[发明专利]PRMT I型抑制剂及其制备方法和用途

说明书

本发明公开了一种PRMT I型抑制剂及其制备方法和用途，该PRMT I型抑制剂具有如式I所示的结构，式中各取代基的定义如说明书和权利要求书所述。本发明的化合物能够制备治疗或预防与调节PRMT I型异常相关的人和哺乳动物疾病的药物。

技术领域

本发明涉及生物医药领域，具体涉及一种多取代的蛋白质精氨酸甲基转移酶PRMTI型的活性抑制类化合物、其制备方法、药物组合物及其用途。

背景技术

蛋白质精氨酸甲基转移酶PRMT能够催化体内包括组蛋白H4在内的众多蛋白的甲基化修饰。在真核生物中精氨酸甲基化是一种广泛存在的翻译后修饰，参与包括组蛋白甲基化内的众多的蛋白功能的调控。甲基化的水平与细胞的生理状态息息相关，进而影响疾病的发生发展。因此，对体内甲基化水平的调控显得尤为重要。在哺乳动物中，精氨酸的甲基化修饰主要由精氨酸甲基转移酶PRMT完成。

目前已知的精氨酸甲基转移酶共有9种，分为四种大类，共同完成精氨酸上的一甲基化，对称二甲基化和不对称二甲基化的催化过程。其中一类精氨酸甲基转移酶PRMTⅠ包括PRMT1，3，4，6，8，主要负责催化精氨酸上的一甲基化和不对称二甲基化，而PRMT1在这中间发挥主要的催化作用，细胞内多达85％的甲基转移酶催化反应由PRMT1承担，PRMT1主要催化组蛋白H4R3上的不对称二甲基化。精氨酸甲基转移酶(PRMTs)与甲基供体(S-腺苷甲硫氨酸，SAM)结合，将甲基供体SAM上的甲基转移到组蛋白精氨酸底物上，催化底物的甲基化。因此，一类PRMTs家族有着十分保守的催化酶活性核心结构域。

组蛋白甲基化修饰作为表观修饰的一种，甲基化水平的变化影响着生物体的生长发育，在疾病的发生发展中扮演这重要的角色。在一类PRMTs中，又以PRMT1的催化功能最为重要，因此，PRMT1的甲基化调控与众多的疾病发生密切相关。例如，在前列腺癌中癌症的发生与H4R3的甲基化水平有关，在结肠癌中PRMT1的一种剪切变异体在癌症病人中高表达，在病变的乳房组织中PRMT1的不同亚型有着不同与正常组织的表达水平，PRMT1也是混合谱系白血病发生的转录酶复合物中的重要组成。此外，PRMT1和PRMT3，PRMT6能够催化核酸poly(A)结合蛋白(nuclear ploy(A)-binding protein，PABPN1)C末端区域的甲基化，与眼咽肌营养不良(oculopharyngeal muscular dystrophy)的发生有关；PRMT1和PRMT6的异常调节会推动膀胱癌和肺癌的发生；敲减PRMT1和PRMT6能够有效抑制乳腺癌细胞的生长，表明PRMT1和PRMT6与乳腺癌的发生有着密切的联系；在三期的乳腺癌，结肠癌和前列腺癌中也可检测到PRMT4的高表达，敲减PRMT4也可观察到明显抑制对应细胞系的生长。由于一类PRMTs主要催化不对称二甲基化，体内不对称二甲基化的水平的改变与心血管疾病，糖尿病，肾功能衰竭以及慢性肺部疾病有密不可分的联系。PRMT8的氨基酸序列与同家族的PRMT1有将近80％的相似度。在细胞中，N端豆蔻酰化的PRMT8可以与细胞膜结合，并且相关研究表明N端的结构域可以调控PRMT8的活性。PRMT8组织特异性的高表达在脑组织中，尤其在躯体感觉和边缘系统核团存在较高的PRMT8mRNA表达。特别地，PRMT8被发现存在于有丝分裂后期的神经元中，提示其可能参与了神经发育过程。PRMT8还可以调控突触神经元周围网络的一个组分腱生蛋白，而腱生蛋白可以保护神经网络中突触连接的结构完整性，这与突触成熟及发育相关的神经可塑性密切相关。另外有研究将PRMT8与电压门控钠通道高通一同转染至细胞进行共表达发现，钠离子通道的电流增加了3倍，提示PRMT8可能与神经兴奋及癫痫等疾病相关。同时有研究发现PRMT8可以作为磷脂酶直接水解卵磷脂，生成胆碱和磷脂酸，这对浦肯野细胞树突状结构及运动协调具有调控作用。在人真皮成纤维细胞中研究发现存在PRMT8的变体型基因，siRNA敲减实验表明这个变体型为人类皮肤成纤维细胞和四级恶性胶质瘤细胞的生长所必需。另外，在有原发性脑肿瘤(PBT)患者的家族中存在PRMT8基因序列的单核苷酸多态性(SNP)，这可能是PBT患者家属中易得神经胶质瘤的原因。PRMT8还可以与原癌基因产物尤文肉瘤蛋白(EWS)相互作用，这种相互作用独立于EWS蛋白的甲基化状态，提示PRMT8不仅起到甲基转移酶的作用，还可能具有调控甲基化状态的EWS的作用。有研究表明，在子宫内膜异位症中PRMT8基因的启动子区域存在高甲基化，提示PRMT8可能参与到卵细胞成熟等过程，这与子宫内膜异位症所致的不孕不育有密切关联。PRMT8还被发现在多功能干细胞中表达，并且其转录受多功能转录因子如Sox2的调控，暗示其除了在神经系统中的功能外，还可能在多功能干细胞中发挥作用。综上所述，PRMTⅠ型蛋白调节异常相关的疾病，包括但不局限于癌症(如前列腺癌、结肠癌、混合谱系白血病、膀胱癌、肺癌、乳腺癌等)、心血管疾病、神经退行性疾病、疟疾、艾滋病、痛风、糖尿病、肾功能衰竭、慢性肺部疾病、眼咽肌营养不良、可卡因成瘾等疾病。