D. A. Gao et al. / Bioorg. Med. Chem. Lett. 20 (2010) 5039–5043
5043
Wilson, C. L.; López-Boado, Y. S. Nat. Rev. Immunol. 2004, 4, 617; (f) Matter, H.;
Schudok, M. Curr. Opin. Drug Discov. Devel. 2004, 7, 513; (g) Matrix
Metalloproteinases and TIMPs; Woessner, J. F., Nagase, H., Eds.; Oxford
University Press: New York, 2000.
K. F.; Jones, C. S.; Reese, M. R.; Mitchell, P. G.; Otterness, I. G.; Bliven, M. L.; Liras,
J.; Cortina, S. R.; Donahue, K. M.; Eskra, J. D.; Griffiths, R. J.; Lame, M. E.; Lopez-
Anaya, A.; Martinelli, G. J.; McGahee, S. M.; Yocum, S. A.; Lopresti-Morrow, L. L.;
Tobiassen, L. M.; Vaughn-Bowser, M. L. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2004, 14, 3389.
7. For recent reviews on MMP inhibitors, see: (a) Nuti, E.; Tuccinardi, T.; Rossello,
A. Curr. Pharm. Des. 2007, 13, 2087; (b) Hu, J.; Van den Steen, P. E.; Sang, Q. X.;
Opdenakker, G. Nat. Rev. Drug Disc. 2007, 6, 480; (c) Rao, B. G. Curr. Pharm. Des.
2005, 11, 295; (d) Breuer, E.; Frant, J.; Reich, R. Expert Opin. Ther. Patents 2005,
15, 253; (e) Levin, J. I. Curr. Top. Med. Chem. 2004, 4, 1289; (f) Skotnicki, J. S.;
DiGrandi, M. J.; Levin, J. I. Curr. Opin. Drug Discov. Devel. 2003, 6, 742.
8. For recent examples of reported selective MMP-13 inhibitors with Zn-binding
groups, see: (a) Monovich, L. G.; Tommasi, R. A.; Fujimoto, R. A.; Blancuzzi, V.;
Clark, K.; Cornell, W. D.; Doti, R.; Doughty, J.; Fang, J.; Farley, D.; Fitt, J.; Ganu,
V.; Goldberg, R.; Goldstein, R.; Lavoie, S.; Kulathila, R.; Macchia, W.; Parker, D.
T.; Melton, R.; O’Byrne, E.; Pastor, G.; Pellas, T.; Quadros, E.; Reel, N.; Roland, D.
M.; Sakane, Y.; Singh, H.; Skiles, J.; Somers, J.; Toscano, K.; Wigg, A.; Zhou, S.;
Zhu, L.; Shieh, W. C.; Xue, S.; McQuire, L. W. J. Med. Chem. 2009, 52, 3523; (b) Li,
W.; Hu, Y.; Li, J.; Thomason, J. R.; DeVincentis, D.; Du, X.; Wu, J.; Hotchandani,
R., ; Rush, T. S., III; Skotnicki, J. S.; Tam, S.; Chockalingam, P. S.; Morris, E. A.;
Levin, J. I. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2009, 19, 4546; (c) Nuti, E.; Casalini, F.;
Avramova, S. I.; Santamaria, S.; Cercignani, G.; Marinelli, L.; La Pietra, V.;
Novellino, E.; Orlandini, E.; Nencetti, S.; Tuccinardi, T.; Martinelli, A.; Lim, N. H.;
Visse, R.; Nagase, H.; Rossello, A. J. Med. Chem. 2009, 52, 4757.
9. For reported examples of non-zinc binding and selective MMP-13 inhibitors,
see: (a) Engel, C. K.; Pirard, B.; Schimanski, S.; Kirsch, R.; Habermann, J.;
Klingler, O.; Schlotte, V.; Weithmann, K. U.; Wendt, K. U. Chem. Biol. 2005, 12,
181; (b) Li, J. J.; Nahra, J.; Johnson, A. R.; Bunker, A.; O’Brien, P.; Yue, W.-S.;
Ortwine, D. F.; Man, C.-F.; Baragi, V.; Kilgore, K.; Dyer, R. D.; Han, H.-K. J. Med.
Chem. 2008, 51, 835; (c) Schnute, M. E.; O’Brien, P. M.; Nahra, J.; Morris, M.;
Roark, W. H.; Hanau, C. E.; Ruminski, P. G.; Scholten, J. A.; Fletcher, T. R.;
Hamper, B. C.; Carroll, J. N.; Patt, W. C.; Shieh, H. S.; Collins, B.; Pavlovsky, A. G.;
Palmquist, K. E.; Aston, K. W.; Hitchcock, J.; Rogers, M. D.; McDonald, J.;
Johnson, A. R.; Munie, G. E.; Wittwer, A. J.; Man, C.-F.; Settle, S. L.; Nemirovskiy,
O.; Vickery, L. E.; Agawal, A.; Dyer, R. D.; Sunyer, T. Bioorg. Med. Chem. Lett.
2010, 20, 576; (d) Another class of specific MMP-13 inhibitors were reported
without structure, see Ref. 5e.
2. (a) Wernicke, D.; Seyfert, C.; Hinzmann, B.; Gromnica, I. E. J. Rheumatol. 1996,
23, 590; (b) Knäuper, V.; Will, H.; López-Otín, C.; Smith, B.; Atkinson, S. J.;
Stanton, H.; Hembry, R. M.; Murphy, G. J. Biol. Chem. 1996, 271, 17124.
3. For recent reviews and references cited therein: (a) Takaishi, H.; Kimura, T.;
Dalal, S.; Okada, Y.; D’Armiento, J. Curr. Pharm. Biotechnol. 2008, 9, 47; (b)
Rowan, A. D.; Litherland, G. J.; Hui, W.; Milner, J. M. Expert Opin. Ther. Targets
2008, 12, 1; (c) Tardif, G.; Reboul, P.; Pelletier, J. P.; Martel-Pelletier, J. Mod.
Rheumatol. 2004, 14, 197.
4. (a) Drummond, A. H.; Beckett, P.; Brown, P. D.; Bone, E. A.; Davidson, A. H.;
Galloway, W. A. Ann. N.Y. Acad. Sci. 1999, 878, 228; (b) Hutchinson, J. W.;
Tierney, G. M.; Parsons, S. L.; Davies, T. R. C. J. Bone Joint Surg. Br. 1998, 80, 907;
(c) Wojtowicz-Praga, S.; Torri, J.; Johnson, M.; Steen, V.; Marshall, J.; Ness, E.;
Dickson, R.; Sale, M.; Rasmussen, H. S.; Chiodo, T. A.; Hawkins, M. J. J. Clin.
Oncol. 1998, 16, 2150; (d) Griffioen, A. W. IDrugs 2000, 3, 336; (e) Levitt, N. C.;
Eskens, F. A. L. M.; O’Byrne, K. J.; Propper, D. J.; Denis, L. J.; Owen, S. J.; Choi, L.;
Foekens, J. A.; Wilner, S.; Wood, J. M.; Nakajima, M.; Talbot, D. C.; Steward, W.
P.; Harris, A. L.; Verweij, J. Clin. Cancer Res. 2001, 7, 1912; (f) Skiles, J. W.;
Gonnella, N. C.; Jeng, A. Y. Curr. Med. Chem. 2001, 8, 425; (g) Clark, I. M.; Parker,
A. E. Expert Opin. Ther. Targets 2003, 7, 19; (h) Peterson, J. T. Heart Fail. Rev. 2004,
9, 63.
5. (a) Stickens, D.; Behonick, D. J.; Ortega, N.; Heyer, B.; Hartenstein, B.; Yu, Y.;
Fosang, A. J.; Schorpp-Kistner, M.; Angel, P.; Werb, Z. Development 2004, 131,
5883; (b) Inada, M.; Wang, Y.; Byrne, M. H.; Rahman, M. U.; Miyaura, C.; López-
Otín, C.; Krane, S. M. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2004, 101, 17192; (c) Kennedy, A.
M.; Inada, M.; Krane, S. M.; Christie, P. T.; Harding, B.; López-Otín, C.; Sánchez, L.
M.; Pannett, A. J.; Dearlove, A.; Hartley, C.; Byrne, M. H.; Reed, A.; Nesbit, M. A.;
Whyte, M. P.; Thakker, R. V. J. Clin. Invest. 2005, 115, 2832; (d) Johnson, A. R.;
Pavlovsky, A. G.; Ortwine, D. F.; Prior, F.; Man, C. F.; Bornemeier, D. A.; Banotai, C.
A.; Mueller, W. T.; McConnell, P.; Yan, C.; Baragi, V.; Lesch, C.; Roark, W. H.;
Wilson, M.; Datta, K.; Guzman, R.; Han, H. K.; Dyer, R. D. J. Biol. Chem. 2007, 282,
27781; (e) Baragi, V. M.; Becher, G.; Bendele, A. M.; Biesinger, R.; Bluhm, H.; Boer,
J.; Deng, H.; Dodd, R.; Essers, M.; Feuerstein, T.; Gallagher, B. M.; Gege, C.;
Hochgürtel, M.; Hofmann, M.; Jaworski, A.; Jin, L.; Kiely, A.; Korniski, B.; Kroth, H.;
Nix, D.; Nolte, B.; Piecha, D.; Powers, T. S.; Richter, F.; Schneider, M.; Steeneck, C.;
Sucholeiki, I.; Taveras, A.; Timmermann, A.;Veldhuizen, J. V.; Weik, J.; Wu, X.; Xia,
B. Arthritis Rheum. 2009, 60, 2008; (f) Reiter, L. A.; Freeman-Cook, K. D.; Jones, C.
S.; Martinelli, G. J.; Antipas, A. S.; Berliner, M. A.; Datta, K.; Downs, J. T.; Eskra, J. D.;
Forman, M. D.; Greer, E. M.; Guzman, R.; Hardink, J. R.; Janat, F.; Keene, N. F.; Laird,
E. R.; Liras, J. L.; Lopresti-Morrow, L. L.; Mitchell, P. G.; Pandit, J.; Robertson, D.;
Sperger, D.; Vaughn-Bowser, M. L.; Waller, D. M.; Yocum, S. A. Bioorg. Med. Chem.
Lett. 2006, 16, 5822.
10. Heim-Riether, A.; Taylor, S. J.; Liang, S.; Gao, D. A.; Xiong, Z.; August, E. M.;
Collins, B. K.; Farmer, B. T., II; Haverty, K.; Hill-Drzewi, M.; Junker, H.-D.;
Margarit, S. M.; Moss, N.; Neumann, T.; Proudfoot, J. R.; Smith-Keenan, L.;
Sekul, R.; Zhang, Q.; Li, J.; Farrow, N. A. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2009, 19, 5321.
11. Goldberg, D. et al., results to be published.
12. Guram, A. S.; King, A. O.; Allen, J. G.; Wang, X.; Schenkel, L. B.; Chan, J.; Bunel, E.
E.; Faul, M. M.; Larsen, R. D.; Martinelli, M. J.; Reider, P. J. Org. Lett. 2006, 8,
1787.
13. Compounds were also tested in MMP-1, -7, -9, -12, -14 assays, and their IC50s
6. It was initially believed that inhibition of MMP-1 or MMP-14 was the cause of
MSS. Studies on MMP-14 KO mice support MMP-14 being a strong candidate
for MSS: see Ref. 4b. However, clinical data with CP-544439, a non-selective
hydroxamic acid-based MMP-13 inhibitor showed MSS side effects even
though it is inactive against MMP-1. See: Reiter, L. A.; Robinson, R. P.; McClure,
are greater than the top concentration (20
see Ref. 10.
14. For comparison, compound 27 was also selected for an intravenous
lM). For detailed assay conditions,
pharmacokinectics study. But the study failed due to its poor solubility
(0.1 lg/mL).