抑制“干扰素基因刺激蛋白”依赖性信号传导的组合物和方法
【专利说明】抑制"干扰轰基因刺激蛋白"依赖性信号传导的组合物和方 法
[0001]本申请要求2013年5月18日提交的美国临时申请61/825, 009和2013年11月 8日提交的美国临时申请61/902, 125的优先权，运两个申请中的每个在此W引用的方式整 体并入。
[000引发明背景
[0003] W下发明背景讨论仅用于辅助读者理解本发明而并非承认描述或构成本申请的 现有技术。
[0004] 人免疫系统一般可分为两个部分，称为"先天免疫"和"获得性免疫"。免疫系统的 先天部分经由许多可溶性因子，包括补体系统和趋化因子/细胞因子系统；和许多特化细 胞类型，包括肥大细胞、巨隧细胞、树突细胞值C)和天然杀伤细胞主要负责初次炎症反应。 相反，获得性免疫部分设及延迟且持续较长的抗体反应连同在针对抗抗原的免疫记忆中起 关键作用的CD8+和CD4+细胞反应。免疫系统的第=部分可被鉴定为设及丫 5T细胞和具 有有限T细胞受体库的T细胞，如NKT细胞和MMT细胞。
[0005] 为了对抗原进行有效免疫反应，抗原呈递细胞（APC)须在适合的血IC情况下处理 抗原并将其展示给T细胞，运随后将产生具有细胞毒性的辅助T细胞的T细胞刺激。在抗 原呈递后，在APC和T细胞上的协同刺激分子须发生成功相互作用，否则激活将被中止。 GM-CSF和IL-12在许多肿瘤模型中用作有效促炎性分子。例如，GM-CSF诱导骨髓样前体细 胞增殖并分化为树突细胞值C)，尽管其它信号是激活其成熟为T细胞激活所需的有效抗原 呈递细胞所必要的。有效免疫疗法的障碍包括对可限制适当量和适当功能的细胞毒性CD8T 细胞诱导的标祀抗原耐受、所生成的T细胞对恶性细胞部位运输不佳和诱导T细胞反应不 持久。
[0006] 吞隧肿瘤细胞碎片的DC加工主要组织相容性复合体（MHC)呈递所用的材料、上调 协同刺激分子的表达并迁移至区域淋己结W刺激肿瘤特异性淋己细胞。运个途径导致对肿 瘤相关抗原反应的CD4+和CD8+T细胞的增殖和激活。实际上，运些细胞可频繁地在患者的 血液、淋己样组织和恶性病变中检测到。
[0007] 对免疫逃避潜在机制的新见解，连同通过直接或间接与免疫检查点抑制剂或其它 疗法组合加强治疗性疫苗的效能的组合治疗方案已用作开发诱导有效抗肿瘤免疫性的疫 苗的基础。CDN环-二-AMP(由单核细胞增生李斯特氏菌（listeriamono巧togene)产生） 和其类似物环-二-GMP(由嗜肺军团菌化egionellapneumo地ila)产生）被宿主细胞识 别为PAMP(病原体相关分子模式），其结合至称为STING的PRR(病原体识别受体）。STING 是宿主哺乳动物细胞的细胞质中的衔接蛋白，其激活TANK结合激酶灯BK1) -IRF3信号传 导轴，从而导致诱导有力激活先天免疫的IFN-P和其它IRF-3依赖性基因产物。现已了解 STING是宿主胞质监督途径的组分，其感测细胞内病原体感染并响应地诱导IFN-P产生， 从而导致出现由抗原特异性CD4和CD8T细胞W及病原体特异性抗体组成的适应性保护性 病原体特异性免疫反应。环嚷岭二核巧酸的实例详细地描述于例如美国专利第7, 709458 号和第 7, 592, 326 号；W02007/054279 ;和Yan等人，Bioorg.Med.ChemLett. 18:5631(2008) 中，运些文献中的每个在此W引用的方式并入。
[0008] 仍需要改良的免疫策略用组合物和方法来治疗可能对于传统治疗方法而言难W 解决的疾病诸如癌症。 发明概要
[0009] 本发明的目的是提供用于癌症治疗的组合疗法。
[0010] 在第一方面，本发明提供组合物，其包含：
[0011] 抑制干扰素基因刺激蛋白（"STING")依赖性I型干扰素产生的一种或多种环嚷 岭二核巧酸（"CDN")。如下文所描述，许多CDN可用于本发明中。优选的环嚷岭二核巧酸 包括，但不限制于c-di-AMP、c-di-GMP、c-di-IMP、C-AMP-GMP、C-AMP-IMP、C-GMP-IMP和其 类似物中的一种或多种。运个列表并不W在限制。
[0012] 根据本发明的环嚷岭二核巧酸的一般结构如下：
其中Rl和R2的每个是嚷岭，且结构 ，
意在反映憐酸醋键可W针对核糖的2'或3'位置，且不参与环键的2'或 3'位置中的另一个是-0H。因此，本发明涵盖2'，5'，2'，5'CDN、2'，5'，3'，5'CDN和 3'，5'，3'，5'CDN。举例来说，具有3' -5'键的c-di-GMP是指上述分子，其中Rl和R2的 每个是鸟嚷岭且每个憐酸醋键是3'至5'的。
[0014] 出于本发明的目的，运个一般结构被进一步修饰W引入赋予抑制STING依赖性信 号传导，且从而抑制STING依赖性I型干扰素产生的能力的取代基。举例来说，本发明提供 包含W下化合物的组合物：
其中每个X独立地是O或S，且R3和R4各自 独立地是H或具有1至18个碳和O至3个杂原子的任选取代的直链烷基、具有1-9个碳 的任选取代的締基、具有1-9个碳的任选取代的烘基，或任选取代的芳基，其中取代当存 在时可独立地选自由W下组成的组：Cle烷基直链或支链、苄基、面素、立面甲基、C1e烧氧 基、-N02、-畑2、-0H、= 0、-COOR'其中R'是H或低级烷基、-CHzOH和-〇)畑2,其中R3和R4 不都是H。
[0016] 在优选实施方案中，R3和R4中的一个或两个独立地是具有1至18个碳的未取代 直链烷基、具有1-9个碳的未取代締基、具有1-9个碳的未取代烘基或未取代芳基。在某些 实施方案中，R3和R4中的一个或两个是取代或未取代的締丙基、烘丙基、高締丙基、高烘丙 基、甲基、乙基、丙基、异丙基、异下基、环丙基甲基或苄基。在某些实施方案中，R3和R4中 的一个但非全部提供前药离去基团，诸如通过细胞醋酶移除的脂族醋。
[0017] 在某些实施方案中，每个X是S。在优选实施方案中，当每个X是S时，所述组合物 包含一个或多个大体上纯的Sp,Sp、化，化、Sp,化或化，Sp立体异构体。
[0018] 在某些实施方案中，Rl和R2中的每个独立地选自由W下组成的组：腺嚷岭、鸟嚷 岭、肌巧和黄嚷岭或其类似物。优选地，Rl和R2中的每个独立地是腺嚷岭或鸟嚷岭。
[0019] 如下文所描述，根据本发明的环嚷岭二核巧酸组合物相比于具有3' -5'键的 c-di-GMP可抑制STING-依赖性I型干扰素产生至少2倍，且更优选5倍或10倍，或更大。
[0020] 本发明的组合物可通过各种的肠胃外和非肠胃外途经按含有药学上可接受的载 体、助剂和媒介物的制剂形式施用给有需要的个体。优选途经是肠胃外施用，且包括但不限 制于，皮下、静脉内、肌内、动脉内、真皮内、銷内和硬膜外施用的一种或多种。特别优选的是 通过皮下施用而施用。优选的药物组合物被配制成水性、脂质体或水包油乳液。示例性组 合物描述在下文。
[0021] 在有关方面，本发明设及抑制或减轻个体的免疫反应的方法，其包括将根据本发 明的组合物施用给有需要的个体。在其它有关方面，本发明设及抑制或减轻个体中的I型 干扰素产生的方法，其包括将根据本发明的组合物施用给有需要的个体。可利用本发明组 合物治疗的自体免疫疾病的实例包括但不限制于，斑秀、自体免疫溶血性贫血、自体免疫 性肝炎、皮肌炎、糖尿病（1型）、自体免疫幼年特发性关节炎、肾小球性肾炎、格雷夫斯病 (Graves'disease)、格林-己利综合征（Guillain-Barr^syn化ome)、特发性血小板减少性 紫齋、狼疮、重症肌无力、一些形式的屯、肌炎、多发性硬化、天瘤疮/类天胞疮、恶性贫血、结 节性多动脉炎、多肌炎、原发性胆汁性肝硬化、牛皮癖、类风湿性关节炎、硬皮病/全身性硬 化、舍格伦综合征（SjGgrerfssyn化ome)、全身性红斑狼疮、一些形式的甲状腺炎、一些形 式的葡萄膜炎、白齋风和伴随多血管炎的肉芽肿病（韦格纳氏，Wegener'S)。
[0022] 在其它实施方案中，本文描述的方法可包括向哺乳动物施用有效量的本发明大体 上纯的CDN用于治疗可从化1向化2免疫转移获得临床益处的病症。细胞介导免疫（CMI) 与产生细胞因子IL-2、干扰素（IFN)-丫和肿瘤坏死因子灯NF)-a的TH1CD4巧淋己细胞相 关。相反，体液免疫与产生比-4、比-6和比-10的T肥CD4+T淋己细胞相关。向rai反应的 免疫偏离一般产生细胞毒性T细胞淋己细胞（CTL)、天然杀伤（NK)细胞、巨隧细胞和单核细 胞激活。通常，Thl反应对于细胞内病原体（在宿主细胞内的病毒和细菌）和肿瘤更为有 效，而化2反应对于细胞外细菌、寄生虫包括蠕虫和毒素更为有效。据信I型干扰素（IFN-I) 介导了内毒素血症和败血症的致死效应，并因此本发明的方法和组合物可用于败血症的治 疗。此外，预期先天免疫的激活使1型和2型辅助T细胞帅1/化2)免疫系统平衡正常化 并抑制导致免疫球蛋白（Ig化依赖性过敏和过敏性哮喘的Th2型反应的过度反应。
[0023] 附图简述
[0024] 图1描绘环嚷岭二核巧酸（"CDN")介导的信号传导。CDN(例如c-di-AMP或 c-di-GM巧通过结合至胞质衔接蛋白STING(干扰素基因刺激蛋白），并诱导通过TBK-I/ IRF-3途径的信号传导来诱导IFN-P产生，导致DC通过结合至IFN受体和随后信号传导而 自分泌和旁分泌激活。
[002引 图 2 描绘 2' -0-烘丙基-环-A(2'，5' )pA(3'，5' )P(2' -0-烘丙基-MkCDA)合 成的合成方案。
[0026] 图3A描绘2' -0-烘丙基-ML-CDA(化合物8)的电NMR分析结果。
[0027] 图3B描绘2' -0-烘丙基-MkCDA (化合物8)的3ip NMR分析结果。
[002引图3C描绘2 ' -0-烘丙基-MkCDA(化合物8)的COSY化5-6.Sppm-IH轴）分析结 果。
[0029] 图3D描绘2' -0-烘丙基-ML-CDA(化合物8)的HMBC(3. 5-6. 5ppm-iH轴）分析结 果。
[0030]图 3E描绘 2' -0-烘丙基-MkCDA(化合物 8)的分析型HPLC(2-20 %ACN/1OmM TEAA缓冲液-20分钟）分析结果。
[0031] 图4描绘c-[G(2'，5'）pG(3'，5'）p]和二硫代核糖0取代的衍生物。
[003引图5描绘C-[A(2'，5'）pA(3'，5'）p]和二硫代核糖0取代的衍生物。
[0033]图6描绘c-[G(2'，5'）pA(3'，5'）p]和二硫代核糖0-取代的衍生物。
[0034]图 7 描绘 2' -0-烘丙基-环-[A(2'，5'）pA(3'，5'）p](2' -0-烘丙基-MkCDA) 对STING-依赖性I型干扰素激活的抑制。
[00对发明详述
[0036] 本发明设及抑制最近发现称为STING(干扰素基因刺激蛋白）的细胞质受体处的 信号传导的新型环二核巧酸（CDN)化合物的用途。具体来说，本发明的CDN是W包含抑制 STING依赖性TBKl激活和所导致的I型干扰素产生的一种或多种环嚷岭二核巧酸的组合物 的形式提供。
[0037]CDN环-二-AMP(由单核细胞增生李斯特氏菌产生）和其类似物环-二-GMP(由 嗜肺军团菌产生）被宿主细胞识别为PAMP(病原体相关分子模式），其结合至称为STING的 PRR(病原体识别受体）。STING是宿主哺乳动物细胞细胞质中的衔接蛋白，其激活TANK结 合激酶灯BKD-IRF3信号传导轴，从而导致诱导有力激活先天免疫的IFN-丫和其它IRF-3 依赖性基因产物。现已了解STING是宿主胞质监督途径的组分，其感测细胞内病原体感染 并响应地诱导IFN产生，从而导致出现由抗原特异性CD4和CD8T细胞W及病原体特异性抗 体组成的适应性保护性病原体特异性免疫反应。
[0038] 在自体免疫疾病的情况中，运个途径的抑制剂可提供W前未被利用的新型治疗途 经。
[0039] 定女
[0040] 如本文针对人、哺乳动物、哺乳动物受试者、动物、兽医学受试者、安慰剂受试者、 研究受试者、实验受试者、细胞、组织、器官或生物流体所使用的"施用"是指（不限制于）使 外源性配体、试剂、安慰剂、小分子、药学制剂、治疗剂、诊断剂或组合物接触受试者、细胞、 组织、器官或生物流体等。"施用"可指例如治疗、药物代谢动力学、诊断、研究、安慰剂和实 验方法。