[发明专利]用于治疗实体瘤的FAP-活化的蛋白酶体抑制剂

说明书

相关申请 

本申请要求在2011年8月30日提交的美国临时专利申请序号61/528,824的优先权，其整体通过引用并入。 

发明背景 

美国每四名死者中有一名死于癌症，是仅次于心脏病的第二致死原因。肺癌是癌症中的最主要的致死原因，并且大部分患者在诊断时具有局部晚期的或转移的非小细胞肺癌(NSCLC)。在女性中，乳腺癌是最流行的癌症，并且是癌症相关死亡的第二主导原因。 

用于实体癌治疗的目前标准护理具有的功效有限。例如，在NSCLC中，尽管通过向一线铂基化疗添加靶向试剂实现了改进，但生存仍然不佳。在转移性乳腺癌中，曲妥珠单抗的功效受到肿瘤抗性的局限。当NSCLC进行到一线治疗之后，批准的二线试剂仅实现适度的存活率。 

显然需要更有效的抗癌剂。很多批准的癌症药物，例如硼替佐米是杀死正常细胞和肿瘤细胞的细胞毒性剂。这些药物的治疗益处依赖于肿瘤细胞比正常细胞更敏感，从而允许在相对安全的药物剂量实现临床反应；然而，对正常组织的破坏是无法避免的并且常常限制治疗。硼替佐米在治疗多发性骨髓瘤(MM)中成功之后，蛋白酶体复合物的抑制成为有前途的新化疗途径。由于其在治疗多发性骨髓瘤中的显著功效，硼替佐米已在实体瘤中进行测试；遗憾的是，它一般无法产生临床反应。 

硼替佐米抑制被称作蛋白酶体的细胞内蛋白复合物。蛋白酶体是有吸引力的药物靶标，这是因为它参与细胞周期和凋亡的调控，这些程序在癌症细胞中失调时，导致肿瘤进展、药物抗性和改变的免疫监视。通过抑制选择性降解参与细胞内稳态的蛋白的20S蛋白酶体，硼替佐米稳定Bcl-2家族的促凋亡成员，抑制导致NF-κB活化的两个主要途径，并导致错误折叠蛋白的细胞内累积；所有这些作用均有助于杀死肿瘤细胞。NF-κB活化的阻断增加凋亡，减少血管生成细胞因子的产生，抑制癌细胞对基质的粘附，并且缓解免疫抑制。 

然而，硼替佐米用于治疗癌症的更广泛的应用看起来受到系统毒性的抑制。硼替佐米分布到健康组织，导致腹泻、疲乏、体液潴留、低血钾症、低血钠症、低血压、不适、恶心，姿位性低血压(orthostasis)、硼替佐米引起的周围神经病变(BIPN)和血液学毒性，其中血小板减少症是最严重的。在硼替佐米的推荐剂量下，有用于治疗MM的治疗窗口，其通过对MM细胞的独特选择性提供，以抑制核因子-κB(NF-κB)并诱导未折叠的蛋白反应。然 而，实体癌(例如，前列腺癌、胰腺癌和乳腺癌)看起来敏感性较低，并且通过提高硼替佐米剂量而实现功效的尝试已受到剂量-限制性毒性(DLTs)的阻挠。硼替佐米对于肿瘤的不良定位看起来导致其在实体瘤中的低治疗指数(TI)。在带有PC3前列腺癌的小鼠中，暴露于¹⁴C-硼替佐米的健康器官是肿瘤暴露的9倍以上，并且在健康组织中的蛋白酶体抑制看起来比在实体瘤中更多。因此，有必要设计选择性靶向肿瘤细胞中的蛋白酶体的化合物，以克服由于在健康组织中的蛋白酶体抑制而导致的DLT的障碍。 

过去数十年的大量努力集中于针对具体患者调整的疗法，即所谓个体化药物。由于遗传测序技术中的进展，现在可以并且日益成本有效地进行癌组织的基因分型，以鉴定癌症的个体遗传概况，并由此鉴定可导致肿瘤生长的特异突变或功能失常的蛋白。随后，可使用阻断其功能并由此杀死癌症的试剂靶向这样的“驱动”蛋白。尽管概念上是正确的，但这种方法受到预想不到的遗传多样性和癌症的染色体组不稳定性的阻碍。癌症的显著不同的基因型可存在于单个肿瘤中，导致靶向治疗对很多患者无效。即便肿瘤中的大多数癌细胞共享足够类似的遗传组成以使单靶向治疗有效时，带有抗性突变的少数癌细胞可在治疗后幸存，导致在初始改进后的复发。 

需要使用其作用不依赖于癌症的遗传组成的细胞毒性试剂的选择性靶向肿瘤及其微环境的疗法。然而，这样的疗法仍难于定义。 

发明内容

本发明的一个方面涉及由A-B表示的蛋白酶体抑制剂的FAP-活化的前药，或其药学上可接受的盐，其中： 

A表示成纤维细胞活化蛋白(FAP)的底物； 

B表示蛋白酶体抑制剂部分，其在作为FAP切割的产物以游离形式从所述前药释放时，以500nM或更小的Ki抑制蛋白酶体的蛋白水解活性； 

A和B通过键共价连接，所述键通过FAP酶促切割而释放出所述游离形式的B；和 

所述前药具有比对于脯氨酰基内肽酶EC3.4.14.5(PREP)高至少10倍的对于连接A和B的键的FAP切割的k_cat/K_m。