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作为RAD51抑制剂的亲电试剂和亲电前药

文献发布时间:2023-06-19 11:27:38



本申请要求2018年11月14日提交的第62/767,424号美国临时专利申请的权益,其通过参考并入本文。

本发明是在国家卫生研究院授予的HL058115、DK072506、HL103455和HL064937号政府资助下完成的。政府对这项发明有一定的权利。

背景技术

三阴性乳腺癌(TNBC)在所有乳腺癌中占大约20%,是最具侵略性的乳腺癌亚型。由于缺乏雌激素和孕激素受体以及限定大多数乳腺癌的受体酪氨酸激酶ERB2(HER2),没有针对TNBC患者的靶向治疗。其他乳腺癌表型相比,癌转移率高和5年存活率更低,这说明对新治疗策略的需要没有得到满足。

脂肪酸硝基烯是一氧化氮和不饱和脂肪酸的亚硝酸盐依赖性代谢和炎性反应的内源性可检测产物。凭借其亲电子性质,脂肪酸硝基烯介导蛋白质中的反应性亲核半胱氨酸巯基(包括NF-κB、Keapl,PPARγ、STING、5-脂氧合酶中的p65)的翻译后修饰(PTM),从而调节蛋白质结构和功能并介导多效性细胞保护和抗炎性信号传导响应。

大量的外源和内源刺激的DNA损伤事件要求DNA损伤被警惕地检测和有效地修复。若干DNA修复机制已被证实可以改善有害的基因组干扰,如直接逆转、错配修复、核苷酸切除修复、碱基切除修复和双链断裂(DSB)修复。DNA DSB尤其具有致病性,因为基因组物质的丢失和突变可促进基因组的变异和不平衡。

DNA DSB修复包括四条途径:典型非同源末端连接(c-NHEJ)、选择性连接(ALT-EJ)、单链退火(SSA)和同源重组定向修复(HDR)。虽然NHEJ不需要同源性(同源序列)来在连接前桥接DSB,但ALT-EJ在连接前通过短距离同源性介导来桥接DSB。SSA利用侧翼同源性来桥接DNA病灶,导致重复序列之间出现缺失。HDR是DSB修复的主要事件,它涉及通过至少一条来自DSB的链侵入同源模板,该链模板新生的DNA合成以形成延长链,该延长链可以形成到DSB另一端的桥。同源链侵入步骤由重组酶Rad51催化。末端切除是染色体DSB产生3'单链DNA的过程。这些途径中的每一种都涉及一组特定的DNA修复蛋白(图14A)。

修复DSB的两条主要途径为:非同源末端连接(NHEJ)和同源重组(HR)。虽然NHEJ的使用速度更快、频率更高,但HR修复机制保持了基因组的最高保真度。HR修复通过维持基因组格局的同源模板搜索纠正遗传物质损失,从而保护细胞免受DSB造成的有害基因组不稳定影响。RAD51是HR的重要组成部分,其有助于同源搜索和链交换来修复DSB。RAD51和结构相似的蛋白质XRCC2、XRCC3、RAD51B、RAD51C、RAD51D、DMC1和SWSAP1都协同促进HR。因此,RAD51和横向同源活性的降低与癌变有关。虽然RAD51对DSB的高保真修复至关重要,以维持基因组内稳态,但RAD51在癌症中的过度表达也可产生有害的后果。RAD51过度表达的程度与乳腺癌的肿瘤分级相关,并且已在三阴性乳腺癌(TNBC)细胞系和转移患者样品中得到鉴定。RAD51的过度表达通过使癌细胞对DNA损伤剂更具抵抗力而抑制癌症患者的化疗疗效。新辅助化疗的疗效与治疗前的BRCA1病灶、γH2AX病灶和RAD51病灶数以及治疗后的RAD51病灶数呈负相关。

发明内容

本文公开一种方法,包括向患有癌症、疑似患有癌症、有发展成癌症风险或者处于癌症缓解中的个体共同施用以下成分:

治疗有效量的至少一种化合物(a),所述化合物(a)选自(a)(i)硝基烯脂肪酸、(a)(ii)具有吸电子基团、离去基团和在所述吸电子基团与所述离去基团之间的碳-碳双键的不饱和脂肪酸、(a)(iii)硫醇化硝基脂肪酸或(a)(iv)含有吸电子基团的二羧酸化合物;和

治疗有效量的至少一种抗肿瘤剂(b),

其中所述癌症是具有DNA修复基因缺陷的遗传病因的癌症、自发基因组不稳定率高的癌症、用一种或多种DNA损伤剂治疗的癌症、或用一种或多种DNA损伤剂与免疫疗法的组合来治疗的癌症。

示例性癌症包括乳腺癌(特别是三阴性乳腺癌)、结肠癌、前列腺癌、卵巢癌、脑癌(恶性胶质瘤)、胰腺癌、皮肤癌(如黑素瘤)。获取传播(转移)的能力并且是在基因组学上高度不稳定的癌细胞特别适用于本文所述的联合治疗。

本文还公开多种方法,其包括向患有三阴性癌症、疑似患有三阴性乳腺癌症、或有发展成三阴性乳腺癌风险的个体施用以下成分:治疗有效量的至少一种化合物(a),所述化合物(a)选自(a)(i)硝基烯脂肪酸、(a)(ii)具有吸电子基团、离去基团和在所述吸电子基团与所述离去基团之间的碳-碳双键的不饱和脂肪酸、(a)(iii)硫醇化硝基脂肪酸、或(a)(iv)含有吸电子基团的二羧酸化合物。

本文进一步公开一种药物组合物,包括治疗有效量的至少一种化合物(a),所述化合物(a)选自(a)(i)硝基烯脂肪酸、(a)(ii)具有吸电子基团、离去基团和在所述吸电子基团与所述离去基团之间的碳-碳双键的不饱和脂肪酸、(a)(iii)硫醇化硝基脂肪酸、或(a)(iv)含有吸电子基团的二羧酸化合物;和

治疗有效量的至少一种抗肿瘤剂(b)。

根据参照附图进行的详细描述,前述将变得更加显而易见。

附图说明

图1A至图1K:NO

图2A-2D:抑制同源重组,但不抑制NO

图3A-3I:NO

图4A-4F:NO

图5A-5F:NO

图6A-6H:多药耐药蛋白-1(MRP1)影响TNBC细胞中的NO

图7A-7B:NO

图8A-8D:NO

图9A-9I:NO

图10A-10F:NO

图11A-11C:NO

图12A-12B:组合指数的测定。每天用他拉唑帕尼(0.01-75μM)加OA-NO

图13A是不同DNA DSB修复途径的示意图。DNA双链断裂修复包括四条途径:典型非同源末端连接(c-NHEJ)、选择性连接(ALT-EJ)、单链退火(SSA)和同源重组定向修复(HDR)。虽然在连接前NHEJ不需要同源性(同源序列)来桥接DSB,但ALT-EJ需要在连接前通过短距离同源性来介导桥接DSB。SSA利用侧翼同源性桥接DNA损伤,导致重复序列之间出现缺失。HDR是DSB修复的主要事件,它涉及至少一条来自DSB的链侵入同源模板,该链模板新生的DNA合成以形成延伸链,该延伸链可以形成到DSB另一端的桥。同源链侵入步骤由重组酶Rad51催化。末端切除是处理染色体DSB以产生单链DNA。这些途径中的每一种都涉及一组特定的DNA修复蛋白(图13A)。

图13B是检测OA-NO

图14:NO

图15描绘了合成杀伤力概念的方案,其中将硝基烯(例如CP-1)和PARP抑制剂组合。具有高活性的DNA修复机制和CP-1的肿瘤细胞抑制双链DNA断裂修复(同源重组)。与单链DNA断裂修复的PARP抑制剂CP-1+PARPi联合使用可诱导合成杀伤力。这是通过抑制DSB和SSB修复来实现的。

图16A是显示硝基烯(例如,甲基-乙基-4-硝基-辛-4-烯二酸(指定为“CP-1”)诱导比OA-NO

图17A和17B是显示CP-1使人高等级浆液性卵巢癌细胞对PARP抑制剂敏感并且降低50%肿瘤细胞杀伤所需的PARP抑制剂奥拉帕尼(图17A)和他拉唑帕尼(图17B)的浓度的示意图。细胞生长/活力通过发光检测细胞ATP浓度来确定。

图18:MDA-MB-231TNBC细胞对7-NDA和8-NDA的敏感性高于OA-NO

对MDA-MB-231TNBC细胞中的7-NDA和8-NDA的不同代谢途径进行了研究。MDA-MB231TNBC细胞通过β氧化结合并代谢7-NDA和8-NDA(图19)。活性7-NDA和8-NDA硝基烯的失活通过还原成硝基烷烃来实现(图20)。进一步的代谢包括与谷胱甘肽的反应和半胱氨酸加合物的形成(图21)和ε羟基化和羧化(图22)。

图19:用7-NDA处理MDA-MB 231TNBC细胞不会产生含有硝基烯的活性代谢物,这是通过观察dinor和tetranor 7-NDA的形成来评估的。Dinor 7-NDA对应一个β氧化循环,而tetranor对应两个β氧化循环。相反,用8-NDA处理会产生活性(具有活性硝基烯部分的结构)β-氧化产物。示出了Dinor和Tetranor 8-NDA的形成。色谱图对应于通过在三重四极质谱仪上使用MRMs在负离子模式下对不同化合物进行的HPLC-MSMS检测。

图20:MDA-MB231TNBC细胞同时使7-NDA和8-NDA失活,分别形成还原的7-NDA和还原的8-NDA。得到了形成还原的tetranor 8-NDA的证据,而观察到没有形成还原的tetranor7-NDA。色谱图对应于通过在三重四极质谱仪上使用MRMs在负离子模式下对不同化合物进行的HPLC-MSMS检测。

图21:MDA-MB 231TNBC细胞皆代谢7-NDA和8-NDA,形成半胱氨酸加合物,该半胱氨酸加合物在细胞培养基和细胞匀浆中检测得到。色谱图对应于通过在三重四极质谱仪上使用特定的MRM转换对不同化合物进行的HPLC-MSMS检测。

图22:MDA-MB231TNBC细胞都通过ω羟基化和羧化来代谢7-NDA和8-NDA。用10μm7-NDA和8-NDA处理细胞,在细胞培养基和细胞匀浆中检测到7-NDA和8-NDA的二羧酸。色谱图对应于通过在三重四极质谱仪上使用特定的MRM跃迁对不同化合物进行的HPLC-MSMS检测。

具体实施方式

术语

提供以下术语和方法的解释以更好地描述本发明化合物、组合物和方法,并指导本领域普通技术人员实施本发明。还应理解,在本发明中使用的术语仅用于描述特定实施方案和示例,而不是旨在限制。

本文所用的“给药(施用)”包括另一人对个体的给药或个体的自我给药。

“烯基”指仅含碳和氢的环状、支链或直链基团,包含一个或多个可共轭或不可共轭的双键。烯基可以是未取代的或被取代的。“低级烯”基含有1-6个碳原子。

术语“烷基”是指支链或非支链的饱和烃基,例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、癸基、十四基、十六基、二十烷基、二十四烷基等。烷基基团可以是“取代的烷基”,其中一个或多个氢原子被卤素、环烷基、烷氧基、氨基、羟基、芳基、烯基或羧基等取代基取代。例如,低级烷基或(C

“炔基”是指一种仅含碳和氢以及一个或多个叁键的环状、支链或直链基团。炔基可以是未取代的或被取代的。

术语“胺或氨基”指-NRPRq基团,其中Rp和Rq各自独立地指氢、(C

动物是指活的多细胞脊椎动物有机体,包括例如哺乳动物和鸟类。术语哺乳动物包括人和非人哺乳动物。类似地,术语“个体”既包括人又包括非人个体,包括鸟类和非人哺乳动物,例如非人灵长类动物、伴生动物(如狗和猫)、牲畜(如猪、羊、牛)以及非驯养动物,如大猫。术语“个体”适用于生物体生命周期的任何阶段。因此,术语“个体”适用于子宫内或卵子内的生物体,这具体取决于该生物体(即该生物体是哺乳动物还是鸟类,如家养或野禽)。

如本文所用,“芳基”是指单环或多环芳香基团,优选单环或双环芳香基团,例如苯基或萘基。除非另有指示,否则芳基基团可以是未取代的或被一个或多个、尤其是独立地选自例如卤代、烷基、烯基、OCF

术语“生物样品”是指组织、细胞、细胞提取物或均质组织提取物。

术语“共同给药”或“共同施用”是指在相同的时间段内用至少一种其他治疗剂或疗法施用本文所述的化合物,并且不需要在相同的确切时刻施用(尽管共同施用包括在相同的确切时刻施用)。因此,共同给药可在同一天或不同的日子,或在同一周或不同的周。在一些实施方案中,可共同使用两种或更多种药剂。在其它实施方案中,在第二药剂/治疗之前施用第一药剂/治疗。本领域技术人员应理解,所使用的各种药剂或疗法的制剂和/或给药途径可能不同。所属领域的技术人员可以容易地确定用于共同施用的适当剂量。在一些实施方案中,当共同施用药剂或疗法时,以比单独施用它们的更低剂量施用相应药剂或疗法。因此,在药剂或疗法的共同施用降低潜在有害(例如,有毒)药剂的所需剂量和/或降低施用潜在有害(例如,有毒)药剂的频率的实施方案中,共同施用尤其可取。“共同给药”或“共同施用”包括向个体施用两种或两种以上活性剂,以使活性剂和/或其代谢物同时存在于个体中。共同给药包括在单独组合物中同时给药、在不同时间在单独组合物中给药或在其中存在两种或两种以上活性剂的组合物中给药。共同给药还包括经由第一给药途径递送第一药剂和经由第二给药途径递送第二药剂,其中第一给药途径和第二给药途径相同(例如,均为口服)或不同(例如,第一给药途径是口服的,第二给药途径是局部的)。

术语“衍生物”是指衍生自类似化合物的化合物,或者如果一个或多个原子被另一个原子或原子组取代,则可以想象衍生自另一化合物的化合物。

术语“卤代烷基”是指其中C

术语“卤素”和“卤代”指-F、-Cl、-Br或-I。

术语“杂原子”意指包括氧(O)、氮(N)和硫(S)。

术语“杂芳基”在这里用于指含有一个或两个芳香环并且在芳香环中含有至少一个氮、氧或硫原子的单环或双环体系。除非另有指示,杂芳基可以是未被取代的或被一个或多个、优选选自例如卤代、烷基、烯基、OCF

术语“杂环”是指单环、双环、三环或多环系,其是不饱和的或是芳香族的且含有1至4个独立地选自氮、氧和硫的杂原子,其中氮和硫杂原子任选地被氧化并且氮杂原子任选地季铵化,包括双环和三环系统。杂环可以通过任何杂原子或碳原子连接。杂环包括上文定义的杂芳基。杂环的代表性示例包括但不限于苯并噁唑基、苯并异噁唑基、苯并噻唑基、苯并咪唑基、异吲哚基、吲唑基、苯并二唑基、苯并三唑基、苯并噁唑基、苯并异噁唑基、嘌呤基、吲哚基、异喹啉基、喹啉基和喹唑啉基。杂环基团可以是未取代的或任选地被一个或多个取代基取代。

“杂环烷基”是指含有一个或两个饱和环或不饱和环且环中至少含有一个氮、氧或硫原子的单环或双环体系。术语“环烷基”是指含有一个或两个饱和或不饱和环的单环或双环体系。

术语“羟基烷基”是指具有所指示数量的碳原子的烷基,其中一个或多个烷基氢原子被-OH基团取代。羟基烷基的示例包括但不限于-CH

术语“氧代”是指附着于饱和或不饱和(C

术语“个体”包括人和非人个体,包括鸟类和非人哺乳动物,如非人灵长类动物、伴生动物(如狗和猫)、牲畜(如猪、羊、牛)以及非驯养动物,如大猫。术语“个体”适用于生物体生命周期的任何阶段。因此,术语“个体”适用于子宫内或卵子内的生物体,具体取决于该生物体(即该生物体是哺乳动物还是鸟类,如家养或野禽)。

“治疗有效量”是指在用特定药剂治疗的个体中足以达到预期效果的特定药剂的量。理想情况下,治疗有效量的药剂是足以抑制或治疗疾病或状况而不对个体造成实质性细胞毒性作用的量。药剂的治疗有效量将取决于所治疗的个体、痛苦的严重程度和治疗组合物的施用方式。

“治疗”是指在疾病或病理状况开始发展后,对其症状或体征进行改善的治疗性干预,或向未表现出疾病迹象或仅表现出早期迹象的个体施用化合物或组合物,以降低发生病理学或病况的风险,或降低病理学或病况的严重性。如本文所使用的,相对于疾病或病理状况,术语“改善”是指治疗的任何可观察到的有益效果。例如,可通过易感个体中疾病的临床症状的延迟出现、疾病的部分或全部临床症状的严重程度的降低、疾病的缓慢进展、个体的整体健康或福祉的改善来证明有益效果,或者通过特定于特定疾病的本领域公知的其他参数。短语“治疗疾病”是指抑制疾病在例如有患病风险的个体中的全面发展。“预防”疾病或状况是指为降低发生病理或状况的风险,或降低病理或状况的严重性,对未表现出疾病迹象或仅表现出早期迹象的个体预防性地施用组合物。在某些实施方案中,治疗疾病是指抑制疾病的转移。

“药物组合物”是包含一定量(例如,单位剂量)的一种或多种所述化合物以及一种或多种无毒的药学上可接受的添加剂(包括载体、稀释剂和/或佐剂)和任选的其他生物活性成分的组合物。此类药物组合物可藉由标准药物调配技术来制备,例如在雷明顿医药科学(Remington’s pharmaceutical Sciences,Mack Publishing Co.,Easton,PA)(第19版)中所揭示者。

本发明化合物可以以各种异构形式存在,包括构型异构体、几何异构体和构象异构体,以及以各种互变异构形式存在,特别是那些在氢原子附着点上不同的异构体。术语“异构体”旨在涵盖本发明化合物的所有异构形式,包括该化合物的互变异构形式。

这里描述的某些化合物可具有不对称中心,因此以不同的对映体和非对映体形式存在。本发明的化合物可以是光学异构体或非对映异构体的形式。因此,本发明包含以其光学异构体、非对映异构体及其混合物(包括外消旋混合物)形式存在的化合物。本发明化合物的光学异构体可通过已知技术获得,如不对称合成、手性色谱、模拟移动床技术或通过使用光学活性拆分剂对立体异构体进行化学分离。除非另有说明,“立体异构体”意指化合物的一种立体异构体,它基本上不含该化合物的其他立体异构体。因此,具有一个手性中心的立体纯化合物将基本上不含该化合物的对映体。具有两个手性中心的立体纯化合物将基本上不含该化合物的其他非对映体。典型的立体纯化合物包含大于约80重量%的该化合物的一个立体异构体和小于约20重量%的该化合物的其他立体异构体,例如,大于约90%(按重量计)的化合物的一个立体异构体和小于约10%(按重量计)的化合物的其他立体异构体,或大于约95%(按重量计)的化合物的一个立体异构体和小于约5%(按重量计)的化合物的其他立体异构体,或大于该化合物的一种立体异构体的约97重量%且小于该化合物的其它立体异构体的约3重量%。

术语“前药”表示化合物的衍生物,其可在体外或体内的生物条件下水解、氧化或以其他方式反应以提供活性化合物,尤其是本发明化合物。前药的示例包括但不限于本发明化合物的衍生物和代谢物,其包括可生物水解基团,如可生物水解酰胺、可生物水解酯、可生物水解氨基甲酸酯、可生物水解碳酸酯、可生物水解酯脲和可生物水解的磷酸酯类似物(例如,一磷酸酯、二磷酸酯或三磷酸酯)。例如,具有羧基官能团的化合物的前药是羧酸的低级烷基酯。羧酸酯可通过酯化分子上的任何羧酸部分方便地形成。前药通常可以使用众所周知的方法制备,例如BURGERS Medical CHEMISTRY AND DRUG DISCOVERY第6版(Wiley,2001)和DESIGN AND APPLICATION OF Prodrugs(Harwood Academic PublishersGmbh,1985)中描述的那些方法。

本文所述的一个实施方案涉及共同施用治疗有效量的化合物(a)以及治疗有效量的用于治疗癌症的至少一种抗肿瘤剂(b),所述化合物(a)选自(a)(i)硝基烯脂肪酸、(a)(ii)具有吸电子基团、离去基团和在在吸电子基团和离去基团之间的碳-碳双键的不饱和脂肪酸、(a)(iii)硫代硝基脂肪酸、(a)(iv)含有吸电子基团的二羧酸化合物、或其混合物。与化合物(a)的共同施用可增强所述抗肿瘤剂的抗增殖和诱导凋亡作用。共同施用对治疗癌症特别有用。

在某些实施方案中,所公开的组合疗法可用于治疗任何类型的赘生物(例如,癌症)。肿瘤或赘生物包括组织的新生长,其中细胞的增殖是不受控制的并且是进行性的。这样的生长有些是良性的,而另一些则是“恶性”的,导致有机体死亡。恶性赘生物或“癌症”与良性生长的区别在于它们除了表现出侵袭性的细胞增殖外,还侵入周围组织并转移。此外,恶性赘生物的特征在于它们表现出更大的分化丧失(更大的“去分化”),以及它们的组织相对于彼此和周围组织的丧失。这种特性也被称为“间变性”。

说明性赘生物包括纤维肉瘤、粘液肉瘤、脂肪肉瘤、软骨肉瘤、骨肉瘤、脊索瘤、血管肉瘤、内皮肉瘤、淋巴管肉瘤、淋巴管内皮肉瘤、滑膜瘤、间皮瘤、尤文瘤、平滑肌肉瘤、横纹肌肉瘤、结肠癌、胰腺癌、乳腺癌、卵巢癌、前列腺癌、鳞状细胞癌、基底细胞癌、腺癌、汗腺癌、皮脂腺癌、乳头状癌、乳头状腺癌、囊腺癌、髓样癌、支气管癌、肾细胞癌、肝癌、胆管癌、绒毛膜癌、精原细胞瘤、胚胎癌、肾母细胞瘤(Wilms’s tumor)、宫颈癌、睾丸肿瘤、肺癌、小细胞肺癌、膀胱癌、上皮癌、胶质瘤、星形细胞瘤、髓母细胞瘤、颅咽管瘤、室管膜瘤、松果体瘤、血管母细胞瘤、听神经瘤、少突神经胶质瘤、脑膜瘤、黑色素瘤、神经母细胞瘤、视网膜母细胞瘤、白血病、多发性骨髓瘤和淋巴瘤。

在某些实施方案中,本发明公开的方法涉及用于抑制癌症生长的方法,包括生物系统中的细胞增殖、侵袭和转移过程。优选地,所述方法用于抑制或减少哺乳动物等活体动物中的癌细胞增殖、侵袭性、转移或肿瘤发生率。

本文还提供一种在癌细胞中诱导细胞毒性(细胞杀伤)或降低癌细胞活力的方法。

具体的说明性的癌症包括具有DNA修复基因缺陷的遗传病因的癌症、具有自发基因组不稳定率高的癌症、对DNA损伤剂反应良好的癌症或对DNA损伤剂与免疫治疗的组合反应良好的癌症。说明性癌症包括乳腺癌(尤其是三阴性乳腺癌)、结肠癌、前列腺癌、卵巢癌、脑癌(胶质母细胞瘤)、胰腺癌、皮肤癌(如黑色素瘤)。获得扩散(转移)能力且高度基因组不稳定的癌细胞特别适于本文所述的联合治疗。

在某些实施方案中,化合物(a)是RAD51抑制剂,从而抑制HDR,以及SSA的有效抑制剂,如下文更详细地描述。

在某些实施方案中,化合物(a)与聚(ADP-核糖)聚合酶(PARP)抑制剂(PARPi)共同施用,如下更详细地描述。

化合物(a)(i)-硝基烯脂肪酸

在某些实施方案中,(a)(i)硝基烯脂肪酸是包含至少一个碳-碳双键和至少一个硝基的化合物。例如,在美国专利号7,776,916中描述了某些硝基烯脂肪酸。

硝基烯脂肪酸的一个说明性实施方案为式I者:

其中R

R

R

R

n是1-24;并且

其中所述硝基烯脂肪酸包括至少一个NO

在某些实施方案中,R

在某些实施方案中,R

在某些实施方案中,R

在某些实施方案中,R

在某些实施方案中,n是3-20。

在某些实施方案中,R

在某些实施方案中,R

在某些实施方案中,R

在某些实施方案中,R

在某些实施方案中,所述硝基烯脂肪酸为式II者:

其中R

在某些实施方案中,所述硝基烯脂肪酸为式III者:

其中R

R

R

并且所述硝基烯脂肪酸包括至少一个NO

在某些实施方案中,R

在某些实施方案中,所述硝基烯脂肪酸是10-硝基-十八碳-9-烯酸(NO

在某些实施方案中,所述硝基烯脂肪酸是7-NO

在某些实施方案中,所述硝基烯脂肪酸(本文称为“7-NDA”)为:

在某些实施方案中,所述硝基烯脂肪酸(在本文中称为“8-NDA”)为:

在某些实施方案中,所述硝基烯脂肪酸为5-NO

在某些实施方案中,所述硝基烯脂肪酸基本上是纯的。在这方面,关于碳-碳双键的立体化学基本上是顺式(或Z)或基本上是反式(或E)。

化合物(a)(ii)-具有吸电子基团、离去基团和在吸电子基团和离去基团之间的碳-碳双键的不饱和脂肪酸

在某些实施方案中,在例如第WO 2018/067709号PCT公开中描述了具有吸电子基团、离去基团和在所述吸电子基团和所述离去基团之间的碳-碳双键的(a)(ii)不饱和脂肪酸。在一些实施方案中,这些不饱和脂肪酸可以是吸电子基团为硝基(-NO

例如,一些实施方案的所述化合物可以为通式IV者:

其中R

在其它实施方案中的化合物可为通式V者:

其中R

在某些实施方案中,硝基烯的氮氧化物可为通式VI者:

其中m和n独立地是1到10的整数,以及包含它们的组合物。

在一些实施方案中,硝基烯的氮氧化物可为式VII者:

在某些实施方案中,式VI的硝基烯的氮氧化物为(E)-9-硝基-12-(硝基氧基)十八碳-10-烯酸、共轭亚油酸的氮氧化物或NO

在这些实施方案中,吸电子基团可定位在原始双键中的E或Z构型中,或位于sp

在某些实施方案中,吸电子基团可定位在源自形成“吸电子乙烯基”的活性脂肪酸双键的碳上。此类乙烯基的吸电子基团可位于双键的任一侧。脂肪酸可以在脂肪烃链上的任何碳上具有一个或多个吸电子乙烯基,并且不饱和脂肪酸可以有几种方式具有一个吸电子基。在一个实施方案中,源自在第9(C-9)和第10(C-10)碳之间具有一个双键(表示为“18:1”)的18碳ω-9脂肪酸的油酸可逆氮氧化物(十八碳-9-烯酸,OA)可在C-9或C-10处具有吸电子基团,并且在交替位置处具有离去基团。在另一示例性实施方案中,亚油酸的氮氧化物(十八碳-9,12-二烯酸)起源于在ω-6(C-13)和-7(C-12)碳与ω-9(C-10)和10(C-9)碳之间具有两个双键(表示为“18:2”)的18碳ω-6脂肪酸,可具有在C-9或C-10处或C-12或C-13处的吸电子基团,位于相应的交替相邻位置的离去基团以及位于吸电子基团和离去基团之间的至少一个碳-碳双键。在另一实施方案中,亚油酸的可逆氮氧化物可具有在C-9或C-10或C-12或C-13处的吸电子基团,在相应的交替相邻位置处的离去基团以及在离去基团附近的至少一个碳-碳双键。类似地,起源于具有3、4、5、6或更多个双键的其他多不饱和脂肪酸可具有在任何原始双键碳的任一位置处的一个吸电子基团以及在相应的替代位置处的离去基团,碳-碳单键在吸电子基团和离去基团之间,离去基团包括所有可能的位置排列和吸电子基团。

术语“吸电子基团”在本领域中是公认的,并且表示取代基从相邻原子吸引有价电子的趋势,即、取代基相对于相邻原子是电负性的。术语“亲核”或“给电子基团”在本领域中是公认的,并且表示取代基从相邻原子提供过量价态电子的趋势,即、取代基相对于相邻原子是电正的。吸电子能力水平的量化由Hammett-sigma(σ)常数给出(参见J.March,Advanced Organic Chemistry,McGraw-Hill Book Company,New York,(1977年版)第251-259页)。给电子基团的Hammett常数一般为负值,而吸电子基团的Hammett常数一般为正值。例如,对位取代NH

实施方案包括任何已知的吸电子基团。例如,吸电子基团可包括但不限于醛(-COH)、酰基(-COR)、羧酸(-COOH)、酯(-COOR)、卤化物(-C1、F、-Br等)、氟甲基(-CF

术语“离去基团”在本领域中是公认的,并且表示在异构化键断裂期间取代基离开具有一对电子的母体分子的趋势。所包含的离去基团例如包括-OC(O)(C

实施方案的脂肪酸可以是本领域已知的任何不饱和以及多不饱和脂肪酸。术语“脂肪酸”描述脂肪族单羧酸。各种实施方案包括具有与所鉴定的天然存在的脂肪酸相同或相似的脂肪族烃链的活化脂肪酸。例如,已知天然存在的脂肪酸的脂肪族烃链通常是非支化的,并且包含偶数个约4到约24个碳,并且其他的则包括在脂肪族烃链中具有12到18个碳的脂肪酸。在其他实施方案中,脂肪酸在脂肪族烃链中可具有大于24个碳。实施方案包含此类天然存在的脂肪酸以及非天然存在的脂肪酸,其可包含奇数个碳和/或包括杂原子的非天然存在的连接物。因此,一些实施方案包括具有奇数个碳的脂肪酸,例如,5到23个碳,并且在其他实施方案中,11到17个碳。在另外其它实施方案中,实施方案的脂肪酸可具有大于23个碳。天然和非天然存在的脂肪酸也可在沿着烃链的一个或多个位置支化,并且在各种实施方案中,每个支链可包括1到24个碳、2到20个碳或4到18个碳的脂肪族烃链,其中每个支链可具有偶数或奇数个碳。

各种实施方案的脂肪酸的脂肪族烃链可是不饱和或多不饱和。术语“不饱和”指具有包含至少一个双键和/或取代基的脂肪族烃链的脂肪酸。相反,“饱和”烃链不包括任何双键或取代基。因此,烃链上的每个碳都是饱和的,并具有最多数量的氢。一般来说,“多不饱和”是指具有一个以上双键的烃链的脂肪酸。各种实施方案的不饱和或多不饱和脂肪酸的双键可位于沿着脂肪族烃链的任何位置并且可为顺式或反式构型。术语“顺式”是指双键,其中与双键相邻的碳位于同一侧;术语“反式”是指双键,其中与双键相邻的碳位于相反一侧。通常,“顺式”与Z相同,“反式”与E相同,但有时IUPAC命名化合物的规则会给出与非碳取代基相反的结果,这是硝基烯的典型情况。例如,硝基烯可以有两个碳基“顺式”,但在命名化合物时优先使用的两个碳基(烯烃的一个碳上的硝基和烯烃的另一个碳上的碳基)在相反的侧面,因此是E。因此,“顺式”双键的硝基烯类似物称为E硝基烯。类似地,“反式”双键的硝基烯类似物被称为Z硝基烯。在不希望受到理论约束的情况下,沿着碳链的顺式构型的双键(顺式碳链,但E-硝基烯)可能会导致碳氢链弯曲。沿着碳链的“反式”构型的双键(反式碳链但Z-硝基烯)可能不会导致烃链弯曲。实施方案可包括具有E或Z构型的双键的硝基烯的可逆氮氧化物衍生物,并包括可包含含有顺式和反式的硝基烯的氮氧化物衍生物与硝基烯的氮氧化物衍生物的区域异构体的组合的组合物。

许多不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸已被确定,并已知是天然存在的。这种不饱和或多不饱和的天然脂肪酸,通常在其脂肪烃链中含有偶数个碳。例如,天然存在的不饱和或多不饱和脂肪酸可以具有4、6、8、10、12、14、16、18、20、22个等碳,并且可以包括ω-3、ω-5、ω-6、ω-7、ω-9碳-碳双键。任何这样的脂肪酸在化合物中都是有用的。符号ω用于表示脂肪烃链的末端甲基碳。ω-X脂肪酸的双键的位置是碳-碳键X距离ω碳的碳数。例如,ω-6脂肪酸在第6和第7个碳之间有一个双键,从ω碳向后计数,而ω-3脂肪酸在第3和第4个碳之间有一个双键,从ω碳向后计数。各种实施方案包括硝化ω-3脂肪酸包括但不限于亚麻酸、α-亚麻酸、二十碳五烯酸、二十二碳五烯酸、二十二碳六烯酸和硬脂酸;硝化ω-5脂肪酸包括但不限于肉豆蔻油酸;硝化ω-6脂肪酸包括但不限于亚油酸、γ-亚油酸、二高γ-亚油酸和花生四烯酸;硝化ω-7脂肪酸包括但不限于共轭亚油酸和棕榈油酸;硝化ω-9脂肪酸包括但不限于油酸和芥酸。当然,脂肪酸也可以使用IUPAC命名法,其中双键的位置通过计算羧酸的碳和‘C-X’来确定,使用IUPAC命名法表示脂肪烃中的碳,其中X是从羧酸(包括羰基碳本身)计数的碳数。实施方案还包括天然存在的脂肪酸及其衍生物的合成等价物。

其他实施方案包括不饱和或多不饱和的非天然存在的脂肪酸,其可具有奇数个碳,例如5、7、9、11、13、15、17、19、21等。与天然脂肪酸一样,与非天然脂肪酸相关联的一个或多个双键可位于脂肪烃链上的任何位置,并且双键可为顺式或反式构型。在又一其它实施方案中,非天然存在的脂肪酸可包括一个或多个中断脂肪族烃链的连接基。例如,在一些实施方案中,活化的脂肪酸可在脂肪族烃链内的任何位置具有一个或多个非碳-碳键,例如酯、醚、乙烯基醚、硫醚、氨基、亚胺等。

在其他实施方案中,活化的脂肪酸的氮氧化物的羧基末端可进行修饰。例如,在一些实施方案中,活化的脂肪酸的氮氧化物可包括与脂肪酸的羧基末端相结合的甘油以产生甘油脂质,并且此类甘油脂质可为甘油单酯、甘油二酯或甘油三酯,其中甘油二或三酯的至少一种脂肪酸可以是活化的硝酸脂肪酸,而任何剩余的脂肪酸可以是饱和或不饱和脂肪酸。类似地,在其他实施方案中,糖可与氮氧化物活化的脂肪酸的羧基末端结合以形成糖脂。在这些实施方案中,本领域已知的任何糖可以是糖脂的糖部分,包括但不限于半乳糖和葡萄糖。在又一其它实施方案中,糖可与甘油酯(其与活化的硝酸脂肪酸的羧基末端相结合)的甘油酯相结合以形成甘油糖脂,其可具有与甘油糖脂的甘油部分相结合的一个或两个活化的脂肪酸,并且,在仅一种活化脂肪酸与甘油-糖脂相结合的实施方案中,甘油上的剩余位置可包括饱和或不饱和脂肪酸或氢、烷基或诸如醇、胺、磷酸酯、膦酸、硫醇、磺酸等的官能团。在某些实施方案中,活化的脂肪酸的羧基末端可与磷酸酯结合以形成磷脂。在这些实施方案中,磷酸酯可通过羧基末端直接与脂肪酸结合,或磷酸酯可与甘油二酯结合,其中一个或两个活化的脂肪酸连接甘油部分,并且在只有一个活化的硝酸的实施方案中,脂肪酸连接甘油,甘油上的剩余位置可包括饱和或不饱和脂肪酸或氢、烷基或诸如醇、胺、磷酸酯、膦酸、硫醇、磺酸等的官能团。在进一步实施方案中,活化的脂肪酸的羧基末端可与胆固醇或其他甾醇部分相结合。在又一其它实施方案中,所述羧基末端可通过二级活性剂的共价连接来修饰。在特定实施方案中,羧基末端修饰包括甘油但不包括硝基。在不受理论约束的情况下,活化的硝酸脂肪酸的羧基末端的修饰可增强给药后活性脂肪酸的分配,也可通过抑制给药后线粒体中的β-氧化来提高活性脂肪酸的弹性。

化合物(a)(iii)-硫醇加合硝基脂肪酸(“硫醇化脂肪酸”)

硝基油酸作为候选药物使用的一个潜在障碍是它的快速代谢,这是β-氧化反应和前列腺素还原酶1还原硝基烯的结果,在肝脏中第一次通过,与谷胱甘肽可逆的加合和排泄。为了提高疗效,药物必须经受第一次代谢。活性药物会在肠道微生物群和肝脏内代谢,因此必须加以保护,以便适当地将有效量的活性药物输送到循环中。

通过硝基烯的可逆硫醇化修饰硝基烯脂肪酸可防止其代谢失活,从而保持硝基烯脂肪酸的潜在亲电特性。当巯基或多巯基取代基解离时,“活化的”硝基烯产物能够靶向RAD51或其他DNA修复蛋白中具有重要功能的亲核残基。

例如,在PCT公开WO 2018/067705中描述了硫醇化脂肪酸的示例。

实施方案通常涉及硫醇化亲电不饱和的活化的脂肪酸,尤其是硫醇化不饱和硝化脂肪酸。如本文所用,“活化的脂肪酸”是指具有至少一个与脂肪酸的饱和或不饱和脂肪族链的不饱和碳共价结合的吸电子基团的脂肪酸。此等活化的脂肪酸可包括在烃链上任何数量的位置处被任何数量的吸电子基团取代的脂肪族链,并且吸电子基团可与或不与碳-碳双键相结合。类似地,本文所述的硫醇化的活化的脂肪酸可包括具有任意数目的双键的脂肪族链(其可与或不与吸电子基团相结合)和含硫基团(即硫醇基团)。在某些实施方案中,含硫基团可定位于不饱和脂肪族链的β碳、γ碳或δ碳处,其中吸电子基团附着于α碳。

硝基烯的亲电双键被H(S)

例如,一些实施方案的硫代活化脂肪酸可为通式VIII者:

其中,R是氢(-H)、甲基或C

其他硫醇化的活化的脂肪酸包括通式IX的化合物:

其中R是氢(-H)、甲基或C

在一些实施方案中,式VIII或IX中的R可为双官能烷基、烯基或炔基,其附着于形成桥连或环状结构的活化的脂肪酸的羧基。在此类实施方案中,含硫部分可定位于β、χ或δ碳。例如,通式Xa和Xb的化合物,其包括β碳处的环化双功能含硫部分:

其中每个Y独立地是氧(O)或氮(N),每个x独立地是1-5的整数,并且q、m、p和t独立地是1-10的整数。

在一些实施方案中,含硫基团可加入两种活化的脂肪酸。例如,各种实施方案针对通式XI的化合物:

其中R

各种实施方案针对通式XII、Xllb和XIIc的化合物:

其中x是1-5的整数,q、m、p和t独立地是1-10的整数,并且包含它们的组合物。

其它实施方案包括式XIII化合物:

其中x是1-5的整数,以及包含它们的组合物。

在一些实施方案中,所述化合物是硫醇化的硝基油酸(NO

吸电子基团可定位在原始双键中的顺式或反构型,或在sp

在某些实施方案中,吸电子基团可定位在源自形成“吸电子乙烯基”的活化的脂肪酸双键的碳上。此类乙烯基的吸电子基团可位于双键的任一侧。脂肪酸可以在脂肪烃链上的任何碳上具有一个或多个吸电子乙烯基,并且不饱和脂肪酸可以有几种方式具有一个吸电子基团。在一个实施方案中,源自在9(C-9)和10(C-10)碳之间具有一个双键(表示为“18:1”)的18碳,ω-9脂肪酸的硫醇化的活化油酸(十八碳-9-烯酸)可在C-9或C-10处具有吸电子基团,并且在交替位置处具有硫醇(-SR)。在另一示例性实施方案中,源自18碳,ω-6脂肪酸且在ω-6(C-13)和-7(C-12)碳与ω-9(C-10)和10(C-9)碳之间具有两个双键(表示为“18:2”)的硫醇化的活化亚油酸(十八碳-9,12-二烯酸)可在C-9或C-10或C-l2或C-13处具有吸电子基团,以及相应的交替相邻位置处的硫醇(-SR)。类似地,最初具有3、4、5、6或更多个双键的其他多不饱和脂肪酸可以在任何原始双键碳的任一位置具有一个吸电子,并且在相应的交替相邻位置具有硫醇(-SR),包括所有可能的位置和吸电子基团的排列。

在其他实施方案中,单不饱和脂肪酸或多不饱和脂肪酸可具有两个吸电子基团,并且不饱和脂肪酸可以有几种方式具有两个吸电子基团。例如,在一个实施方案中,硫醇化的活性亚油酸(十八碳-9,12-二烯酸),其来源于18碳,ω-6脂肪酸,在ω-6(C-13)和-7(C-12)碳与ω-9(C-10)和10(C-9)碳之间具有两个双键(表示为“18:2”),可在位置C-9、C-10、C-12或C-13中的任意两个具有以下可能排列的吸电子基团:C-9和C-12、C-9和C-13、C-10和C-12或C-10和C-13,以及在相应的交替相邻位置处的一个或多个硫醇(-SR)。

与前面描述的具有一个吸电子基团或两个吸电子基团的化合物类似,也可能有三个、四个、五个或更多个吸电子基团。按照上述相同逻辑,在前面描述的具有一个吸电子基团或两个吸电子基团的化合物中,具有3、4、5、6或更多个共轭或非共轭双键的多不饱和脂肪酸可以在任何双键碳上的任何位置处具有多个吸电子基团(三、四、五或更多,如取代允许的位置),包括所有可能的位置、亲核取代基和吸电子基团的排列。此外,在上述任何实施方案中,任意数量的非吸电子基团可以共价地结合到所述活化的脂肪酸的脂肪族链的碳。例如,在一些实施方案中,所述硫醇化的活化的脂肪酸可以包括一个或多个与所述硫醇化的活化的脂肪酸的脂肪族链的一个或多个碳共价连接的甲基、C

术语“吸电子基团”在本领域中是公认的,并且表示取代基从相邻原子吸引价电子的趋势,即,取代基相对于相邻原子是电负性的。术语“亲核”或“给电子基团”在本领域中是公认的,并且表示取代基从相邻原子提供多余价电子的趋势,即,取代基相对于相邻原子是电正性的。吸电子能力水平的量化由Hammett-sigma(σ)常数给出(参见J.March,AdvancedOrganic Chemistry,McGraw-Hill Book Company,New York,(1977年版)第251-259页)。给电子基团的Hammett常数一般为负值,吸电子基团的Hammett常数一般为正值。例如,对位取代的NH

实施方案包括任何已知的吸电子基团。例如,吸电子基团可包括但不限于醛(-COH)、酰基(-COR)、羧酸(-COOH)、酯(-COOR)、卤化物(-C1、F、-Br等)、氟甲基(-CF

实施方案的脂肪酸可以是本领域已知的任何不饱和以及多不饱和脂肪酸。术语“脂肪酸”描述脂肪族单羧酸。各种实施方案包括具有与所鉴定的天然存在的脂肪酸相同或相似的脂肪族烃链的活化的脂肪酸。例如,已知天然存在的脂肪酸的脂肪族烃链通常是非支化的,并且包含偶数个约4到约24个碳,并且其他的则包括在脂肪族烃链中具有12到18个碳的脂肪酸。在其他实施方案中,脂肪酸在脂肪族烃链中可具有大于24个碳。实施方案包含此类天然存在的脂肪酸以及非天然存在的脂肪酸,其可包含奇数个碳和/或包括杂原子的非天然存在的连接物。因此,一些实施方案包括具有奇数个碳的脂肪酸,例如5到23个碳,并且在其他实施方案中,11到17个碳。在另外其它实施方案中,实施方案的脂肪酸可具有大于23个碳。天然和非天然存在的脂肪酸也可在沿着烃链的一个或多个位置支化,并且在各种实施方案中,每个支链可包括1到24个碳、2到20个碳或4到18个碳的脂肪族烃链,其中每个支链可具有偶数或奇数个碳。

各种实施方案的脂肪酸的脂肪族烃链可是不饱和的或是多不饱和的。术语“不饱和”指具有包括至少一个双键和/或取代基的脂肪族烃链的脂肪酸。相反,“饱和”烃链不包括任何双键或取代基。因此,烃链上的每个碳都是饱和的,氢的数量最多。一般来说,多不饱和脂肪酸是指具有多于一个双键的烃链的脂肪酸。各种实施方案的不饱和或多不饱和脂肪酸的双键可位于沿着脂肪族烃链的任何位置并且可为顺式或反式构型。术语“顺式”是指双键,其中与双键相邻的碳位于同一侧;术语“反式”是指双键,其中与双键相邻的碳位于相反一侧。通常,“顺式”与Z相同,“反式”与E相同,但有时IUPAC命名化合物的规则会给出与非碳取代基相反的结果,这是硝基烯的典型情况。例如,一个硝基烯可以有两个碳基“顺式”,但在命名化合物时优先使用的两个碳基(在烯烃的一个碳上的硝基,和在烯烃的另一个碳上的碳基)是相对的,因此是E。因此,“顺式”双键的硝基烯类似物被称为E硝基烯。类似地,“反式”双键的硝基烯类似物被称为Z硝基烯。在不希望受到理论约束的情况下,沿着碳链的顺式构型的双键(顺式碳链,但E-硝基烯)可能会导致碳氢链弯曲。沿着碳链的“反式”构型中的双键(反式碳链但Z-硝基烯)可能不会导致烃链弯曲。实施方案可包括具有顺式或反式构型的双键的硫醇化的活化的脂肪酸,并包括可包含含顺式和反式的硫醇化的活化的脂肪酸和所述硫醇化的活化的脂肪酸的区域异构体的组合的组合物。

已鉴定许多不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸,并已知是天然存在的。这些不饱和或多不饱和的天然脂肪酸,通常在其脂肪烃链中含有偶数个碳。例如,天然存在的不饱和或多不饱和脂肪酸可以具有4、6、8、10、12、14、16、18、20、22等个数的碳,并且可以包括ω-3、ω-5、ω-6、ω-7、ω-9碳-碳双键。任何这样的脂肪酸都可能有用。符号ω用于表示脂肪烃链的末端甲基碳。ω-X脂肪酸双键的位置是碳-碳键X距离ω碳的碳数。例如,ω-6脂肪酸在第6和第7个碳之间有一个双键,从ω碳向后计数,而ω-3脂肪酸在第3和第4个碳之间有一个双键,从ω碳向后计数。各种实施方案包括硝化ω-3脂肪酸包括但不限于亚麻酸、α-亚麻酸、二十碳五烯酸、二十二碳五烯酸、二十二碳六烯酸和硬脂酸;硝化ω-5脂肪酸包括但不限于肉豆蔻油酸;硝化ω-6脂肪酸包括但不限于亚油酸、γ-亚油酸、二高-γ-亚油酸和花生四烯酸;硝化ω-7脂肪酸包括但不限于共轭亚油酸和棕榈油酸;以及硝化ω-9脂肪酸包括但不限于油酸和芥酸。当然,脂肪酸也可以使用IUPAC命名法,其中双键的位置通过计算羧酸的碳和‘C-X’来确定,使用IUPAC命名法表示脂肪烃中的碳,其中X是从羧酸(包括羰基碳本身)计数的碳数。实施方案还包括天然存在的脂肪酸及其衍生物的合成等价物。

其他实施方案包括不饱和或多不饱和非天然存在的脂肪酸,其可具有奇数个碳,例如5、7、9、11、13、15、17、19、20、21等。与天然脂肪酸一样,与非天然脂肪酸相关联的一个或多个双键可位于脂肪烃链上的任何位置,并且双键可为顺式或反式构型。在又一其它实施方案中,非天然存在的脂肪酸可包括一个或多个中断脂肪族烃链的连接基。例如,在一些实施方案中,活化的脂肪酸可在脂肪族烃链内的任何位置具有一个或多个非碳-碳键,例如酯、醚、乙烯基醚、硫醚、氨基、亚胺等。

各种实施方案包括不饱和或多不饱和脂肪酸,其可在脂肪酸的脂肪族链的任何两个碳之间具有碳-碳双键,并且任何数量的碳-碳双键可存在于此类多不饱和脂肪酸中。例如,在一些实施方案中,多不饱和脂肪酸可具有2、3、4、5、6或更多个碳-碳双键。在这样的实施方案中,多于一个的碳-碳双键中的每一个可单独呈顺式或顺式构型。在一些实施方案中,硫醇化的活化的脂肪酸衍生自与具有结合的吸电子基团的多不饱和脂肪酸的至少一个碳-碳双键的反应,并且在其他实施方案中,这种多不饱和脂肪酸的碳-碳双键中有不止一个可能具有结合的吸电子基团。此外,在此类实施方案中,吸电子基团可与原始碳-碳双键的碳或直接与碳-碳双键的碳相邻的碳相结合,所述硫醇可与所述原始碳-碳双键的另一碳或与所述碳-碳双键的任一碳直接相邻的碳结合。例如,在一些实施方案中,吸电子基团可以附着到所述前一个碳-碳双键的α碳,并且在其他实施方案中,吸电子基团可以与所述前一个碳-碳双键的β碳相结合。在这些实施方案中,硫醇将分别连接到所述前一个碳-碳双键的β碳,并且在其他实施方案中,吸电子基团可与所述前一个碳-碳双键的α碳相结合。

在特定实施方案中,具有至少一个吸电子基团的不饱和脂肪酸可以是共轭脂肪酸。在这些实施方案中,脂肪族链中的两个碳-碳双键彼此相邻,使得它们之间不存在亚甲基。这种共轭化合物通常被称为1,3-二烯,或共轭脂肪酸。这种1,3-二烯可以在6个位置中的任意一个位置、1,3-二烯的1、2、3和/或4位以及与二烯相邻的两个碳(相对于1,3-二烯中的1、2、3、4碳的识别方法,在0和5位)包括一个或多个吸电子基团。例如,一个结合的吸电子基团可附接到上述6个位置中的任何一个,即附接到二烯上的1、2、3或4位,或附接到与1,3-二烯相邻的任一碳上(如上文所述,在0或5位)。在附加实施方案中,两个结合的吸电子基团可以连接到六个可能位置中的任意两个,三个结合的吸电子基团可以连接到六个可能位置中的任意两个,四个结合的吸电子基团可以连接到六个可能位置中的任意两个,五个结合的吸电子基团可以连接到六个可能的位置中的任意两个,以及六个结合的吸电子基团可以连接到六个可能的位置中的任意两个。总之,连接到1,3-二烯中上述六个位置中的任一位置的吸电子基团的任何构型都包括在化合物的实施方案中。

在某些实施方案中,硫醇化的活化的脂肪酸可在制备后进行异构化,使得双键的顺式/反式构型、双键在碳链中的位置或两者都可发生改变。例如,在一些实施方案中,硫醇化的活化的脂肪酸可由碳-碳双键制备,该碳-碳双键具有连接到碳-碳双键的伽马碳上的吸电子基团。在制备之后,碳-碳双键可以进行异构化,使得在异构化之后吸电子基团现在与碳-碳双键共轭。这种异构化可在制备后的任何时间自发发生,并且可产生可能最初制备为包括单一种类的硫醇化的活化的脂肪酸的组合物,其随后包括最初制备的第一种活化的脂肪酸的异构体的组合。

在其他实施方案中,所述硫醇化的活化的脂肪酸的羧基末端可进行修饰。例如,在一些实施方案中,事实硫醇化的活化的脂肪酸可包括与脂肪酸的羧基末端相结合的甘油以产生甘油酯,并且此类甘油酯可为甘油单酯、甘油二酯或甘油三酯,其中甘油二酯或甘油三酯的至少一种脂肪酸可为硫醇化的活化的脂肪酸,而任何一种剩余的脂肪酸可以是饱和或不饱和脂肪酸。类似地,在其他实施方案中,糖可与事实硫醇化的活化的脂肪酸的羧基末端结合以形成糖脂。在这些实施方案中,本领域已知的任何糖可以是糖脂的糖部分,包括但不限于半乳糖和葡萄糖。在其它实施方案中,糖可与甘油酯结合,甘油酯与硫醇化的活化的脂肪酸的羧基末端结合以形成甘油糖脂,该甘油糖脂可具有与甘油糖脂的甘油部分结合的一个或两个活化脂肪酸,并且,在仅一个活化的脂肪酸与甘油糖脂结合的实施方案中,甘油上的剩余位置可包括饱和或不饱和脂肪酸或氢、烷基或官能团,例如醇、胺、磷酸酯、膦酸、硫醇、磺酸等。在某些实施方案中,所述活化的脂肪酸的羧基末端可与磷酸酯结合以形成磷脂。在此类实施方案中,磷酸酯可通过羧基末端直接与脂肪酸结合,或磷酸酯可与甘油二酯结合,其中一个或两个活化脂肪酸连接甘油部分,并且在仅一个硫醇化的活化的脂肪酸连接甘油的实施方案中,甘油上的剩余位置可包括饱和或不饱和脂肪酸或氢、烷基或官能团,例如醇、胺、磷酸酯、膦酸、硫醇、磺酸等。在进一步实施方案中,所述活化的脂肪酸的羧基末端可与胆固醇或其他甾醇部分结合。在又一其它实施方案中,羧基末端可通过第二活性剂的共价连接来修饰。在特定实施方案中,包括甘油的羧基末端修饰可不包括硝基。在不受理论约束的情况下,修饰硫醇化的活化的脂肪酸的羧基末端可增强给药后活性脂肪酸的分配,也可通过抑制给药后线粒体中的β-氧化来提高活化的脂肪酸的回弹力(resilience)。

这些化合物提高了硫醇化的分子中以二聚体形式存在的活化的脂肪酸的生物利用度。亲电烯烃的硫醇化通过肠道和肝脏的首过代谢来保护分子。这种保护作用是通过阻止前列腺素还原酶1还原烯烃和延缓与谷胱甘肽的加成反应来实现的。此外,聚硫链越长,分子的稳定性就越高,从而使所述活化的脂肪酸在循环中的释放时间延长。当含硫醇化的硝基脂肪酸释放出硝基脂肪酸和硫化氢时,提供额外的保护措施。化合物(a)(iv)-含有吸电子基团的二羧酸化合物

化合物(a)(iv)是含有吸电子基团的二羧酸化合物,并且在一些实施方案中,此类化合物可进一步包含与吸电子基团结合的烯烃。各种实施方案涉及含有吸电子基团的二羧酸化合物的烷基酯,并且在一些实施方案中,此类化合物可进一步含有与吸电子基团相结合的烯烃。本发明的各种实施方案涉及式XV至XXIV的化合物。例如,此类化合物在PCT公开WO 2017/151938中有描述。这些亲电二羧酸酯能够烷基化具有重要功能的硫醇,并使RAD51或其他DNA修复蛋白失活。

所述化合物可以是通式XV或XVI者:

其中X是吸电子基团,每个

其中X是吸电子基团,m和n各自独立地为1-10的整数。

进一步的实施方案针对含有吸电子基团的二羧酸化合物的烷基酯,例如,通式XIX和XX的化合物:

其中X是吸电子基团,Y和Z各自分别是氢或C

其中X是吸电子基团,Y和Z各自分别是氢或C1-C

由在每个上述式XV-XXII的化合物中的m和n产生的烯基,除了式XVII、XVIII、XXI和XXII所描述的双键或者任选地如式XV、XVI、XIX和XX的

其中X是吸电子基团,Y和Z各自分别是氢或C

附加实施方案针对含有吸电子基团的二羧酸化合物,其进一步含有与式XV、XVII、XIX、XXI及XXIII的吸电子基团结合的至少一种烯烃,其中通过迈克尔加成反应引入亲核试剂“A”使至少一个与吸电子基团结合的烯烃还原,得到式XVA、XVIIA、XIXA、XIXB、XXIA和XXIIIA的化合物。

其中X是吸电子基团,A是亲核基团,Y和Z各自分别是氢或C

设想式XVA、XVIIA、XIXA、XIXB、XXIA和XXIIA的化合物可以用作式XV、XVII、XIX、XXI和XXIII的化合物的前药或用作活性治疗剂本身。如果用作前药,则设想式XVA、XVIIA、XIXA、XIXB、XXIA和XXIIIA的化合物在给有需要的患者施用后会在体内代谢,以提供治疗有效量的式XV、XVII、XIX、XXI和XXIII的活性剂。

术语“亲核试剂”在本领域中是公认的,并且表示将电子对给予亲电体以形成与反应有关的化学键的化学物种。所有具有一对自由电子或至少一个π键的分子或离子都可以作为亲电体。亲核试剂,即A,可包括但不限于烯醇、氢氧化物阴离子、醇、醇盐阴离子、过氧化氢、羧酸盐阴离子、硫化氢、硫醇、硫醇盐阴离子、硫代羧酸阴离子、二硫代碳酸盐阴离子、氨、叠氮化物、胺和腈。

术语“吸电子基团”在本领域中是公认的,并且表示取代基从相邻原子吸引价电子的趋势,即,取代基相对于相邻原子是电负性的。吸电子能力水平的量化由Hammett-sigma(σ)常数给出(参见J.March,Advanced Organic Chemistry,McGraw-Hill Book Company,New York,(1977年版)第251-259页)。给电子基团的Hammett常数一般为负值,吸电子基团的Hammett常数一般为正值。例如,对位取代NH

在某些实施方案中,所述二羧酸化合物具有以下结构:

其中m为1至10;

n为1至10;

双键是顺式到反式的;以及

X为选自以下的吸电子基团:-NO

在某些实施方案中,X是-NO

在某些实施方案中,该化合物是具有以下结构的二羧酸的烷基酯:

其中m为1-10;

n为1~10;

双键是顺式或反式的;

Y和Z各自独立地为C

X选自以下的吸电子基团:-NO

在某些实施方案中,m是2并且n是2。

在某些实施方案中,Y和Z各自独立地为C

在某些实施方案中,X是-NO

在某些实施方案中,该化合物是具有以下结构的二羧酸的烷基酯:

其中m为1-10;

n为1~10;

双键是顺式至反式的;

Y和Z各自独立地为C

X选自-NO

在某些实施方案中,m是2并且n是2。

在某些实施方案中,Y和Z各自独立地为C

在某些实施方案中,X是-NO

在某些实施方案中,该化合物为:

化合物(b)-抗肿瘤剂

在某些实施方案中,抗肿瘤剂是DNA损伤剂或DNA损伤治疗剂。说明性的抗肿瘤剂包括阿霉素、顺铂、奥拉帕尼(olaparib)、鲁卡帕尼(rucaparib)、尼拉帕尼(niraparib)、他拉唑帕尼(talazoparib)、微利帕尼(veliparib)、喜树碱和辐射治疗(IR)。

在某些实施方案中,化合物(a)与抗肿瘤剂阿霉素、顺铂、IR或奥拉帕尼的共同施用增强了这些DNA损伤治疗策略在TNBC细胞中的细胞杀伤、抗增殖、抗组织侵袭和/或抗转移效果。经鉴定,NO

脂肪酸硝基烯是不饱和脂肪酸的氮氧化物和亚硝酸盐依赖性硝化的内源性产物。通过动力学上快速且可逆的Michael加成,脂肪酸硝基烯介导蛋白质中易感Cys残基的PTM,在某些情况下通过多效性机制改变蛋白质功能和诱导信号反应。本文揭示的结果表明,NO

在TNBC细胞系中与NO

虽然功能性HR对维持基因组稳定性很重要,但同源性导向DNA修复活性的增强阻碍了癌症的化疗和电离辐射治疗。RAD51的表达升高与乳腺癌的肿瘤分级呈正相关,并且已经在一些TNBC细胞系和转移患者样品中被证实。一些研究试图利用RAD51的抑制作用来提高癌细胞的杀伤力。用小分子抑制剂抑制RAD51可使癌细胞对化疗药物或IR敏感[例如DIDS、B02、RI-1和IBR2]。例如,RI-1在高通量筛选中被鉴定为可增强RAD51丝的形成和HR活性,偶然地加合了Cys319。不幸的是,RI-1在一个复杂的双酚吗啉结构中有多个亲电中心,从而导致不可逆的Michael加成反应,并且由于毒性导致的体内应用的不相容性。

RAD51 Cys319是RAD51蛋白中一个重要的功能位点。同源多聚体RAD51丝界面围绕着Cys319残基,位于Src同源3(SH3)结构域内以及ATP酶结构域(PDB:1N0W)附近。翻译后硫醇修饰或Cys319的药理学靶向可能通过多种机制破坏RAD51的功能。

我们现在在这里鉴定了亲电硝基烯的一个特定靶点,RAD51的Cys319,它在烷基化后抑制RAD51与单链DNA的结合(图3A-3I)。因此,内生脂肪酸硝基烯的合成同系物的施用提供了一个可行的选择以使RAD51失活。静脉注射和口服NO

硝基烯脂肪酸具有抗癌多功能,除HDR外,还影响其他DNA DSB修复途径。对4条修复DNA-DSB的途径进行比较表明,除HDR外,NO

本文公开的结果表明,外源性给药的硝基烯脂肪酸在调节DNA修复和其他信号反应中起作用,这些信号反应可以改善耐药癌症的治疗。

在某些实施方案中,本文公开的化合物抑制细胞迁移和侵袭。侵袭是肿瘤细胞扩散和转移的前提。

在某些实施方案中,亲电硝基烯脂肪酸抑制Rad51介导的DNA修复使TNBC细胞对PARP抑制、杀伤和潜在的侵袭和转移更敏感。大约15%的乳腺癌(BC)是三重阴性,缺乏三种受体,这三种受体对大部分BC进行分类和定义治疗策略:雌激素受体(ER)、孕酮受体(PR)和ERB2(也称HER2)。因此,TNBC是一种积极的BC类型,没有针对性的治疗,而且对年轻妇女和非洲裔妇女的影响不相称。多达20%的TNBC患者也携带一个细菌系BRCA1或BRCA2突变(gBRCAm),导致同源定向DNA修复(HDR)的缺陷。由于成功的3期临床试验表明PARPi单药治疗的优势,与细菌系BRCA突变的TNBC患者相比,奥拉帕尼和他拉唑帕尼被FDA批准用于转移性gBRCAm阳性TNBC患者。这些发现强化了HDR中的遗传缺陷通过抑制单链DNA修复为PARPi癌细胞杀伤铺平道路的概念,并强调了本文中公开的共同施用方法的重要性,通过抑制Rad51和增强PARPi的效力,该方法化学诱导HDR缺乏。因此,80%的TNBC患者对gBRCAm呈阴性,且对PARPi的反应不一致,尽管BRCA样表型(BRCAness),但这些患者可以从PARPi治疗中获益。特别地:

i)通过化学诱导Rad51抑制和限制TNBC细胞HDR,符合PARPi治疗条件的患者队列现在也可以包括BRCA野生型或在其他HDR相关基因中具有突变的患者;

ii)一些癌症,包括TNBC,已增加了Rad51的表达。临床前模型表明siRNA和shRNA对Rad51的缺失对以下敏感:a)PARPi、b)胰腺癌和多发性骨髓瘤的放射治疗、c)非小细胞肺癌(NSCLC)和胶质瘤的化疗、d)TNBC小鼠模型中原发肿瘤生长和脑转移的减少。对Rad51的药物靶向是一种令人垂涎的抗癌治疗方法,但迄今为止,还没有小分子Rad51抑制剂能够安全地进入1/2期开发。

iii)PARPi抵抗是患者面临的一个问题,这是由于癌细胞恢复BRCA1或BRCA2开放阅读框,增加使用非同源末端连接(NHEJ)进行修复和Rad51过度表达。PARPi的低毒性和令人鼓舞的成功,以及与PARPi和一种硝基烯脂肪酸联合治疗显著提高PARPi疗效的数据,为限制耐药性和增强TNBC细胞杀伤提供了新的机会。

在某些实施方案中,用本文公开的至少一种硝基烯脂肪酸治疗通过调节NF-κB信号传导抑制癌细胞生长、和/或迁移和/或侵袭。一个实施方案设想向患有、怀疑患有、处于发展风险中、治疗三阴性乳腺癌或缓解三阴性乳腺癌的个体施用治疗有效量的硝基烯脂肪酸。例如,用硝基烯脂肪酸,特别是亲电性(10-硝基-十八碳-9-烯酸,在本文中称为“NO

与其他乳腺癌表型相比,TNBC是一种侵袭性亚型,预后较差。患者在确诊后5年内出现肺部、肝脏和脑部内脏转移的可能性是正常人的4倍。由于TNBC对内分泌治疗或其他更具靶向性的化疗药物没有反应,DNA损伤诱导策略如电离辐射、顺铂和阿霉素仍然是主要的治疗方法。DNA导向化疗药物的不良全身反应,包括心脏和肾脏毒性,由于对非癌细胞的细胞毒性作用,限制了化疗的选择。

NO

在较低浓度下,与非致瘤性MCF-10A乳腺导管上皮细胞相比,NO

当用有机酸丙磺舒抑制MCF-10A细胞的MRP1转运活性时,在对NO

在慢性血管和肺部疾病模型中观察到了NO

NF-κB亚单位的蛋白水解降解有助于NF-κB活化的终止。RelA蛋白受泛素和蛋白酶体依赖的降解信号调节,这些信号终止NF-KB的激活。硫羟烷基化和S-亚硝化剂也通过翻译后修饰Cys62促进HT29和HCT116肿瘤细胞系中NF-KB亚单位p50的降解。因此,NF-κB RelA的NO

抑制NF-κB信号传导是一种可行的抗癌策略,尤其是因为NF-κB的异常激活与多种人类癌症的发生密切相关。免疫调节亲电剂富马酸二甲酯,其是FDA批准的用于治疗多发性硬化症的口服药物,,也抑制乳腺癌细胞的NF-κB活性,并且抑制TNBC细胞增殖。目前NO

脂质亲电体NO

在一些实施方案中,本文所公开的方法涉及向需要治疗的个体施用药物组合物,例如包含药学上可接受的载体和治疗有效量的本文所公开的一种或多种化合物的组合物。所述化合物可经口、非消化道(包括皮下注射(SC或depo-SC)、静脉(IV)注射、肌肉(IM或depo-IM)注射、胸骨内注射或输注技术)、舌下、鼻内(吸入)、鞘内、局部、眼内或直肠施用。所述药物组合物可以剂量单位剂型施用,所述剂量单位剂型包含常规药学上可接受的无毒的载体、佐剂和/或溶媒。所述化合物优选地被配制成合适的药物制剂,例如用于口服的片剂、胶囊或酏剂,或者配制成用于非消化道或局部施用或吸入的无菌溶液、乳剂或混悬剂。通常,使用本领域公知的技术和方法将上述化合物配制成药物组合物。

在一些实施方案中,将所公开的一种或多种化合物(包括与可检测标签或货物部分有关的化合物)与合适的药学上可接受的载体混合或组合以制备药物组合物。适用于施用本文所提供化合物的药物载体或溶媒包括已知适用于特定施用模式的任何此类载体。雷明顿:《药学科学与实践》(The Science and Practice of Pharmacy,The University ofThe Sciences in Philadelphia),编辑,Lippincott,Williams,&Wilkins,Philadelphia,PA,第21版(2005年)描述了适用于本文所公开化合物的药物递送的示例性组合物和制剂。此外,所述化合物可配制为所述组合物中的唯一药物活性成分或可与其它活性成分组合。

将一种或多种所述化合物混合或添加至药学上可接受的载体后,所得的混合物可为溶液、悬浮液、乳液等。脂质体悬浮液也可用作药学上可接受的载体。这些可根据本领域技术人员已知的方法制备。所得混合物的形式取决于许多因素,包括预期的施用方式和化合物在所选载体或溶媒中的溶解度。当化合物表现出不充分的溶解性时,可使用增溶方法。此类方法是已知的,并且包括但不限于使用诸如二甲基亚砜(DMSO)的共溶剂、使用诸如

公开的化合物和/或组合物可以封装在多个或单剂量容器中。所述化合物和/或组合物也可以在套件中提供,例如,包括可组装用于使用的组件部件。例如,可以以冻干形式提供所公开的化合物中的一个或多个,并且可以提供适当的稀释剂作为分离的组分,以便在使用前进行组合。在一些示例中,所述套件可以包括公开的化合物和用于共同施用的第二治疗剂(例如抗逆转录病毒剂)。所述化合物和第二治疗剂可作为单独的成分部件提供。一个套件可包括多个容器,每个容器中包含一个或多个单位剂量的化合物。容器优选适合所需的给药方式,包括但不限于片剂、凝胶胶囊、缓释胶囊等,用于口服给药;储存产品、预填充注射器、安瓿、小瓶等,用于非胃肠道给药;以及贴片、医疗垫、乳膏等,用于局部给药。

药物组合物可以是剂量单位形式,例如可注射液体、口服输送液(例如溶液或混悬液)、鼻腔输送液(例如,作为气溶胶或蒸汽输送)、半固态形式(例如外用乳膏)或固体形式,例如粉末、丸、片剂或胶囊形式。

活性化合物包含在药学上可接受的载体中,其量足以在不产生对被治疗对象产生不良副作用的情况下发挥治疗有用的作用。通过在已知的用于所治疗的疾病的体外和体内模型系统中检测所述化合物,可以经验地确定治疗有效浓度。在一些示例中,该化合物的治疗有效量是减少或改善该化合物所给药的疾病的至少一种症状的量。通常,组合物是为单剂量给药而配制的。药物组合物中活性化合物的浓度将取决于该活性化合物的吸收、灭活和排泄率、剂量计划、给药量以及本领域技术人员已知的其他因素。

在一些示例中,约0.1mg至1000mg的所公开化合物、该等化合物的混合物或其生理上可接受的盐或酯以单位剂型与生理上可接受的溶媒、载体、赋形剂、黏合剂、防腐剂、稳定剂、香料等复配。这些组合物或制剂中活性物质的量使得在所示范围内获得合适的剂量。术语“单位剂型”是指适合作为人个体和其他哺乳动物的单位剂量的物理上离散的单位,每个单位包含经计算以产生期望治疗效果的预定量的活性材料,与合适的药用赋形剂相关。在一些实施方案中,组合物以单位剂型配制,每个剂量含有约1mg至约1000mg(例如,约2mg至约500mg、约5mg至50mg、约10mg至100mg或约25mg至75mg)的一种或多种化合物。在其它示例中,单位剂型包括约0.1mg、约1mg、约5mg、约10mg、约20mg、约30mg、约40mg、约50mg、约60mg、约70mg、约80mg、约90mg、约100mg、约150mg、约200mg、约250mg、约300mg、约400mg、约500mg、约600mg、约700mg、约800mg、约100mg、900mg、约1000mg或更多量的所公开化合物。

所公开的化合物或组合物可作为单剂量施用,或可分为若干小剂量以时间间隔施用。治疗性组合物可在重复给药方案(例如,通过多天、每天、每周或每月重复给药方案)中以单剂量给药、通过延长时间段的连续给药来给药。据了解,治疗的精确剂量、时间和持续时间根据所治疗疾病而变化,并且可以使用已知的试验方案或通过从体内或体外试验数据外推来根据经验确定。值得注意的是,浓度和剂量值也可能随病情的严重程度而变化。此外,应理解,对于特定个体,可根据个人需要和施用或监督施用组合物之人的专业判断随时间调整剂量方案,且本文所述浓度范围仅为示范性。

当作为混悬液口服施用时,这些组合物根据药物制剂领域公知的技术制备,并且可包含用于填充的微晶纤维素、作为悬浮剂的海藻酸或海藻酸钠、作为增粘剂的甲基纤维素以及甜味剂/调味剂。作为速释片,这些组合物可含有微晶纤维素、磷酸氢钙、淀粉、硬脂酸镁和乳糖和/或其他赋形剂、粘合剂、填充剂、崩解剂、稀释剂和润滑剂。如果需要口服给药,则该化合物通常以保护其免受胃酸性环境影响的组合物提供。例如,所述组合物可以配制在肠溶包衣中,所述肠溶包衣保持其在胃中的完整性并在肠中释放活性化合物。该组合物也可与抗酸剂或其它此类成分组合配制。

口服组合物通常包括惰性稀释剂或可食用载体,并且可压缩成片剂或封装在明胶胶囊中。为了口服治疗给药的目的,一种或多种活性化合物可与赋形剂结合并以片剂、胶囊或锭剂的形式使用。药学上相容的粘合剂和辅助材料可作为组合物的一部分包括在内。片剂、丸剂、胶囊剂、锭剂等可含有以下任何一种成分或类似性质的化合物:粘合剂,例如但不限于黄芪胶、阿拉伯胶、玉米淀粉或明胶;赋形剂,例如微晶纤维素、淀粉或乳糖;崩解剂,例如但不限于海藻酸和玉米淀粉;润滑剂,例如但不限于硬脂酸镁;助滑剂,例如但不限于胶体二氧化硅;甜味剂,例如蔗糖或糖精;以及调味剂,例如薄荷、水杨酸甲酯或水果调味品。

当剂量单位形式是胶囊时,除了上述类型的材料之外,它还可以包含液体载体,例如脂肪油。此外,剂量单位形式可以包含各种该改变剂量单位的物理形式的其他材料,例如糖和其他肠溶剂的包衣。这些化合物也可作为酏剂、混悬剂、糖浆、糯米纸囊剂、咀嚼胶等的组分施用。糖浆除了含有活性化合物外还可以含有蔗糖作为甜味剂和某些防腐剂、染料和着色剂以及香料。

当口服给药时,这些化合物可以以口服给药的常规剂型施用。这些剂型包括片剂和胶囊的常用固体单位剂型以及溶液、混悬浮剂和酏剂等液体剂型。当使用固体剂型时,优选其为缓释型,使得所述化合物每天仅需施用一次或两次。在一些示例中,向个体施用口服剂型每日1次、2次、3次、4次或更多次。在另外的示例中,该等化合物可单剂量或分剂量以1至1000mg/kg体重的剂量范围口服施用于人。一个说明性的剂量范围为单剂量或分剂量口服0.1至200mg/kg体重(例如口服0.5至100mg/kg体重)。对于口服给药,所述组合物可以片剂形式提供,所述片剂含有约1毫克到1000毫克的活性成分,特别是1、5、10、15、20、25、50、75、100、150、200、250、300、400,500、600、750、800、900或1000毫克的活性成分。然而,应当理解,任何具体患者的具体剂量水平和剂量频率可以是变化的,并且将取决于各种因素,包括所用具体化合物的活性、该化合物的代谢稳定性和作用时间、年龄、体重、一般健康、性别、饮食、给药方式和时间、排泄率、药物组合、具体病症的严重程度以及正在接受治疗的宿主。

可注射溶液或混悬剂也可使用合适的无毒、非胃肠道可接受的稀释剂或溶剂配制,例如甘露醇、1,3-丁二醇、水、林格溶液或等渗氯化钠溶液,或合适的分散剂或润湿剂和悬浮剂,例如无菌、温和的固定油,包括合成的甘油单酯或甘油二酯,以及脂肪酸,包括油酸。用于非胃肠道、皮内、皮下或局部施用的溶液或混悬剂可包括以下任一组分:无菌稀释剂,例如注射用水、盐溶液、固定油、天然植物油,例如芝麻油、椰子油、花生油、棉籽油等,或合成脂肪溶媒,例如油酸乙酯等,聚乙二醇、甘油、丙二醇或其他合成溶剂;抗菌剂,例如苯甲醇和对羟基苯甲酸甲酯;抗氧化剂,例如抗坏血酸和亚硫酸氢钠;螯合剂,例如乙二胺四乙酸(EDTA);缓冲剂,如乙酸盐、柠檬酸盐和磷酸盐;以及用于调节张力的试剂,如氯化钠和葡萄糖。非胃肠道制剂可以封装在安瓿、一次性注射器或由玻璃、塑料或其他合适材料制成的多剂量瓶中。可以根据需要加入缓冲剂、防腐剂、抗氧化剂等。

如经静脉施用,合适的载体包括生理盐水、磷酸盐缓冲盐水(PBS)和含有增稠剂和增溶剂(例如葡萄糖、聚乙二醇、聚丙二醇及其混合物)的溶液。包括组织靶向脂质体的脂质体悬浮液也可用作药学上可接受的载体。

所述化合物可经非胃肠道给药,例如通过IV、IM、depo-IM、SC或depo-SC给药。当经非胃肠道给药时,可递送约0.1mg/天至约500mg/天(例如约1mg/天至约100mg/天,或约5mg/天至约50mg/天)的治疗有效量。当贮库制剂用于每月一次或每两周一次注射时,剂量可为约0.1mg/天至约100mg/天,或每月剂量为约3mg至约3000mg。

这些化合物也可以进行舌下给药。当以舌下给药时,所述化合物应每天给药一至四次,剂量为上述IM给药量。

这些化合物也可以进行鼻内给药。通过这种途径给药时,合适的剂型是鼻喷雾剂或干粉。用于鼻内给药的化合物的剂量为上述IM给药的量。当通过鼻腔气雾剂或吸入施用时,这些组合物可根据药物制剂领域众所周知的技术来制备,并且可制成为盐水溶液,使用苯甲醇或其他合适的防腐剂、增强生物利用度的吸收促进剂、氟碳化合物、和/或其他增溶剂或分散剂。

这些化合物可以进行鞘内给药。当通过该途径给药时,合适的剂型可以是非胃肠道剂型。鞘内给药的化合物剂量为上述IM给药的剂量。

这些化合物可以进行局部给药。通过这种途径给药时,适当的剂型是乳膏、软膏或贴片。当局部施用时,示例性的剂量为约0.5mg/天至约200mg/天。因为通过贴片可以提供的量是有限的,所以可以使用两个或更多的贴片。

这些化合物可通过栓剂经直肠给药。当通过栓剂施用时,示例性的治疗有效量可在约0.5mg至约500mg范围内。当以栓剂的形式经直肠给药时,这些组合物可通过将药物与适当的非刺激性赋形剂(例如可可脂、聚乙二醇的合成甘油酯)混合来制备,其在常温下为固体,但在直肠腔中液化和/或溶解以释放药物。

本领域技术人员应当清楚,给药的确切剂量和频率将取决于给药的具体化合物、所治疗的具体病症、所治疗病症的严重程度、具体个体的年龄、体重、一般身体状况,以及管理医生或其他精通逆转录病毒感染、疾病和相关疾病治疗的临床医生所熟知的个人可能正在服用的其他药物。

实施例

实验程序-硝基烯脂肪酸损害RAD51功能并增强DNA损伤剂对三阴性乳腺细胞生长的影响

细胞培养和试剂

HEK 293T、MDA-MB-231、MDA-MB-468、Hs578T和BT-549细胞(American TypeCulture Collection)在37℃下用5%CO

体内NO

用于本研究的动物由匹兹堡大学IACUC批准并按照其指导方针进行。将MDA-MB-231细胞(0.5x10

质粒

直接重复绿色荧光蛋白(DR-GFP)报告基因和I-SceI-pCAGGS质粒是Maria Jasin教授的善意馈赠。用含有Spel(5’)和BamHI(3’)限制位点的PCR引物对RAD51进行PCR扩增,克隆出pLVX Neo-RAD51。然后将PCR产物连接到pLVX-Neo(Clonetech)的相应限制位点并转化为DH5a最大效率细胞(Invitrogen)。以pLVX Neo-RAD51为模板,使用QuikChange II定点突变试剂盒(Agilent)产生pLVX Neo-RAD51半胱氨酸到丝氨酸突变质粒(137、312或319)。

DSB修复分析

如前所述,进行NHEJ、HR、Alt-EJ和SSA测定。用BD-LSRII(BD-Biosciences)在MWRI流式细胞仪核心处通过流式细胞术计数GFP阳性细胞来测量HR活性。用遗传霉素(Invitrogen)稳定转染pLVX-RAD51-IRES-Neo并选择,由此产生RAD51过表达细胞。

动力学DSB修复分析

如上所述制备U2OS细胞,但复合处理后5小时,将细胞转移到37℃含5%CO

免疫染色和成像。

为了分析RAD51病灶的形成,将10,000个细胞接种于涂有聚赖氨酸(Sigma)的16孔盖玻片(MIDSCI)中培养,并在5%FBS培养基中培养过夜。然后用NO

细胞周期分析

用碘化丙啶对用DMSO或5μm NO

免疫印迹和免疫沉淀

制备细胞裂解物和免疫沉淀。对于免疫沉淀分析,用Fugene6(Promega)和2μgpQCXIP(EV)或FLAG-RAD51-pQCXIP质粒瞬时转染100万个HEK 293T细胞,然后用抗FLAG-M2亲和凝胶(Sigma)沉淀。

生物素化OA-NO

用Fugene6(Promega)和5μg RAD51表达载体(野生型、C312S或C319S)瞬时转染HEK293T。24小时后用5μM生物素-NO

体外RAD51-ABL结合试验的蛋白质纯化

重组His标记的RAD51在pET21a载体上转化进入大肠杆菌BL21(DE3)pLysS细胞(EMD Milipore)并纯化。

DNA结合分析

反应在黑色96孔板(Greiner)中进行,反应体积为50μL,其中含20mM HEPES pH7.5,10mM MgC12,0.25BSA,2%甘油,30mM NaCl和4%DMSO。纯化的RAD51蛋白(Abeam)和OA(阴性对照)或NO

分子模拟

用PyMOL 1.7.1对RAD51(PDB:1N0W(30))和NO

统计分析

数据代表3个独立实验的平均值,除非另有说明。p值<0.05被认为具有统计学意义。在GraphPad Prism 7.0(GraphPad软件,La Jolla,CA,USA)中生成非线性曲线用于统计分析。EC50值和标准误差是利用非线性剂量反应变量斜率模型从三个独立的实验中计算出来的。多组采用单因素方差分析进行Tukey后测,或者组数小于3组时采用t检验进行显著性检验。RAD51病灶数用ImageJ进行分析。在三个独立的实验中,每个治疗组50多个细胞的核边界被单独确定。

结果-硝基烯脂肪酸损害RAD51功能,增强DNA损伤剂对三阴性乳腺细胞生长的影响。

NO

数据表明,通过烷基化NF-κB亚单位激酶b(IKK b)抑制剂(a)中具有重要功能的硫醇,从而限制下游IκKa磷酸化,以及烷基化NF-κB RelA蛋白(b)中具有重要功能的硫醇,从而阻止DNA结合,并促进RelA多泛素化和蛋白酶体降解,NO

结合DNA损伤剂评价NO

体内肿瘤γH2AX水平的升高和TNBC细胞对DNA损伤剂的敏感性,特别是在奥拉帕尼诱导的反应中,导致了NO

利用DRGFP报告基因分析进一步研究了NO

NO

NO

Cys319位于两个ABL-SH3结合域(氨基酸283-286和318-321)之一的RAD51 C末端。除了RAD51纤维断裂外,NO

实验程序-硝基烯脂肪酸抑制三阴性乳腺癌细胞活力、迁移、侵袭和肿瘤生长

细胞培养和试剂

细胞系购自ATCC。MDA-MB-231和MCF7细胞在Dulbecco改良的Eaglet培养基中培养,MDA-MD-468细胞在改良的最低必需培养基(Gibco,Gaithersburg,MD)中培养,每种培养基均添加5%胎牛血清(Hyclone,Logan,UT)。MCF-10A细胞在含有在5%马血清(Hyclone)中的DMEM:F12(1:1),并补充0.5μg/mL氢化可的松、0.1μg/mL霍乱毒素、20ng/mL表皮生长因子和10μg/mL胰岛素(Sigma-Aldrich,密苏里州圣路易斯市)的生长培养基中培养。细胞在37℃的5%二氧化碳气氛中培养。针对人RelA(L-003533-00-0005)、人MRP1/ABCC1 siRNA(L-007308-00-0005)和非靶向对照siRNA(D-001810-10-05)的siRNA购自Dharmacon RNAiTechnologies。Lipofectamine 2000或3000(Life Technologies)用于细胞转染。MRP1抑制剂丙磺舒(4-[(二丙基氨基)磺酰基]苯甲酸)购自恩佐生命科学公司,并溶于1M氢氧化钠中。NF-κB抑制剂JSH-23(4-甲基-N1-(3-苯基丙基)-苯-1,2-二胺)和蛋白酶体抑制剂MG-132(Z-LLeu-D-Leu-L-Leu-al)购自Sigma-Aldrich。IKKβ抑制剂Bay 11-7082(3-[(4-甲基苯基)磺酰基]-(2)-丙烯腈)购自Calbiochem,以及TNFα购自BD Biosciences。

IKKβ磷酸化、IκBα磷酸化和IκBα降解的细胞处理

所有研究均采用两种TNBC细胞系MDA-MB-231和MDA-MB-468。为了确定N0

NO

油酸(OA;十八碳-9-烯酸)购自Nu Chek Prep(Elysian,MN)。硝基硬脂酸(NO

细胞生长试验

细胞在96孔板中以每孔5000个细胞的细胞密度进行培养。贴壁过夜后,更换培养基并用0至15μm NO

荧光活化细胞分选(FACS)

在6孔板中以2.5x10

细胞迁移分析

MDA-MB-231和MDA-MB-468细胞在Boyden室中进行细胞迁移分析。每次实验前,在12孔膜过滤器(BD Biosciences)底部涂上10μg/mL纤维粘连蛋白12小时。细胞用5μM NO

细胞侵袭试验

MDA-MB-468细胞用NO

荧光素酶对NF-κB活性的分析

采用荧光素酶化学发光法分析了NF-κB转录活性。用Lipofectamine 3000和NF-KB荧光素酶报告质粒(Stratagene,LaJolla,CA)瞬时转染12孔板中MDA-MB-231和MDA-MB-468细胞(约70%融合)。转染(24小时)后,细胞用NO

NO

为了确定NO

免疫沉淀和NO

用0.1%甲醇(溶媒)、NO

免疫印迹法

进行免疫印迹法。将每泳道20-60μg的总裂解物装载在7%、10%或12%的SDS-PAGE上,然后转移到硝化纤维素或聚偏二氟乙烯膜(Bio-Rad)上。所述膜用抗以下物质的一级抗体进行探测:胱天蛋白酶-3、多药耐药蛋白-1(MRP1)、多聚[ADP核糖]聚合酶-1(PARP-1)、泛素、RelA;细胞周期蛋白Dl、p21、胱天蛋白酶-9、MRP4、IKKβ、pIKKβ、IκBα或pIκBα(CellSignaling);胱天蛋白酶-8(R&D Systems)。样品标准化为β-肌动蛋白(Sigma-Aldrich)或GAPDH(Trevigen)。利用Image Lab软件(Bio-Rad)对蛋白质条带进行可视化和数字化图像量化。免疫印迹至少代表了三个单独的实验。定量结果是3个以上单独实验的平均值,通过单因素方差分析和Tukey后检验来确定统计显著性。

RNA提取、qPCR和RT2 profiler PCR Array

为测定NO

细胞培养基中NO

MCF-10A、MDA-MB-231或MDA-MB-468细胞在6孔板(每孔1×10

GSH和GSSG的提取与分析

将MCF-10A、MDA-MB-231和MDA-MB-468细胞以3x10

液相色谱-质谱(LC-MS/MS)

NO

统计分析

使用Prism 6软件(GraphPad Software)进行数据分析。结果以平均值±SD表示,肿瘤体积除外,图4E以平均值±SD表示。使用Student’s t检验进行统计分析,单因素或双因素方差分析(视情况而定)。p<0.05则有统计学显著性。

结果-硝基烯脂肪酸抑制三阴性乳腺癌细胞的存活、迁移、侵袭和肿瘤生长NO

评估内源性脂质亲电体NO

NO

考虑到NO

这些结果支持NO

NO

为了确定细胞数量的减少是否是由于NO

细胞外NO

在细胞内隔室内,GSH及其活性Cys部分比蛋白质硫醇更为丰富,因此GSH和其他低分子量硫醇是自由基、氧化剂和亲电试剂氧化和烷基化的主要靶点。在NO

MRP1对MCF-10A细胞中NO

两种策略,使用有机阴离子转运抑制剂丙磺舒(通常用作MRP抑制剂),以及MRP1的siRNA敲除,有助于研究MRP1在对NO

GSH和GSSG对MCF-10A细胞和TNBC细胞中的NO

5μM NO

NO

炎症刺激如TNFα可诱导在肿瘤微环境中的反应,该反应可促进TNBC肿瘤的转移和侵袭。由于亲电NO

NO

JSH-23对MDA-MB-468细胞侵袭的抑制(图8D)表明NO

NO

NO

NO

为了更好地定义NO

NO

Cysl79,位于IKKβ的活化环中,是氧化和亲电烷基化反应的靶标。由于NO

NO

NF-κB的蛋白水解降解有助于其信号传导的终止。硫醇烷基化和亚硝化剂通过Cys62的PTM诱导HT29和HCT116肿瘤细胞系中NF-κB亚单位p50的降解。由于NO

亲电硝基脂肪酸区域异构体在抑制HhDR和对TNBC细胞系杀伤中的结构-功能关系

对Rad51晶体结构的计算分析表明,将硝基烯脂肪酸中的硝基烯取代基重新定位到更靠近C末端的位置,可通过邻近Cys319残基的羧基的氢键稳定来增强Rad51蛋白质结合。在此基础上,我们设计了7-NDA(7-NO

数据显示,与NFA或PARPi单独相比,用硝基烯脂肪酸联合PARPi治疗的TNBC异种移植小鼠的肿瘤体积显著减少。将lx10

鉴于可以应用所公开的发明的原理的许多可能的实施方案,应当认识到,所示的实施方案仅仅是本发明的优选示例,并且不应当被视为限制本发明的范围。

相关技术
  • 作为RAD51抑制剂的亲电试剂和亲电前药
  • 可逆保护的硫醇化亲电脂肪酸作为前药
技术分类

06120112934056