用于治疗血液障碍和实体瘤的LMP7选择性抑制剂的制作方法

本发明涉及α-氨基硼酸衍生物的用途，所述衍生物可用于抑制免疫蛋白酶体(lmp7)的活性和用于治疗受免疫蛋白酶体活性影响的医学状况比如血液障碍和实体瘤。特别是，本发明的化合物为选择性免疫蛋白酶体抑制剂，所述抑制剂可单独或组合用于治疗血液障碍，比如具有t(4；14)或t(14；16)易位的多发性骨髓瘤受试者，以及某些实体瘤，其具有遗传改变和/或对其他治疗性治疗反应不足。

背景技术：

1、蛋白酶体(也被称为巨蛋白因子(macropain)、多催化性蛋白酶和20s蛋白酶)为高分子量、多亚基的蛋白酶，其已经在从古细菌到人类的每种检测的物种中得到鉴定。该酶具有约650,000的天然分子量，并且如电子显微术所显示的，具有独特的圆柱形形态(orlowski，1990；rivett，1989)。蛋白酶体亚基的分子量在20,000-35,000的范围内，并且彼此为同源的，但不与任何其他已知的蛋白酶同源。

2、20s蛋白酶体为包含以4个堆积的七聚体环排列的28个被分类为α-和β-型的亚基的700kda圆柱形多催化性蛋白酶复合物。在酵母和其他真核生物中，7个不同α亚基形成外部环，并且7个不同β亚基构成内部环。α亚基充当调控复合物比如19s(pa700)的结合位点以及由两个β亚基环形成的内部蛋白水解腔的物理屏障。因此，在细胞中，蛋白酶体据信作为26s颗粒(“26s蛋白酶体”)存在。实验已显示对蛋白酶体的20s形式的抑制可易于与对26s蛋白酶体的抑制相关联。

3、在颗粒形成期间β亚基的氨基末端原序列(prosequence)的切割暴露充当催化性亲核体的氨基末端苏氨酸残基。因此，蛋白酶体中负责催化活性的亚基具有氨基末端亲核性残基，并且这些亚基属于n-末端亲核体(ntn)水解酶的家族(其中亲核性n-末端残基为例如cys、ser、thr和其他亲核性部分)。该家族包括例如青霉素g酰化酶(pga)、青霉素v酰化酶(pva)、谷氨酰胺prpp酰胺转移酶(gat)和细菌糖基天冬酰胺酶。除遍在表达的β亚基之外，高等脊椎动物也具有3种干扰素-γ诱导性β亚基(lmp7、lmp2和mecl1)，分别替换其正常对应物β5、β1和β7。当所有3种ifn-γ-诱导性亚基均存在时，该蛋白酶体被称为“免疫蛋白酶体”。因此，真核细胞可具有不同比率的两种形式的蛋白酶体。

4、通过使用不同的肽底物，已经为真核生物20s蛋白酶体定义了3种主要的蛋白水解活性：胰凝乳蛋白酶样活性(ct-l)，其在大疏水性残基之后切割；胰蛋白酶样活性(t-l)，其在碱性残基之后切割；和肽基谷氨酰基肽水解活性(pgph)，其在酸性残基之后切割。另外两种较少表征的活性也已归因于蛋白酶体：braap活性，其在支链氨基酸之后切割；和snaap活性，其在小中性氨基酸之后切割。尽管两种形式的蛋白酶体均具有全部5种酶促活性，但是已经基于特定底物描述了这些形式之间的活性程度的差异。对于两种形式的蛋白酶体，主要的蛋白酶体蛋白水解活性似乎为由20s核内的不同催化位点贡献的。

5、在真核生物中，蛋白降解主要通过泛素途径介导，在该途径中被靶向以进行破坏的蛋白与76个氨基酸的多肽泛素连接。一旦被靶向，泛素化的蛋白然后充当26s蛋白酶体的底物，所述蛋白酶体通过其3种主要蛋白水解活性的作用将蛋白切割成短肽。在胞内蛋白周转(turnover)中具有一般功能的同时，蛋白酶体介导的降解还在许多过程比如主要组织相容性复合体(mhc)i型呈递、细胞凋亡和细胞活力、抗原加工、nf-κβ活化和促炎信号的转导中起关键作用。

6、蛋白酶体活性在涉及蛋白分解的肌肉萎缩性疾病比如肌营养不良症、癌症和aids中为高的。蛋白酶体还产生用于作为抗原呈递到i类mhc分子上的肽，从而形成适应性免疫系统的重要组成部分(goldberg和rock，1992)。

7、蛋白酶体涉及神经退行性疾病和障碍比如肌萎缩侧索硬化(als)(allen等人，2003；puttaparthi and elliott，2005)、干燥综合征(egerer等人，2006)、系统性红斑狼疮和狼疮性肾炎(sle/ln)(ichikawa等人，2012；lang等人，2010；neubert等人，2008)、肾小球性肾炎(bontscho等人，2011)、类风湿性关节炎(van der heijden等人，2009)、炎性肠病(ibd)、溃疡性结肠炎、克罗恩氏病(basler等人，2010；inoue等人，2009；schmidt等人，2010)、多发性硬化(elliott等人，2003；fissolo等人，2008；hosseini等人，2001；vanderlugt等人，2000)、肌萎缩侧索硬化(als)(allen等人，2003；puttaparthi和elliott，2005)、骨关节炎(ahmed等人，2012；etienne等人，2008)、动脉粥样硬化(feng等人，2010)、银屑病(kramer等人，2007)、重症肌无力(gomez等人，2011)、皮肤纤维化(fineschi等人，2006；koca等人，2012；mutlu等人，2012)、肾纤维化(sakairi等人，2011)、心脏纤维化(ma等人，2011)、肝纤维化(anan等人，2006)、肺纤维化(fineschi等人，2006)、免疫球蛋白a肾病(iga肾病)(coppo等人，2009)、血管炎(bontscho等人，2011)、移植排斥(waiser等人，2012)、血液系统恶性肿瘤(chen等人，2011；singh等人，2011)和哮喘(nair等人，2017)。

8、然而，应当注意到，包括硼替佐米(bortezomib)、卡非佐米(carfilzomib)和伊沙佐米(ixazomib)在内的已获批准的蛋白酶体抑制剂抑制组成型蛋白酶体和免疫蛋白酶体两者，并因此被认为是“pan-蛋白酶体抑制剂”(altun等人，2005)。此外，pan-蛋白酶体抑制剂被描述为抑制非蛋白酶体相关蛋白酶，这可能导致其不良毒性概况(arastu-kapur等人，2011)。

9、除常规pan-蛋白酶体抑制剂之外，一种新方法也可能特异性地靶向血液系统特异性免疫蛋白酶体，从而提高总体有效性并减少负面脱靶效应。已经显示免疫蛋白酶体在多发性骨髓瘤(一种浆细胞的恶性肿瘤)中高度表达。尽管出现了新的治疗方式，比如pan-蛋白酶体抑制剂(如硼替佐米、卡非佐米、伊沙唑米)，但许多多发性骨髓瘤患者对治疗为难治性的或发展出耐药性(manier等人，2017；pawlyn和morgan，2017；sonneveld等人，2016)。特别是，携带“高危”细胞遗传异常/易位t(4；14)或t(14；16)的多发性骨髓瘤患者表现出特别差的预后(manier等人，2017；pawlyn和morgan，2017；sonneveld等人，2016)。

10、高危t(4；14)细胞遗传异常/易位导致成纤维细胞生长因子受体3(fgfr3)和多发性骨髓瘤set结构域(mmset)基因的失调表达(manier等人，2017；sonneveld等人，2016)。在约15％的多发性骨髓瘤患者体内检测到t(4；14)呈阳性，并与不良/差的预后有关(manier等人，2017；pawlyn和morgan，2017；sonneveld等人，2016)。此外，t(4；14)呈阳性赋予患者从意义未明的单克隆丙种球蛋白病(mgus)和阴燃性骨髓瘤(smouldering myeloma，smm)的癌前状态发展为恶性多发性骨髓瘤的高风险(bustoros等人，2017)。许多携带t(4；14)易位的多发性骨髓瘤患者对用诸如pan-蛋白酶体抑制剂等疗法的治疗为难治性的，或者他们发展出耐药性并经历疾病复发(manier等人，2017；pawlyn和morgan，2017)。

11、高危t(14；16)细胞遗传异常/易位存在于约5％的多发性骨髓瘤患者体内，并导致maf-bzip转录因子(maf)的失调表达(manier等人，2017；pawlyn和morgan，2017)。t(14；16)呈阳性的多发性骨髓瘤患者表现出不良/差的预后(manier等人，2017；pawlyn和morgan，2017；sonneveld等人，2016)。许多携带t(14；16)易位的多发性骨髓瘤患者对用诸如pan-蛋白酶体抑制剂等疗法的治疗为难治性的，或者他们发展出耐药性并经历疾病复发(manier等人，2017；pawlyn和morgan，2017)。特别是，maf或相关基因mafb的失调表达已被描述为赋予多发性骨髓瘤细胞对pan-蛋白酶体抑制剂的耐药性(qiang等人，2016；qiang等人，2018)。

12、此外，多发性骨髓瘤中对药物比如pan-蛋白酶体抑制剂(例如硼替佐米、卡非佐米、伊沙佐米)的耐药性或难治性已被描述为由以下特定基因或途径的基因突变、失调的基因表达和/或基因依赖性(本文中被描述为“(一种或多种)遗传改变”)介导：比如irf4、xpo1、max、maf、mafb、mcl1、fgfr3、igf1r、cdkn2a、egfr、wnt/β-连环蛋白(catenin)途径(例如apc、wnt1、wnt5b)、nfκb途径(例如nfkb1)、泛素化途径(例如uba52、med8)、mapk途径(例如kras、nras、hras、braf、map4k3、nf1)和/或dna修复途径(例如tp53、atm)(bustoros等人，2017；chanukuppa等人，2019；chong等人，2015；jin等人，2019；kortum等人，2016；park等人，2014；podar等人，2008；savvidou等人，2017；tron等人，2018；turner等人，2016；yang等人，2018；zhang等人，2016；https://depmap.org/portal/)。

13、最后，用pan-蛋白酶体抑制剂(例如硼替佐米、卡非佐米、伊沙佐米)治疗多发性骨髓瘤患者已显示导致包括大型多功能肽酶7(lmp7、β5i、psmb8)在内的蛋白酶体亚基的抑制持续时间不完全(assouline等人，2014；lee等人，2016)，其可潜在地限制这些药物在多发性骨髓瘤患者的治疗有效性。

14、尽管使用诸如pan-蛋白酶体抑制剂(例如硼替佐米、卡非佐米、伊沙佐米)等治疗方式，但许多多发性骨髓瘤患者，特别是携带高危细胞遗传异常/易位t(4；14)和/或t(14；16)以及携带特定遗传改变的那些，可能对当前疗法为难治性的或发展出耐药性。此外，对pan-蛋白酶体抑制剂描述的lmp7的抑制持续时间不完全可潜在地与这些药物在多发性骨髓瘤患者中的治疗有效性降低有关。

15、因此，迫切需要显示一种或多种以下优势的差异化的治疗剂来改善多发性骨髓瘤患者的预后：

16、1)在患有对诸如pan-蛋白酶体抑制剂(例如硼替佐米、卡非佐米、伊沙佐米)等疗法表现出耐药性和/或难治性的血液障碍和/或的实体瘤的受试者中的活性；

17、2)在对易位t(4；14)或t(14；16)呈阳性的患有包括多发性骨髓瘤在内的血液障碍的受试者中优于诸如pan-蛋白酶体抑制剂等疗法的活性；

18、3)在对于引发对诸如pan-蛋白酶体抑制剂等疗法的难治性/耐药性的特定遗传改变呈阳性的患有血液障碍(例如多发性骨髓瘤)

19、和/或实体瘤的受试者中的活性；和/或

20、4)与诸如目前可获得的pan-蛋白酶体抑制剂等疗法相比较，对lmp7更完全的抑制和/或对与治疗血液障碍(包括多发性骨髓瘤)和/或实体瘤相关的其他药效学生物标志物(例如肿瘤细胞凋亡的标志物)的更完全地调节。

21、此外，对于患有癌症比如多发性骨髓瘤或实体瘤的具有使得他们对用标准护理治疗选项治疗不太敏感的遗传改变的受试者的治疗存在迫切的未满足的需求。

技术实现思路

1、我们已经发现一种免疫蛋白酶体特异性抑制剂，例如化合物9或如本文所述的其他化合物，其对来自血液来源的细胞显示出增强的功效，这对治疗血液障碍比如多发性骨髓瘤和/或实体瘤是有用的，并且其具有以上列出的一个或多个有利特性。

2、本发明的一个实施方案为治疗血液障碍的方法，其包括将有效量的本发明的lmp7选择性抑制剂给予需要它的受试者，其中受试者具有t(4；14)或t(14；16)易位。

3、本发明的另一个实施方案为在需要它的受试者中治疗癌症的方法，其包括给予受试者有效量的lmp7选择性抑制剂，其中受试者患有具有遗传改变的癌症。

4、在以上两个实施方案中任一项的一个方面，lmp7选择性抑制剂选自以下表1中的化合物列表。在这两个实施方案中任一项的另一个方面，lmp7选择性抑制剂为化合物9：

5、