具有不相关或未知功能的其它蛋白的基因家族。丝氨酸蛋白酶抑因子(serpin)在蛋白酶失活过程中被消耗，并且因此充当“自杀性抑制因子”。丝氨酸蛋白酶抑因子与其目标蛋白酶之间的缔合发生在位于丝氨酸蛋白酶抑因子的表面环(称为反应性中心环(RCL))上的氨基酸残基(称为“诱饵”残基)处。“诱饵”残基也被称为P1残基，并且被认为模拟酶的正常底物。当P1残基与目标蛋白酶S1位点缔合时，发生RCL的裂解。这与丝氨酸蛋白酶抑因子中的大型构象变化耦合，所述构象变化涉及将RCL快速插入到丝氨酸蛋白酶抑因子的主要结构特征β片层A中。这使蛋白酶与丝氨酸蛋白酶抑因子表面紧密对接和酶结构(包括其活性位点)的失真。RCL插入还大大增加了丝氨酸蛋白酶抑因子的结构稳定性，使得复合物具有刚性，并且因此在与丝氨酸蛋白酶抑因子的共价酰基酶复合物中捕获蛋白酶。原生PAI-1以至少两种不同构象存在，一种是由细胞产生和分泌的活性形式，另一种是随着时间在细胞培养基中累积的非活性或潜伏形式。在血液和组织中，大多数PAI-1呈活性形式；然而，在血小板中发现了活性形式和潜伏形式两者的PAI-1。在活性PAI-1中，RCL暴露在分子表面上，但在与蛋白酶反应时，裂解的RCL整合到β片层A的中心。在潜伏形式中，RCL是完整的，但RCL的整个氨基末端侧不是暴露的，而是作为中心链插入到β片层A中。这解释了潜伏的PAI-1稳定性增加以及其抑制活性缺乏。活性PAI-1在37℃下自发地转化成潜伏形式，半衰期为一小时到两小时，而潜伏的PAI-1可通过用变性剂处理而转换回活性形式。带负电荷的磷脂也可以将潜伏的PAI-1转化成活性形式，表明细胞表面可调节PAI-1活性。输注到兔中的潜伏的PAI-1明显转换成活性形式的观察结果与此假说一致。活性结构与潜伏结构之间的自发可逆的互转化对于PAI-1是独特的，并将其与其它丝氨酸蛋白酶抑因子区分开来；然而，潜伏构象的生物学意义仍然未知。还鉴别了其它非抑制形式的PAI-1。第一种形式是由对活性PAI-1内的一个或多个关键蛋氨酸残基的氧化产生。这种形式与潜伏的PAI-1不同之处在于，它可由特异性还原经过氧化的蛋氨酸残基的酶来部分再活化。PAI-1的氧化失活可能是调节PAI-1的额外机制，并且由嗜中性白细胞或其它细胞局部产生的氧基可能使得PAI-1失活，并且因此促进在感染部位或组织重构区域生成纤维蛋白溶酶。PAI-1还以两种不同的裂解形式存在。如上所述，与蛋白酶复合的PAI-1裂解成其RCL。还可发现其中RCL裂解的未复合的PAI-1，这可能是由于PAI-1-PA复合物的解离或非目标蛋白酶在除P1之外的位点对RCL的裂解所致。这些形式的PAI-1都无法抑制蛋白酶活性；然而，这些形式的PAI-1可能与其它配体相互作用。PAI-1与非蛋白酶配体的相互作用在PAI-1功能方面起到至关重要的作用。PAI-1以高亲和力结合于肝素、细胞粘附蛋白玻连蛋白和内吞性低密度脂蛋白受体(LDL-R)家族成员(如脂蛋白受体相关蛋白(LRP))和极低密度脂蛋白受体(VLDL-R)。这些非蛋白酶相互作用对于PAI-1定位和功能都是重要的，并且很大程度上通过与RCL插入相关的结构变化以构象方式受到控制。在血液中，大多数活性PAI-1以与糖蛋白玻连蛋白复合的形式循环。玻连蛋白的PAI-1结合位点已定位于PAI-1结构中的β片层A边缘上的区域。LDL-R家族成员的结合位点没有得到充分表征，但已被鉴别，其位于与玻连蛋白结合结构域相邻的α螺旋D相关的PAI-1区域中。PAI-1上的肝素结合结构域的位置也已确定。所述位点也位于与抗凝血酶III的肝素结合域同源的区域中的α螺旋D，并且可能与LDL-R家族成员的结合位点重叠。玻连蛋白在血浆中循环并存在于主要处于损伤或重构部位处的细胞外基质中。PAI-1和玻连蛋白似乎具有明显的功能互相依赖性。玻连蛋白稳定了PAI-1的活性构象，从而延长其生物学半衰期。玻连蛋白还使PAI-1对凝血酶的抑制功效增强约300倍。继而，PAI-1与玻连蛋白的结合将其构象从不支持细胞粘附的原生血浆形式改变成具有结合整合素能力的“活化”形式。但是，整合素结合因PAI-1的存在而阻断。如上所述，PAI-1与玻连蛋白的缔合以构象方式受到控制，并且在抑制蛋白酶时，与RCL插入相关的PAI-1的构象变化导致损失对玻连蛋白的高亲和力并且获得对LDL-R家庭成员的亲和力。这是由于RCL插入到PAI-1中，破坏玻连蛋白结合位点，同时暴露仅当PAI-1与蛋白酶复合时才显露的隐藏受体结合位点，其导致PAI-1的相对亲和力以约100,000倍从玻连蛋白移位到LDL-R家族成员并且PAI-1的定位发生从玻连蛋白到细胞受体的后续移位。因此，PAI-1与玻连蛋白和LDL-R的缔合以构象方式受到控制。高PAI-1水平与多种疾病和病症相关。例如，高PAI-1水平与急性疾病(如败血症和心肌梗塞)以及慢性病症(如癌症、动脉粥样硬化和2型糖尿病)相关。此外，高PAI-1水平与心血管疾病相关，其中PAI-1表达在严重的动脉粥样硬化血管中显著增加，并且PAI-1蛋白水平在疾病从正常血管进展到脂肪条纹到动脉粥样硬化斑块的过程中持续升高。PAI-1水平升高也与本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有以下结构的化合物：/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170727 US 62/537,5131.一种具有以下结构的化合物：



其中X是F或Cl，
或其药学上可接受的盐。


2.根据权利要求1所述的化合物或盐，其具有以下结构：





3.根据权利要求1所述的化合物或盐，其具有以下结构：





4.一种具有结构的化合物，或其药学上可接受的盐。


5.一种药物组合物，其包含根据权利要求1到4中任一项所述的化合物或盐或具有结构的化合物或其药学上可接受的盐，以及药学上可接受的赋形剂。


6.根据权利要求5所述的药物组合物，其中所述化合物具有结构或其药学上可接受的盐。


7.一种抑制纤维蛋白溶酶原活化物抑制因子-1(PAI-1)的方法，其包含使PAI-1与有效抑制PAI-1的量的根据权利要求1到6中任一项所述的化合物、盐或组合物接触。


8.一种治疗与异常PAI-1活性相关的病症的方法，其包含向有需要的个体给予有效治疗所述病症的量的根据权利要求1到6中任一项所述的化合物、盐或组合物。


9.根据权利要求8所述的方法，其中所述病症是癌症、败血症、肥胖症、胰岛素抵抗、与脂质代谢异常相关的疾病或病症、与VLDL或LDL水平升高相关的疾病或病症、高胆固醇、增生性疾病或病症、纤维化和纤维化疾病、发炎性肠病、凝血平衡、脑血管疾病、微血管疾病、高血压、痴呆、动脉粥样硬化、骨质疏松、骨质减少、关节炎、哮喘、心力衰竭、心律失常、心绞痛、激素功能不全、阿尔茨海默病、高血压、炎症、败血症、纤维蛋白溶解性病症、中风、痴呆、冠心病、心肌梗塞、稳定型和不稳定型心绞痛、血管疾病、外围动脉疾病、急性血管综合征、血栓形成、血栓形成前、深静脉血栓形成、肺栓塞、脑血管疾病、微血管疾病、高血压、糖尿病、高血糖症、高胰岛素血症、恶性病变、癌前病变、胃肠道恶性肿瘤、脂肪肉瘤、上皮肿瘤和牛皮癣、细胞外基质累积病症、新血管生成、骨髓纤维化、纤维蛋白溶解性障碍、多囊性卵巢综合征、由雌激素缺乏引起的骨质损失、血管生成、新血管生成、骨髓纤维化或纤维蛋白溶解性障碍。


10.根据权利要求9所述的方法，其中涉及血栓形成或血栓形成前的所述疾病或病症是动脉粥样硬化斑块的形成、静脉血栓形成、动脉血栓形成...

【专利技术属性】
技术研发人员：丹尼尔·A·劳伦斯，科里·艾马尔，艾施力·赖因克，世宏·李，
申请(专利权)人：密歇根大学董事会，东密歇根大学，
类型：发明
国别省市：美国;US