治疗性离子通道阻滞剂及其使用方法技术

技术编号:604658 阅读:280 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术描述了基于凯林酮衍生物的各种二价配体。这些衍生物可以用于调节细胞中的钾通道活性、包括在T-细胞中发现的Kvl.3通道等的活性。这些化合物还可以用于治疗或预防自身免疫病和炎性疾病,包括多发性硬化。(*该技术在2023年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及用于调节细胞中的钾通道活性、特别是T细胞中Kv1.3通道活性的化合物。本专利技术还涉及这些化合物在治疗或预防自身免疫病和炎性疾病、包括多发性硬化中的应用,含有这些化合物的药物组合物及其制备方法。
技术介绍
许多自身免疫病和慢性炎性疾病与免疫调节异常有关。诸如系统性红斑狼疮、慢性类风湿性关节炎、多发性硬化和银屑病这类疾病通常出现自身抗体和自我反应性淋巴细胞。多发性硬化为最常见的年轻人的神经疾病。认为该病需要比任何其它年轻成年人的神经疾病花费更多的医疗护理且使他们损失更多的收入。多发性硬化影响神经髓鞘。髓磷脂为包被大部分轴突的隔离物质且通过跳跃传导使信号传导在长距离内快速进行。认为免疫系统的抗体和特化细胞攻击髓磷脂包被层。这一过程导致炎症和瘢痕形成(硬化),其通过形成称作斑块的损害破坏区域中的血管。这些斑块的特征在于被免疫系统细胞浸润。它产生脱髓鞘作用而使快速信号传导丧失。治疗这些自身免疫病和炎性疾病的可能方法是通过抑制T细胞增殖和调节其活化来进行。T-细胞活化的早期阶段可一般分离成前-Ca2+和后-Ca2+事件(Cahalan和Chandy 1997,《最新生物技术观点》(Curr.Opin.Biotechnol.)8749)。在抗原与T-细胞抗原-受体结合后,酪氨酸激酶的活化和肌醇1,4,5-三磷酸的产生导致Ca2+流入和胞质Ca2+浓度上升。这种Ca2+上升使磷酸酶钙调磷酸酶活化,然后使胞质定位的转录因子(N-FAT)去磷酸化,使得它能够累积在细胞核中并结合白细胞介素-2基因的启动子元件。基因转录与包括蛋白激酶C和ras活化的平行过程共同使淋巴因子分泌并导致淋巴细胞增殖。某些基因需要长期持续的Ca2+信号,而其它基因仅需要短暂的Ca2+升高。此外,抗原呈递部位上的T-细胞的Ca2+固定有助于强化T-细胞与抗原呈递细胞之间的相互作用且由此有利于细胞之间的局部信号传导。离子通道基于T-淋巴细胞的Ca2+信号。Ca2+离子借助于称作贮存操作的Ca2+通道或钙释放激活的Ca2+通道的通道通过质膜。两种不同类型的钾通道间接决定钙进入的驱动力。第一种为电压控制的Kv1.3通道(Cahalan 1985,《生理学杂志》(J.Physiol.)385197;Grissmer1990,《美国国家科学院学报》(Proc.Natl.Acad.Sci.USA)879411;Verheugen 1995,《遗传生理学杂志》(J.Gen.Physiol.)105765;Aiyar 1996,《生物化学杂志》(J.Biol.Chem.)27131013;Cahalan和Chandy 1997,《最新生物技术观点》(Curr.Opin.Biotechnol.)8749),第二种为中间体传导钙活化的钾通道IKCa1(Grissmer 1993,《遗传生理学杂志》(J.Gen.Physiol.)102601;Fanger 1999,《生物化学杂志》(J.Biol.Chem.)2745746;Rauer 1999,《生物化学杂志》(J.Biol.Chem.)27421885;VanDorpe 1998,《生物化学杂志》(J.Biol.Chem.)27321542;Joiner 1997,《美国国家科学院学报》(Proc.Natl.Acad.Sci.USA)9411013;Khanna1999,《生物化学杂志》(J.Biol.Chem.)27414838;Lodgson 1997,《生物化学杂志》(J.Biol.Chem.)27232723;Ghanshani 1998,《基因组》(Genomics)51160)。当这些钾通道开放时,产生的K+外向流量使膜超极化,由此促进Ca2+进入,这是下游活化过程绝对需要的(Cahalan和Chandy 1997,《最新生物技术观点》(Curr.Opin.Biotechnol.)8749)。人T-淋巴细胞中主要的电压控制通道由Shaker-相关基因Kv1.3编码。Kv1.3的特征广泛在于分子和生理水平上且主要通过维持静息T-淋巴细胞的静息膜电位在控制T-淋巴细胞增殖方面起重要作用。抑制这种通道使细胞膜去极化而足以减少Ca2+流入且由此防止下游活化过程。有利的是Kv1.3通道几乎仅位于T-淋巴细胞中。因此,属于选择性Kv1.3阻滞剂的化合物由此是作为免疫抑制剂用于预防移植物排斥和治疗自身免疫病和炎性疾患的有潜力的治疗剂。可以单独或与诸如选择性IKCa1阻滞剂或环孢素这类其它免疫抑制剂联合使用它们以便实现协同作用和/或降低毒性、尤其是环孢素的毒性。目前存在许多抑制淋巴细胞增殖、但具有不良副作用的非选择性K通道。其它K通道存在于包括心和脑在内的广泛组织中且一般阻断这些通道是不理想的。美国专利US 5,494,895中公开了39个氨基酸的肽、即蝎肽玛格毒素作为存在于人淋巴细胞中的Kv1.3通道的选择性抑制剂和探针且还作为免疫抑制剂的应用。然而,该化合物的应用因其显著的毒性而受到限制。国际专利申请公开号WO 97/16438和WO 09/716437以及美国专利US 6,051,590中描述了三萜、correolide和相关化合物作为免疫抑制剂在治疗受Kv1.3抑制影响或因其加剧的疾病中的应用。美国专利US 6,077,680中描述了来源于海葵种类的DNA片段和蛋白质,更具体地描述了来自Stichodactyla helianthus的ShK毒素。发现ShK毒素阻断Kv1.1、Kv1.3、Kv1.4和Kv1.6,但发现突变体ShK-K22DAP选择性阻断Kv1.3。令人遗憾的是,这种突变体对临床应用而言不够稳定。已经证实ShK毒素既可以预防又可以治疗用于人多发性硬化的动物模型Lewis大鼠的实验性自身免疫性脑脊髓炎(Beeton等2001,《美国国家科学院学报》(Proc.Natl.Acad.Sci.USA)9813942),它通过选择性靶向由髓磷脂抗原MBP(髓磷脂碱性蛋白)长期活化的T-细胞来进行。相同研究也表明长期活化的致脑炎大鼠T细胞表达特征在于高表达Kv1.3通道(约1500/细胞)和低数量IKCa1通道(约120/细胞)的独特通道表型。这种通道表型不同于在休眠和剧烈活化细胞中观察到的通道表型且可以为长期活化的大鼠T-淋巴细胞的功能相关标记。近来发现凯林酮,即取代的苯并呋喃且为来自某些植物的天然产物和8-甲氧基补骨脂素(8-MOP)对Kv1.3通道具有阻断活性,这两者均为商购产品。 凯林酮 8-甲氧基补骨脂素凯林酮、8-MOP及其四聚化变化形式由Poster(文摘No.1078)在美国生理学协会(American Physiological Society)在Colorado的Snowmass举行的会议上描述(《生理学家》(The Physiologist)42A12(1999))。作者测试了将两个活性单位与间隔基连接是否可以改善活性。认为某些二价衍生物无效,而认为其它二价衍生物阻断Kv1.3通道,但因其对水解极为敏感(极不稳定)和高亲油性而缺乏治疗实用性(在临床条件下溶解度极低)。专利技术概述本专利技术在第一个方面中涉及通式I的化合物或其盐或其药物上可接受的衍生物 式I 其中R1、本文档来自技高网...

【技术保护点】
式Ⅰ的化合物或其盐或其药物上可接受的衍生物:***Ⅰ其中R↓[1]、R↓[2]、R↓[3]和R↓[4]独立地选自氢、羟基、任选取代的烷基、任选取代的烷氧基、任选取代的链烯基、任选取代的炔基、任选取代的卤代烷基、任选取代的 环烷基、任选取代的芳基、任选取代的芳烷基、任选取代的环烷基烷基、氰基、卤素、烷氧羰基、烷基羰基氧基、烷基酰胺基、硝基和烷氨基;连接基为在所连接的两个芳族环之间提供6-11个原子的间隔的二价间隔基,经测定跨过两个芳族环之间的最短途经; A和B为独立地选自任选取代的5-7元芳族、杂芳族和非芳族杂环的稠合环;R↓[5]和R↓[6]独立地选自-C(O)R↓[7]、-C(NR↓[7])R↓[7]和-C(S)R↓[7],其中R↓[7]各自独立地选自氢、烷基、烷氧基和 羟基;条件是当R↓[5]和R↓[6]为-C(O)CH↓[3]、环A和B为未被取代的呋喃基且连接基为-O-CH↓[2]-C↓[6]H↓[4]-CH↓[2]-O-时,R↓[1]、R↓[2]、R↓[3]或R↓[4]中的至少一个不为甲氧基。

【技术特征摘要】
AU 2002-3-20 PS12721.式I的化合物或其盐或其药物上可接受的衍生物 其中R1、R2、R3和R4独立地选自氢、羟基、任选取代的烷基、任选取代的烷氧基、任选取代的链烯基、任选取代的炔基、任选取代的卤代烷基、任选取代的环烷基、任选取代的芳基、任选取代的芳烷基、任选取代的环烷基烷基、氰基、卤素、烷氧羰基、烷基羰基氧基、烷基酰胺基、硝基和烷氨基;连接基为在所连接的两个芳族环之间提供6-11个原子的间隔的二价间隔基,经测定跨过两个芳族环之间的最短途经;A和B为独立地选自任选取代的5-7元芳族、杂芳族和非芳族杂环的稠合环;R5和R6独立地选自-C(O)R7、-C(NR7)R7和-C(S)R7,其中R7各自独立地选自氢、烷基、烷氧基和羟基;条件是当R5和R6为-C(O)CH3、环A和B为未被取代的呋喃基且连接基为-O-CH2-C6H4-CH2-O-时,R1、R2、R3或R4中的至少一个不为甲氧基。2.权利要求1的化合物,其中环A和B独立地选自任选取代的异噁唑基、噁唑基、咪唑基、噻唑基、异噻唑基、吡啶基、呋喃基、嘧啶基、吡唑基、吡咯基、哒嗪基、呋喃基和苯硫基。3.权利要求1或2的具有式II的化合物或其盐或其药物上可接受的衍生物 其中R1、R2、R3、R4、连接基、A和B如上述所定义,且R7各自独立地选自烷基或烷氧基,条件是当R5和R6为-C(O)CH3、环A和B为未被取代的呋喃基且连接基为-O-CH2-C6H4-CH2-O-时,R1、R2、R3或R4中的至少一个不为甲氧基。4.权利要求3的具有式IIIa或IIIb的化合物或其盐或其药物上可接受的衍生物 其中R1、R2、R3、R4、R7和连接基如权利要求3中所定义;Z各自独立地选自O、S、NH和N(低级烷基);R9和R10各自独立地选自氢、羟基、任选取代的烷基、任选取代的烷氧基、任选取代的链烯基、任选取代的炔基、任选取代的卤代烷基、任选取代的环烷基、任选取代的芳基、任选取代的芳烷基、任选取代的环烷基烷基、氰基、卤素、烷氧羰基、烷基羰基氧基、烷基酰胺基、硝基和烷氨基;虚线表示任选存在的键;条件是当R7均为CH3、R9和R10各自为氢、Z各自为O、两虚线表示键且连接基为-O-CH2-C6H4-CH2-O-时,R1、R2、R3或R4中的至少一个不为甲氧基。5.权利要求1-4中任意一项的化合物,其中连接基为二价基团,它为带有6-11个碳原子的任选取代的亚烷基,经测定跨过两个芳族环之间的最短途经,其中(a)任选地,桥连部分中一个或多个亚甲基可被O、S或NRa替代,其中Ra选自氢或低级烷基;和(b)任选地,桥连部分中一个或多个亚甲基(-CH2-)部分被形成环结构部分的原子替代;和(c)任选地,桥连部分包括一个或多个不饱和位置,其中两个相邻的亚甲基被不饱和位置替代。6.权利要求5的化合物,其中所述的连接基为式-X-(CH2)n-X-的二价部分,其中X各自相同或不同且选自O、S和NRa(其中Ra独立地为氢或低级烷基),其中n为4-9的整数;且亚甲基部分任选被取代且任选包括一个或多个不饱和位置。7.权利要求5的化合物,其中所述的连接基为式-X-(CH2)p-Y-(CH2)q-X-的任选取代的二价部分,其中X独立地选自O、S和NRa(其中Ra独立为氢或低级烷基),p和q为等于或大于1的整数;通过用不饱和位置替代两个相邻的亚甲基使-(CH2)p-和-(CH2)q-部分任选引入了一个或多个不饱和位置;Y选自任选取代的芳族环;-S-S-;-O-;-C(O)-;-C(O)O-;和-NRbC(O)-,其中Rb为氢或低级烷基。8.权利要求7的化合物,其中Y为任选取代的苯基部分。9.权利要求6-8中任意一项的化合物,其中X各自为-O-。10.权利要求3的具有式IV的化合物或其盐或其药物上可接受的衍生物 其中R1、R2、R3、R4、R7、R9、R10、Z和虚线如权利要求3所定义,且X各自独立为选自S、O、NH和N(低级烷基)的杂原子,R11为在与所连接的杂原子X之间的最短间距上带有4-9个原子的二价基团;条件是当R7各自为CH3、Z各自为O、R9和R10各自为氢、X各自为O且R11为-CH2-C6H4-CH2-时,R1、R2、R3或R4的至少一个不为甲氧基。11.权利要求10的具有式V的化合物或其盐或其药物上可接受的衍生物 其中R7、R9、R10和R11各自如权利要求10中所定义,且R12和R14独立地选自H、OH、氰基、卤素、硝基和任选取代的基团,这些基团选自烷基、链烯基、烷氧基、任选取代的炔基、卤代烷基、环烷基、芳基、芳烷基、环烷基烷基、烷氧羰基、烷基羰基氧基、烷基酰胺基和烷氨基;R13和R15独立地选自H、OH和任选取代的基团,这些基团选自烷基、烷氧基、芳氧基、杂芳氧基、烷基羰基氧基和芳基羰基氧基;条件是当R7为甲基、R9和R10为H且R11为-CH2C6H4CH2-时,R12、R13、R14和R15的至少一个不为甲氧基。12.权利要求11的具有式VI的化合物或其盐或其药物上可接受的衍生物 其中R9、R10、R11、R12、R...

【专利技术属性】
技术研发人员:JB贝尔H伍尔夫AJ哈维RS诺顿GK钱迪
申请(专利权)人:沃尔特及伊莱萨霍尔医学研究院
类型:发明
国别省市:AU[澳大利亚]

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