吡咯并嘧啶類酪氨酸激酶抑制劑專利技術綜述

房長進

摘 要：酪氨酸激酶在細胞的惡性生長和增殖中起著非常重要的作用，發展選擇性的蛋白酪氨酸激酶抑制劑來阻斷或調控由于這些信號通路異常產生的疾病已成為抗腫瘤藥物開發的熱點研究方向。本文介紹了目前針對吡唑嘧啶類化合物的熱門研究靶點以及最新代表藥物，同時對研究者們在這一領域的研究進展作簡單梳理。

關鍵詞：酪氨酸激酶；抑制劑；腫瘤；吡咯并嘧啶； PTKs

1 HER2/EGFR激酶抑制劑

對于抑制由HER2/EGFR激酶所代表的受體型酪氨酸激酶的化合物，如專利WO9713771 A1、WO9802437 A1、WO0144728 A1、WO0202552A1、WO0198277A1、WO03049740A1、WO03050108A1、WO03053446A1均涉及類似化合物，并且早期Khim等報道了吡咯并[3，2-d]嘧啶衍生物具有細胞生長抑制活性，作為具有受體型酪氨酸激酶抑制活性的化合物，下列吡咯并[3，2-d]嘧啶衍生物（圖1，化合物4）是已知的。

此外，對于吡唑并[4，3-d]嘧啶衍生物，3，5，7-三取代的吡唑并[4，3-d]嘧啶衍生物是已知的具有CDK抑制作用、細胞生長抑制作用和/或細胞凋亡誘導作用的化合物（EP1348707A），在此基礎上，武田藥品工業株式會社對取代基種類做改造，開發出一類可抑制HER2激酶和/或EGFR激酶的化合物，并且在武田公司針對該類化合物的系列申請（JP2007073879A1、JP2006324499 A1、WO2008072634 A1、WO2007064045 A1等）中，可以發現，取代基的替換后化合物同樣具有HER2激酶和/或EGFR激酶抑制劑的活性，但是當取代種類做調整，特別是增加吡咯環上取代基長度（尤其引入磺酰基），改變嘧啶環取代基（將苯環-O-稠合雜環替換為苯環-O-取代苯環），其抑制HER2活性大大增加，提示對這類化合物取代基改造可增加化合物抑制HER2激酶的選擇性。

2 JAK激酶抑制劑

JAK家族是一類非常重要的非受體型酪氨酸激酶，其家族包含JAK1、JAK2、JAK3和TYK2。WO99065908A1、WO99065909A1、WO2001042246A2公開了作為JAK3抑制劑可作為免疫抑制劑的吡咯并嘧啶化合物，WO2005051393A1公開了通過吡咯并嘧啶類化合物用于治療動脈粥樣硬化的方法，WO2005060972A2公開了采用吡咯并嘧啶化合物治療器官排斥的方法，WO2006096270A1公開了可用作蛋白激酶抑制劑的吡咯并嘧啶化合物，WO2006069080A2公開了可用于治療與JAK相關疾病的吡咯并吡啶化合物，WO2006127587A1公開了可用作蛋白激酶抑制劑的吡咯并嘧啶，此外，WO2007077949A1、WO2007117494A1、WO2007104944A1、WO2008128072A3、WO2009021169A2、US20040058922A1、US20050130954A1、US20060189638A1也公開了不同結構的吡咯并嘧啶化合物。丹麥利奧制藥有限公司開發出一類化合物（化合物1-6），并提示該類化合物在體內吸收和副作用方面得到改善，特別是具有高的系統清除率。在這類吡咯并嘧啶類化合物的結構改造過程，可以大概分為兩類，首先是對二氮雜環的改變，該二氮雜環可以為六元環并且通常連接有三元螺環（二氮雜螺[2.5]辛烷），將該二氮雜環擴環，得到二氮雜螺[2.6]壬烷類化合物（參見專利EP2012050187、WO2012093169A1、WO2011003418A1）；其次是對取代基的調整，主要是將與二氮雜螺[2.5]辛烷直接相連的基團固定為磺酰基（參見專利WO2012003829A1、WO2012093169A1），生物活性實驗表明，上述結構改造后的化合物同樣具有抑制JAK1、JAK2、JAK3和TYK2的活性。我們在調研中發現，另一類吡咯并嘧啶類化合物表現出對JAK2選擇性抑制（圖2），但沒有顯示出明顯的構效效關。

3 胰島素樣生長因子I受體（IGF-IR）抑制劑

瑞士諾瓦提斯公司（Novartis AG）開發出一類吡咯并嘧啶類胰島素樣生長因子I受體（IGF-IR）抑制劑，從該公司研發結構來看，其在結構改造過程中，其在2004年及之前申請的專利（WO2002092599A1、WO2003013541 A1、2004043962 A1）主要將吡咯環上所連環烷基由環丁基擴為環己基，取代基改變后并沒有影響化合物活性，兩者均具有抑制IGF-IR和IGF-IR-依賴性細胞增殖作用。另一種吡咯并嘧啶類化合物顯示出對表皮生長因子受體（EGF-R）的酪氨酸激酶和ErbB-2激酶的抑制活性，在先申請中與N相連的R1和R2基團彼此獨立，并且該類化合物結構改造位點也主要集中在此，在后申請中申請人采用哌嗪基替換NR1R2，并且在后申請的化合物并沒有改變活性或針對某一激酶產生特異性抑制。

4 典型代表藥物示例--吡咯并嘧啶類

可用作口服EGFR可逆性抗腫瘤抑制的劑吡咯并嘧啶類化合物如PKI-66（CGP59326）和AEE788。PKI-66是可逆性吡咯并嘧啶類EGFR酪氨酸激酶抑制劑的代表性藥物，與EGFR酪氨酸激酶結合，抑制EGFR的磷酸化，選擇性高，起效濃度可以低至4nmol/L；體外實驗顯示出強效的EGFR酪氨酸激酶抑制作用（IC50=1nmol/L），裸鼠異種移植試驗也顯示出很好的體內抗腫瘤活性。在動物實驗中還發現其可抑制血管形成和誘導凋亡。AEE-788對VEGFR和EGFR激酶家族都具有非常強的雙重活性抑制作用。研究表明，其對EGFR、ErbB-2、KDR和Flt-1激酶的IC50分別為2、6、77和59nmol/L。同時對生長因子引起的EGFR和ErbB-2磷酸化也有顯著抑制作用。