[发明专利]脯氨酰羟化酶与组蛋白去乙酰化酶双重抑制剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种式Ⅰ所示新的脯氨酰羟化酶与组蛋白去乙酰化酶双重抑制剂及其制备方法和应用，通过同时抑制脯氨酰羟化酶(PHD)和组蛋白去乙酰化酶(HDAC)的活性，起到选择性提高乏氧诱导因子‑2α(HIF‑2α)水平，有望成为新的辐射防护药物。

技术领域

本发明涉及一种新的小分子脯氨酰羟化酶与组蛋白去乙酰化酶双重抑制剂，所述化合物的制备方法，所述化合物作为脯氨酰羟化酶与组蛋白去乙酰化酶双重抑制剂在制备辐射防护药物中的应用。

背景技术

下面关于与本发明相关的背景介绍用于帮助对本发明的理解，但不应被认为是本发明的已有技术。所有引用的出版物都被全文参考。

缺氧诱导因子(hypoxia-inducible factor,HIF)是在缺氧时诱导产生的一类核转录因子，是由功能性的α亚基和结构性的β亚基组成的异源二聚体。HIF主要有3种亚型，分别是HIF-l、HIF-2及HIF-3，其中参与调节细胞适应性缺氧的主要是HIF-l和HIF-2。分子生物学研究已经证实HIF对多种应激环境条件下有显著的细胞保护作用，可以用于细胞创伤的修复。

HIF-lα和HIF-2α的氧依赖降解结构域(ODD)的特定位点脯氨酸残基可被脯氨酰羟化酶(Prolyl Hodroxylase Domain enzymes,PHDs)羟基化，随后通过类泛素途径迅速降解。脯氨酰羟化酶抑制剂能够抑制这个过程的发生，使得HIF-1α/2α在体内的稳定性增加。美国斯坦福大学医学院Giaccia课题组的研究表明，阻断小鼠体内HIF的降解，能够显著降低接受致死剂量照射死亡率；口服非特异性脯氨酰羟化酶抑制剂草酰甘氨酸二甲酯(DMOG)，并分别选择性稳定HIF-1α和HIF-2α，显示HIF-2α辐射防护作用显著，HIF-1α无明显作用(Science translational medicine,2014.6(236):236ra64-236ra64)。现有的脯氨酰羟化酶抑制剂只能同时提高HIF-1α和HIF-2α，不具备选择性。而大量研究证实HIF-lα在许多肿瘤中过量表达，与细胞代谢类型改变、血管生成以及原癌基因激活等方面有着密切联系(Cell.2012,148(3):399-408)，因此如何能够选择性地稳定HIF-2α，而不引起HIF-lα水平升高是一个必须解决的问题。

HIF的α亚基降解主要发生在氧依赖降解结构域(ODD)中，HIF-1α和HIF-2α在该结构域中存在一处显著差异：HIF-1α的ODD结构域K532赖氨酸残基可以发生乙酰化(Cell.2002,111:709–720.)，乙酰化的HIF-1α更加容易被降解；而HIF-2α的相应区域内不存在类似的乙酰化修饰调节机制(Nature Reviews Cancer.2012,12:9-22)。I型和IIa型组蛋白去乙酰化酶(Histone Deacetylase,HDAC)能够抑制HIF-1α的ODD结构域乙酰化修饰过程，从而提高HIF-1α水平(Nature Communications.2016,7:10539)。HDAC5(IIa型)和HDAC6(IIb型)能够分别通过去乙酰化修饰激活热性休克蛋白70(HSP70)和热性休克蛋白90(HSP90)，HSP70和HSP90可以对未成熟的HIF-1α进行翻译后修饰，形成成熟的HIF-1α蛋白(Nature Reviews Cancer.2012,12:9-22；Journal of BoneMineral Research.2016,31(6):1287-1299.)。另外，HDAC6能够通过去乙酰化修饰激活转录辅助因子CBP/p300复合物，该复合物能够与HIF-1α共同促进相应靶基因的转录(Journal of BoneMineralResearch.2016,31(6):1287-1299.)。因此，抑制I型、IIa和IIb型HDAC能够从降低HIF-1α水平和抑制HIF-1α的成熟和靶基因转录两方面来拮抗PHD抑制剂产生的HIF-1α水平升高效应，表现出选择性稳定HIF-1α的效果，从而起到辐射防护的作用。

发明内容