治疗β-地中海型贫血及镰刀型贫血症的方法及组合物的制作方法
【专利摘要】本发明提供诱导γ血球蛋白表现之化合物(例如式I-a化合物)及其药物组合物。该等化合物可具有有益的治疗作用。本文所述之化合物及组合物可用于治疗血红素病，例如β-地中海型贫血及镰刀状细胞型贫血。
【专利说明】治疗P-地中海型贫血及镰刀型贫血症的方法及组合物
[0001]相关申请的交差引用
[0002]本申请根据35U.S.C.§ 119(e)要求2011年2月18日提交的美国临时专利申请U.S.S.N.61/444，436的优先权，将其整体引入作为参考。
[0003]发明背景
[0004]人类血色素分子由蛋白质杂四聚体(两条α-样(α-like)血球蛋白链及两条β-样(β-like)血球蛋白链)及四个非蛋白质血红素群组成。α-样及β-样血球蛋白基因簇位于不同染色体上，且不同血球蛋白基因在两个基因簇内之表现在发育期间受到临时控制。此等血球蛋白基因座内之遗传缺陷(例如删除或突变)会导致血色素之异常合成且因此导致血红素病。
[0005]β-地中海型贫血及镰刀型贫血症为两种最常见的血红素病，其共同影响约4.5%的世界人口。β-地中海型贫血由样血球蛋白基因簇内的删除或突变，使成人β血球蛋白链合成减少而引起。β血球蛋白链之严重缺乏或不存在会导致成人α血球蛋白链之表现失衡，且过度的α血球蛋白链会转而沈淀而破坏红血球膜，最终诱导红血球在早期红血球母细胞产生期间快速细胞凋亡(亦称为重型地中海型贫血或库利氏贫血(Cooley’sanemia))。患有重型β -地中海型贫血之个体在出生后6至9个月内完全变为贫血，该时间为完成血色素自HbF (α 2/ Y 2)转换为HbA (α 2/β 2)的时间。
[0006]镰刀型贫血症由β血球蛋白链6位上的点突变(Glu突变为Val)引起。患有镰刀型贫血症之患者特征为存在镰刀状血色素HbS (a 2/i3s2)。突变之成人β血球蛋白链促进HbS在低氧条件下聚合，其使红血球畸变为特征性镰刀形。镰刀型贫血症疾病主要由溶血引起，因为畸形之镰刀状细胞在10-20天内会在脾内被破坏。由于早期死亡之高风险，据报导镰刀型贫血症患者的预期寿命缩短至平均42-48岁。由于正常成人血色素的产生受损，因此重型β -地中海型贫血及镰刀型贫血症患者需要定期输血以补充功能性HbA从而存活。然而，持续输血伴随着高成本(仅在美国每年就超过I亿美元)及铁超载之高风险，铁超载通常会导致死亡。
[0007]在β -地中海型贫血及镰刀型贫血症中，已报导HbF表现之升高有助于改善基本疾病之临床症状。在重型地中海型贫血患者中，可升高胎儿Y血球蛋白链之合成来形成HbF并藉此平衡过量的α血球蛋白链，因此可调节患者之严重贫血。此外，Y血球蛋白链的增加亦可防止HbS的形成，且HbF之存在可直接抑制镰刀状细胞患者中HbS的聚合。
[0008]因此，在血红素病患者中藉由药理学诱导HbF可用作可能有用之治疗策略。迄今为止，已证明若干化学治疗剂会刺激胎儿血色素产生，例如曲古抑菌素A(triChostatin A)(组蛋白脱乙酰基酶抑制剂)、阿匹西定(apicidin)(组蛋白脱乙酰基酶抑制剂)、5’_氮杂-胞嘧啶核苷(DNA甲基转移酶抑制剂)、羟基脲(核糖核苷酸还原酶抑制剂)、丁酸酯及其他短链脂肪酸。然而，多数此等HbF诱导剂显示个体与个体之间易变的功效、血球蛋白基因诱导之低特异性及不可逆细胞凋亡之高毒性。在此等药物中，羟基脲为第一种由US FDA核可用于治愈血红素病之药品。不幸的是，约25%的用者对羟基脲治疗的反应不良或无反应。此外，其存在骨髓抑制及生殖毒性的潜在副作用，从而导致羟基脲在患者中使用的治疗顾虑。
[0009]鉴于此，诱导内源胚胎/胎儿血球蛋白链表现以治疗重型地中海型贫血及镰刀型贫血症之化合物在临床上受到很大的关注。
[0010]发明概述
[0011]本发明提供藉由诱导内源胚胎/胎儿血球蛋白链(包括红血球中之Y血球蛋白基因诱导)治疗β-地中海型贫血及镰刀型贫血症之组合物及方法。本发明方法包括向个体给药包含治疗有效量的本发明化合物的药物组合物，其有效治疗、延迟或预防β-地中海型贫血或镰刀型贫血症之不良作用。在某些实施方式中，治疗有效量的本文所述化合物可有效诱导胚胎/胎儿血球蛋白链之表现。
[0012]在一些实施方式中，提供藉由诱导内源胚胎/胎儿血球蛋白链治疗β -地中海型贫血或镰刀型贫血症之化合物的药物组合物。提供之组合物包含有效量的本文所述化合物及药学上可接受的赋形剂。在其他实施方式中，提供具有诱导内源胚胎/胎儿血球蛋白链于红血球系细胞中之表现之特性的化合物，该等红血球系细胞可存在于哺乳动物宿主或作为活体外模型之培养物中。
[0013]在一个方面中，本发明提供包含式(1-a)化合物的药物组合物:
[0014]
【权利要求】
1.一种药物组合物,其包含式(I_a)化合物:
2.如权利要求1的药物组合物，其中该化合物具有式(II)，
3.如权利要求1或2的药物组合物，其中R1、R2、R3、R4及R5各自独立地选自 _H、-OH > -Cl、-Br、-F、C^6 烷基、C^6 烷氧基、炔基、芳基、-NO2 > -N (Rb) 2、-C(O)CH3> -CO2H, -C (O) 0R\ -C (O) N (Rb)2, -CN、杂环基、-SO2-烷基及-SO2-芳基。
4.如权利要求3的药物组合物，其中R1、R2、R3、R4及R5各自独立地选自-H、-0H、_C1、-Br、-F、甲基、乙基、甲氧基、乙氧基、-(:=(:-芳基、苯基、萘基、-勵2、-順-(:1_6烷基、_C (O) CH3> _C02H、-CO2Et> _C0NH_ 芳基、_CN、N-吗琳基、-SO2-烷基及 _S02_ 芳基。
5.如权利要求2-4中任一项的药物组合物，其中R1、R2、R3及R4中至少两者为氢。
6.如权利要求5的药物组合物，其中R1及R4为氢。
7.如权利要求5的药物组合物，其中R3及R4为氢。
8.如权利要求5的药物组合物，其中R1及R2为氢。
9.如权利要求2-4中任一项的药物组合物，其中R1、R2> R3及R4中至少两者为氢,且R5为氢。
10.如权利要求2-4中任一项的药物组合物，其中该化合物具有式(III)、(IV)或(V)
11.如权利要求1-10中任一项的药物组合物，其中R1、!?2、!?3及R4中之一者具有下式其中 R12 及 R13 独立地选自氢、_C02H、-C (O) 0RA、-C (O) N (Rb) 2、-OH、-NO2、-CN、卤素、烷基、芳基及杂环基，或R12及R13与介于其间之原子一起形成碳环或杂环；且
12.如权利要求11的药物组合物，其中R12及R13各自为-CO2H0
13.如权利要求11的药物组合物，其中R12、R13及R14各自为_C02H。
14.如权利要求1-10中任一项的药物组合物，其中R1、!?2、!?3及R4中之一者具有下式:其中 R14 为氢、_C02H、-C (O) 0RA、-C (O) N (Rb) 2、-OH、-NO2、-CN、卤素、烷基、芳基及杂环基且R15选自氢、酰基、烷基、芳基及杂环基。
15.如权利要求14的药物组合物，其中R14为_C02H。
16.如权利要求1的药物组合 物，其中化合物具有式(VI)或(VII):
17.如权利要求16的药物组合物，其中R1、R3、R5、R12、R13及R14各自独立地选自 _H、-OH > -Cl、-Br、-F、C^6 烷基、C^6 烷氧基、炔基、芳基、-NO2 > -N (Rb) 2、-C(O)CH3> -CO2H, -C (O) 0R\ -C (O) N (Rb)2, -CN、杂环基、-SO2-烷基及-SO2-芳基。
18.如权利要求17的药物组合物，其中R1、R3、R5、R12、R13及R14各自独立地选自-H、-0H、_C1、-Br、-F、甲基、乙基、甲氧基、乙氧基、-C = C-芳基、苯基、萘基、-NO2、-NH-CV6烷基、_C (O) CH3> _C02H、-CO2Et> _C0NH_ 芳基、_CN、N-吗琳基、-SO2-烷基及 _S02_ 芳基。
19.如权利要求16的药物组合物，其中R1、R3、R5、R12、R13及R14各自独立地选自氢、-C02H、-C (O) 0Ra、-C (O) N (Rb) 2、-OH、-NO2、-CN、卤素、烷基、芳基及杂环基。
20.如权利要求16-19中任一项的药物组合物，其中R12及R13与介于其间之原子一起形成碳环或杂环。
21.如权利要求20的药物组合物，其中R12及R13与介于其间之原子一起形成丁二酰亚胺基环。
22.如权利要求16-19中任一项的药物组合物，其中R12及R13各自为_C02H。
23.如权利要求16-19中任一项的药物组合物，其中R12、R13及R14各自为_C02H。
24.如权利要求16-19中任一项的药物组合物，其中R3、R12、R13及R14各自为_C02H。
25.如权利要求16-19中任一项的药物组合物，R1、R12及R13各自为_C02H。
26.如权利要求16-19中任一项的药物组合物，其中R1、R12、R13及R14各自为_C02H。
27.如权利要求16-26中任一项的药物组合物，其中R5为氢。
28.如权利要求1-27中任一项的药物组合物，其中R2不为-C(O)RA。
29.如权利要求1-28中任一项的药物组合物，其中R2不为-C(0)CH3。
30.如权利要求1-29中任一项的药物组合物，其中R3不为-NH-烯丙基。
31.如权利要求1-30中任一项的药物组合物，其中R2不为-NHCH2CH20H。
32.如权利要求1-31中任一项的药物组合物，其中R1及R4不为-N02。
33.如权利要求1-32中任一项的药物组合物，其中当η为2时，各R5不同时为甲基。
34.如权利要求1的药物组合物，其中该化合物具有下式中之一者:
35.如权利要求1-34中任一项的药物组合物，其用于治疗β-地中海型贫血或镰刀状细胞型贫血。
36.如权利要求1-35中任一项的药物组合物，其中该组合物经调配用于口服给药。
37.如权利要求1-35中任一项的药物组合物，其中该组合物经调配用于肠胃外给药。
38.如权利要求1-37中任一项的药物组合物，其中该组合物展现比羟基脲大的治疗窗。
39.如权利要求1-38中任一项的药物组合物，其中该组合物展现比丁酸钠大的治疗窗。
40.一种诱导Y血球蛋白的方法，其包括:使细胞与有效量的式(1-a)化合物:
41.一种治疗地中海型贫血的方法,其包括:给药有效量的如权利要求1-39中任一项的药物组合物至罹患β-地中海型贫血的患者。
42.一种治疗镰刀状细胞型贫血的方法，其包括:给药有效量的如权利要求1-39中任一项的药物组合物至罹患镰刀状细胞型贫血的患者。
43.如权利要求41或42的方法，其中该组合物口服给药。
44.如权利要求41或42的方法，其中该组合物肠胃外给药。
45.如权利要求41-44的方法，其中该药物与另一治疗剂组合给药。
46.一种鉴别Y血球蛋白的诱导剂的方法，其包括:(a)将测试化合物与MEL细胞一起培育，该MEL细胞含有连接于第一荧光启动子的人类Y血球蛋白及连接于第二荧光报导体的人类β血`球蛋白启动子；及(b)测定相较于背景信号的荧光强度。
47.如权利要求46的方法，其中该荧光为DsRed。
48.权利要求46的MEL细胞。
49.如权利要求48的细胞，其中该第一荧光启动子为DsRed。
50.如权利要求48或49的细胞，其中该第二荧光启动子为d2EGFP。
【文档编号】A61P7/00GK103517902SQ201280009511
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2012年1月3日 优先权日:2011年2月18日
【发明者】C-K.J.沈, Y-C.周 申请人:中央研究院