本发明涉及一种新型雌激素相关受体α抑制剂及其医学用途。
背景技术：
雌激素在生物体的生长、发育、代谢过程中均发挥着重要的作用，其水平异常也可能是某些肿瘤发生的诱因。雌激素通过与靶细胞内的特异性核受体-雌激素受体(Estrogen receptor，ER)α和β结合来调节其生理效应。有研究发现，一类无需与配体结合即可产生生物学功能的孤儿核受体-雌激素相关受体(Estrogen-related receptor，ERR)也参与了雌激素的复杂信号转导体系，并与雌激素引起的疾病密切相关。
ERR与ER同属第3类核受体，主要包括3种亚型：ERRα(NR3B1)、ERRβ(NR3B2)、ERRγ(NR3B3)。其中，ERRα是由Giguere等首次以ERα的DNA结合域(DBD)的cDNA为探针筛选而来。ERRα编码基因位于人染色体11q13位点，全长约20kb，包括7个外显子和6个内含子，外显子2和3编码了其高保守的DBD。(相关文献：Giguere V，et al.Nature，1988，331(6151)：91-94)
ERRα主要包含3个功能域：N端结构域(N terminal domain，NTD)、DBD、C端配体结合域(Ligand binding domain，LBD)。NTD中包含了活化功能区1(Activation function 1，AF1)，LBD中包含了AF2。保守度较低的NTD主要参与转录后的共价修饰，如磷酸化及小泛素相关修饰。ERRα的DBD中含有2个锌指结构，用于识别和结合靶基因DNA中调控区域的特殊序列。位于C端高保守的LBD包含1个配体结合口袋，用于受体二聚化；而A主要通AF2过与一些辅活化子[如过氧化物酶体增殖因子受体γ辅活化子1α(Peroxisome proliferator-activated receptorγcoactivator 1α和1β，PGC-1α和PGC-1β)]或辅阻遏子[如受体相互作用蛋白140(Receptor interacting protein 140，RIP140)]等发生功能性相互作用，来调节核受体的转录活性。序列分析发现，ERRα与经典ER在DBD和LBD区域均有较高的同源性：ERRα与ERα在DBD区域的同源性达到68％，在LBD区域的同源性达到了33％，这样的结构特征为ERRα参与雌激素的信号转导提供了结构基础。(相关文献：Giguere V. Trends Endocrinol Metab，2002，13(5)：220-225；Stein RA，et al.Endocr Relat cancer，2006，13(Suppl 1)：S25-S32)
ERRα在组织中的表达较广，且从胚胎发育期到成体期均有表达。在心脏、肠道、脑、脊髓、棕色脂肪、骨骼、肾和子宫内膜癌细胞中均能检测到ERRα；ERRα在心、肾、肠、棕色脂肪等能量高需组织中的表达水平较高，而在肝、肺、阴道等器官中的表达水平较低。ERRα在成体组织中几乎无所不在，这就意味着它参与了许多生理过程，特别是由ERα参与调控的生理过程，并且影响ERα的信号通路。
ERα与ERRα均能以二聚体形式与雌激素反应元件(Estrogen response element，ERE)结合来发挥其生物学效应，而ERRα还能以单体形式与雌激素相关受体反应元件(Estrogen-related receptor response element，ERRE)结合。有研究发现，ERRα能通过与ERα形成异源二聚体者与ERα竞争结合ERE，在某些基因对雌激素应答的过程中发挥效应。此外，ERα二聚体也能识别功能性ERRE，因此ERα与ERRα的信号通路几乎完全重叠。(相关文献：Johnston SD，et al.Mol Endocrinol，1997，11(3)：342-352)。
早期对ERRα的研究主要集中在糖代谢、脂肪代谢等生理过程，ERRα与一些代谢性疾病的发生相关，如肥胖、糖尿病、骨质疏松等。ERRα在机体中参与的代谢过程主要有糖代谢、脂代谢、线粒体氧化代谢及自适应能量代谢。在糖代谢中，ERRα主要通过对糖异生代谢途径与线粒体中糖衍生化丙酮酸盐进入三羧酸循环(Tricarboxylic acid cycle，TCA)的调控，从而发挥其在糖代谢中的调控作用。在脂代谢中，许多调控线粒体脂肪酸β氧化通路的基因(如中链乙酰辅酶A脱氢酶、丙二酰辅酶A脱羧酶)都是ERRα的靶基因。在线粒体氧化代谢过程中，ERRα通过与辅活化子PGC-1α作用来控制靶基因的启动子，使调控氧化磷酸化的基因表达上调，从而调控线粒体氧化代谢。在机体受到外界环境的恶劣变化(如寒冷、饥饿)时，ERRα的上调能使机体作出能量产生与利用的反馈，并达到最佳的适应状态。
近年来越来越多的研究表明，ERRα与雌激素引起的乳腺癌、子宫内膜癌等雌激素依赖性肿瘤密切相关。此外，众多非雌激素依赖性肿瘤如胃腺癌、结直肠癌等的发生也与ERRα 的表达相关。ERRα在乳腺癌、卵巢癌、子宫内膜癌、前列腺癌、结肠癌等癌症中高表达，是预后不良的生物标识。原因可能是，一方面，ERRα可以竞争性结合雌激素反应元件ERE，参与雌激素的信号转导，这与ER阴性的乳腺癌、子宫内膜癌等肿瘤密切相关；另一方面，ERRα维持癌细胞的高能量代谢状态，通过瓦氏效应(Warburg effect)促进肿瘤生长和转移，介导癌症血管生成，调节肿瘤微环境。(相关文献：Kraus RJ，et al.J Biol Chem，2002，277(27)：24826-24834；Fujimoto J，et al.J Steroid Biochem Mol Biol，2009，116(1-2)：71-75；Cavallini A，et al.Eur J Cancer，2005，41(10)：1487-1494)
有研究表明，ERRα抑制剂XCT790(1a，表1)能有效降低ERRα高表达的前列腺癌的低氧耐受情况；当引入siRNA靶向ERRα时，能有效抑制结肠癌细胞的增殖、葡萄糖摄取和葡萄糖介导的脂肪生成。因此，ERRα可能是一个潜在的治疗相关肿瘤的新靶点，开发ERRα的小分子抑制剂在癌症的个性化治疗方面有潜在的应用价值。(Zou C，et al.J Pathol，2014，233：61-73；Bernatchez G，et al.Carcinogenesis，2013，34：2253-2261)
目前已报道的ERRα小分子抑制剂有：XCT-790(1a)、噻唑烷-2，4-二酮类化合物1b、吲哚类化合物1c、黄酮类化合物山奈酚1d、三氮唑类化合物1e和甾体类1f等(结构式如下)。由于疗效和安全性的原因，上述抑制剂中尚未有被批准的上市抗肿瘤药物。因此，研制更安全有效的新型ERRα抑制剂具有迫切的临床需求。
技术实现要素：
本发明需要解决的技术问题是提供一种新型雌激素相关受体α(ERRα)抑制剂。解决上述技术问题的技术方案如下：
本发明提供一种新型ERRα抑制剂，它是式I化合物或其药学上可接受的盐或溶剂化物：
本发明另一目的是提供式I化合物或其药学上可接受的盐或溶剂化物在治疗肿瘤疾病中的应用。
优选地，所述肿瘤疾病为以下疾病中的任一种：(1)乳腺癌；(2)宫颈癌；(3)子宫内膜癌；(4)卵巢癌；(5)前列腺癌；(6)胃癌；(7)结肠癌。
本发明还提供一种预防或治疗上述肿瘤疾病的药物组合物，所述药物组合物中含有治疗有效量的式I化合物或其药学上可接受的盐或溶剂化物作为活性成分和药学上可接受的载体。
本发明采用上述技术方案，与现有技术相比，式I化合物可能成为治疗相关肿瘤疾病的新药物分子，具有广阔的应用前景。
本发明还提供了式I化合物的制备方法。具体合成路线如下所示：
起始原料化合物1的制备参照中国专利申请201210420988.8。式I化合物的具体合成步骤参见实施例2。
附图说明
图1为本发明的式I化合物对分子水平ERRα抑制结合实验(时间分辨荧光共振能量转 移技术，TR-FRET)结果。
具体实施方式
下面通过实施例具体说明本发明的内容。在本发明中，以下所述的实施例是为了更好的阐述本发明，并不是用来限制本发明的范围。
实施例1
使用时间分辨荧光共振能量转移的检测技术(Time-Resolved Fluoresence Resonance Energy Transfer Assay，TR-FRET Assay)在分子水平上测试本发明的化合物对ERRα的竞争结合活性。
本实施例阐明了本发明涉及的化合物可以有效地抑制ERRα与辅助激活因子PGC-1α的结合，说明本发明所涉及的化合物竞争性结合ERRα(分子水平)。TR-FRET是本领域工作人员熟悉的技术。
FRET(Fluoresence Resonance Energy Transfer)即荧光共振能量转移，是基于两个荧光集团(供体和受体)的能量转移。在两个荧光集团靠近的情况下，生物大分子间相互作用可以用带有荧光标签和两者之间的能量转移来测定。当两个基团靠得足够近时，激发源(如flash lamp或者激光)激发荧光供体，可以引起能量转移至受体，从而受体发出特定波长的荧光。
TR-FRET与FRET相比，常用于药物的筛选，我们用LanthaScreenTMEstrogen Related Receptor alpha TR-FRET Coactivator Assay用来分析ERRα的LBD区与辅助激活因子PGC-1α的相互作用，当ERRα的LBD区与它的反向激动剂XCT-790结合之后，构象发生变化，与辅助激活因子PGC-1α的结合力减弱，在520nm的信号减弱，因此可以用来筛选与ERRα竞争结合的化合物。
具体操作如下：
加30μl的1M DTT到5.97ml的TR-FRET辅助调节因子缓冲液G中，配成完全缓冲液G；
加DMSO到上述完全缓冲液G中，配成DMSO终浓度为2％的溶液作为阴性对照，在384孔板中加入10μl该溶液；
用DMSO按一定比例逐级稀释本发明中的式I化合物和XCT-790，稀释为12个浓度梯度；
用完全缓冲液G将上述梯度稀释液再稀释50倍；
混匀后，将上一步骤中的化合物溶液转移10μl至384孔板中；
用预冷的完全缓冲液G制备4×ERRα-LBD(20nM)缓冲液；
取5μl上述4×ERRα-LBD缓冲液加入384孔板中；
室温下用完全缓冲液G制备4×荧光素标记的PGC-1α(2μM)和4×Tb-GST抗体(20nM)的混合溶液；
取5μl上述制备好的荧光抗体混合液加入384孔板；
轻轻摇晃混匀后，将384孔板避光室温孵育1h；
借助仪器PerkinElmer Envision检测520nm和495nm处的波长，以发射强度比值(520/495)计算化合物对ERRα的竞争结合活性；
实验结果表明，本发明涉及的式I化合物可以剂量依赖性地拮抗ERRα与PGC-1α的结合，表明式I化合物可以显著地抑制ERRα(IC50＝3.46μM)，结果见附图1。
实施例2
式I化合物的制备
步骤1、化合物2的制备
将3β-羟基齐墩果烷-13(18)-烯-28-羧酸(1)(20g，0.044mol)溶于THF(600mL)，分批加入LiAlH4(7g，0.183mol)。回流条件下搅拌1.5小时。加入甲醇和水淬灭，用乙酸乙酯萃取，合并有机层，饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥。旋干后经硅胶柱层析得白色固体2(17g，收率88％)。IR(film，cm-1)3374，2928，2868，2359，1633，1455，1384，1359，1044，996，971；1H NMR(300MHz，DMSO-d6)δ3.60(brs，2H)，3.23(dd，J＝5.5，10.9Hz，1H)，2.75-2.69(m，1H)，2.32(d，J＝14.1Hz，1H)，1.93-0.72(m，22H)，1.18(s，3H)，0.99(s，3H)，0.94(s，3H)，0.86(s，6H)，0.77(s，3H)，0.74(s，3H)；13C NMR(75MHz，DMSO-d6)δ136.9，130.9，77.3，61.1，55.4，50.5，44.5，40.9，39.2，39.0，38.9，37.3，35.2，34.9，33.2，32.5，32.2，29.0，28.7，27.6，26.1，25.1，24.8，22.0，21.8，18.6，18.0，16.6，16.4；ESI MS m/z 465.2[M+Na]+；HRMS calcd for C30H50O2Na[M+Na]+m/z 465.37030，found 465.37059.
步骤2、化合物3的制备
将化合物2(2g，4.5mmol)溶于吡啶(8mL)，加入醋酸酐(1.3mL，13.5mmol)。室温搅拌过夜。蒸干溶剂，然后加入水(100mL)，用乙酸乙酯萃取(3×20mL)，合并有机层，饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥。旋干后经硅胶柱层析得白色固体3(2.1g，收率88％)。IR(film，cm-1)3449，2926，2871，1740，1653，1456，1384，1242，1027，1005，985；1H NMR(300MHz，CDCl3)δ4.50(dd，J＝3.6，6.3Hz，1H)，4.19(d，J＝6.8Hz，1H)，4.00(d，J＝6.8Hz，1H)，2.70(dd，J＝1.7，8.9Hz，1H)，2.32(d，J＝8.5Hz，1H)，2.05(s，3H)，2.04(s，3H)，1.91-1.85(m，1H)，1.78-0.90(m，21H)，1.17(s，3H)，0.93(s，3H)，0.89(s，3H)，0.87(s，3H)，0.86(s，3H)，0.84(s，3H)，0.74(s，3H)；13C NMR(75MHz，CDCl3)δ171.2，170.8，138.7，128.9，80.8，64.8，55.4，50.5，44.5，40.9，38.9，38.5，38.0，37.7，37.2，35.0，34.6，33.0，32.0，33.1，30.0，28.0，26.1，25.2，24.4，23.6，21.6，21.5，21.2，21.0，18.2，17.7，16.6，16.4；ESI MS m/z 549.39[M+Na]+；HRMS calcd for C34H54O4Na[M+Na]+m/z 549.3920，found 549.3942.
步骤3、化合物4的制备
将化合物3(0.5g，0.95mol)溶于异丙醇(25mL)，加入异丙醇铝(0.23g，1.14mmol)。回流条件下搅拌至反应结束。尽量蒸干溶剂，然后加入水(100mL)，用乙酸乙酯萃取(3×10mL)，合并有机层，饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥。旋干后经硅胶柱层析得白色固体4(330mg，收率72％)。IR(film，cm-1)3317，2981，1592，1416，1306，1275，1261，1212，1135，1056，1033，1016，764，750，678；1H NMR(300MHz，CDCl3)δ4.53-4.47(m，1H)，3.61(d，J＝11.3Hz，1H)，3.57(d，J＝11.3Hz，1H)，2.74-2.68(m，1H)，2.31(dd，J＝1.6，14.0Hz，1H)，1.95-0.94(m，22H)，2.04(s，3H)，1.17(s，3H)，0.93(s，3H)，0.88(s，3H)，0.86(s，6H)，0.83(s，3H)，0.72(s，3H)；13C NMR(75MHz，CDCl3)δ171.0，138.7，129.6，80.9，64.3，55.4，50.5，44.5，40.9，39.6，38.9，38.5，37.8，37.2，35.1，34.6，33.3，32.7，32.1，30.3，28.0，26.4，25.2，24.4，23.6，21.63，21.55，21.3，18.3，17.6，16.6，16.4；ESI MS m/z 507.38[M+Na]+；HRMS calcd for C32H52O3Na[M+Na]+m/z 507.3814，found 507.3838.
步骤4、化合物5的制备
将化合物4(2g，4.1mmol)溶于二氯甲烷(80mL)，加入氯铬酸吡啶(1.3g，6.2mmol)。室温搅拌至反应结束。蒸干溶剂，经硅胶柱层析得白色固体5(1.7g，收率85％)。IR(film，cm-1)3461，2946，2874，1736，1716，1456，1386，1369，1246，1027，1008，976，853，408；1H NMR(300MHz，CDCl3)δ9.35(s，1H)，4.53-4.47(m，1H)，2.81-2.76(m，1H)，2.45(d，J＝14.2Hz，1H)，2.02-1.09(m，22H)，2.05(s，3H)，1.17(s，3H)，0.91(s，3H)，0.90(s，3H)，0.87(s，6H)，0.84(s，3H)，0.74(s，3H)；13C NMR(75MHz，CDCl3)δ205.9，171.0，140.2，126.2，80.9，55.4，51.7，50.6，44.3，41.1，40.7，38.5，37.7，37.2，36.3，34.7，32.7，32.6，32.0，29.6，28.0，26.8，25.1，24.0，23.6，21.6，21.27，21.21，18.2，17.6，16.6，16.4；ESI MS m/z 505.37[M+Na]+；HRMS calcd for C32H50O3Na[M+Na]+m/z 505.3658，found 505.3682.
步骤5、化合物6的制备
将化合物5(4g，8.3mmol)溶于醋酸(40mL)，然后加入1，2-乙二硫醇(3.5mL，41.7mmol)和三氟化硼乙醚(46.5％，10mL)。室温搅拌至反应结束。然后加水淬灭，用乙酸乙酯萃取，合并有机层，饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥。旋干后经硅胶柱层析得白色固体6(4.6g，收率99％)。IR(film，cm-1)3420，2924，2857，1734，1641，1456，1376，1245，1098，1026，984；1H NMR(300MHz，CDCl3)δ5.36(s，1H)，4.53-4.48(m，1H)，3.27-3.03(m，4H)，2.77-2.71(m，1H)，2.33(d，J＝14.1Hz，1H)，2.20-2.09(m，2H)，1.95-1.90(m，2H)，1.81-0.88(m，18H)，2.04(s，3H)，1.17(s，3H)，0.97(s，3H)，0.96(s，3H)，0.90(s，3H)，0.86(s，3H)，0.84(s，3H)，0.74(s，3H)；13C NMR(75MHz，CDCl3)δ171.0，138.9，130.9，81.0，61.5，55.5，50.6，44.3，41.0，38.7，38.6，38.5，38.3，37.7，37.2，35.1，34.8，34.2，31.7，29.9，28.0，27.9，26.0，25.7，23.7，21.7，21.6，21.3，18.5，18.3，16.6，16.5.
步骤6、化合物7的制备
将化合物6(300mg，0.54mmol)溶于乙醇(60mL)，加入兰尼镍(6g)。回流条件下搅拌至反应结束。抽滤，蒸干溶剂，硅胶柱层析得白色固体7(235mg，收率94％)。IR(film，cm-1)2936，2850，1728，1457，1375，1246，1143，1027，1014，981；1H NMR(300MHz，CDCl3)δ4.53-4.48(m，1H)，2.68-2.62(m，1H)，2.26(dd，J＝2.1，13.8Hz，1H)，2.04(s，3H)，1.86-0.79(m，22H)，1.15(s，3H)，1.01(s，3H)，0.93(s，3H)，0.88(s，3H)，0.86(s，3H)，0.85(s，3H)，0.84(s，3H)，0.70(s，3H)；13C NMR(75MHz，CDCl3)δ171.0，134.3，133.3，81.0，55.5，50.7，44.7，41.0，39.4，38.7，38.5，37.8，37.2，36.6，35.4，34.8，34.6，33.3，32.3，28.0，26.5，25.0，24.1，23.8，23.7，21.7，21.3，18.3，17.7，16.6，16.4；ESI MS m/z 491.39[M+Na]+；HRMS calcd for C32H52O2Na[M+Na]+m/z491.3865，found 491.3878.
步骤7、式I化合物的制备
将化合物7(160mg，0.34mmol)溶于甲醇(15mL)，然后加入氢氧化钾(0.3g)。回流条件下搅拌至反应结束。然后加水(30mL)淬灭反应，用乙酸乙酯萃取，合并有机层，饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥。旋干后经硅胶柱层析得白色固体I(136mg，收率90％)。mp 210-213℃；[Lit 43.mp 205℃]；[α]D-41.3(c 0.22，CHCl3)；[Lit 43.[α]D-44.7(c 1.2，CHCl3)]；IR(film，cm-1)3419，2940，2359，2331，1456，1383，1362，1092，1038，1008，972；1H NMR(300MHz，CDCl3)δ3.26(dd，J＝5.5，10.8Hz，1H)，2.69-2.61(m，1H)，2.26(dd，J＝2.1，13.9Hz，1H)，1.88-0.72(m，22H)，1.16(s，3H)，1.01(s，3H)，0.99(s，3H)，0.93(s，3H)，0.86(s，6H)，0.77(s，3H)，0.70(s，3H)； 13C NMR(75MHz，CDCl3)δ134.4，133.2，79.1，55.4，50.8，44.7，41.0，39.4，38.9，38.7，37.3，36.7，35.5，34.9，34.6，33.3，32.4，28.1，27.4，26.5，25.1，24.1，23.8，21.8，21.4，18.5，17.7，16.4，15.5.
实施例3
片剂
将实施例2中制得的式I化合物(50g)、羟丙甲基纤维素E(150g)、淀粉(200g)、聚维酮K30适量和硬脂酸镁(1g)混合，制粒，压片。