喹唑啉并雜環(huán)類化合物及其制備方法和作為用于治療癌癥的表皮生長(zhǎng)因子受體抑制劑的應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及N-取代苯基-5-取代烷氧基-2, 3-二氫-[1，4]二噁烷[2, 3-f]喹唑 啉-10-胺或4-取代芳胺基-6-取代烷基-6H-[1，4]噁嗪并[3, 2-g]喹唑啉-7(8H)_酮 類化合物及其制備方法和應(yīng)用。具體地說(shuō)，是涉及不同取代基的N-取代苯基-5-取代 燒氧基-2, 3-二氫-[1，4]二嚼燒[2, 3_f]喹挫啉-10-胺或4-取代芳胺基-6-取代燒 基-6H-[1，4]噁嗪并[3, 2-g]喹唑啉-7(8H)_酮類化合物及其制備方法和作為用于治療癌 癥的表皮生長(zhǎng)因子受體抑制劑的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 癌癥是威脅人類生命健康的一類嚴(yán)重疾病，據(jù)世界衛(wèi)生組織發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示， 2012年全球新增癌癥患者1410萬(wàn)人，癌癥相關(guān)死亡820萬(wàn)人；與之相比，2008年的數(shù)據(jù)分 別為1270萬(wàn)和760萬(wàn)；我國(guó)新增癌癥病例306. 5萬(wàn)，死亡人數(shù)約250萬(wàn)。近年來(lái)隨著人口 老齡化和環(huán)境污染等因素的增加，癌癥的發(fā)生率和死亡率有加速上升的趨勢(shì)，已經(jīng)成為導(dǎo) 致人類死亡的一個(gè)主要原因。預(yù)計(jì)到2025年，全球新增癌癥病例將達(dá)1930萬(wàn)人。因此，癌 癥的防治面臨嚴(yán)峻的形勢(shì)。
[0003] 據(jù)統(tǒng)計(jì)，位居發(fā)病率前三位的癌癥分別是肺癌（13% )、乳腺癌（11.9% )和結(jié)腸 (9. 7% )，致死率前三名的癌癥分別是肺癌（19.4% )、肝癌（9. 1% )和胃癌（8.8% )。肺 癌成為致死率最高的癌癥，其中，非小細(xì)胞肺癌（non-small cell lung cancer，NSCLC)較 為常見(jiàn)，約占肺癌患病總數(shù)的80%。由于其早期缺乏明顯癥狀，大多患者就診時(shí)疾病已發(fā)展 為中晚期，因而喪失了良好的治療時(shí)機(jī)。
[0004] 目前癌癥治療手段主要包括手術(shù)治療、放射治療和化學(xué)藥物治療。手術(shù)治療術(shù)后 前期效果明顯，但后期容易出現(xiàn)腫瘤的復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移。放射治療使生物分子結(jié)構(gòu)改變，達(dá)到破 壞癌細(xì)胞的一種治療方法，該方法對(duì)正常細(xì)胞也產(chǎn)生較強(qiáng)的毒副作用，引起相關(guān)的不良反 應(yīng)?；瘜W(xué)藥物療是利用藥物殺死腫瘤細(xì)胞，但也會(huì)傷害正常細(xì)胞，引起明顯的副反應(yīng)。
[0005] 近年來(lái)，腫瘤細(xì)胞生物學(xué)和遺傳學(xué)得到了較快的發(fā)展，人們對(duì)癌基因、細(xì)胞凋亡、 腫瘤血管形成等的研宄也從細(xì)胞生物學(xué)水平上升到分子生物學(xué)水平，隨著人們對(duì)腫瘤發(fā) 生、發(fā)展過(guò)程的不斷研宄，腫瘤細(xì)胞的分子生物學(xué)機(jī)制正在逐步被闡明，新的治療理念和方 法不斷被提出。在傳統(tǒng)的治療基礎(chǔ)上，分子靶向治療提供了新的思路。研宄表明，腫瘤的發(fā) 生與發(fā)展涉及生物體內(nèi)多種受體或細(xì)胞內(nèi)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過(guò)程，分子靶向藥物就是針對(duì)惡性腫 瘤組織和細(xì)胞的特異性靶點(diǎn)進(jìn)行攻擊，相比于傳統(tǒng)的化學(xué)藥物治療，具有毒副作用少，治療 效率高的特點(diǎn)，因此癌癥分子靶向藥物成為研宄的熱點(diǎn)。
[0006] 分子靶向治療是指在分子生物學(xué)的基礎(chǔ)上，利用腫瘤組織或細(xì)胞所具有的特異 性結(jié)構(gòu)作為靶點(diǎn)，通過(guò)設(shè)計(jì)相應(yīng)的治療藥物，使之能與靶分子特異性結(jié)合達(dá)到直接治療或 導(dǎo)向治療的一類療法，這種癌癥治療的新方法是從分子水平逆轉(zhuǎn)腫瘤細(xì)胞的惡性生物學(xué)行 為，達(dá)到抑制腫瘤生長(zhǎng)的目的。與傳統(tǒng)細(xì)胞毒藥物不同，分子靶向治療藥物可特異性地作用 于腫瘤細(xì)胞的某些特定位點(diǎn)（這些位點(diǎn)在正常細(xì)胞中通常不表達(dá)或很少表達(dá)），高度選擇 性地殺死腫瘤細(xì)胞，安全性高、耐受性好、毒副反應(yīng)輕微，因而具有非常大的優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用前 景。
[0007] 作為一種"有的放矢"的治療手段，分子靶向治療的首要工作是對(duì)相關(guān)靶點(diǎn)的檢測(cè) 和確定。目前常見(jiàn)的靶點(diǎn)有癌基因、抑癌基因、生長(zhǎng)因子及其受體、腫瘤血管生成因子、蛋白 激酶及信號(hào)傳導(dǎo)通路、端粒及端粒酶、DNA拓?fù)洚悩?gòu)酶、組蛋白去乙?；傅?。對(duì)靶點(diǎn)的檢 測(cè)方法主要包括免疫組織化學(xué)（immunohistochemistry，IHC)檢測(cè)目標(biāo)蛋白表達(dá)，焚光原 位雜交（fluorescence in situ hybridization，F(xiàn)ISH)或顯色原位雜交（chromogenic in situ hybridization，CISH)等檢測(cè)基因拷貝數(shù)及基于聚合酶鏈反應(yīng)（PCR)的基因突變的 檢測(cè)。在眾多的檢測(cè)技術(shù)中，免疫組織化學(xué)是最常用、最簡(jiǎn)便和最廉價(jià)的方法，已得到了廣 范應(yīng)用。
[0008] 受體酪氨酸激酶（receptor tyrosine kinases, RTKs)是最大的一類酶聯(lián)受體，它 既是受體，又是酶，能夠同配體結(jié)合，并將靶蛋白的酪氨酸殘基磷酸化。所有的RTKs都是由 三個(gè)部分組成的：含有配體結(jié)合位點(diǎn)的細(xì)胞外結(jié)構(gòu)域、單次跨膜的疏水α螺旋區(qū)、含有酪 氨酸蛋白激酶活性的細(xì)胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域。目前，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的RTKs有50多種，常見(jiàn)的幾種類型包 括表皮生長(zhǎng)因子受體、血小板生長(zhǎng)因子、成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子和血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子等。
[0009] RTKs在沒(méi)與外界信號(hào)分子結(jié)合時(shí)是以單體存在的，并且沒(méi)有活性；一旦有信號(hào)分 子與受體的細(xì)胞外結(jié)構(gòu)域結(jié)合，兩個(gè)單體受體分子在膜上發(fā)生聚合形成二聚體，兩個(gè)受體 的細(xì)胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域的尾部相互接觸，激活它們的蛋白激酶的功能，結(jié)果使尾部的酪氨酸殘基 磷酸化。磷酸化導(dǎo)致受體細(xì)胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域的尾部裝配成一個(gè)信號(hào)復(fù)合物。信號(hào)復(fù)合物通過(guò)幾 種不同的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑，擴(kuò)大信息，激活細(xì)胞內(nèi)一系列的生化反應(yīng)；或者將不同的信息綜合 起來(lái)引起細(xì)胞的綜合性應(yīng)答（如細(xì)胞增殖等）。因此，RTKs在細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過(guò)程中起到了 關(guān)鍵作用。
[0010] 研宄發(fā)現(xiàn)，許多腫瘤細(xì)胞中可見(jiàn)不同酪氨酸激酶受體的過(guò)度表達(dá)或過(guò)度激活，如 上皮細(xì)胞腫瘤中常見(jiàn)表皮生長(zhǎng)因子家族受體的過(guò)度表達(dá)，膠質(zhì)瘤中常見(jiàn)血小板生長(zhǎng)因子的 過(guò)度表達(dá)等。酪氨酸受體的過(guò)度表達(dá)激活了下游信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑，最終導(dǎo)致細(xì)胞的異常轉(zhuǎn)化 和增殖，促進(jìn)腫瘤的發(fā)生、發(fā)展。
[0011] 表皮生長(zhǎng)因子受體（EGFR)是一類受體酪氨酸激酶，是原癌基因 c-erbBl的表 達(dá)產(chǎn)物，屬于 HER/ErbB 家族。該受體家族包括 HERl (EGFR/erbB-1)、HER2 (neu/erbB-2)、 HER3 (erbB-3)和HER4 (erbB-4)這4個(gè)成員。EGFR廣泛分布于哺乳動(dòng)物上皮細(xì)胞、成纖維 細(xì)胞以及膠質(zhì)細(xì)胞等細(xì)胞表面，其信號(hào)通路對(duì)調(diào)控細(xì)胞的生理過(guò)程發(fā)揮重要的作用。
[0012] 從結(jié)構(gòu)上說(shuō)，EGFR是一種跨膜糖蛋白，由1186個(gè)氨基酸殘基組成，分為胞外配 體結(jié)合區(qū)（extracellular domain, ECD)、跨膜區(qū)（transmembrane domain, TM)及胞內(nèi)區(qū) (intracellular domain, D)。胞內(nèi)結(jié)構(gòu)包含1個(gè)酪氨酸激酶域和多個(gè)自身磷酸化位點(diǎn)，當(dāng) 這些酪氨酸殘基被磷酸化以后可與信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的下游蛋白特異性結(jié)合，進(jìn)而激活EGFR 信號(hào)通路，完成細(xì)胞信號(hào)從細(xì)胞外向細(xì)胞內(nèi)的傳導(dǎo)和轉(zhuǎn)移過(guò)程。目前已知的EGFR配體共 6 種：表皮生長(zhǎng)因子（EGF)、轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子 a (TGFa )、AmpHiregulin、Bctacelluin(BTC)、 !feparin-bingding EGF(HBEGF)、Epiregulin (EPR)，其中，EGF 和 TGFa 是 EGFR 最重要的兩 個(gè)配體。當(dāng)受體與配體結(jié)合后，導(dǎo)致重要的構(gòu)象變化，發(fā)生二聚化作用，引發(fā)自身磷酸化并 激活下游信號(hào)，從而調(diào)節(jié)細(xì)胞的增殖、凋亡、迀移、存活和一系列復(fù)雜的過(guò)程。
[0013] 研宄表明，EGFR在所有正常表皮細(xì)胞中均有表達(dá)，但大約1/3的人體腫瘤存在 EGFR異常表達(dá)，包括頭頸鱗狀細(xì)胞癌（HNSCC)、惡性膠質(zhì)瘤、非小細(xì)胞肺癌（NSCLC)、乳腺 癌、結(jié)腸癌等，其可能的機(jī)制有：EGFR的高表達(dá)引起下游信號(hào)傳導(dǎo)的增強(qiáng)；突變型EGFR受體 或配體表達(dá)的增加導(dǎo)致EGFR的持續(xù)活化；自分泌的作用增強(qiáng)；受體下調(diào)機(jī)制的破快；異常 信號(hào)傳導(dǎo)通路的激活等。
[0014] 當(dāng)受到外界配體的刺激時(shí)，EGFR在細(xì)胞表面形成二聚體。這種二聚體包括與其本 身形成的同源二聚和與erbB家族其他成員形成的異源二聚體。受體形成二聚體后，結(jié)合一 個(gè)ATP分子，促使胞內(nèi)酪氨酸殘基的磷酸化。磷酸化的胞內(nèi)域作為結(jié)合位點(diǎn)招募其他信號(hào) 分子，從而進(jìn)一步激活其下游的3條主要信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路：① Ras2/Raf2/MAPK通路，此通路活 化后能催化細(xì)胞核內(nèi)許多轉(zhuǎn)錄因子的絲/蘇氨酸殘基的磷酸化，促進(jìn)基因轉(zhuǎn)錄、細(xì)胞分裂 和細(xì)胞周期的進(jìn)程；②PI3K/Akt/mTOR通路，這是重要的抗凋亡通路，而且與新生血管的生 成相關(guān)；③JAK/STAT通路，被激活后會(huì)促進(jìn)細(xì)胞增殖和延長(zhǎng)細(xì)胞生存。這些信號(hào)通路依次 觸發(fā)基因轉(zhuǎn)錄，同時(shí)控制細(xì)胞增生、分化和生存的通路被激活，最終介導(dǎo)細(xì)胞分化、生存、迀 移、侵襲、黏附和細(xì)胞損傷修復(fù)等一系列過(guò)程。因此，阻斷EGFR的信號(hào)通路可抑制相關(guān)腫瘤 細(xì)胞的生長(zhǎng)，EGFR是癌癥靶向治療的重要標(biāo)靶。
[0015] EGFR在許多腫瘤細(xì)胞中的高表達(dá)和突變導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)失控和惡性程度增 高，近年來(lái)針對(duì)EGFR的分子靶向藥物得到了越來(lái)越多的關(guān)注。目前，已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了一系列 以EGFR為靶標(biāo)的抗腫瘤藥物，部分已應(yīng)用于臨床，并取得了一定的療效。靶向EGFR藥物主 要有兩類：①作用于EGFR胞外區(qū)的單克隆抗體，如西妥昔（Cetuximab，Erbitux，MCC225)、 Matuzumab (EMD72000)和ABX-EGF，可封閉配體分子對(duì)EGFR的激活；②作用于EGFR胞內(nèi)激 酶區(qū)的小分子酪氨酸抑制劑（tyrosine kinase inhibitor, TKI)，如吉非替尼（Gefitinib/ Iressa/ZD1839)、厄洛替尼（Erlotinib/Tarceva/OSI-774)和 AG-1478,作為 ATP 的類似物 競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合于受體的TK區(qū)，抑制EGFR激酶活性。
[0016] EGFR的單克隆抗體西妥昔單抗和帕尼單抗是針對(duì)EGFR細(xì)胞外結(jié)構(gòu)域的人鼠嵌合 IgG單抗，與EGFR有很強(qiáng)的的親和力，能封閉生長(zhǎng)因子的結(jié)合位點(diǎn)，阻止配體誘導(dǎo)的受體 活化及磷酸化，抑制酪氨酸激酶活化，阻斷與腫瘤細(xì)胞增殖有關(guān)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，達(dá)到抑制 細(xì)胞增殖，促進(jìn)細(xì)胞凋亡的作用（DI N F，MARTINI M，MOLINARI F，