一种靶向LSD1和EZH2的双靶点抑制剂及其制备方法和应用

本发明涉及生物医药，特别涉及一种靶向lsd1和ezh2的双靶点抑制剂及其制备方法和应用。

背景技术：

1、作用于不同生物途径的药物联用的表观遗传多药理学策略逐渐成为现代癌症治疗的新途径。药物联用或同时抑制两个或多个靶点的表观遗传药物在临床上能够提高治疗效果并克服耐药性。它们能够激活多种抗癌途径，如外源性或内源性细胞凋亡、炎症/免疫反应、生长停滞、有丝分裂和自噬细胞死亡、衰老等。因此，表观遗传抑制剂成为癌症研究和药理学中常用的工具。

2、赖氨酸特异性去甲基化酶1(lsd1)，也称为赖氨酸特异性去甲基化酶1a(kdm1a)，是一种黄素依赖性单胺氧化酶，可去除组蛋白3赖氨酸4(h3k4)残基单甲基化和二甲基化，从而抑制基因转录；也能去除组蛋白3赖氨酸4(h3k9)残基单甲基化和二甲基化，从而激活基因转录。lsd1与肿瘤发生密切相关，在不同类型的恶性肿瘤中观察到lsd1的过表达能够发挥促肿瘤活性，例如结直肠癌、乳腺癌、前列腺癌、小细胞肺癌和急性髓系白血病等。因此，lsd1成为一种有前途的抗癌药物靶点。目前，已有许多不同结构的lsd1抑制剂得到了广泛的开发，包括tcp、ory-1001和gsk-2879552等。zeste同源物增强子2(enhancer of zestehomolog 2，ezh2)是多梳抑制复合物2(prc2)的催化单元，能够促进组蛋白3赖氨酸27(h3k27)单、二和三甲基化。ezh2能够沉默许多参与细胞增殖、细胞周期、细胞分化和自我更新的基因。其中，h3k27的三甲基化(h3k27me3)有助于染色质结构的修饰，导致基因转录的抑制，从而促进分化并抑制正常细胞的增殖。ezh2在多种实体瘤和恶性肿瘤中过表达，包括前列腺肿癌、乳腺癌、肾癌、肺癌、骨髓瘤和白血病，其表达水平通常与疾病进展和预后不良相关。因此，ezh2已成为备受科研者关注的抗癌靶点并报道许多ezh2抑制剂，包括gsk126、epz6438、pf-06821497和cpi-1205等。其中，ezp6438已于2020年被fda批准用于局部晚期或转移性上皮样肉瘤和滤泡性淋巴瘤的治疗。lsd1和ezh2抑制剂对于肿瘤的敏感性有限，急待开发更具抗肿瘤活性的化合物。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的上述技术问题之一。为此，本发明的目的在于提供一种靶向lsd1和ezh2的双靶点抑制剂及其制备方法和应用。

2、为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：

3、本发明的第一个方面，提出了一种lsd1和ezh2双靶点抑制剂，包括含至少一个苯环的抑制lsd1蛋白的结构片段和含至少一个苯环的抑制ezh2蛋白的结构片段；所述抑制lsd1蛋白的结构片段和抑制ezh2蛋白的结构片段共用苯环。

4、相较于通过连接子连接形成的双靶点抑制剂，本发明中采用共用lsd1靶点抑制剂及ezh2靶点抑制剂上的苯环形成融合型双靶点抑制剂，其分子量小，成药性佳，可以避免高分子量及代谢差等问题；还可将主要改造的位点集中在抑制lsd1蛋白的结构片段的n末端以及共用苯环的连接位置上。

5、在本发明的一些实施方式中，所述抑制lsd1蛋白的结构片段和抑制ezh2蛋白的结构片段共用一个苯环。

6、在本发明的一些实施方式中，所述抑制lsd1蛋白的结构片段和抑制ezh2蛋白的结构片段位于共用苯环上的对位或间位。

7、在本发明的一些实施方式中，所述抑制ezh2蛋白的结构片段包括epz6438中具有ezh2蛋白抑制作用的结构片段。

8、在本发明的一些实施方式中，所述抑制lsd1蛋白的结构片段包括反式苯环丙氨(tcp)中具有lsd1蛋白抑制作用的结构片段。

9、在本发明的一些实施方式中，所述tcp中具有lsd1蛋白抑制作用的结构片段的n末端还连接有选自氢、叔丁氧羰基、2-吗啉-2-氧乙基、2-氧代-2-(哌嗪-1-基)乙基、n-(叔丁氧羰基)-2-氧代-2-(哌嗪-1-基)乙基、2-氟苄基、2-三氟甲基苄基、2-甲氧基苄基、苄基、环丙基甲基、环己基、四氢-2h-吡喃-4-基、四氢-2h-吡喃-4-基)甲基、四氢-2h-吡喃-4-基)乙基、特戊酰基的任意两个。

10、本发明的第二个方面，提出了式i化合物，或其药学上可接受的盐、对映异构体、非对映异构体、互变异构体、溶剂化物、晶型物或前药：

11、

12、其中，r1、r2分别独立选自氢、叔丁氧羰基、2-吗啉-2-氧乙基、2-氧代-2-(哌嗪-1-基)乙基、n-(叔丁氧羰基)-2-氧代-2-(哌嗪-1-基)乙基、2-氟苄基、2-三氟甲基苄基、2-甲氧基苄基、苄基、环丙基甲基、环己基、四氢-2h-吡喃-4-基、四氢-2h-吡喃-4-基)甲基、四氢-2h-吡喃-4-基)乙基、特戊酰基。

13、在本发明的一些实施方式中，式i化合物选自式ii化合物式iii化合物其中r1、r2的定义如前文所述。

14、在本发明的一些实施方式中，式i化合物选自式ii-a化合物式iii-a化合物其中r1、r2的定义如前文所述。

15、在本发明的一些实施方式中，r1选自h、

16、在本发明的一些实施方式中，r2选自h、boc。

17、在本发明的一些实施方式中，式i化合物选自如下化合物和/或其异构体：

18、

19、

20、

21、在本发明的一些实施方式中，所述异构体包括对映异构体。本发明中，上述化合物仅展示了其中一个异构体，式i化合物实际还可包括上述化合物的对映异构体从而形成外消旋化合物(±)，为避免冗余，上述化合物未列出其对映异构体。

22、在本发明的一些实施方式中，所述的药学上可接受的盐选自盐酸盐、氢溴酸盐、硫酸盐、硫酸氢盐、磷酸盐、甲磺酸盐、乙磺酸盐、对甲苯磺酸盐、苯磺酸盐、萘二磺酸盐、乙酸盐、丙酸盐、乳酸盐、三氟乙酸盐、马来酸盐、柠檬酸盐、富马酸盐、草酸盐、酒石酸盐、苯甲酸盐、琥珀酸盐、樟脑磺酸盐、二乙醇胺盐、甘氨酸盐、赖氨酸盐、镁盐、葡甲胺盐、乙醇胺盐、钠盐、钾盐、铵盐、氨丁三醇盐、锌盐、精氨酸盐、六氟磷酸盐、氢碘酸盐、三氟乙酸盐、昔萘酸盐、羟乙基磺酸盐、甲酸盐、顺丁烯二酸盐。

23、本发明的第三个方面，提出了所述式i化合物的制备方法，包括以下步骤：

24、将式i-a化合物与式i-b化合物反应制得式i化合物；其中，x为卤素原子(如f、cl、br、i等)，r1、r2的定义如前文所述。

25、在本发明的一些实施方式中，所述反应在碱性环境下进行，采用naoh、koh、na2co3、k2co3等调节反应环境为碱性。

26、在本发明的一些实施方式中，所述反应在催化剂作用下进行，所述催化剂包括pd(pph3)4、pd(dppf)2cl2。

27、在本发明的一些实施方式中，使式i-a1化合物与式i-a2化合物进行缩合反应制得式i-a化合物；优选地，所述缩合反应采用的缩合试剂包括hobt和edci。

28、

29、在本发明的一些实施方式中，使式i-b1化合物进行curtius重排反应制得式i-b2化合物，式i-b2化合物进行miyaura硼化反应，优选地，所述curtius重排反应采用的试剂是dppa,et3n,t-butanol；所述miyaura硼化反应采用的试剂是bis(pinacolato)diboron,pd(dppf)cl2,acok,dmf。

30、

31、本发明的第四个方面，提出了一种药物组合物，包括所述的lsd1和ezh2双靶点抑制剂或式i化合物。

32、在本发明的一些实施方式中，所述药物组合物还包括药学上可接受的赋形剂或载体。

33、“药学上可接受的赋形剂或载体”指的是：一种或多种相容性固体或液体填料或凝胶物质，它们适合于人使用，而且必须有足够的纯度和足够低的毒性。“相容性”在此指的是组合物中各组分能和本发明的化合物以及它们之间相互掺和，而不明显降低化合物的药效。药学上可以接受的载体部分例子有纤维素及其衍生物(如羧甲基纤维素钠、乙基纤维素钠、纤维素乙酸酯等)、明胶、滑石、固体润滑剂(如硬脂酸、硬脂酸镁)、硫酸钙、植物油(如豆油、芝麻油、花生油、橄榄油等)、多元醇(如丙二醇、甘油、甘露醇、山梨醇等)、乳化剂(如)、润湿剂(如十二烷基硫酸钠)、着色剂、调味剂、稳定剂、抗氧化剂、防腐剂、无热原水等。

34、本发明化合物或药物组合物的施用方式没有特别限制，代表性的施用方式包括(但并不限于)：口服、瘤内、直肠、肠胃外(静脉内、肌肉内或皮下)和局部给药。

35、用于口服给药的固体剂型包括胶囊剂、片剂、丸剂、散剂和颗粒剂。在这些固体剂型中，活性化合物与至少一种常规惰性赋形剂(或载体)混合，如柠檬酸钠或磷酸二钙，或与下述成分混合：(a)填料或增溶剂，如淀粉、乳糖、蔗糖、葡萄糖、甘露醇和硅酸；(b)粘合剂，如羟甲基纤维素、藻酸盐、明胶、聚乙烯基吡咯烷酮、蔗糖和阿拉伯胶；(c)保湿剂，如甘油；(d)崩解剂，如琼脂、碳酸钙、马铃薯淀粉或木薯淀粉、藻酸、某些复合硅酸盐和碳酸钠；(e)缓溶剂，如石蜡；(f)吸收加速剂，如季胺化合物；(g)润湿剂，如鲸蜡醇和单硬脂酸甘油酯；(h)吸附剂，如高岭土；(i)润滑剂，如滑石、硬脂酸钙、硬脂酸镁、固体聚乙二醇、十二烷基硫酸钠或其混合物。胶囊剂、片剂和丸剂中，剂型也可包含缓冲剂。

36、固体剂型，如片剂、糖丸、胶囊剂、丸剂和颗粒剂可采用包衣和壳材制备，如肠衣和其它本领域公知的材料。它们可包含不透明剂，并且这种组合物中活性化合物或化合物的释放可以延迟的方式在消化道内的某一部位中释放。可采用的包埋组分的实例是聚合物质和蜡类物质。必要时，活性化合物也可与上述赋形剂中的一种或多种形成微胶囊形式。

37、用于口服给药的液体剂型，包括药学上可接受的乳液、溶液、悬浮液、糖浆或酊剂。除了活性化合物外，液体剂型可包含本领域中常规采用的惰性稀释剂，如水或其它溶剂，增溶剂和乳化剂，如乙醇、异丙醇、碳酸乙酯、乙酸乙酯、丙二醇、1,3-丁二醇、二甲基甲酰胺以及油，特别是棉籽油、花生油、玉米胚油、橄榄油、蓖麻油和芝麻油或这些物质的混合物等。

38、除了这些惰性稀释剂外，组合物也可包含助剂，如润湿剂、乳化剂和悬浮剂、甜味剂、矫味剂和香料。

39、除了活性化合物外，悬浮液可包含悬浮剂，如乙氧基化异十八烷醇、聚氧乙烯山梨醇和脱水山梨醇酯、微晶纤维素、甲醇铝和琼脂或这些物质的混合物等。

40、用于肠胃外注射的组合物可包含生理上可接受的无菌含水或无水溶液、分散液、悬浮液或乳液和用于重新溶解成无菌的可注射溶液或分散液的无菌粉末。适宜的含水和非水载体、稀释剂、溶剂或赋形剂，包括水、乙醇、多元醇及其适宜的混合物。

41、用于局部给药的本发明化合物的剂型包括软膏剂、散剂、贴剂、喷射剂和吸入剂。活性成分在无菌条件下与生理上可接受的载体及任何防腐剂、缓冲剂，或必要时可能需要推进剂一起混合。

42、本发明化合物可以单独给药，或者与其他药学上可接受的化合物联合给药。

43、使用药物组合物时，是将安全有效量的本发明化合物适用于需要治疗的哺乳动物(如人)，其中施用时剂量为药学上认为的有效给药剂量，对于60kg体重的人而言，日给药剂量通常为1～5000mg，优选5～2000mg，如10mg、20mg、30mg、50mg、100mg、200mg等。当然，具体剂量还应考虑给药途径、病人健康状况等因素，这些都是熟练医师技能范围之内的。

44、本发明的第五个方面，提出了所述的lsd1和ezh2双靶点抑制剂或式i化合物在制备抗肿瘤药物中的应用。

45、在本发明的一些实施方式中，所述肿瘤包括实体瘤和血液瘤。

46、在本发明的一些实施方式中，所述实体瘤选自肺癌、结直肠癌、胰腺癌、膀胱癌、肾癌、子宫癌、前列腺癌或黑素瘤；所述血液瘤选自白血病或淋巴瘤。

47、本发明的有益效果是：

48、lsd1和ezh2是两种不同的组蛋白甲基转移酶，ezh2能够促使h3k27三甲基化而lsd1能够去除h3k4/k9一二甲基。lsd1和ezh2虽然行使不同的甲基转移功能，但是对基因的转录调控一致，都能抑制基因的转录。发明人研究发现，将抑制ezh2蛋白的结构片段和抑制lsd1蛋白的结构片段通过共用一个苯环得到的lsd1和ezh2双靶点抑制剂具有意料之外的抗肿瘤效果，其抗肿瘤效果优于单独的ezh2抑制剂或brd4抑制剂，也优于同等条件下二者联用。