本發(fā)明主要涉及具有tau凝集抑制劑(tai)活性的化合物以及它們在治療tau蛋白病(包括但不限于阿茲海默氏癥)的方法中的用途。
背景技術(shù):
1、tau蛋白凝集形成神經(jīng)纖維纏結(jié)及神經(jīng)炎斑點,此與阿茲海默氏癥(ad)的認知能力下降有關(guān)[1-3]。因此,人們有興趣開發(fā)針對此病理的治療。甲磺酸氫甲硫胺酸(hmtm;先前稱為無色甲硫胺酸甲磺酸鹽,lmtm)已經(jīng)證明對ad及額顳葉癡呆的臨床衰退及腦萎縮具有暴露依賴性藥理活性[4,5]。
2、對應(yīng)于自蛋白水解穩(wěn)定的包含殘基297-391(dgae)的ad配對螺旋絲(phf)中分離的種類之一的核心tau片段在不存在多價陰離子輔因子的情況下在體外自發(fā)組裝以形成與自腦組織分離的天然phf相同的phf[6-9]。氫甲硫胺酸(hmt)以1:0.1的蛋白質(zhì):hmt化學計量比在體外抑制dgae絲的組裝[10]。
3、自ad腦組織中分離的phf核心為一種極其穩(wěn)定的結(jié)構(gòu),其抵抗蛋白水解并且需要諸如甲酸的刺激性溶劑才能釋放組成性tau蛋白[11]。tau凝集體的組裝為自催化過程,其中核心tau寡聚物發(fā)揮作用使正常全長tau進一步轉(zhuǎn)化為截短的有毒物質(zhì),從而使神經(jīng)元功能逐漸退化[12,13]。tau活體外捕獲的結(jié)合親和力為大約20nm,該值遠高于生理tau-微管蛋白結(jié)合值(約400nm;[14])。此推動了tau蛋白池自正常可溶性物質(zhì)重新分布成病理性組裝形式[15]。
4、盡管ad?phf核心及皮克氏病(pick’s?disease)中存在的絲核心的結(jié)構(gòu)在原子分辨率上可用[16,17],但神經(jīng)退化性疾病中tau及其他蛋白質(zhì)的病理組裝的分子機制仍然難以闡明[18-20]。一些蛋白質(zhì)的許多前驅(qū)體及寡聚狀態(tài)已經(jīng)鑒定[21-24]。然而,這些結(jié)構(gòu)異質(zhì)及瞬態(tài)形式的分離及進一步表征仍然為一個挑戰(zhàn),因為尚不清楚如何分離它們并使其適合無偏性的結(jié)構(gòu)及生化分析。
5、本發(fā)明人先前已報告,hmt在據(jù)估計約0.1μm的穩(wěn)態(tài)腦濃度下具有臨床藥理活性;此與細胞測定中所見的0.6μm的ec50值處于同一數(shù)量級[4,13]。
6、鑒于phf核心的難解性,目前尚不太可能設(shè)計出能夠在臨床上安全耐受的濃度下作用于腦細胞內(nèi)靶標的小分子tai。
7、鑒于上述考慮而設(shè)計了本發(fā)明。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明人使用分子動力學(md)仿真、免疫化學、生物化學及藥物化學的組合來研究phf核心寡聚物捕獲單體的分子機制以及hmt如何與phf的核心tau單元結(jié)合。已表明,組裝起始視一系列步驟而定,首先涉及單體的錨定,繼而核心單元的解開以允許形成phf核心的穩(wěn)定的交叉β褶板結(jié)構(gòu)。hmt的工作原理為與核心單元內(nèi)隱密的可藥化袋(crypticdruggable?pocket)結(jié)合,使其穩(wěn)定在緊湊構(gòu)形下,而不會參與進一步的自組裝所需的解開。
2、本發(fā)明人所鑒定的隱密結(jié)合袋為定義藥效基團模型提供了基礎(chǔ),并且此模型用于設(shè)計替代的tau凝集抑制劑(tai)。合成一組與hmt化學上無關(guān)的化合物,以測試是否可以合理設(shè)計新的抑制劑以作用于可藥化袋并優(yōu)化抑制活性所需的一些藥物化學特征。發(fā)現(xiàn)新的抑制劑,它們在先前描述的基于細胞的凝集測定中具有活性[13]。
3、因此,在一個方面中,本發(fā)明提供可用作tau凝集抑制劑的新穎化合物。該等化合物含有噻唑核心并具有通式:
4、
5、其中rn獨立地為-h或-me;
6、rx獨立地為c1-4烷基,其任選地經(jīng)鹵基或羥基取代;-nhrn1,其中rn1為c1-4烷基;或c5-10雜芳基;
7、ry獨立地為:c5-10雜芳基,其任選地經(jīng)甲基、鹵基或苯基取代;或新戊基。
8、本發(fā)明還涵蓋這些化合物的藥學上可接受的鹽、溶劑合物及水合物。
9、本發(fā)明進一步涉及采用這些合物作為tau蛋白凝集抑制劑以及作為與tau蛋白凝集相關(guān)的疾病(“tau蛋白病”)的治療劑或預防劑的方法、用途、組合物及其他材料。本發(fā)明進一步提供用于制備這些化合物的方法。
10、本發(fā)明包括所描述的方面及優(yōu)選特征的組合,除非該種組合為明顯不允許或明確避免的。
1.一種具有以下通式的化合物:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化合物,其中rx選自-me及-et,其任選地經(jīng)鹵基或羥基取代。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的化合物,其中rx為-me或-et,其經(jīng)鹵基取代。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的化合物,其中rx為經(jīng)-f或-cl取代的-me。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的化合物,其中rx為-ch2f。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的化合物,其中rx為經(jīng)羥基取代的-me或-et。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的化合物,其中rx為-ch2ch2oh。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化合物,其中rx為-nhrn1,其中rn1為c1-4烷基。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的化合物,其中rn1為-me或-et。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的化合物,其中rx為-nhme。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化合物,其中rx為c5-10雜芳基。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的化合物,其中rx為含氮c5-10雜芳基。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的化合物,其中rx為吲哚基。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的化合物,其中rx為
15.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的化合物,其中ry為新戊基(-ch2c(ch3)3)。
16.根據(jù)權(quán)利要求1至15中任一項所述的化合物,其中ry為c5-10雜芳基,其任選地經(jīng)甲基、鹵基或苯基取代。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的化合物,其中ry為未經(jīng)取代的c5-10雜芳基。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的化合物,其中ry為含氮c5-10雜芳基,其任選地經(jīng)-cl或苯基取代。
19.根據(jù)權(quán)利要求16至18中任一項所述的化合物,其中ry選自吡咯基、咪唑基、吡唑基、吲哚基及苯并咪唑基。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的化合物,其中ry選自:
21.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的化合物,其中rn為-h。
22.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的化合物,其中rn為-me。
23.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化合物,其選自以下化合物:
24.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的化合物,其用于治療或預防tau蛋白病或tau蛋白凝集疾病的方法中。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所用的化合物,其中該方法用于治療或預防阿茲海默氏癥(ad);皮克氏病;進行性核上性麻痹(psp);額顳葉癡呆(ftd);17號染色體連鎖的ftd及帕金森氏癥(ftdp-17);去抑制-癡呆-帕金森氏癥-肌萎縮復合癥(ddpac);蒼白球-腦橋-黑質(zhì)變性(ppnd);guam-als綜合征;蒼白-黑-盧西變性(pnld);皮質(zhì)基底節(jié)變性(cbd);癡呆伴嗜銀顆粒(agd);慢性創(chuàng)傷性腦病(cte);唐氏綜合征(ds);路易體癡呆(dlb);
26.權(quán)利要求1至23中任一項所述的化合物在用于制備藥物中的用途,所述藥物用于治療或預防tau蛋白病或tau蛋白凝集疾病。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的用途,其中該藥物用于治療或預防阿茲海默氏癥(ad);皮克氏病;進行性核上性麻痹(psp);額顳葉癡呆(ftd);17號染色體連鎖的ftd及帕金森氏癥(ftdp-17);去抑制-癡呆-帕金森氏癥-肌萎縮復合癥(ddpac);蒼白球-腦橋-黑質(zhì)變性(ppnd);guam-als綜合征;蒼白-黑-盧西變性(pnld);皮質(zhì)基底節(jié)變性(cbd);癡呆伴嗜銀顆粒(agd);慢性創(chuàng)傷性腦病(cte);唐氏綜合征(ds);路易體癡呆(dlb);或
28.一種治療或預防tau蛋白病或tau蛋白凝集疾病的方法,其包括向有需要的患者施用治療有效量的根據(jù)權(quán)利要求1至23中任一項所限定的化合物。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法,其中所述方法用于治療或預防阿茲海默氏癥(ad);皮克氏病;進行性核上性麻痹(psp);額顳葉癡呆(ftd);17號染色體連鎖的ftd及帕金森氏癥(ftdp-17);去抑制-癡呆-帕金森氏癥-肌萎縮復合癥(ddpac);蒼白球-腦橋-黑質(zhì)變性(ppnd);guam-als綜合征;蒼白-黑-盧西變性(pnld);皮質(zhì)基底節(jié)變性(cbd);癡呆伴嗜銀顆粒(agd);慢性創(chuàng)傷性腦病(cte);唐氏綜合征(ds);路易體癡呆(dlb);
30.一種用于治療tau蛋白病或tau蛋白凝集疾病的藥物組合物,所述組合物包含如權(quán)利要求1至23中任一項所定義的化合物及藥學上可接受的賦形劑、載劑或稀釋劑。