[发明专利]1,2-苯并异噻唑-3-酮类化合物在抑制Caspase-3活性中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及药物化学领域，具体而言，涉及1，2-苯并异噻唑-3-酮类化合物的用途。 

背景技术

细胞凋亡(apoptosis)是由特定基因控制的细胞自主的、有序性的死亡，或由于外来因素触发了细胞内固有的死亡程序而引发的细胞自杀过程，又称程序性细胞死亡(Programmed Cell Death，PCD)。作为生命的基本特征之一，细胞凋亡与细胞增殖共同精确调节机体正常生长发育和内环境稳定，精确的调控机制涉及复杂蛋白酶级联反应过程，包括多种调控因子，其中Caspase(含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶)是最重要的调节酶。Caspase属于天冬氨酸特异性的半胱氨酸蛋白酶家族，半胱氨酸蛋白酶切割其作用底物而留下1个天冬氨酸残基，在细胞凋亡的启动和执行过程中起关键性作用。 

在正常情况下，Caspase酶以无活性的酶原(proenzymes)形式存在，必须经过线粒体途径、死亡受体途径、内质网途径等激活以后才可以发挥作用。当受到凋亡信号刺激时，上游的Caspase能依次地激活下游的Caspase，形成级联反应，将凋亡信号一级级传到凋亡底物。Caspase-3作为主要的下游效应Caspase，被激活后可以灭活ICAD(inhibitor CAD)，游离出活性Caspase活化的DNA酶(Capase-activated Dnase，CAD)，从而水解DNA导致细胞凋亡。Caspase-3能切割大多数凋亡细胞底物和裂解许多凋亡程序中级联蛋白酶催化反应中的蛋白，所以Caspase-3是细胞凋亡蛋白酶级联反应的必经之路，也是凋亡的关键酶和执行者。多种刺激因素启动的信号激活Caspase-3，使胞质、胞核及细胞骨架的重要蛋白质降解失活。近年来各种基因敲除实验和动物模型显示，抑制Caspase-3活性将显著阻滞体外和体内的细胞凋亡，这对于研究肿瘤、自身免疫性疾病、病毒性感染以及各种神经退行性疾病的发生发展，探索 治疗方案，以及开发新型农药、兽药都有着极为重要的价值。 

现有的Caspase-3抑制剂中具有代表性的是喹啉类Caspase-3抑制剂。喹啉类Caspase-3的抑制剂主要以喹啉类、喹啉类衍生物和异喹啉类为主。以1，3-二氧代-2，3-二氢-1H-吡咯-[3，4-c]喹啉(结构式如下所示)为主体合成一系列化合物，在核心骨架第4位被取代的衍生物对Caspase-3抑制活性较强，其中甲基取代第4位和苯基取代第4位的衍生物对Caspase-3的IC₅₀分别为23nM和27nM： 

核心骨架1，3-二氧代-2，3-二氢-1H-吡咯-[3，4-c]喹啉。 

通过优化高通量筛选出来的化合物得到一系列异喹啉-1，3，4-三酮类似物，其中6-N-酰基取代化合物(结构式如下所示)具有纳摩尔级的抑制活性，IC₅₀＝40nM： 

6-N-酰基取代的异喹啉-1，3，4-三酮类似物。 

除了喹啉类化合物，也研制出了许多靛红磺胺类Caspase-3的抑制剂。这些化合物的共同特点是具有Michael受体，其中不少化合物对Caspase-3的抑制活性达到纳摩尔级别，通过NMR等技术研究发现，此类化合物I(结构式如下所示)的作用靶标是Caspase-3活性位点285位的半胱氨酸的苯甲基硫醇，化合物与硫醇相互作用来抑制其活性。随后研究发现苯甲基靛红磺胺类似物(结构式如下所示)对Caspase-3亦具有纳摩尔级的抑制活性： 

靛红磺胺类似物中的化合物I     苯甲基靛红磺胺类似物。 

虽然目前已经开发出一些Caspase-3抑制剂，但是考虑到Caspase-3抑制剂需求量大，应用前景广阔，而目前的Caspase-3抑制剂种类较少，在使用中也存在一定的局限性。因此，开发新型的、并且具有良好Caspase-3抑制作用的抑制剂，仍然是药学工作者的目标。 

发明内容

发明人对小分子片段库进行高通量筛选，得到具有Caspase-3抑制作用的母核骨架，结构式如下所示： 

这是首次发现该类骨架具有Caspase-3抑制作用，以此为基础，发现一系列苯并异噻唑酮类衍生物都具有较好的Caspase-3抑制活性，可以用于制备Caspase-3抑制剂，用来治疗由Caspase-3介导的疾病。在上述工作的基础上，提出本发明。 

本发明的一个技术方案如下：