[发明专利]碳环核苷类似物

说明书

本发明涉及新型水解稳定的碳环5‑氮杂‑2‑脱氧胞苷和碳环5‑氮杂胞苷化合物及其前药作为低甲基化剂。

本发明涉及5-氮杂-2’-脱氧胞苷和5-氮杂胞苷的新型水解稳定的碳环核苷类似物和它们作为低甲基化剂的用途。

5-氮杂-2’-脱氧胞苷(地西他滨，AzadC)和5-氮杂胞苷(维达莎，AzaC)为核苷类似物，其通过操纵表观遗传信息充当抗代谢物[1-5]。DNA中的表观遗传信息与在DNA甲基转移酶(DNMT)和S-腺苷甲硫氨酸(SAM)作为甲基化辅因子的帮助下从2’-脱氧胞苷(dC)形成5-甲基-2’-脱氧胞苷(mdC)相关[6-7，4]。启动子区域中dC到mdC的甲基化通常与基因的转录沉默有关[8-9]。AzadC是一种前药，其在细胞内转化为相应的活性三磷酸，并随后在细胞分裂期间并入基因组中。AzaC也是一种前药，其被2’-脱氧并随后转化为相应的5’-三磷酸以并入DNA。AzaC也可在未事先2’-脱氧的情况下转化为5’-三磷酸并且并入到RNA中。Aza(d)C的作用模式涉及其亲电子的C6位置与DNMT活性位点硫醇亲核试剂的反应，如图1a所示[10-11]。这产生了被SAM辅因子甲基化、保持紧密的共价中间体。由于三嗪杂环第5位的N原子，通常会从DNMT酶中释放m(d)C的最终的β-消除反应不再可能。结果是共价DNA-DNMT或RNA-DNMT交联的形成。

由于施用Aza(d)C，观察到了mdC水平的大幅下降(即低甲基化效应)，这导致癌细胞中沉默的肿瘤抑制基因的重新激活[1]，这允许重新分化癌细胞回到正常增殖的细胞或引起细胞死亡。Aza(d)C目前用作治疗骨髓增生异常综合征(MDS)[2]和急性髓性白血病(AML)[4]的药物。临床上，它分几个周期施用，每个周期包括一周的治疗和三周的暂停。

与Aza(d)C相关的一个问题是它在水溶液中按照图1b所示的路径水解。这种水解损害Aza(d)C的活性，特别是在长的处理时间中。

本发明人通过提供可去甲基化(并因此与S-亲核试剂反应)同时阻止水解(与O-亲核试剂反应)的Aza(d)C类似物克服了这个问题。令人惊讶的是，他们发现用CH₂基团取代脱氧核糖的氧对杂环的反应性有很大的远程影响。这些类似物，特别是碳环形式的Aza(d)C仍然抑制通过DNA甲基转移酶的甲基化，但为水解稳定的，如图1c所示。

本发明的第一方面涉及式I的化合物：

其中R¹为H，游离的或受保护的、修饰的或未修饰的磷酸类基团或羟基保护性基团，

R²为H，游离的或受保护的、修饰的或未修饰的磷酸类基团或羟基保护性基团，

R³为H、F、CH₃、CH₂F、CHF₂、CF₃、OH或OR⁶，其中R⁶为羟基保护性基团，

R⁴和R⁵各自为H或形成氨基保护性基团，

或其盐。

在式I的化合物中，R¹可选自H，游离的或受保护的、修饰的或未修饰的磷酸类基团，例如单磷酸酯/盐、二磷酸酯/盐或三磷酸酯/盐基团，或羟基保护性基团。