Glp-1激动剂的结合物及其用途的制作方法

xiaoxiao2020-6-23  266

专利名称:Glp-1激动剂的结合物及其用途的制作方法
技术领域
本发明涉及包含结合至肽载体的GLP-I激动剂(如醋酸艾塞那肽(exendin-4)) 的化合物及其用途。这种用途包括治疗、预防和减少包括糖尿病和肥胖症的代谢紊乱(代谢异常,metabolic disorders)。
背景技术
由于血糖水平在餐后升高,会分泌胰岛素并刺激周围组织(骨骼肌和脂肪)的细胞主动从血液摄取葡萄糖作为能量源。由于不良胰岛素分泌或作用所致的葡萄糖动态平衡失调典型地导致代谢紊乱如糖尿病,其可以由肥胖症协同促发或进一步恶化。由于这些病症常常是致命的,因而需要重塑从血流中充分清除血糖的策略。尽管糖尿病可能继发于任何造成胰腺广泛受损的病症(如胰腺炎、肿瘤、某些药物如皮质类固醇或戊双脒的给予、铁过载(如血色素沉积症)、获得性或遗传性内分泌病和手术切除),但是最常见的糖尿病形式典型地源于胰岛素信号系统的原发性紊乱。现有两种主要的糖尿病类型,即1型糖尿病(也称为胰岛素依赖型糖尿病(IDDM)和2型糖尿病(也称为胰岛素非依赖型或非胰岛素依赖型糖尿病(NIDDM)),尽管它们的发病机理不同,却都伴随着常见的长期并发症。1型糖尿病,占所有原发性糖尿病病例的约10%,是一种器官特异性的自身免疫性疾病,特征在于胰腺中产生胰岛素的β细胞广泛受损。由此胰岛素的产生减少,不可避免地导致葡萄糖代谢失调。尽管给予胰岛素为患有该病症的患者提供显著的益处,但胰岛素较短的血清半衰期是维持正常血糖量的主要障碍。可替换的治疗方法是胰岛移植,但是这种策略成功有限。2型糖尿病,影响着更多的人群,特征在于胰岛素分泌失调和/或周围组织对胰岛素响应降低,即胰岛素抗性。尽管2型糖尿病的病理仍不清楚,但是流行病学研究表明,这种形式的糖尿病是由多遗传缺陷或多态性的综合作用所致,它们各自有助于其自身的易患病风险并通过环境因素而改变,包括超重、饮食、少动、药物和过度饮酒。尽管各种治疗性治疗可用于应对2型糖尿病,但它们都伴随有各种衰弱性副作用。因此,诊断患有2型糖尿病或具有患2型糖尿病风险的患者经常被建议采取更健康的生活方式,包括减肥、改变饮食、 锻炼、和适量饮酒。然而,这种生活方式的改变不足以逆转由糖尿病所致的脉管和器官受损。由于当前可用于应对代谢紊乱如糖尿病的策略并不理想,因而迫切需要更有效的、且不伴随发生此类衰弱性副作用的治疗。

发明内容
我们已经开发出包含GLP-I激动剂(如醋酸艾塞那肽(exendin-4))和肽载体的化合物。这些化合物适用于治疗代谢紊乱如糖尿病和肥胖症。这种肽载体能够将GLP-I激动剂转运穿过血脑屏障(BBB)或进入特定细胞类型(如肝、肺、肾、脾和肌肉)。由于结合物靶向为穿过BBB或到达特定细胞类型,因而与未结合的GLP-I激动剂相比可采用较低剂量或以较小频率给药来实现治疗有效性,由此降低了副作用的严重程度或发生率和/或提高疗效。结合物也可表现为稳定性提高、药代动力学改善或体内降解降低。因此,在第一方面,本发明的特征在于具有下式的化合物A-X-B其中,A是能够被转运穿过血脑屏障(BBB)或进入特定细胞类型(如肝、肺、肾、脾和肌肉)的肽载体,X是连接子(linker),而B是GLP-I激动剂(如本文中描述的任何激动剂如肽激动剂)。转运穿过BBB或进入细胞,可以提高至少10 %、25 %、50 %、75 %、100 %、 200%,500%,750% UOOO% U500%,2000%,5000%10,000%。该化合物可以是基本上纯的。该化合物可以与药用载体一起配制(如本文中所述的任何载体)。在另一方面,本发明的特征在于制备化合物A-X-B的方法。在一个实施方式中,该方法包括将肽载体(A)结合至连接子(X),并将所述肽载体-连接子(A-X)结合至GLP-I 激动剂(B),由此形成化合物A-X-B。在另一实施方式中,该方法包括将GLP-I激动剂(B) 结合至连接子(X),并将GLP-I激动剂/连接子(X-B)结合至肽载体(A),由此形成化合物 A-X-B。在另一实施方式中,该方法包括将肽载体(A)结合至GLP-I激动剂(B),其中A或B 可选地包含连接子(X),以形成化合物A-X-B。在另一方面,本发明的特征在于一种编码化合物A-X-B的核酸分子,其中该化合物是多肽。核酸分子可以可操作地连接于启动子并可以是核酸载体的一部分。该载体可以处于细胞中,例如原核细胞(如细菌细胞)或真核细胞(如酵母或哺乳动物细胞,如人细胞)。在另一方面,本发明的特征在于一种制备式A-X-B的化合物的方法,其中A-X-B是多肽。在一个实施方式中,该方法包括在细胞中表达以上方面的核酸载体以产生多肽;以及纯化该多肽。在另一方面,本发明的特征在于一种治疗(如预防性治疗)患有代谢紊乱的主体的方法。所述方法包括以足以治疗所述紊乱的量给予所述第一方面的化合物。所述代谢紊乱可以是糖尿病(如I型或II型)、肥胖症、由肥胖症所致的糖尿病、高血糖症、血脂异常症、高甘油三酯血症、X综合症、胰岛素抗性、葡萄糖耐量降低(葡萄糖耐受不良,IGT)、糖尿病性血脂异常症、高血脂症、心血管疾病或高血压。在另一方面,本发明的特征在于一种减少主体食物摄取或减小主体体重的方法。 所述方法包括以足以减少食物摄取或减小体重的量给予主体所述第一方面的化合物。所述主体可能体重超重、肥胖、或食欲过盛。在另一方面,本发明的特征在于一种治疗(如预防性治疗)选自焦虑症、运动障碍、敌对行为(攻击行为,aggression)、精神病、抽搐(发作,seizures)、惊恐发作、癔病、睡眠障碍、阿茨海默氏病和帕金森病构成的组中的紊乱的方法。所述方法包括以足以治疗或预防紊乱的量向主体给予所述第一方面的化合物。本发明的特征还在于一种提高主体中神经发生的方法。所述方法包括向主体给予所述第一方面的化合物。所述主体可能要求、或可能需要神经发生。在某些实施方式中,所述主体可能患有中枢神经系统的疾病或紊乱如帕金森病、阿茨海默氏病、亨廷顿舞蹈症(Huntington,s Disease)、ALS、中风、ADD 和神经精神综合症(neuropsychiatricsyndromes)。在其他实施方式中,神经发生的提高能够改善学习或增强神经保护。在另一方面,本发明的特征在于一种通过给予有效量的GLP-I激动剂用于在主体中将肝干细胞/祖细胞转化成功能性胰腺细胞;预防β-细胞退化和刺激β-细胞增殖; 治疗肥胖症;抑制食欲并引起饱腹感(饱足,satiety);治疗肠易激综合症;降低与心肌梗塞和中风相关的发病率和/或死亡率;治疗特征为无Q-波性心肌梗塞的急性冠脉综合症; 减少术后代谢变化;治疗冬眠心肌(hibernating infarction)或糖尿病性心肌病;抑制去甲肾上腺素的血浆血液水平;提高尿钠排泄;降低尿钾浓度;治疗毒性血量增多(toxic hypervolemia)相关的病症或紊乱,如肾衰竭、充血性心力衰竭、肾病综合症、肝硬化、肺水肿和高血压;诱发肌力反应(inotropic response)和增强心肌收缩;治疗多囊卵巢综合征;治疗呼吸窘迫;改善经由非消化道的营养作用,即经由静脉、皮下、肌肉内、腹膜内或其他注射或输注;治疗肾病;治疗左心室收缩功能不全(如具有异常左心室射血分数);抑制胃肠(antro-duodenal)运动(例如用于消化道紊乱如腹泻、术后倾倒综合症和肠易激综合症的治疗或预防,及作为内视镜程序的术前用药;治疗危重病性多发性神经病(critical illness polyneiropathy, CIPN)和全身炎症反应综合症(SIRS);调节甘油三酯水平和治疗血脂异常症;治疗缺血后血流再灌注所致的器官组织损伤;或治疗冠心病风险因素 (coronary heart disease risk factor, CHDRF)StJy^feo在另一方面,本发明的特征在于一种提高主体中GLP-I受体活性的方法。所述方法包括以足以提高GLP-I受体活性的量向主体给予所述第一方面的化合物。所述方法可以降低主体中的葡萄糖水平。在任何涉及向主体给予化合物的方法中,足够的量可小于未结合至肽载体时 GLP-I 的相当剂量(equivalent dose)所需量的 90%、75%、50%、40%、30%、20%、15%、 10%、5%、4%、3%、2%、1%、或0. 1%。相比于未结合至肽载体时给予有效量的GLP-I激动剂,该足够的量可以减少副作用(如呕吐、恶心、或腹泻)。所述主体可以是哺乳动物,如人。在以上任何方面中,所述肽载体可以是基本上同一于表1所列任何序列的多肽、 或其片段。在某些实施方式中,所述载体多肽具有血管肽(Angiop印)-1(SEQ ID NO :67)、 血管肽-2 (SEQ ID NO :97)、血管肽-3 (SEQ ID NO 107)、血管肽 _4a (SEQ ID NO :108)、血管肽-4b (SEQ IDNO :109)、血管肽-5 (SEQ ID NO :110)、血管肽-6 (SEQ ID NO :111)、或血管肽-7 (SEQ ID NO 112))的序列。所述肽载体或结合物可以被有效转运进入特定细胞类型 (如肝、肺、肾、脾和肌肉中的任何一种、两种、三种、四种或五种)或可以有效穿过哺乳动物 BBB (如血管肽-l、-2、-3、-4a、-4b、-5和-6)。在另一实施方式中,所述肽载体或结合物能够进入特定细胞类型(如肝、肺、肾、脾和肌肉中的任何一种、两种、三种、四种或五种)但是不能有效穿过BBB (如包括血管肽-7的结合物)。所述肽载体可以是任何长度,如至少6、 7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、25、35、50、75、100、200、或 500 个氨基酸, 或这些数之间的任何范围。在某些实施方式中,所述肽载体长度为10 50个氨基酸。所述多肽可以通过重组遗传技术或化学合成进行生产。表1 示例性多肽
权利要求
1.一种具有下式的化合物A-X-B其中,A是能够穿过血脑屏障的肽;X是连接子;且B是GLP-I激动剂,或其药用盐。
2.根据权利要求1所述的化合物,其中,A包含基本上同一于选自SEQIDNO :1-105, 107-111、113和114构成的组中的序列的氨基酸序列。
3.根据权利要求2所述的化合物,其中,A是具有至少70%同一于选自血管肽-1(SEQ ID NO 67)、血管肽-2 (SEQ ID NO 97)、Cys-血管肽-2 (SEQ ID NO :113)禾口血管肽-2-cys(SEQ ID NO 114)构成的组中的序列的氨基酸序列的多肽。
4.根据权利要求3所述的化合物,其中,所述序列同一性为至少90%。
5.根据权利要求4所述的化合物,其中,所述多肽包含选自血管肽-1(SEQID NO 67), 血管肽-2 (SEQ ID NO :97)、Cys-血管肽-2(SEQID NO :113)和血管肽-2_cys (SEQ ID NO: 114)构成的组中的氨基酸序列。
6.根据权利要求5所述的化合物,其中,所述多肽由选自血管肽-KSEQIDN0:67)、血管肽-2(SEQ ID NO :97)、Cys-血管肽-2 (SEQ IDNO 113)和血管肽-2_cys (SEQ ID NO :114) 构成的组中的氨基酸序列构成。
7.根据权利要求1-6任一项所述的化合物,其中,A是二聚多肽。
8.根据权利要求7所述的化合物,其中,A是血管肽-2的二聚体。
9.根据权利要求8所述的化合物,其中,所述化合物包含以下结构 His-Gly-Glu-Qy""nir-Phe"Thr-Ser-Asp-LeLJ-Ser-LyS"Gln-Met-GlL-GliJ-Glu-Ala-Val-An£h Leu-Phe-Ile-Gu-Trp-Leu-Lvs-Asn-Glv-Gly-R^ser-Ser-Glv-Ale-Pro-PrD-Pro-(LvsSS)或其药用盐。
10.根据权利要求1所述的化合物,其中,B包含多肽。
11.根据权利要求10所述的化合物,其中,B包含醋酸艾塞那肽、或其具有GLP-I激动剂活性的类似物或片段。
12.根据权利要求10所述的化合物,其中,B是醋酸艾塞那肽、[Lys39]醋酸艾塞那肽、 或[Cys32]醋酸艾塞那肽。
13.根据权利要求12所述的化合物,其中,A包含血管肽-1(SEQ IDN0:67)、血管 Ι -2 (SEQ ID N0:97)、Cys-血管肽-2(SEQ ID NO :113)或血管肽-2_cys (SEQ ID NO :114)。
14.根据权利要求1-13任一项所述的化合物,其中,X具有下式其中,η是2 15的整数;Y是A上的硫醇基而Z是B上的伯胺基,或者Y是B上的硫醇基而Z是A上的伯胺基。
15.根据权利要求14所述的化合物,其中,η为3、6或11。
16.根据权利要求15所述的化合物,其中,A是cys-血管肽-2(SEQ IDN0:113)、血管肽-2-cys-NH2 (SEQ ID NO 114)而B是[Lys39]醋酸艾塞那肽,并且Y是A的半胱氨酸上的硫醇基,而Z是B的Lys39的ε -胺基。
17.根据权利要求1所述的化合物,其中,B是多肽而X是肽键。
18.根据权利要求1所述的化合物,其中,B是多肽,X是至少一种氨基酸,而A和B各自通过肽键共价结合至X。
19.一种编码权利要求17或18所述的化合物的核酸分子。
20.一种包含权利要求19所述的核酸分子的载体,其中,所述核酸可操作地连接至启动子。
21.一种制备权利要求17或18所述的化合物的方法,所述方法包括在细胞中表达由权利要求20所述的载体编码的多肽,并纯化所述多肽。
22.—种制备权利要求17或18所述的化合物的方法,所述方法包括在固体载体上合成所述化合物。
23.一种治疗患有代谢紊乱的主体的方法,所述方法包括以足以治疗所述紊乱的量给予权利要求1-18任一项所述的化合物。
24.根据权利要求23所述的方法,其中,所述足量低于所述GLP-I激动剂未结合至所述肽载体时的相当剂量所需量的50%。
25.根据权利要求M所述的方法,其中,所述量低于15%。
26.根据权利要求23所述的方法,其中,所述代谢紊乱是糖尿病、肥胖症、由肥胖症所致的糖尿病、高血糖症、血脂异常症、高甘油三酯血症、X综合症、胰岛素抗性、葡萄糖耐量降低(IGT)、糖尿病性血脂异常症、高血脂症、心血管疾病、或高血压。
27.根据权利要求23所述的方法,其中,所述紊乱是糖尿病。
28.根据权利要求27所述的方法,其中,所述紊乱是II型糖尿病。
29.根据权利要求23所述的方法,其中,所述紊乱是肥胖症。
30.一种减少主体食物摄取、或降低主体体重的方法,所述方法包括向主体以足以减少食物摄取或降低体重的量给予权利要求1-18任一项所述的化合物。
31.根据权利要求30所述的方法,其中,所述主体体重超重或肥胖。
32.根据权利要求30所述的方法,其中,所述主体食欲过盛。
33.一种治疗或预防选自焦虑、运动障碍、敌对行为、精神病、抽搐、惊恐发作、癔病、睡眠障碍、阿茨海默氏病、和帕金森病构成的组中的紊乱的方法,所述方法包括向主体以足以治疗或预防所述紊乱的量给予根据要求1-18任一项所述的化合物。
34.一种提高主体中神经发生的方法,所述方法包括向所述主体给予有效量的权利要求1-18任一项所述的化合物。
35.根据权利要求34所述的方法,其中,所述主体患有帕金森病、阿茨海默氏病、亨廷顿舞蹈症、ALS、中风、ADD、或神经精神病综合症。
36.根据权利要求34所述的方法,其中,所述神经发生的提高在所述主体中改善学习或增强神经保护。
37.一种用于在主体中将肝干细胞/祖细胞转化成功能性胰腺细胞;预防β-细胞退化和刺激β -细胞增殖;治疗肥胖症;抑制食欲并引起饱腹感;治疗肠易激综合症;降低与心肌梗塞和中风相关的发病率和/或死亡率;治疗特征为无Q-波性心肌梗塞的急性冠脉综合症;减缓术后代谢变化;治疗冬眠心肌或糖尿病心肌病;抑制去甲肾上腺素的血浆血液水平;提高尿钠排泄;降低尿钾浓度;治疗毒性血量增多相关的病症或紊乱,如肾衰竭、 充血性心力衰竭、肾病综合症、肝硬化、肺水肿、和高血压;诱发肌力反应和增强心肌收缩; 治疗多囊卵巢综合征;治疗呼吸窘迫;改善经由非消化道的营养作用,即经由静脉、皮下、 肌肉内、腹膜内或其他注射或输注;治疗肾病;治疗左心室收缩功能不全(如具有异常的左心室射血分数);抑制胃肠运动(例如,用于消化道紊乱如腹泻、术后倾倒综合症和肠易激综合症的治疗或预防,及作为内视镜程序中的术前用药);治疗危重病性多发性神经病 (CIPN)和全身炎症反应综合症(S^Q ;调节甘油三酯水平和治疗血脂异常症;治疗缺血后血流再灌注引起的器官组织损伤;或治疗冠心病风险因素(CHDRF)综合症的方法,所述方法包括向所述主体给予有效量的权利要求1-18任一项所述的化合物。
38.一种提高主体中GLP-I受体活性的方法,所述方法包括以足以提高GLP-I受体活性的量向主体给予权利要求1-18任一项所述的化合物。
全文摘要
本发明的特征在于一种具有式A-X-B的化合物,其中,A是能够增强化合物转运穿过血脑屏障或进入特定细胞类型的肽载体,X是连接子,而B是GLP-1激动剂(如醋酸艾塞那肽(exendin-4)或醋酸艾塞那肽类似物)。本发明的化合物能够用于治疗其中需要提高GLP-1活性的任何疾病,例如代谢病,如肥胖症和糖尿病。
文档编号A61K38/26GK102245642SQ200980150216
公开日2011年11月16日 申请日期2009年10月15日 优先权日2008年10月15日
发明者凯瑟琳·加诺恩, 米歇尔·德默勒, 让-保罗·卡斯泰恩, 贝蒂·劳伦斯 申请人:安吉奥开米公司

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