用于治疗癌症相关疾病的唑嘧啶的制作方法

背景技术：

技术实现思路

1、本发明涉及调节腺苷a2a受体(a2ar)和/或腺苷a2b受体(a2br)的化合物和包含所述化合物的组合物(如药物组合物)。这些化合物，包括它们的合成方法和组合物在后文详细描述。

2、本发明还涉及这些化合物和组合物用于治疗和/或预防多种全部或部分地由腺苷a2a受体(a2ar)和/或腺苷a2b受体(a2br)介导的疾病、病症和病况的用途。这些疾病、病症和病况在本文的其他地方详细描述。除非另有说明，当使用本文所述的本发明化合物时，应理解这些化合物可以是组合物的形式(例如，药物组合物)。

3、如后文所述，尽管本发明的化合物被认为通过抑制腺苷a2a受体(a2ar)和/或腺苷a2b受体(a2br)实现它们的活性，但是实施本发明不需要精确理解化合物的作用机制。可以设想，化合物可以通过直接或间接抑制腺苷酸环化酶来交替地实现它们的活性。还可以设想，化合物还可通过抑制a2a受体(a2ar)和腺苷a2b受体(a2br)以及腺苷酸环化酶来实现它们的活性。尽管本发明的化合物在本文中通常是指腺苷a2a受体(a2ar)和/或腺苷a2b受体(a2br)抑制剂，应当理解，术语“a2ar/a2br抑制剂”包含通过抑制a2ar、a2br或腺苷酸环化酶单独地起作用的化合物，和/或通过抑制a2ar、a2br和腺苷酸环化酶起作用的化合物。

4、发现a2a和a2b细胞表面腺苷受体在各种肿瘤细胞中上调。因此，a2a和/或a2b腺苷受体的拮抗剂代表了一类新的有前途的肿瘤学治疗剂。

5、a2a腺苷受体的活化通过抑制t调节细胞功能和抑制自然杀手细胞的细胞毒性和肿瘤特异性cd4+/cd8+的活性从而导致抑制了对肿瘤的免疫应答。因此，通过特异性拮抗剂抑制该受体亚型可以增强癌症治疗中的免疫治疗。a2b腺苷受体的活化通过上调微血管内皮细胞内的血管生成因子的表达水平在肿瘤的发展中起作用。[参见，例如，p.fishman等人，实验药理学手册(2009)；193:399-441]。此外，腺苷受体2a阻断显示了其通过增强的抗肿瘤t细胞应答增加了抗pd-1的效力(p.beavis等人，癌症免疫研究(cancer immunol res)doi：10.1158/2326-6066.cir-14-0211 2015年2月11日发布)。在下文中列出了对a2ars和a2brs的作用的更加全面的讨论。

6、腺苷2a受体(a2ar)

7、a2ar(也称为adora2a)是一种g蛋白偶联受体(gpcr)，其家族成员具有七个跨膜α螺旋。基于其晶体结构，a2ar包含区别于其他结构确定的gpcr(例如，β-2肾上腺素能受体)的配体结合口袋(binding pocket)。

8、如本文其他地方所述，腺苷参与介导免疫系统的肿瘤逃避。a2ar在介导腺苷诱导的抗炎反应中起了关键、非冗余的作用。a2ar消极地调节免疫应答，因此药理学抑制a2ar的活化已被证明是增强免疫疗法的可行方法。

9、如前所述，a2ar的活化影响适应性免疫应答；举例来说，a2ar不仅通过急性抑制t细胞功能，而且还通过促进调节性t细胞的发展来保护宿主免于过度的组织破坏。因为a2ar活化是适应性免疫应答的有效抑制剂，所以肿瘤衍生的腺苷与阻断抗肿瘤免疫有关。

10、除了其的其他作用外，a2ar还涉及选择性地增强抗炎细胞因子、促进pd-1和ctla-4的上调、促进lag-3和foxp3+调节性t细胞的生成，和介导调节性t细胞的抑制。pd-1、ctla-4和其他免疫检查点在本文中进一步讨论。由于所有这些免疫抑制性质已经被鉴定为通过该机制肿瘤逃避宿主反应，因此包括a2ar拮抗剂的癌症免疫治疗方案可以导致增强的肿瘤免疫疗法。[总体见，naganuma,m等人(2006)免疫学杂志(j immunol)177:2765-769]。

11、a2ar拮抗剂可能在化疗和放射治疗中起到重要作用。机械地，在化学疗法或放射疗法期间已建议伴随施用a2ar拮抗剂以导致肿瘤特异性t细胞的扩增并同时防止肿瘤特异性调节性t细胞的诱导。此外，鉴于其不同的作用机制，将a2ar拮抗剂与肿瘤疫苗联合被认为提供了至少一种累加效应。最后，a2ar拮抗剂可最有效地被用于与肿瘤疫苗和其他检查点阻断剂联合。举例来说，阻断pd-1的参与以及抑制a2ar可能会降低肿瘤关闭肿瘤特异性效应t细胞的能力(参见,例如fishman,p等人，(2009)实验药理学手册193:399-441)。此外，已经发现通过a2ar受体的腺苷信号传导是有前途的负反馈环(negative feedback loop)，并且临床前研究已证实阻断a2ar活化可以显著地增强抗肿瘤免疫力(sitkovsky,mv等人，(2014)癌症免疫研究2:598-605)。

12、腺苷2b受体(a2br)

13、a2br(也称为adora2b)是在许多不同的细胞类型中发现的gpcr。与其他腺苷受体亚型(例如，a1r、a2ar和a3r)相比，其需要更高浓度的腺苷用于激活(fredholm bb等人，(2001)生化药理学(biochem pharmacol)61:443-448)。在例如通常观察到缺氧的肿瘤中已经看到这种病况。与其他腺苷受体亚型相反，a2br可能在与大量腺苷释放相关的病理生理学病况中起重要作用。因此，选择性阻断或刺激该腺苷受体亚型可能不会干扰通过其他腺苷受体亚型介导的腺苷的许多重要生理功能。然而，导致a2br介导的抑制的通路尚未完全了解。

14、血管生成代表了肿瘤生长的关键机制。血管生成过程受到一系列血管生成因子的高度调节并且在与缺氧相关的特定环境下由腺苷触发。a2br在人微血管内皮细胞中表达，在那里其在调节诸如血管内皮生长因子(vegf)的血管生成因子的表达中起重要作用。在某些肿瘤类型中，已经观察到缺氧引起a2brs的上调，表明a2brs在介导腺苷对血管生产的作用中起关键作用。因此，a2brs的阻断可通过限制向肿瘤细胞的氧供应来限制肿瘤生长。此外，涉及腺苷酸环化酶活化的实验表明：a2brs是某些肿瘤细胞中唯一的腺苷受体亚型，这表明a2br拮抗剂可能对特定肿瘤类型显示出效果(参见，例如feoktistov,i等人(2003)循环研究(circ res)92:485-492)。

15、最近的数据使对a2br调节剂的确切作用的理解变得复杂。如前面所讨论的，数据证实了a2brs在介导腺苷对肿瘤生长和进展的作用中起重要作用。实际上，血管生成的抑制和erk1/2磷酸化的抑制代表了用于基于以a2br为靶标的潜在抗癌治疗中最令人感兴趣的作用。然而，尽管抑制血管生成需要使用a2br拮抗剂，但通过用a2br激动剂进行治疗可以经由其他临床相关通路(例如map激酶通路)实现生长信号传导的抑制(参见，例如graham,s等人，(2001)欧洲药理学杂志(eur j pharmaol)420:19-26)。附加的实验的结果可能表明，如果在疾病及其治疗的不同阶段中被使用，激动剂和拮抗剂都将提供与其他治疗方法联合的治疗中的有用选择。

16、在一个特定方面，本发明提供具有式(i)的化合物：

17、

18、或其药学上可接受的盐、水合物或溶剂化物，其中，

19、g1为n或cr3a；

20、g2为n或cr3b；

21、g3为n或cr3c；

22、r3a、r3b和r3c各自独立地为h、氘或c1-3烷基；

23、r1a和r1b各自独立地选自下组：

24、i)h或氘、

25、ii)任选地被1-3个r5取代基所取代的c1-8烷基、

26、iii)任选地被1-3个r5取代基所取代的-x1-o-c1-8烷基、

27、iv)-c(o)-r6、

28、v)任选地被1-3个r7取代基所取代的y，和

29、vi)任选地被1-3个r7取代基所取代的-x1-y；或者

30、vii)r1a和r1b连同与它们相连的氮形成任选地被1-3个r8取代基所取代的5-6元杂环烷基环，其中，所述杂环烷基具有0-2个选自由o、n和s组成的组的杂原子环顶点；

31、各个y是c3-8环烷基或具有1-3个选自由o、n和s组成组的杂原子环顶点的4至6元杂环烷基；

32、r2和r4各自独立地为h、氘或c1-3烷基；

33、ar1为苯基或5至6元杂芳基，其中每一个任选地被1-3个r9所取代；

34、ar2为苯基或5至6元杂芳基，其中每一个任选地被1-3个r10所取代；

35、其中，ar1和ar2的5至6元杂芳基各自独立地具有1-3个选自由o、n、n+-o-和s组成的组的杂原子环顶点；

36、各个x1为c1-6亚烷基；

37、各个r5独立地选自下组：羟基、c3-8环烷基、苯基、-o-苯基、-c(o)ora、和氧代；

38、各个r6是c1-8烷基或y，其中每一个任选地被1-3个选自下组的取代基所取代：羟基、-o-苯基、苯基、和-o-c1-8烷基；

39、各个r7独立地选自下组：c1-8烷基、羟基、-o-c1-8烷基、氧代、和c(o)ora；

40、各个r8独立地选自下组：c1-8烷基、羟基、和氧代；

41、各个r9独立地选自下组：c1-8烷基、c1-8氘代烷基、-o-c1-8烷基、-o-c1-8氘代烷基、-x1-o-c1-8烷基、-o-x1-o-c1-8烷基、-x1-o-x1-o-c1-8烷基、-c(o)ora、卤素、氰基、-nrbrc、y、-x1-c3-8环烷基、和-x2-z，其中，x2选自下组：c1-6亚烷基、-c1-6亚烷基-o-、-c(o)-、和–s(o)2-，z为具有1-3个选自由o、n和s组成的组的杂原子环顶点的4至6元杂环烷基，以及其中每个所述r9取代基任选地被1-3个r11所取代；

42、各个r10独立地选自下组：c1-8烷基、c1-8氘代烷基、卤素、氰基、-o-c1-8烷基、-o-c1-8氘代烷基、-x1-o-c1-8烷基、-o-x1-o-c1-8烷基、-s(o)2-c1-6烷基、-c(o)nrdre、和具有1-3个选自由o、n和s组成的组的杂原子环顶点的4-6元杂芳基，其中每个所述的r10取代基独立地被1-3个r12所取代，或者在ar2相邻环顶点的二个r10任选地结合以形成任选地被1-2个卤素所取代的5元杂环；

43、各个r11独立地选自下组：羟基、卤素、氰基、-nrdre、-c(o)ora、苯基、c3-8环烷基、和任选地被c(o)ora所取代的c1-4烷基；

44、各个r12独立地选自下组：卤素、氰基、羟基、-c(o)or；和

45、各个ra为h、氘或c1-6烷基；

46、各个rb和rc独立地选自下组：h、氘、c1-8烷基、-s(o)2-c1-6烷基、-c(o)ora、和-x1-c(o)ora；

47、各个rd和re独立地选自下组：h、氘、c1-8烷基、-s(o)2-c1-6烷基；和

48、条件是当g1和g2各自为n，g3为ch，r2为ch3，以及r1a和r1b各自为h或氘时，那么ar2不为2-噻吩基、苯基、2-，3-或4-甲氧基苯基、3-或4-卤代苯基、2,4-二甲氧基苯基、2,4-二氯苯基或者2-或4-甲基苯基。

49、在一些实施例中，本发明考虑了一种具有下式所示结构的化合物：

50、

51、或其药学上可接受的盐、水合物或溶剂化物。如下文所述，化合物i是一种有效的a2ar和a2br拮抗剂，其对两种受体的效力均小于10nm。

52、在一些实施方式中，本发明考虑用于治疗或预防对象(例如人)的癌症的方法，其包括向所述对象施用治疗有效量的至少一种本文所述的a2ar/a2br抑制剂。在一些实施方式中，本发明包括通过以有效地逆转或阻止a2ar介导的免疫抑制的进展的量向对象施用至少一种本文所述的化合物的治疗或预防对象中的癌症的方法。在一些实施方式中，a2ar介导的免疫抑制是由抗原呈递细胞(apc)介导的。

53、可以使用本文所述的化合物和组合物治疗的癌症的例子包括但不限于：前列腺癌、结肠直肠癌、胰腺癌、宫颈癌、胃癌、子宫内膜癌、脑癌、肝癌、膀胱癌、卵巢癌、睾丸癌、头癌、颈癌、皮肤癌(包括黑色素瘤和基底癌)、间皮内层癌(mesothelial lining)、白细胞癌(包括淋巴瘤和白血病)、食道癌、乳腺癌、肌肉癌、结缔组织癌、肺癌(包括小细胞肺癌和非小细胞肺癌)、肾上腺癌、甲状腺癌、肾癌、或骨癌；成胶质细胞瘤、间皮瘤、肾细胞癌、胃癌、肉瘤、绒毛膜癌、皮肤基底细胞癌、和睾丸精原细胞瘤。在本发明的一些实施方方式中，所述癌症是黑色素瘤、结肠癌、胰腺癌、乳腺癌、前列腺癌、肺癌、白血病、脑瘤、淋巴瘤、肉瘤、卵巢癌、头颈癌、宫颈癌或卡波西肉瘤。下文进一步讨论用本发明的化合物和组合物治疗的候选癌症。

54、本发明考虑了治疗接受了骨髓移植或外周血干细胞移植的对象的方法，其通过施用足以增加对肿瘤抗原的迟发型超敏反应、延迟移植后恶性肿瘤的复发时间、增加移植后的无复发存活时间，和/或增加移植后长期存活率的治疗有效量的a2ar/a2br抑制剂。

55、在某些实施方式中，本发明考虑用于治疗或预防对象(例如，人)中感染性病症(例如病毒感染)的方法，其包括向对象施用治疗有效量的至少一种a2ar/a2br抑制剂(例如，本发明的新型抑制剂)。在一些实施方式中，所述感染性病症是病毒感染(例如慢性病毒感染)、细菌感染、真菌感染或寄生虫感染。在某些实施方式中，所述病毒感染是人类免疫缺陷病毒或巨细胞病毒。

56、在其他实施方式中，本发明考虑用于治疗或预防对象(例如人)中免疫相关的疾病、病症或病况的方法，其包括向所述对象施用治疗有效量的至少一种本文所述的a2ar/a2br抑制剂。下文描述了免疫相关疾病、病症和病况的实例。

57、其他可通过调节a2ar/a2br活性来治疗或预防的疾病、病症和病况是本发明的a2ar/a2br抑制剂化合物的候选适应症。

58、本发明进一步考虑了本文所述的a2ar/a2br抑制剂与一种或多种另外的药剂联用的用途。所述一种或多种另外的药剂可具有一些腺苷a2a受体和/或腺苷a2b受体调节活性；或者它们可通过有区别的作用机制起作用。在一些实施方式中，这样的药剂包括放射(例如局部放射疗法或全身放射疗法)和/或非药理学性质的其他治疗方式。当使用联合疗法时，本文所述的化合物和一种或多种另外的药剂可以是单一组合物或多种组合物的形式，并且治疗方式可以同时、依次或通过一些其他方案施用。举例来说，本发明考虑了一种治疗方案，其中放射阶段之后是化学治疗阶段。联合疗法可能具有叠加或协同效应。下文描述了联合治疗的其他益处。

59、在具体的实施方式中，本发明考虑了本文所述的a2ar/a2br抑制剂与一种或多种免疫检查点抑制剂联用的用途。导致抗原特异性t细胞应答的放大的免疫检查点的阻断已被证明是人类癌症治疗中的有前景的方法。免疫检查点(配体和受体)的实例，其中的一些在各种类型的肿瘤细胞中选择性地上调，是用于阻断的候选者，包括pd1(程序性细胞死亡蛋白1)；pdl1(pd1配体)；btla(b和t淋巴细胞衰减子)；ctla4(细胞毒性t淋巴细胞相关抗原4)；tim3(t细胞膜蛋白3)；lag3(淋巴细胞激活基因3)；tigit(具有ig和itim结构域的t细胞免疫受体)；和杀伤剂抑制性受体。本文中其他地方详细讨论了免疫检查点抑制剂以及与其联合的疗法。

60、在其他实施方式中，本发明提供了治疗对象中癌症的方法，包括向对象施用治疗有效量的至少一种a2ar/a2br抑制剂和至少一种化学治疗剂，这样的药剂包括但不限于，烷化剂(例如，氮芥，如苯丁酸氮芥、环磷酰胺、异环磷酰胺(isofamide)、氮芥、美法仑、和尿嘧啶氮芥(uracil mustard)；氮杂环丙烷，如噻替派；甲磺酸酯，如白消安；核苷类似物(如吉西他滨)；亚硝基脲，如卡莫司汀、洛莫司汀(lomustine)、和链脲佐菌素；拓扑异构酶1抑制剂(如伊立替康)；铂复合物，如顺铂、卡铂和奥沙利铂；生物还原烷化剂，如丝裂霉素、甲苄肼(procarbazine)、达卡巴嗪和六甲蜜胺(altretamine))；蒽环类治疗剂(如阿霉素(doxorubicin)、道诺霉素、表阿霉素和伊达比星)；dna链断裂剂(如博来霉素)；拓扑异构酶ii抑制剂(如安吖啶、更生霉素、柔毛霉素(daunorubicin)、伊达比星、米托蒽醌、阿霉素、依托泊苷、和替尼泊苷)；dna小沟结合剂(如普卡霉素(plicamydin)；抗代谢物(例如叶酸拮抗剂，如甲氨蝶呤和三甲曲沙；嘧啶拮抗剂，如氟尿嘧啶、氟脱氧尿苷、cb3717、阿扎胞苷、阿糖胞苷、和氟尿苷；嘌呤拮抗剂，如巯基嘌呤、6-硫鸟嘌呤、氟达拉滨、喷司他丁；天冬酰胺酶(asparginase)；和核糖核苷酸还原酶抑制剂，如羟基脲)；微管蛋白相互作用剂(例如长春新碱、雌莫司汀(estramustine)、长春花碱、多西他赛、埃坡霉素衍生物、和紫杉醇)；激素剂(例如，雌激素；结合雌激素；乙炔基雌二醇；二乙基己烯雌酚(diethylstilbesterol)；氯烯雌醚(chlortrianisen)；己二烯雌酚(idenestrol)；孕激素，如己酸羟孕酮、甲羟孕酮、和甲地孕酮；以及雄激素，如睾酮、丙酸睾、氟甲睾酮、和甲基睾酮)；肾上腺皮质类固醇(例如,强的松(prednisone)、地塞米松、甲基强的松龙、和泼尼松龙)；促黄体激素释放剂或促性腺激素释放激素拮抗剂(例如，醋酸亮丙瑞林和醋酸戈舍瑞林(goserelin acetate))；和抗激素抗原(例如，他莫昔芬、抗雄激素剂如氟他胺；和抗肾上腺素剂例如米托坦和氨鲁米特)。本发明还考虑将a2ar/a2br抑制剂与本领域已知的其他药剂(例如三氧化二砷)和将来可能开发的其它化学治疗剂联用的用途。

61、在涉及治疗癌症的方法的一些实施方式中，与至少一种化学治疗剂联合施用治疗有效量的本文所述的a2ar/a2br抑制剂导致癌症存活率大于通过单独施用任一种药剂所观察到的癌症存活率。在涉及治疗癌症的方法的其他实施方式中，与至少一种化学治疗剂的联合施用治疗有效量的本文所述的a2ar/a2br抑制剂导致肿瘤尺寸的减小或肿瘤生长的减缓大于通过单独施用任一种药剂所观察到的肿瘤尺寸或肿瘤生长的减小。

62、在其他实施方式中，本发明考虑用于治疗或预防对象中癌症的方法，包括向对象施用治疗有效量的至少一种本文所述的a2ar/a2br抑制剂以及至少一种信号传导抑制剂(sti)。在具体实施方式中，所述至少一种sti选自下组：bcr/abl激酶抑制剂、表皮生长因子(egf)受体抑制剂、her-2/neu受体抑制剂、和法尼基转移酶抑制剂(ftis)。其他候选的sti剂在本文中其他地方列出。

63、本发明还考虑增强受试者对象中肿瘤细胞排斥的方法，其包括将a2ar/a2br抑制剂与至少一种化学治疗剂和/或放射疗法共同施用，其中所导致的肿瘤细胞排斥大于通过单独施用a2ar/a2br抑制剂、化学治疗剂或放射治疗所得到的肿瘤排斥。

64、在其他实施方式中，本发明提供了治疗对象中癌症的方法，包括向对象施用治疗有效量的至少一种a2ar/a2br抑制剂和除a2ar/a2br抑制剂之外的至少一种免疫调节剂。在具体的实施方式中，所述至少一种免疫调节剂选自下组：cd4ol、b7、b7rp1,抗cd40、抗cd38、抗icos、4-ibb配体、树突细胞癌症疫苗、il2、il12、elc/ccl19、slc/ccl21、mcp-1、il-4、il-18、tnf、il-15、mdc、ifn-a/-13、m-csf、il-3、gm-csf、il-13、抗il-10和吲哚胺2,3双加氧酶1(ido1)抑制剂。其他候选的免疫调节剂在本文中其他地方列出。

65、本发明考虑包括用于治疗或预防对象(例如人)中的感染性病症(例如病毒感染)的方法的实施方式，包括向对象施用治疗有效量的至少一种本文所述的a2ar/a2br抑制剂以及治疗有效量的抗感染试剂。

66、在本发明的一些实施方式中，所述另外的治疗剂是细胞因子，包括例如粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(gm-csf)或flt3配体。本发明还考虑用于治疗或预防病毒感染(如慢性病毒感染)，例如但不限于丙型肝炎病毒(hcv)、人乳头状瘤病毒(hpv)、巨细胞病毒(cmv)、爱泼斯坦巴尔病毒(ebv)、水痘带状疱疹病毒、柯萨奇病毒和人类免疫缺陷病毒(hiv)的方法。本文所述的化合物用于治疗(单独或作为联合疗法的组成部分)感染的用途在下文中进一步讨论。

67、在另外的实施方式中，通过疫苗与施用治疗有效量的本发明的a2ar/a2br抑制剂的联合的共施用实现感染性病症的治疗。在一些实施方式中，所述疫苗是抗病毒疫苗，包括例如抗hiv疫苗。在其他实施方式中，所述疫苗对结核或疟疾有效。在其他实施方式中，所述疫苗是肿瘤疫苗(例如，对黑色素瘤有效的疫苗)；所述肿瘤疫苗可能包含基因修饰的肿瘤细胞或基因修饰的细胞系，包括已被转染以表达粒细胞-巨噬细胞刺激因子(gm-csf)的基因修饰的肿瘤细胞或基因修饰的细胞系。在具体的实施方式中，所述疫苗包括一种或多种免疫原性肽和/或树突细胞。

68、在某些实施方式中，本发明考虑了与一种或多种抗微生物试剂联合使用本文所述的化合物的方法。

69、在涉及通过施用a2ar/a2br抑制剂和至少一种另外的治疗剂治疗感染的某些实施方案中，在施用a2ar/a2br抑制剂和另外的治疗剂之后所观察到的感染症状比单独施用后所观察到的相同的症状得到改善。在一些实施方式中，所观察到的感染症状可以是病毒载量减少、cd4+t细胞计数的增加、机会性感染的减少、增加的存活时间、慢性感染的根除或其组合。