Пиразолопиримидины и родственные гетероциклы как ск2 ингибиторы

Пиразолопиримидины и родственные гетероциклы как ск2 ингибиторы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Перекрестная ссылка на родственные заявки

Данная заявка объявляет приоритет предварительной заявки США за номером 61/266,801 от 4 декабря 2009 года под названием "ПИРАЗОЛОПИРИМИДИНЫ И РОДСТВЕННЫЕ ГЕТЕРОЦИКЛЫ КАК ИНГИБИТОРЫ КИНАЗЫ"; и предварительной заявки США за номером 61/354,165 от 11 июня 2010 года под названием "ПИРАЗОЛОПИРИМИДИНЫ И РОДСТВЕННЫЕ ГЕТЕРОЦИКЛЫ КАК CK2 ИНГИБИТОРЫ"; содержания которых инкорпорированы здесь путем отсылки во всей полноте для всех целей.

Область изобретения

Данное изобретение касается, отчасти, молекул, обладающих некоторыми биологическими активностями, которые включают, но не ограничиваясь этим, ингибирование пролиферации клеток, и модулирования некоторых протеинкиназных активностей. Молекулы данного изобретения модулируют, например, протеинкиназу CK2 (которая здесь называется CK2) и полезны для лечения состояний, связанных прямо или косвенно с CK2 активностями, например, рака, воспалительных состояний, инфекционных нарушений, боли, иммунологических расстройств, нейродегенеративного нарушения (такого как болезнь Альцгеймера и болезнь Паркинсона) и т.д. Данное изобретение также касается, отчасти, способов использования таких соединений и фармацевтических композиций, содержащих эти соединения.

Уровень техники

Протеинкиназа CK2 (ранее называемая казеинкиназой II, на которую здесь ссылаются как на "CK2") является вездесущей и хорошо сохранившейся протеин серин/треонин киназой. Данный холоэнзим обычно находится в тетрамерных комплексах, состоящих из двух каталитических (альфа и/или альфа') субъединиц и двух регуляторных (бета) субъединиц. CK2 имеет ряд физиологических мишеней и участвует во множестве клеточных функций, включая поддержание жизнеспособности клеток. Уровень CK2 в нормальных клетках жестко контролируется, и считается, что она играет роль в росте и пролиферации клеток. Ингибиторы CK2, полезные для лечения некоторых типов рака, описаны в PCT/US2007/077464, PCT/US2008/074820, PCT/US2009/35609.

Преобладание и важность CK2, так же как эволюционный анализ ее последовательности, предполагают, что это древний энзим в эволюционном масштабе; его долговечность может объяснять, почему он стал важным в таком большом количестве биохимических процессов, и почему CK2 от хозяев был даже кооптирован инфекционными патогенами (например, вирусами, протозоа) как интегральная часть их биохимических систем выживания и жизненного цикла. Эти самые характеристики объясняют, почему ингибиторы CK2, как предполагается, полезны во множестве медицинских терапий, как здесь обсуждено. Поскольку CK2 играет центральную роль во многих биологических процессах, как резюмировано Guerra & Issinger, Curr. Med. Chem., 2008, 15:1870-1886, ингибиторы CK2, включая описанные здесь соединения, должны быть полезными в лечении множества заболеваний и расстройств.

Раковые клетки обнаруживают увеличение содержания CK2, и недавно полученные данные предполагают, что CK2 вызывает сильное подавление апоптоза клеток путем защиты регуляторных протеинов от опосредованной каспазами деградации. Анти-апоптотическая функция CK2 может вносить вклад в ее способность участвовать в трансформации и генезисе опухолей. В частности, CK2, как было показано, ассоциируется с острым и хроническим миелоидным лейкозом, лимфомой и множественной миеломой. Кроме того, повышенная CK2 активность наблюдалась в твердых опухолях ободочной кишки, прямой кишки и молочной железы, при плоскоклеточном раке легких и головы и шеи (SCCHN), аденокарциномах легких, ободочной кишки, прямой кишки, почек, молочной железы и предстательной железы. Ингибирование CK2 малой молекулой, как сообщается, индуцирует апоптоз раковых клеток поджелудочной железы и клеток гепатоцеллюлярной карциномы (HegG2, Нер3, HeLa раковые клеточные линии); и CK2 ингибиторы драматическим образом сенсибилизировали RMS (рабдомиосаркома) опухоли до апоптоза, индуцированного TRAIL. Таким образом, отдельный ингибитор CK2 или в комбинации с TRAIL или лигандом для TRAIL рецептора будет полезен для лечения RMS, наиболее распространенной саркомы мягких тканей у детей. Кроме того, как было найдено, повышенный уровень CK2 хорошо коррелирует с агрессивностью неоплазии, и лечение CK2 ингибитором данного изобретения снизит, таким образом, тенденцию к перерастанию доброкачественных образований в злокачественные или к метастазированию злокачественных опухолей.

В отличие от других киназ и сигнальных путей, где мутации часто ассоциируются со структурными изменениями, которые обусловливают потерю регуляторного контроля, повышенный уровень CK2 активности, как представляется, обусловлен, в общем, повышенным уровнем регуляции (апрегуляцией) или гиперэкспрессией активного протеина, а не изменениями, которые влияют на уровни активации. Гуэрра (Guerra) и Исингер (Issinger) постулируют, что это может быть вызвано регуляцией путем агрегации, поскольку уровни активности плохо коррелируют с мРНК уровнями. Избыточная активность CK2 была выявлена во многих видах рака, включая SCCHN опухоли, опухоли легких, опухоли молочной железы и другие. Id.

Было показано, что повышенная CK2 активность при раке кишечника коррелирует с повышенной злокачественностью. Аберрантная экспрессия и активность CK2, как сообщалось, промотируют увеличение нуклеарных уровней NF-каппаВ в раковых клетках молочной железы. CK2 активность заметно повышена у пациентов с острым миелобластным лейкозом (AML) и хроническим миелолейкозом (CML) во время бластного криза, указывая на то, что ингибитор CK2 должен быть особенно эффективным в этих условиях. Выживание клеток множественной миеломы, как было показано, основывается на высокой активности CK2, и ингибиторы CK2 были цитотоксичными по отношению к ММ клеткам.

В литературе представлены четкие свидетельства того, что ингибирование CK2 коррелирует с эффективностью против опухолевых клеток. Например, CK2 ингибитор ингибировал рост мышиных р190 клеток лимфомы. Его взаимодействие с Bcr/Abl, как сообщалось, играет важную роль в пролиферации Bcr/Abl экспрессирующих клеток, указывая на то, что ингибиторы CK2 могут быть полезны в лечении Bcr/Abl-позитивных лейкозов. Ингибиторы CK2, как было показано, ингибируют прогрессирование кожных папиллом, ксенотрансплантатов рака предстательной и молочной железы у мышей и пролонгируют выживание трансгенных мышей, которые экспрессируют простата-промоторы. Id.

Недавно был сделан обзор роли CK2 в различных нераковых болезненных процессах. Смотри работу Guerra & Issinger, Curr. Med. Chem., 2008, 15:1870-1886. Все большее количество данных указывает на то, что CK2 задействована в критических заболеваниях центральной нервной системы, включая, например, болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона и редкие нейродегенеративные расстройства, такие как деменция при болезни Гуама-Паркинсона, синдром делеции хромосомы 18, прогрессирующий надъядерный паралич, болезнь Куфса или болезнь Пика. Предполагается, что селективное CK2-опосредованное фосфорилирование тау белков может быть задействовано в прогрессирующей нейродегенерации болезни Альцгеймера. Кроме того, недавно выполненные исследования предполагают, что CK2 играет роль в ухудшении памяти и ишемии мозга, последний эффект, очевидно, опосредуется CK2 регуляторным действием на PI3K пути выживания.

CK2, как было показано, включена в модуляцию воспалительных расстройств, например, острой или хронической боли воспалительного характера, гломерулонефрита и аутоиммунных заболеваний, включая, например, множественный склероз (MS), системную красную волчанку, ревматоидный артрит и болезнь Стилла. Она позитивно регулирует функцию серотонин 5-НТ3 рецепторного канала, активирует гемоксигеназу типа 2 и усиливает активность нейрональной окисноазотной синтазы. Селективный CK2 ингибитор, как сообщалось, сильно снижает болевую реакцию мышей при введении в ткань спинного мозга перед тестированием на боль. Он фосфорилирует фосфолипазу А2 секреторного типа IIA из синовиальной жидкости RA пациентов и модулирует секрецию DEK (нуклеарный ДНК-связывающий протеин), представляющую собой провоспалительную молекулу, которую находят в синовиальной жидкости пациентов с болезнью Стилла. Таким образом, ингибирование CK2, как предполагается, контролирует развитие воспалительных патологий, таких как здесь описаны, и раскрытые здесь ингибиторы, как показано в данном документе, эффективно излечивают боль в моделях на животных.

Протеинкиназа CK2, как было также показано, играет роль в нарушениях сосудистой системы, таких как, например, атеросклероз, ламинарное напряжение при сдвиге и гипоксия. CK2, как было также показано, играет роль в нарушениях скелетных мышц и костной ткани, таких как кардиомиоцитная гипертрофия, пониженная инсулиновая индукция и минерализация костной ткани. В одном исследовании ингибиторы CK2 были эффективны в замедлении ангиогенеза, индуцированного фактором роста в культивированных клетках. Более того, в модели ретинопатии, CK2 ингибитор в комбинации с октреотидом (аналог соматостатина) снижал образование неоваскулярных пучков; таким образом, описанные здесь CK2 ингибиторы могут быть эффективными в сочетании с соматостатиновым аналогом для лечения ретинопатии.

CK2, как также было показано, фосфорилирует GSK, тропониновую и миозиновую легкую цепь; таким образом, CK2 важна в физиологии скелетных мышц и костной ткани, и связана с заболеваниями, поражающими мышечную ткань.

Имеющиеся данные предполагают, что CK2 также задействована в развитии и регулировании жизненного цикла протозойных паразитов, таких как, например, Theileria parva, Trypanosoma cruzi, Leishmania donovani, Herpetomonas muscarum muscarum, Plasmodium falciparum, Trypanosoma brucei, Toxoplasma gondii и Schistosoma mansoni. Многочисленные исследования подтвердили роль CK2 в регулировании клеточной подвижности протозойных паразитов, существенной для инвазии в клетки хозяина. Активация CK2 или избыточной активности CK2, как было показано, имеет место в хозяевах, инфицированных Leishmania donovani, Herpetomonas muscarum muscarum, Plasmodium falciparum, Trypanosoma brucei, Toxoplasma gondii и Schistosoma mansoni. Действительно, ингибирование CK2, как было показано, блокирует инфекцию Т. cruzi.

CK2, как также было показано, взаимодействует с и/или фосфорилирует вирусные белки, ассоциирующиеся с вирусом иммунодефицита человека типа 1 (ВИЧ-1), вирусом папиломы человека и герпесным симплексным вирусом, в дополнение к другим типам вируса (например, цитомегаловирус человека, вирусы гепатита С и В, вирус болезни Борна, аденовирус, вирус Коксаки, коронавирус, вирус инфлюэнцы и опоясывающего лишая). CK2 фосфорилирует и активирует ВИЧ-1 обратную транскриптазу и протеазы in vitro и in vivo и промотирует патогенность вируса иммунодефицита обезьяны-человека (SHIV), модели для ВИЧ. Таким образом, ингибиторы CK2 способны снижать патогенные эффекты модели ВИЧ инфекции. CK2 также фосфорилирует многие протеины герпесного симплексного вируса и многих других вирусов, и некоторые данные предполагают, что вирусы воспринимают CK2 как фосфорилирующий фермент для их важных белков жизненного цикла. Таким образом, ингибирование CK2, как предполагается, "отпугивает" инфекцию и развитие вирусных инфекций, которые зависят от CK2 хозяина в плане собственных жизненных циклов.

CK2 является необычной по разнообразию биологических процессов, на которые она действует, и отличается от большинства киназ также и другими свойствами: она существенно активна, может использовать АТР или GTP, и ее уровень повышен в большинстве опухолей и быстро разрастающихся тканей. Кроме того, если многие ингибиторы киназы влияют на множество киназ, увеличивая вероятность эффектов вне мишени или изменчивость в отношении индивидуальных субъектов, уникальные структурные особенности CK2 позволяют создавать в высокой степени CK2-специфические ингибиторы. По всем этим причинам, CK2 является особенно интересной мишенью для разработки лекарств, и данное изобретение представляет высокоэффективные ингибиторы CK2, полезные в лечении множества различных заболеваний и расстройств, опосредованных или связанных с избыточными, аберрантными или нежелательными уровнями CK2 активности.

Соединения Формулы I, как было найдено, являются активными в отношении CK2, так же как и к одному или нескольким Pim протеинам. Теперь найдено, что соединения Формулы (II) и (II') обычно более активны к CK2 и обладают также меньшей активностью к Pim киназам. Не вдаваясь в теорию, можно предположить, что их физиологические активности вытекают из их активности к CK2.

Данное изобретение представляет новые соединения Формул (II) и (II'), так же, как и Формул IIa, IIa', II-Th и II-Th', и фармацевтические композиции, содержащие эти соединения. Новые соединения Формулы II, которые родственны соединениям Формулы I, проявляют удивительно более высокую активность к CK2 и сниженную Pim активность, и, таким образом, преимущественно используются для лечения состояний, чувствительных к CK2 ингибированию, таких, как здесь описаны. Поэтому соединения Формулы II полезны для лечения состояний, опосредованных или связанных с избыточной активностью CK2, со сниженной вероятностью побочных эффектов, обусловленных ингибированием других киназ.

Раскрытие изобретения

Настоящее изобретение представляет, отчасти, химические соединения, обладающие некоторыми биологическими активностями, которые включают, но не ограничиваясь этим, ингибирование пролиферации клеток, ингибирование ангиогенеза и модулирование протеинкиназных активностей. Эти молекулы модулируют протеинкиназную CK2 (CK2) и/или PIM активность, и обычно более селективны в отношении CK2 активности, чем другие киназы, по сравнению со схожими соединениями, которые не имеют аминогруппы, показанной в Формуле (II) или (II'). Эти соединения влияют на биологические функции, которые включают, но не ограничиваясь этим, ингибирование переноса гамма фосфата от АТР к белковому или пептидному субстрату, ингибирование ангиогенеза, ингибирование пролиферации клеток и индуцирование апоптоза клеток, например. Настоящее изобретение также представляет, отчасти, способы получения новых химических соединений и их аналогов, и способы использования этих соединений. Также представлены композиции, включающие эти молекулы в комбинации с другими материалами, включая другие терапевтические агенты, и способы использования таких соединений.

Соединения общей формулы (I), как было показано, ингибируют Pim и CK2 (PCT/US2010/035657):

где данная бициклическая кольцевая система, содержащая Z¹-Z⁴, является ароматической;

одна из Z¹ и Z² является С, другая из Z¹ и Z² является N;

Z³ и Z⁴ являются, независимо, CR⁵ или N,

где R⁵ может быть Н или R¹;

R¹ представляет собой Н, гало, CN, замещенный, при необходимости, С1-С4 алкил, замещенный, при необходимости, С2-С4 алкенил, замещенный, при необходимости, С2-С4 алкинил, замещенный, при необходимости, С1-С4 алкокси или -NR⁷R⁸,

где R⁷ и R⁸, каждая, выбираются, независимо, из Н, замещенного, при необходимости, С1-С10 алкила, замещенного, при необходимости, арила, замещенного, при необходимости, арилалкила, замещенного, при необходимости, гетероарила, и замещенного, при необходимости, гетероарилалкила,

или R⁷ и R⁸, взятые вместе с N из -NR⁷R⁸, образуют замещенное, при необходимости, 5-8-членное кольцо, которое содержит, при необходимости, дополнительный гетероатом, который выбирается из N, О и S, как член кольца;

R² представляет собой Н, гало, CN, или замещенную, при необходимости, группу, которая выбирается из С1-С4 алкила, С2-С4 алкенила и С2-С4 алкинила;

R³ и R⁴ выбираются, независимо, из Н и замещенного, при необходимости, С1-С10 алкила;

Х является NR⁶, О или S, где R⁶ является Н или замещенной, при необходимости, группой, которая выбирается из С1-С4 алкила, С2-С4 алкенила и С2-С4 алкинила;

Y является О или S;

W представляет собой замещенный, при необходимости, арил, замещенный, при необходимости, гетероарил, или -NR⁹R¹⁰, -OR⁹, S(O)_nR⁹, замещенный, при необходимости, связанный с углеродом гетероциклил, замещенный, при необходимости, С3-С8 циклоалкил или CR⁹R¹⁰R¹¹,

где n является 0, 1 или 2, и

R⁹ и R¹⁰, каждая, выбирается, независимо, из H, замещенного, при необходимости, С1-С10 алкила, замещенного, при необходимости, арила, замешенного, при необходимости, арилалкила, замещенного, при необходимости, гетероарила и замещенного, при необходимости, гетероарилалкила,

или R⁹ и R¹⁰, взятые вместе с N из -NR⁹R¹⁰, образуют замещенное, при необходимости, 5-8-членное кольцо, которое содержит, при необходимости, дополнительный гетероатом, который выбирается из N, О и S, как кольцевой член, и

R¹¹ выбирается из Н, замещенного, при необходимости, С1-С10 алкила, замещенного, при необходимости, арила, замещенного, при необходимости, арилалкила, замещенного, при необходимости, гетероарила и замещенного, при необходимости, гетероарилалкила.

Соединения Формулы I ингибируют Pim и CK2 и часто ингибируют также другие киназы. Для использования в виде фармацевтических препаратов полезно выбирать соединения, которые ингибируют один основной таргетный энзим или рецептор при минимальном влиянии на другие пути или мишени, поскольку биохимические эффекты вне мишени могут вызвать непредсказуемые побочные эффекты. Теперь было найдено, что соединения Формул (II) и (II'), которые родственны соединениям Формулы I, сохраняют высокие уровни CK2 активности, и действительно часто более активны в отношении CK2, чем другие соединения, подобные Формуле I, и тем не менее, они обычно более селективны в отношении CK2, чем к Pim киназам. Кроме того, их селективность в отношении CK2, превышающая другие киназы в широком спектре киназ, также улучшена, в общем, по сравнению с соединениями Формулы I. Таким образом, соединения Формулы (II) или (II') представляют особенно полезный класс соединений для описанных здесь способов лечения, поскольку они селективны к CK2 и ингибируют меньше других киназ, что снижает риск побочных эффектов.

или

где:

Z³ и Z⁴, каждая, представляет, независимо, N или CR⁵ или СН;

каждая R⁵ выбирается, независимо, из гало, CN, R, -OR, -S(O)_nR, COOR, CONR² и NR₂,

где каждая R выбирается, независимо, из Н и замещенного, при необходимости, С1-С4 алкила, и две R группы из NR₂ могут быть соединены вместе с образованием 5-6-членного гетероциклического кольца, которое, при необходимости, является замещенным и может включать дополнительный гетероатом, который выбирается из N, О и S, как член кольца;

R², R³ и R⁴, каждая, выбирается, независимо, из Н и замещенного, при необходимости, С1-С10 алкила;

Х представляет О, S, или NR²;

Y является О или S или NR¹⁰;

где R¹⁰ выбирается из Н, CN, замещенного, при необходимости, С1-С4 алкила, замещенного, при необходимости, С2-С4 алкенила, замещенного, при необходимости, С2-С4 алкинила, замещенного, при необходимости, С1-С4 алкокси, и -NR⁷R⁸,

Z является О или S;

L может быть связью, -CR⁷=CR⁸-, -C≡C-, -NR⁷-, -O-, -S(O)_n- или (CR⁷R⁸)_m, -(CR⁷R⁸)_m-NR⁷-, -(CR⁷R⁸)_m-O- или -(CR⁷R⁸)_m-S(O)_n-;

W представляет собой замещенный, при необходимости, С1-С10 алкил, замещенный, при необходимости, арил, замещенный, при необходимости, гетероарил, -NR⁷R⁸, -OR⁷, S(O)_nR⁷, CONR⁷R⁸, замещенный, при необходимости, гетероциклил, замещенный, при необходимости, С3-С8 циклоалкил, замещенный, при необходимости, С2-С10 алкенил, замещенный, при необходимости, С2-С10 алкинил или CR⁷R⁸R⁹,

где каждая R⁷ и R⁸ и R⁹ выбирается, независимо, из Н, замещенного, при необходимости, С1-С6 алкокси, замещенного, при необходимости, С1-С6 алкиламино, замещенного, при необходимости, С1-С6 диалкиламино, замещенного, при необходимости, гетероциклила, замещенного, при необходимости, С1-С10 алкила, замещенного, при необходимости, С3-С8 циклоалкила, замещенного, при необходимости, С4-С10 циклоалкилалкила, замещенного, при необходимости, арила, замещенного, при необходимости, арилалкила, замещенного, при необходимости, гетероарила и замещенного, при необходимости, гетероарилалкила;

или R⁸ и R⁹, взятые вместе, могут представлять =O (оксо) или =N-OR⁷ или =N-CN;

или R⁷ и R⁸, взятые вместе с N из -NR⁷R⁸, могут образовывать замещенную, при необходимости, 5-10-членную гетероциклическую или гетероароматическую кольцевую систему, которая содержит, при необходимости, дополнительный гетероатом, который выбирается из N, О и S, как член кольца;

при условии, что не более одной из R⁷ и R⁸ в -NR⁷R⁸ выбирается из группы, состоящей из алкокси, алкиламино, диалкиламино и гетероциклила;

каждая n равняется, независимо, 0, 1 или 2;

каждая m равняется, независимо, 1, 2, 3 или 4;

R^1A и R^1B, каждая, выбираются, независимо, из Н, замещенного, при необходимости, С1-С10 алкила, замещенного, при необходимости, гетероциклила, замещенного, при необходимости, циклоалкила, замещенного, при необходимости, циклоалкилалкила, замещенного, при необходимости, гетероциклоалкилалкила, замещенного, при необходимости, арилалкила или замещенного, при необходимости, 5-6-членного арильного кольца, содержащего до двух гетероатомов, как членов кольца;

или R^1A и R^1B в -NR^1AR^1B могут быть взяты вместе с образованием замещенной, при необходимости, 5-8-членной моноциклической или 5-10-членной бициклической гетероарильной или гетероциклической группы, содержащей до двух дополнительных гетероатомов, которые выбираются из N, О и S, как члены кольца;

и фармацевтически приемлемые соли этих соединений.

Предпочтительным классом соединений Формулы II являются соединения Формулы (IIa) или (IIa'):

или

где R² является Н, Me или CF₃; R⁴ является Н, Me или CF₃; Х является О, S или NH; Y является О или S; R^1B есть такой, как описано для Формулы II; L является связью, -NR⁷-, -О- или -S(O)_n-, (CR⁷R⁸)_m, или она может представлять -(CR⁷R⁸)_m-NR⁷-; m равняется 1-4, и n равняется 0-2; и W выбирается из замещенного, при необходимости, арила, замещенного, при необходимости, гетероарила и -NR⁷R⁸, где R⁷ и R⁸ являются такими, как определено для Формулы II.

Специфические варианты воплощения соединений данного изобретения включают тиофен-содержащие соединения Формул (II-Th) и (II-Th'):

или

где R^Th выбирается из Н, гало, замещенного, при необходимости, С1-С6 алкила, CN, S(O)_0-2R, -SO₂NR₂, COOR, CONR₂ и C(O)R,

где каждая R является, независимо, Н, гало, CN или замещенным, при необходимости, членом, который выбирается из группы, состоящей из С1-С6 алкила, С1-С6 алкокси, С1-С6 алкиламино, ди(С1-С6)алкиламино, С3-С8 циклоалкила, С4-С10 циклоалкилалкила, С5-С8 гетероциклила, С6-С10 гетероциклилалкила, арила, арилалкила, С5-С6 гетероалкила и С6-С10 гетероалкилалкила;

и две R на одном и том же атоме или на соседних атомах могут образовывать замещенное, при необходимости, гетероциклическое кольцо, которое содержит дополнительный гетероатом, который выбирается из N, О и S;

и другие структурные особенности являются такими, как определено для Формулы IIa выше.

Данное изобретение включает фармацевтически приемлемые соли соединений Формул II, II', IIa, IIa', II-Th, и II-Th', так же как и нейтральные соединения.

Данное изобретение также представляет фармацевтические композиции, содержащие такие соединения плюс один или несколько фармацевтически приемлемых носителей или наполнителей, и способы использования этих соединений и композиций для лечения определенных состояний, как описано здесь далее.

Кроме того, данное изобретение представляет промежуточные соединения Формулы (III), которые полезны для получения описанных здесь соединений, и способы использования этих промежуточных соединений для приготовления соединений Формулы (II);

где R^1A, R^1B, R², R⁴, Z³, Z⁴, L и W являются такими, как определено для Формулы (II) выше, или в некоторых вариантах воплощения, они отвечают соответствующим элементам, определенным для Формулы (IIa) выше;

одна из Z¹ и Z² представляет N, и другая из Z¹ и Z² представляет С;

и круги внутри двух данных колец указывают, что оба кольца являются ароматическими.

Данный способ включает реакцию соединения Формулы (III) с гидантоином или схожим 5-членным гетероциклическим соединением Формулы (IV):

где R³, X, Y и Z являются такими, как определено для Формулы (II) или (II'),

при условиях, которые промотируют конденсацию данных двух соединений.

Обычно, условия реакции включают подходящий растворитель и основание, при необходимости, каталитическое количество основания, но могут использоваться стехиометрические или большие количества основания. Подходящими основаниями являются те, которые способны депротонировать соединение Формулы (IV), промотируя конденсацию с соединением Формулы (III), и вторичные амины, которые способны реагировать с альдегидами Формулы (III) с образованием иминиевых частиц. Подходящие основания включают С1-С4 алкоксиды, металлические гидриды, третичные амины, такие как триэтиламин или диизопропил этиламин, DABCO, DBU и подобные; и подходящие вторичные аминные основания включают пиперидин, морфолин, пиперазин, N-метилпиперазин, пирролидин и подобные. Подходящие растворители включают полярные апротонные растворители, такие как NMP, ДМФ, ДМСО, DMA и диоксан; так же как и протонные растворители, такие как С1-С10 спирты и диолы, например, этанол, пропанол, изопропанол, этиленгликоль, пропиленгликоль, метоксиэтанол и подобные. Могут использоваться и смеси таких растворителей, так же как и смеси одного или нескольких таких растворителей с менее полярным органическим растворителем для промотирования растворимости реагентов. Выбор подходящих растворителей и оснований для этих реакций может легко сделать обычный специалист-практик в данной области.

В некоторых вариантах воплощения соединений Формулы (III), -L-W представляет группу формулы -S(O)_1-2R, где R представляет собой алкил, циклоалкил, арил, гетероарил, или схожую группу, и данный продукт является соединением Формулы (II) или (II'), имеющим ту же самую -L-W группу. Такие соединения обычно используются для получения других соединений формулы (II) или (II'), поскольку составляющая формулы -S(O)_1-2R является легко отщепляемой группой, и может быть легко замещена нуклеофилами, такими как первичный или вторичный амины, для введения других -L-W групп. Таким образом, другим способом для синтеза соединений данного изобретения является реакция соединения Формулы (V),

где -L-W представляет группу формулы -S(O)_1-2R, где R является замещенной, при необходимости, группой, которая выбирается из С1-С6 алкила, С3-С8 циклоалкила, С4-С10 циклоалкилалкила, С6-С10 арила, С5-С6 гетероарила, С7-С12 арилалкила, и С6-С12 гетероарилалкила;

и другие переменные являются такими, как определено для формул (III) и (IV) выше;

с нуклеофильным соединением формулы

W'-L'-H

где L' выбирается из NR⁷, О и S; и

W' является замещенным, при необходимости, арилом, замещенным, при необходимости, гетероарилом, замещенным, при необходимости, гетероциклилом, замещенным, при необходимости, С3-С8 циклоалкилом, замещенным, при необходимости, С2-С10 алкенилом, замещенным, при необходимости, С2-С10 алкинилом или CR⁷R⁸R⁹,

где R⁷, R⁸ и R⁹ являются такими, как определено выше для Формулы II,

при подходящих условиях, как здесь описано, с получением соединения Формулы (V'):

.

Также здесь представлены фармацевтические композиции, содержащие соединение Формулы I или II, как здесь описано, и, по меньшей мере, один фармацевтически приемлемый носитель или наполнитель, или два или более фармацевтически приемлемых носителей и/или наполнителей. Фармацевтические композиции, содержащие, по меньшей мере, одно из этих соединений, могут быть использованы в способах лечения, таких как описанные здесь.

Соединения Формул I и II, как здесь описано, связываются с и ингибируют некоторые киназные протеины, которые, как предполагается, являются основой их фармацевтической активности. В некоторых вариантах воплощения, данный протеин является CK2 протеином, таким как CK2 протеин, содержащий аминокислотную последовательность SEQ ID NO:1, 2 или 3, или ее существенно идентичный вариант, например.

SEQ ID NO:1 (NP_001886; казеинкиназа II альфа 1 субъединичный изоформ a [Homo sapiens])

SEQ ID NO:2 (NP_808227; казеинкиназа II альфа 1 субъединичный изоформ a [Homo sapiens])

SEQ ID NO:3 (NP_808228: казеинкиназа II альфа 1 субъединичный изоформ b [Homo sapiens])

Существенно идентичные варианты этих последовательностей включают протеины, имеющие, по крайней мере, 90% гомологию последовательности с одной из приведенных, предпочтительно, по крайней мере, 90% идентичность последовательности; и имеющие, по крайней мере, 50% уровня in vitro киназной активности определенной последовательности при типичных условиях анализа.

Данное изобретение включает способы модуляции активности CK2 протеина, или in vitro или ex vivo. Подходящие способы включают контактирование системы, содержащей данный протеин, с описанным здесь соединением, в количестве, эффективном для модулирования активности данного протеина. В некоторых вариантах воплощения, активность данного протеина ингибируется, и иногда данный протеин является CK2 протеином, содержащим аминокислотную последовательность SEQ ID NO:1, SEQ ID NO:2 или SEQ ID NO:3, или ее существенно идентичный вариант, например. В некоторых вариантах воплощения, CK2 находится в клетке или ткани; в других вариантах воплощения, она может находиться в бесклеточной системе.

Представлены также способы ингибирования пролиферации клеток, которые включают контактирование клеток с описанным здесь соединением в количестве, эффективном для ингибирования пролиферации данных клеток. Данные клетки иногда находятся в клеточной линии, такой как раковая клеточная линия (например, линия раковых клеток молочной железы, раковых клеток предстательной железы, раковых клеток поджелудочной железы, раковых клеток легких, гемопоэтического рака, колоректального рака, рака кожи, рака яичника). В некоторых вариантах воплощения, раковая клеточная линия отвечает раку молочной железы, раку предстательной железы или поджелудочной железы Данные клетки иногда находятся в ткани, могут быть в субъекте, иногда в опухоли и иногда в опухоли в субъекте. В некоторых вариантах воплощения, данный способ дополнительно включает индуцирование апоптоза клеток. Иногда данные клетки являются клетками от субъекта с дегенерацией желтого пятна.

Также представлены способы лечения состояния, связанного с аберрантной пролиферацией клеток, которые включают назначение описанного здесь соединения субъекту, нуждающемуся в этом, в количестве, эффективном для лечения данного состояния пролиферации клеток. В некоторых вариантах воплощения, данное состояние клеточной пролиферации является раком, связанным с опухолью, например, твердой или циркулирующей. В некоторых случаях рак является раком молочной железы, предстательной железы, поджелудочной железы, легких, колоректальным раком, кожи или яичника, В некоторых вариантах воплощения, состояние пролиферации клеток является раком без опухоли, таким как гемопоэтический рак, например, включая лейкозы, например, множественную миелому и лимфомы. В некоторых вариантах воплощения, состояние пролиферации клеток является дегенерацией желтого пятна.

Данное изобретение также включает способы лечения рака или воспалительного расстройства, или других нарушений, описанных здесь, которые опосредуются избыточной активностью одной или нескольких из этих киназ, у субъекта, который нуждается в таком лечении, включающие: введение данному субъекту терапевтически эффективного количества терапевтического агента, полезного для лечения такого расстройства; и введение данному субъекту молекулы, описанной здесь, например, соединение ингибирует CK2 в количестве, которое является эффективным для усиления желательного эффекта данного терапевтического агента. В некоторых вариантах воплощения, данная молекула, которая ингибирует CK2, является соединением Формулы I или Формулы II, или Формулы II', или (IIa), или (IIa'), или их фармацевтически приемлемой солью. В некоторых вариантах воплощения, необходимым эффектом данного терапевтического агента, который усиливается молекулой, ингибирующей CK2, является усиление апоптоза в, по крайней мере, одном типе клеток. В некоторых вариантах воплощения, данная клетка является раковой клеткой, и данное соединение является соединением Формулы (II) или (IIa), которое является сильным ингибитором (IC-50 менее приблизительно 100 нМ, например) CK2. Предпочтительно, данное соединение имеет IC-50 в отношении Pim менее приблизительно 30 нМ, и является селективным в отношении CK2 по сравнению с Pim киназами. В некоторых вариантах воплощения, IC-50 для ингибирования CK2 ниже, по крайней мере, в десять раз, чем активность относительно Pim; в предпочтительных вариантах воплощения, данное соединение имеет IC-50 для CK2, которое ниже, чем его IC-50 для, по крайней мере, одного из Pim-1, Pim-2 и Pim-3 приблизительно в 100 раз или более.

В некоторых вариантах воплощения, данный терапевтический агент и молекула, которая ингибирует CK2, вводятся, по сути, в одно и то же время. Иногда терапевтический агент и молекула, которая ингибирует CK2, используются субъектом одновременно. Терапевтический агент и молекула, которая ингибирует CK2, могут быть объединены в одну фармацевтическую композицию в некоторых вариантах воплощения; в других вариантах воплощения, вышеуказанное используется в виде отдельных композиций.

Представлены также композиции, включающие соединение, описанное здесь, и изолированный протеин. Данный протеин является в некоторых случаях CK2 протеином, таким как CK2 протеин, содержащий аминокислотную последовательность SEQ ID NO:1, SEQ ID NO:2 или SEQ ID NO:3 или ее существенно идентичный вариант, например. В некоторых вариантах воплощения, данным протеином является Pim протеин. Некоторые композиции включают описанное здесь соединение в комбинации с клеткой. Данные клетки могут быть клетками из клеточной линии, такой как раковая клеточная линия. В последних вариантах воплощения, раковая клеточная линия отвечает в некоторых случаях раку молочной железы, раку предстательной железы, раку поджелудочной железы, раку легких, гематопоэтическому раку, колоректальному раку, раку кожи, раку яичника.

Эти и другие варианты воплощения данного изобретения рассмотрены в последующем описании.

Краткое описание фигур

Фигура 1 изображает соединение Формулы I, как здесь описано, и показывает его IC50 в отношении CK2 (7 нМ) и PIM1 (351 нМ), и также показывает график ингибирования панели из 108 киназ с целью иллюстрации его селективности в отношении этих киназ, относительно других киназ.

Фигура 2 изображает соединение Формулы II, как здесь описано, и показывает, что оно более активно к CK2 (3 нМ), менее активно к PIM1 (1310 нМ), и, в общем, более селективно к различным киназам, чем соединение на Фигуре 1.

Фигура 3 представляет схему синтеза для получения некоторых соединений данного изобретения, содержащих тиофеновое кольцо.

Фигура 4 иллюстрирует синтезы некоторых пиразолотриазинов данного изобретения.

Фигура 5 иллюстрирует способы синтеза для введения различных нуклеофильных групп в пиразоло-триазиновую кольцевую систему для получения соединений данного изобретения.

Фигура 6 иллюстрирует общие пути синтеза для приг