专利名称：基于gip的混合激动剂用于治疗代谢紊乱和肥胖症的制作方法
基于GIP的混合激动剂用于治疗代谢紊乱和肥胖症相关申请的交叉引用本申请要求享有以下申请的优先权2008年6月17日提交的美国临时专利申请 号61/073，274、2008年7月3日提交的美国临时专利申请号61/078，171、2008年8月20 日提交的美国临时专利申请号61/090，448和2009年2月10日提交的美国临时专利申请 号61/151，349。每一申请的公开内容以其整体在此明确引作参考。背景前胰高血糖素原是158个氨基酸的前体多肽，其在不同组织中加工形成多种不同 的胰高血糖素原衍生的肽，所述肽包括胰高血糖素、胰高血糖素样肽-1 (GLP-I)、胰高血糖 素样肽-2(GLP1)和泌酸调节肽(OXM)，它们涉及多种多样的生理功能，包括葡萄糖体内稳 态、胰岛素分泌、胃排空和肠道生长以及摄食调节。胰高血糖素是四个氨基酸的肽，其对应 于前胰高血糖素原的33到61位氨基酸，而产生的GLP-I作为对应于前胰高血糖素原的72 到108位氨基酸的37个氨基酸肽。当血糖开始下降时，由胰腺产生的激素胰高血糖素给肝脏发出信号分解肝糖并释 放葡萄糖，导致血糖水平上升到正常水平。GLP-I具有与胰高血糖素相比不同的生物活性。 其作用包括刺激胰岛素合成和分泌、抑制胰高血糖素分泌和抑制摄食。业已显示GLP-I在 糖尿病患者中减弱高血糖症(高葡萄糖水平)。与GLP-I享有约50%氨基酸同一性的来自 蜥蜴毒液的肽毒蜥外泌肽-4激活GLP-I受体并同样显示减弱糖尿病患者的高血糖症。葡萄糖依赖性促胰岛素肽(GIP)是42个氨基酸的胃肠调节肽，其在葡萄糖存在下 刺激胰腺β细胞分泌胰岛素。通过蛋白水解加工从133个氨基酸前体前GIP原获得GIP。简述如本文所公开，提供作为天然胰高血糖素(SEQ ID NO 1)的类似物并表现出GIP 活性的胰高血糖素肽。本发明亦提供使用所述肽的方法。天然胰高血糖素不激活GIP受体，并通常具有约1 %的天然-GLP-I对GLP-I受体 的活性。对本文所述的天然胰高血糖素序列进行修饰，产生可表现以下活性的胰高血糖素 肽等同于或优于天然胰高血糖素(SEQID NO 1)活性的有效胰高血糖素活性、等同于或优 于天然GIP (SEQ IDNO 4)活性的有效GIP活性和/或等同于或优于天然GLP-I活性的有效 GLP-I 活性。GLP-I (7-36)酰胺(SEQ ID NO 3)或 GLP_1(7_37)(酸)(SEQID NO 2)为生物 学上有效的GLP-I形式，它们对GLP-I受体显示基本上相等的活性。本文所述数据显示，既具有GIP活性又具有GLP-I活性的肽对于诱导减重或防止 增重以及用于治疗高血糖症(包括糖尿病)尤其有利。本文公开的体内数据证明，GIP激 动剂活性与GLP-I激动剂活性组合比单独的GLP-I产生更大的减体重作用。为了减少日 常摄食及减轻体重并提高胰岛素敏感性及能量消耗，拮抗GIP是可取的，鉴于本领域的这 一教导，上述活性尤其是意想不到的。(Irwin等，Diabetologia 50 :1532-1540(2007)；和 Althage等，J Biol Chem，2008年4月17日的电子出版物)因此，本发明一方面提供用于诱导减重或防止增重的方法，所述方法涉及给予需 要的患者有效量的化合物，例如胰高血糖素肽，它既对GIP受体又对GLP-I受体表现出活性，并任选还对胰高血糖素受体表现出活性。本文所述化合物包括GIP/GLP-1共-激动剂 和胰高血糖素/GIP/GLP-1三-激动剂。通过在1位的氨基酸修饰提供提高的针对GIP受体的活性。例如，用芳香族大氨 基酸取代1位His，所述芳香族氨基酸任选为Tyr Jhe、Trp、氨基-Phe、硝基-Phe、氯-Phe、 磺基-Phe、4-吡啶基-Ala、甲基-Tyr或3-氨基Tyr。通过修饰提供提高的针对GIP受体的活性，所述修饰稳定胰高血糖素肽或其类似 物的C-末端部分(12- 位氨基酸)的α螺旋结构。例如，可通过在i和i+4位置之间或 j和j+3位置之间或k和k+7位置之间的两个氨基酸侧链间的共价键形成分子内桥。在例 示性实施方案中，所述桥在12和16、16和20、20和MJ4和28或17和20位之间。在其 它实施方案中，在这些位置的带正电荷及带负电荷的氨基酸之间可形成非共价作用，例如 盐桥。或者，例如通过在保留所需活性的位置有目的地引入一个或多个α，α-二取代氨 基酸，可实现稳定胰高血糖素肽的C-末端部分(大约12- 位的氨基酸)的α螺旋结构。 在某些实施方案中，胰高血糖素肽或其类似物的16、17、18、19、20、21、对或四位中的一个、 二个、三个、四个或更多个位置被α，α-二取代氨基酸取代。例如，在缺乏盐桥或内酰胺时 用氨基异丁酸(AIB)取代胰高血糖素肽或其类似物的16位，来提供稳定的α螺旋。本文 认为所述肽为缺乏分子内桥的肽。在特定的方面，通过引入一个或多个α，α-二取代氨基 酸而不引入共价分子内桥(例如内酰胺桥、二硫桥)来实现α-螺旋的稳定化。本文认为 所述肽为缺乏共价分子内桥的肽。在某些实施方案中，用々18取代16、20、21或对位中的 一个、二个、三个或更多个。通过在27和/或28位并任选四位的氨基酸修饰提供提高的针对GIP受体的活 性。例如，用脂肪族大氨基酸任选Leu取代27位Met，用脂肪族小氨基酸任选Ala取代28 位Asn，用脂肪族小氨基酸任选Gly取代四位Thr。亦通过在12位的氨基酸修饰提供提高的针对GIP受体的活性。例如，用脂肪族非 极性的大氨基酸任选Ile取代12位。亦通过在17和/或18位的氨基酸修饰提供提高的针对GIP受体的活性。例如， 用极性残基任选Gln取代17位，用脂肪族小氨基酸任选Ala取代18位。通过在本文所述的天然胰高血糖素(SEQ ID NO 1)的16位的氨基酸修饰提供提 高的针对胰高血糖素受体的活性。例如，通过在本文所述的3位氨基酸修饰提供降低的、保持的或提高的针对胰高 血糖素受体的活性。通过修饰(其稳定胰高血糖素肽或其类似物的C-末端部分(12- 位氨基酸) 的α螺旋结构)可恢复已经通过在1和/或2位的氨基酸修饰降低了的胰高血糖素的活 性。例如，可通过在i和i+4位置之间或j和j+3位置之间或k和k+7位置之间的两个氨 基酸侧链间的共价键形成分子内桥。在其它实施方案中，可在这些位置的带正电荷和带负 电荷的氨基酸之间形成非共价作用，例如盐桥。在另外的其它实施方案中，在该C-末端部 分(12- 位氨基酸)的保留所需活性的位置插入或取代一个或多个α，α-二取代氨基 酸。例如，16、20、21或对位中的一个、二个、三个或全部位置被α，α - 二取代氨基酸(例 如AIB)取代。通过用电中性基团(例如酰胺或酯)取代C-末端氨基酸的羧酸提供提高的针对GLP-I受体的活性。通过稳定胰高血糖素肽或其类似物的C-末端部分(大约12- 位氨基酸)的 α -螺旋结构的修饰提供提高的针对GLP-I受体的活性。在某些实施方案中，可通过在i和 i+4位置之间或j和j+3位置之间或k和k+7位置之间的两个氨基酸侧链间的共价键形成 分子内桥。在其它实施方案中，可在这些位置的带正电荷和带负电荷的氨基酸之间形成非 共价作用，例如盐桥。在另外的其它实施方案中，在该C-末端部分(1219位氨基酸)的保 留所需活性的位置插入或取代一个或多个α，α - 二取代氨基酸。例如，16、20、21或M位 中的一个、二个、三个或全部位置被α，α-二取代氨基酸(例如AIB)取代。通过在本文所述的20位氨基酸的修饰提供提高的针对GLP-I受体的活性。通过将C-末端延伸肽例如 GPSSGAPPPS(SEQ ID NO :95)或 XGPSSGAPPPS (SEQ ID NO 96)添加到C-末端提供提高的针对GLP-I受体的活性。可通过修饰本文所述的18J8 或四位或18和四位的氨基酸，来进一步提高所述类似物的GLP-I活性。通过将10位的氨基酸更改为芳香族大氨基酸残基(任选Trp)来使GLP-I效能更 为适中地增加。如本文所述，例如通过在7位的氨基酸修饰，通过缺失位于27或28位氨基酸的 C-末端处的一个或多个氨基酸以产生27个或观个氨基酸的肽，或通过其组合，来提供降低 的针对GLP-I受体的活性。通过将GPSSGAPPPS(SEQ ID NO 95)添加到C-末端来提供聚乙二醇化后的活性保
&3 甶ο如本文所证明，通过以下来提供保持的或增加的针对胰高血糖素受体、GLP-I受体 和GIP受体中每一种的活性(与含内酰胺的具有GIP-活性的基于胰高血糖素的类似物比 较)(i)用式IV氨基酸进行16位kr的氨基酸取代
权利要求
1.胰高血糖素(SEQID NO 1)类似物，所述胰高血糖素类似物具有GIP激动剂活性且 含以下修饰(a)赋予GIP激动剂活性的1位氨基酸修饰，(b)选自以下的修饰(i) i和i+4位置的氨基酸侧链之间或j和j+3位置的氨基酸侧链之间的内酰胺桥，其 中 i 为 12、13、16、17、20 或 24，其中 j 为 17 ；和( )所述类似物的16、20、21和M位氨基酸中的一个、二个、三个或全部被α，α - 二 取代氨基酸取代；和(c)1-10个另外的氨基酸修饰；其中所述类似物表现出至少的天然GIP针对GIP受体的活性。
2.权利要求1的类似物，其中所述1位的氨基酸修饰为用缺乏咪唑侧链的氨基酸取代His0
3.权利要求2的类似物，其中所述缺乏咪唑侧链的氨基酸为芳香族大氨基酸。
4.权利要求3的类似物，其中所述芳香族大氨基酸为Tyr。
5.权利要求1-4中任一项的类似物，其中所述内酰胺桥在16和20位氨基酸之间，其中 16和20位氨基酸之一被Glu取代，16和20位氨基酸中的另一个被Lys取代。
6.权利要求1-4中任一项的类似物，其中所述α，α-二取代氨基酸为ΑΙΒ。
7.权利要求1-4和6中任一项的类似物，其中所述16位或20位氨基酸被α，α- 二 取代氨基酸取代。
8.权利要求7的类似物，其中所述20位氨基酸为ΑΙΒ，所述16位氨基酸被带正电荷的氨基酸取代。
9.权利要求8的类似物，其中所述带正电荷的氨基酸为式IV氨基酸
10.权利要求9的类似物，其中所述式IV氨基酸为高Lys、Lys,Orn或2，4_ 二氨基丁 酸(Dab)。
11.权利要求1-10中任一项的类似物，所述类似物包含27J8和四位中的一个、两个 或所有位置的氨基酸修饰。
12.权利要求11的类似物，其中(a)用脂肪族大氨基酸取代27位Met，所述脂肪族大氨基酸任选Leu；(b)用脂肪族小氨基酸取代观位Asn，所述脂肪族小氨基酸任选Ala；(c)用脂肪族小氨基酸取代四位Thr，所述脂肪族小氨基酸任选Gly；或(d)(a)、(b)和(c)中的两个或全部组合。
13.权利要求12的类似物，所述类似物包含27位Leu,28位Ala和29位Gly或Thr0
14.权利要求1-13中任一项的类似物，所述类似物包含四位氨基酸C-末端的1-21个氨基酸的突出端。
15.权利要求14的类似物，其中所述突出端包含SEQID NO 95或96氨基酸序列。
16.权利要求14或15的类似物，其中所述突出端的1-6个氨基酸为带正电荷的氨基酸。
17.权利要求16的类似物，其中所述1-6个带正电荷的氨基酸为式IV氨基酸
18.权利要求17的类似物，其中所述式IV氨基酸为高Lys、Lys、Orn或Dab。
19.权利要求1-18中任一项的类似物，所述类似物包括包含与酰基或烷基共价连接的 侧链的氨基酸，所述酰基或烷基对于天然存在的氨基酸为非天然。
20.权利要求19的类似物，其中连接到所述酰基或烷基的氨基酸为式I、式II或式III氨基酸。
21.权利要求19的类似物，其中所述式I氨基酸为Lys。
22.权利要求19-21中任一项的类似物，其中连接到所述酰基或烷基的氨基酸位于类 似物关于SEQ ID NO 1的10位。
23.权利要求19-21中任一项的类似物，其中当所述类似物包含四位氨基酸C-末端 的1-21个氨基酸突出端时，所述连接到酰基或烷基的氨基酸位于对应于37-43位中任何位置。
24.权利要求23的类似物，其中所述连接到酰基或烷基的氨基酸位于40位。
25.权利要求19-24中任一项的类似物，其中所述酰基或烷基经由间隔物共价连接到 所述氨基酸侧链。
26.权利要求25的类似物，其中所述间隔物长度为3-10个原子。
27.权利要求沈的类似物，其中所述间隔物为氨基酸或二肽。
28.权利要求27的类似物，其中所述间隔物为6-氨基己酸。
29.权利要求27的类似物，其中所述间隔物为选自以下的二肽:Ala-Ala、 β -Ala- β -Ala、Leu-Leu、Pro-Pro 禾口 γ -Glu- y -Glu0
30.权利要求25- 中任一项的类似物，其中所述间隔物和所述酰基的总长为约14-约 28个原子。
31.权利要求19-30中任一项的类似物，其中所述酰基为C12-C18脂肪酰基.
32.权利要求31的类似物，其中所述酰基为C14或C16脂肪酰基。
33.权利要求1-32中任一项的类似物，所述类似物包含选自以下的修饰(a)用 D-Ser、Ala、D_Ala、Gly、N-甲基 4er、AIB、Val 或 α -氨基-N- 丁酸取代 2 位Ser ；(a)用Trp, Lys, Orn, Glu、Phe 或 Val 取代 10 位 Tyr ；(b)酰基与10位Lys连接；(c)用Arg或Ile取代12位Lys;(d)用Glu、Glru高谷氨酸、高半胱磺酸、Thr、Gly或AIB取代16位Ser；(e)用Gln取代17位Arg;(f)用Ala、Ser、Thr 或 Gly 取代 18 位 Arg ；(g)用Ser、Thr、Ala、Lys、瓜氨酸、Arg、Orn 或 AIB 取代 20 位 Gln ；(h)用Glu、高谷氨酸、高半胱磺酸取代21位Asp； ⑴用Ile取代23位Val ；(j)用 Asn、Ser、Thr、Ala 或 AIB 取代 24 位 Gln ；禾口(k)在 2、5、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、24、27、28 和 29 位中的任何位置的保守性取代。
34.胰高血糖素(SEQID NO :1)类似物，所述类似物具有GIP激动剂活性并且包含酰 基，其中所述酰基与间隔物连接，其中(i)所述间隔物与所述类似物10位氨基酸的侧链连接；或( )所述类似物包含在四位氨基酸C-末端的1-21个氨基酸的突出端，所述间隔物与 对应于关于SEQ ID NO 1的37-43位之一的氨基酸侧链连接；其中所述类似物表现出至少的天然GIP针对GIP受体的活性。
35.权利要求34的类似物，所述类似物包含具有以下修饰的SEQID NO :1氨基酸序列(i)赋予GIP激动剂活性的1位氨基酸修饰；和 ( )以下中的至少一种或两种(A)所述类似物包含i和i+4位置的氨基酸侧链之间或j和j+3位置的氨基酸侧链之 间的内酰胺桥，其中i为12、13、16、17、20或24，其中j为17 ；和(B)所述类似物的16、20、21和M位氨基酸中的一个、两个、三个或全部被α，α- 二 取代氨基酸取代；和(iii)至多6个另外的氨基酸修饰。
36.权利要求35的类似物，其中所述类似物包含 (i)用式IV氨基酸进行16位kr的氨基酸取代
37.权利要求34-36中任一项的类似物，所述类似物包含27、观和四位中的一个、两个 或所有位置的氨基酸修饰。
38.权利要求37的类似物，所述类似物包含27位Leu,28位Ala和29位Gly或Thr。
39.权利要求34-38中任一项的类似物，其中所述突出端包含SEQID NO 95或96的氨基酸序列。
40.权利要求34-39中任一项的类似物，其中所述间隔物与式I、式II或式III氨基酸 的侧链连接。
41.权利要求40的类似物，其中所述式I氨基酸为Lys。
42.权利要求34-41中任一项的类似物，其中所述间隔物长度为3-10个原子。
43.权利要求42的类似物，其中所述间隔物为氨基酸或二肽。
44.权利要求43的类似物，其中所述间隔物为6-氨基己酸。
45.权利要求43的类似物，其中所述间隔物为选自以下的二肽:Ala-Ala、 β -Ala- β -Ala、Leu-Leu、Pro-Pro 禾口 γ -Glu- y -Glu0
46.权利要求34-45中任一项的类似物，其中所述间隔物和所述酰基的总长为约14-约 28个原子长。
47.权利要求34-46中任一项的类似物，其中所述酰基为C12-C18脂肪酸。
48.权利要求47的类似物，其中所述酰基为C14或C16。
49.胰高血糖素(SEQID NO 1)类似物，所述类似物具有GIP激动剂活性，所述类似物 含以下修饰(a)赋予GIP激动剂活性的1位氨基酸修饰，(b)i和i+4位置的氨基酸侧链之间或j和j+3位置的氨基酸侧链之间的内酰胺桥，其 中 i 为 12、13、16、17、20 或 24，其中 j 为 17 ；(c)27,28和四位中的一个、两个或所有位置的氨基酸修饰；和(d)1-6个另外的氨基酸修饰；其中所述类似物对GIP受体激活的EC50为约IOnM或更小。
50.权利要求49的类似物，其中所述1位的氨基酸修饰为用缺乏咪唑侧链的氨基酸取 代 His。
51.权利要求49或50的类似物，其中(a)所述1位的氨基酸修饰为用芳香族大氨基酸取代His，所述芳香族大氨基酸任选Tyr ；(b)所述内酰胺桥位于16和20位氨基酸之间，其中16和20位氨基酸之一被Glu取 代，16和20位氨基酸中的另一个被Lys取代；和(c)用脂肪族大氨基酸取代27位Met，所述芳香族大氨基酸任选Leu；(d)用脂肪族小氨基酸取代观位Asn，所述芳香族小氨基酸任选Ala；和(e)用脂肪族小氨基酸取代四位Thr，所述芳香族小氨基酸任选Gly。
52.权利要求49-51中任一项的类似物，所述类似物包含一种或多种以下修饰(a)12位的氨基酸修饰，任选用Ile取代；(b)17和18位的氨基酸修饰，任选用Q取代17位，用A取代18位；(c)在C-末端添加 GPSSGAPPPS (SEQ ID NO 95)。
53.权利要求49-52中任一项的类似物，所述类似物包含一种或多种以下修饰(1)用 D4er、Ala、D_Ala、Gly、N-甲基-Ser、AIB、Val 或 α -氨基-N- 丁酸取代 2 位Ser ；(m)用 Trp, Lys、Orn、Glu、Phe 或 Val 取代 10 位 Tyr ； (η)酰基与10位Lys连接； (ο)用Arg取代12位Lys ；(P)用Glu、Glru高谷氨酸、高半胱磺酸、Thr、Gly或AIB取代16位kr ；(q)用Gln取代17位Arg;(r)用 Ala、Ser、Thr 或 Gly 取代 18 位 Arg ；(s)用 Ala、Lys、瓜氨酸、Arg、Orn 或 AIB 取代 20 位 Gln ；(t)用Glu、高谷氨酸、高半胱磺酸取代21位Asp ；(U)用Ile取代23位Val ；(ν)用 Asn、Ala 或 AIB 取代 24 位 Gln ；和(w)在 2、5、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、24、27、28 和 29 位中的任何位置的保守性取代； 或其任何组合。
54.胰高血糖素(SEQID NO 1)类似物，所述类似物具有GIP激动剂活性，其具有以下 修饰(a)赋予GIP激动剂活性的1位氨基酸修饰；(b)所述类似物的16、20、21和M位氨基酸中的一个、两个、三个或全部被α，α-二 取代氨基酸取代；(c)27,28和四位中的一个、两个或所有位置的氨基酸修饰；和(d)1-6个另外的氨基酸修饰；其中所述类似物对GIP受体激活的EC50为约IOnM或更小。
55.权利要求M的类似物，其中所述1位的氨基酸修饰为用缺乏咪唑侧链的氨基酸取 代 His。
56.权利要求M或55的类似物，其中(a)所述1位的氨基酸修饰为用芳香族大氨基酸取代His，所述芳香族大氨基酸任选Tyr ；(b)所述α，α- 二取代氨基酸为AIB ；(c)用脂肪族大氨基酸取代27位Met，所述脂肪族大氨基酸任选Leu；(d)用脂肪族小氨基酸取代观位Asn，所述脂肪族小氨基酸任选Ala；和(e)用脂肪族小氨基酸取代四位！!!!·，所述脂肪族小氨基酸任选Gly。
57.权利要求M-56中任一项的类似物，所述类似物包含一种或多种以下修饰(a)12位的氨基酸修饰，任选用Ile取代；(b)17和18位的氨基酸修饰，任选用Q取代17位，用A取代18位；(c)在C-末端添加 GPSSGAPPPS (SEQ ID NO 95)。
58.权利要求M-57中任一项的类似物，所述类似物包含一种或多种以下修饰(a)用D-Ser、Ala、D_Ala、GLy, N-甲基 4er、AIB、Val 或 α -氨基-N- 丁酸取代 2 位Ser ；(b)用Trp, Lys, Orn, Glu、Phe 或 Val 取代 10 位 Tyr ；(c)酰基与10位Lys连接；(d)用Arg取代12位Lys；(e)用Glu、Glru高谷氨酸、高半胱磺酸、Thr、Gly或AIB取代16位kr；(f)用Gln取代17位Arg;(g)用Ala、Ser、Thr 或 Gly 取代 18 位 Arg ；(h)用Ala、Lys、瓜氨酸、Arg、Orn 或 AIB 取代 20 位 Gln ；(i)用Glu、高谷氨酸、高半胱磺酸取代21位Asp； (j)用Ile取代23位Val ；(k)用 Asn、Ala 或 AIB 取代 24 位 Gln ；和(1)在 2、5、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、24、27、28 和 29 位中的任何位置的保守性取代； 或其任何组合。
59.胰高血糖素(SEQID NO 1)类似物，所述类似物具有GIP激动剂活性，其具有以下 修饰(a)赋予GIP激动剂活性的1位氨基酸修饰；(b)用式IV氨基酸进行的16位kr的氨基酸取代
60.权利要求59的类似物，其中所述1位的氨基酸修饰为用缺乏咪唑侧链的氨基酸取 代 His。
61.权利要求60的类似物，其中所述缺乏咪唑侧链的氨基酸为芳香族大氨基酸。
62.权利要求61的类似物，其中所述芳香族大氨基酸为Tyr。
63.权利要求59-62中任一项的类似物，其中(b)中所述式IV氨基酸为高Lys、Lys、 Orn 或 2，4- 二氨基丁酸(Dab)。
64.权利要求59-63中任一项的类似物，其中所述α，α二-取代的氨基酸为ΑΙΒ。
65.权利要求59-64中任一项的类似物，其中(i)用脂肪族大氨基酸取代27位Met，所 述脂肪族大氨基酸任选Leu ； (ii)用脂肪族小氨基酸取代观位Asn，所述脂肪族小氨基酸 任选Ala;或(iii)用脂肪族小氨基酸取代四位！!!!·，所述脂肪族小氨基酸任选Gly ；或其 中所述类似物包含(i)、(ii)和(iii)的组合。
66.权利要求59-65中任一项的类似物，所述类似物进一步包含四位氨基酸C-末端的 GPSSGAPPPS (SEQ ID NO 95)或 XGPSSGAPPPS (SEQ ID NO 96)氨基酸序列。
67.权利要求59-66中任一项的类似物，所述类似物包含一种或多种以下修饰(a)用D-Ser、Ala、D_Ala、Gly、N-甲基 4er、ΑΙΒ、Val 或 α -氨基-N- 丁酸取代 2 位Ser ；(b)用Glu取代3位Gln；(c)用包含与酰基或烷基共价连接的侧链的氨基酸取代10位氨基酸Tyr；(d)在所述类似物的C-末端氨基酸添加包含与酰基或烷基共价连接的侧链的氨基酸；(e)用Ile取代12位Lys；(f)用Gln取代17位Arg;(g)用Ala取代18位Arg；(h)用Glu取代21位Asp；和 ⑴用Asn取代M位Gin。
68.权利要求66的类似物，所述类似物包含(a)赋予DPP-IV抗性的2位氨基酸修饰； 和(b)与酰基或烷基共价连接的40位氨基酸。
69.权利要求68的类似物，所述类似物包含连接到M位氨基酸的亲水部分。
70.胰高血糖素(SEQID NO 1)类似物，所述类似物具有GIP激动剂活性，所述类似物 包含(a)赋予GIP激动剂活性的1位氨基酸修饰；和位氨基酸C-末端的1-21个氨基酸的突出端，其中对应于关于SEQ ID NO :1的 37-43位中的任何位置的所述突出端中的至少一个氨基酸被酰化或烷化；其中所述类似物对GIP受体激活的EC50为约IOnM或更小。
71.权利要求70的类似物，其中所述类似物进一步包含以下修饰之一(A)所述类似物包含i和i+4位置的氨基酸侧链之间或j和j+3位置的氨基酸侧链之 间的内酰胺桥，其中i为12、13、16、17、20或对，其中j为17 ；(B)所述类似物的16、20、21和M位氨基酸中的一个、两个、三个或全部被α，α-二 取代氨基酸取代；或(C)所述类似物包含(i)用式IV氨基酸进行16位kr的氨基酸取代
72.权利要求70或71的类似物，所述类似物进一步包含27和观位之一或二者的氨基 酸修饰。
73.权利要求70-72中任一项的类似物，其中所述1位的氨基酸修饰为用缺乏咪唑侧链 的氨基酸取代His。
74.权利要求73的类似物，其中所述缺乏咪唑侧链的氨基酸为芳香族大氨基酸。
75.权利要求74的类似物，其中所述芳香族大氨基酸为Tyr。
76.权利要求70-75中任一项的类似物，其中所述1-21个氨基酸包含GPSSGAPPPS(SEQ ID NO 95)或 XGPSSGAPPPS (SEQ ID NO 96)氨基酸序列，其中 X 为含有关于 SEQ ID NO 95 或96的一种或多种保守性取代的任何氨基酸或氨基酸序列。
77.权利要求76的类似物，其中所述1-21个氨基酸包含GPSSGAPPPS(SEQ ID NO :95) 或XGPSSGAPPPS (SEQ ID NO :96)氨基酸序列，其中X为任何氨基酸。
78.权利要求70-77中任一项的类似物，其中所述酰化或烷化氨基酸为式I、II或III 氨基酸。
79.权利要求78的类似物，其中所述酰化或烷化氨基酸为Lys。
80.权利要求70-79中任一项的类似物，其中所述酰化或烷化氨基酸位于所述类似物 的37、38、39、40、41、42或43位中的任何位置。
81.权利要求80的类似物，其中所述酰化或烷化氨基酸位于所述类似物的40位。
82.权利要求70-81中任一项的类似物，其中所述类似物包含16和20位氨基酸之间的 内酰胺桥，其中16和20位氨基酸之一被Glu取代，16和20位氨基酸中的另一个被Lys取
83.权利要求70-81中任一项的类似物，其中所述类似物包含对16、20、21或对位氨基 酸中的一个、二个、三个或全部的α，α-二取代氨基酸取代，所述α，α - 二取代氨基酸为 ΑΙΒ。
84.权利要求83的类似物，其中所述类似物包含20位ΑΙΒ。
85.权利要求70-81中任一项的类似物，其中所述类似物包含16位的高LyS、LyS、0rn 或2，4- 二氨基丁酸(Dab)和20位AIB。
86.权利要求70-85中任一项的类似物，所述类似物包含一种或多种以下修饰(a)用D4er、Ala、D_Ala、Gly、N-甲基 4er、ΑΙΒ、Val 或 α -氨基-N- 丁酸取代 2 位Ser ；(b)用Glu取代3位Gln；(c)用包含与酰基或烷基共价连接的侧链的氨基酸取代10位氨基酸Tyr；(e)用Ile取代12位Lys；(f)用Gln取代17位Arg;(g)用Ala取代18位Arg；(h)用Glu取代21位Asp；和 ⑴用Asn取代M位Gin。
87.权利要求70-86中任一项的类似物，所述类似物包含赋予DPP-IV抗性的2位氨基酸修饰。
88.权利要求87的类似物，其中所述2位氨基酸选自D-kr、Ala、D_Ala、GLy、N-甲 基-Ser、ΑΙΒ、Val 或 α -氨基-N- 丁酸。
89.权利要求70-88中任一项的类似物，所述类似物包含至多6个另外的氨基酸修饰。
90.胰高血糖素类似物，所述类似物包含SEQID Ν0:227、2^、2^或230中任何一种 氨基酸序列及在四位氨基酸的C-末端的1-21个氨基酸的突出端，其中所述类似物对GIP 受体激活的EC50为约IOnM或更小。
91.权利要求90的类似物，其中所述1-21个氨基酸的突出端包含GPSSGAPPPS(SEQ ID NO 95)或XGPSSGAPPPS(SEQ ID NO :96)氨基酸序列，其中X为任何氨基酸；或包含关于SEQ ID NO 95或96的一个或多个保守性取代的氨基酸序列。
92.权利要求90的类似物，其中所述1-21个氨基酸的突出端包含GPSSGAPPPS(SEQ ID NO 95)或XGPSSGAPPPS (SEQ ID NO :96)氨基酸序列，其中X为任何氨基酸。
93.权利要求90-92中任一项的类似物，其中所述突出端的对应于37-43位的任何位置 的至少一个氨基酸被酰化或烷化。
94.权利要求93的类似物，其中所述酰化或烷化氨基酸位于所述类似物的40位。
95.权利要求90-94中任一项的类似物，其中所述胰高血糖素肽在M位氨基酸与亲水 部分共价连接。
96.权利要求95的类似物，其中所述亲水部分与Lys、Cys,Orn、高半胱氨酸或乙酰 基-苯基丙氨酸共价连接。
97.权利要求95或96的类似物，其中所述亲水部分为聚乙二醇(PEG)。
98.权利要求90-97中任一项的类似物，所述类似物进一步包含至多6个另外的氨基酸 修饰。
99.权利要求98的类似物，所述类似物包含一种或多种以下修饰(a)所述2位氨基酸为0-^^、六13、0413、617力-甲基-561~、六18、￥31或α-氨基-N-丁 酸中的任何一种；(a)所述10 位氨基酸为 Tyr、Trp, Lys、Orn、Glu、Phe 或 Val ；(b)酰基与10位Lys连接；(c)所述12位氨基酸为lie、Lys或Arg；(d)所述16位氨基酸为kr、Glu、Gin、高谷氨酸、高半胱磺酸、Thr、Gly或AIB中的任 一种；(e)所述17位氨基酸为Gln或Arg；(f)所述18位氨基酸为Ala、Arg、Ser、Thr或Gly中的任一种；(g)所述20位氨基酸为Ala、Lys、瓜氨酸、Arg、Orn或AIB或另一α，α - 二取代氨基 酸中的任一种；(h)所述21位氨基酸为Glu、Asp、高谷氨酸、高半胱磺酸中的任何一种；(i)所述23位氨基酸为Val或Ile；(j)所述M位氨基酸为Gin、Asn, Ala或AIB中的任一种；和(k)在 2、5、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、24、27、28 和 29 位中的任何位 置的一种或多种保守性取代。
100.包含选自SEQ ID NO :99-141、144-164、166、192-207、209-221 和 223 的氨基酸序 列的类似物。
101.包含选自SEQID NO :167-169、173-178和225的氨基酸序列的类似物。
102.包含选自SEQID NO :5_94的氨基酸序列的类似物。
103.权利要求53或58的类似物，其中所述酰基经由间隔物与Lys连接。
104.权利要求67-69、86和99中任一项的类似物，其中所述酰基或烷基经由间隔物与 所述氨基酸侧链连接。
105.权利要求70、93和94中任一项的类似物，其中所述关于SEQID NO :1的37-43位 任何位置的酰化或烷化氨基酸经由间隔物与酰基或烷基共价连接。
106.权利要求105的类似物，其中所述酰化或烷化氨基酸位于相对于SEQID NO=I的 40位。
107.权利要求100-102中任一项的类似物，其中当所述类似物包含酰基或烷基时，所 述酰基或烷基经由间隔物与所述类似物连接。
108.权利要求103-107中任一项的类似物，其中所述间隔物长度为3-10个原子。
109.权利要求108的类似物，其中所述间隔物为氨基酸或二肽。
110.权利要求109的类似物，其中所述间隔物为6-氨基己酸。
111.权利要求109的类似物，其中所述间隔物为选自以下的二肽:Ala-Ala、 β -Ala- β -Ala、Leu-Leu、Pro-Pro 禾口 γ -Glu- y -Glu。
112.权利要求103-111中任一项的类似物，其中所述间隔物和所述酰基总长为约 14-约28个原子。
113.权利要求103-112中任一项的类似物，其中所述酰基为C12-C18脂肪酰基。
114.权利要求113的类似物，其中所述酰基为C14或C16脂肪酰基。
115.前述权利要求中任一项的类似物，其中所述类似物对GIP受体激活的EC50为约 InM或更小。
116.前述权利要求中任一项的类似物，其中所述类似物具有野生型GIP(SEQID NO 4) 针对GIP受体活性的至少约4%。
117.前述权利要求中任一项的类似物，其中所述类似物对GLP-I受体激活的EC50为约 InM或更小。
118.前述权利要求中任一项的类似物，其中所述类似物具有GLP-I(SEQ ID NO :2)针 对GLP-I受体活性的至少约4%。
119.前述权利要求中任一项的类似物，其中所述类似物对胰高血糖素受体激活的 EC50为约InM或更小。
120.前述权利要求中任一项的类似物，其中所述类似物具有胰高血糖素针对胰高血糖 素受体活性的至少约20%。
121.除权利要求120外的前述权利要求中任一项的类似物，其中所述类似物包含3位 氨基酸修饰，并具有小于的胰高血糖素针对胰高血糖素受体的活性。
122.除权利要求117和118外的前述权利要求中任一项的类似物，其中所述类似物包 含7位的氨基酸修饰，并具有小于约10%的GLP-I针对GLP-I受体的活性。
123.前述权利要求中任一项的类似物，其中所述胰高血糖素肽在19、20、23，对、27、 32,43位的任何氨基酸位置或C-末端与亲水部分共价连接。
124.权利要求123的类似物，其中所述胰高血糖素肽在27或43位氨基酸与亲水部分 共价连接。
125.权利要求123或IM的类似物，其中所述亲水部分与LyS、CyS、0rn、高半胱氨酸或 乙酰基-苯基丙氨酸共价连接。
126.权利要求123-125中任一项的类似物，其中所述亲水部分为聚乙二醇(PEG)。
127.权利要求1 的类似物，其中所述PEG具有约1，000道尔顿-约40，000道尔顿的分子量。
128.权利要求126的类似物，其中所述PEG具有约20，000道尔顿-约40，000道尔顿的分子量。
129.权利要求123-1 中任一项的类似物，其中所述类似物对GIP受体激活的EC50为 约IOnM或更小。
130.权利要求123-128中任一项的类似物，其中所述类似物具有野生型GIP(SEQID NO 4)针对GIP受体活性的至少约0. 4%。
131.权利要求123-130中任一项的类似物，其中所述类似物对GLP-I受体激活的EC50 为约IOnM或更小。
132.权利要求123-130中任一项的类似物，其中所述类似物具有GLP-I(SEQ ID NO 2) 针对GLP-I受体活性的至少约0. 4%。
133.权利要求123-132中任一项的类似物，其中所述类似物对胰高血糖素受体激活的 EC50为约IOnM或更小。
134.权利要求123-133中任一项的类似物，其中所述类似物具有胰高血糖素针对胰高 血糖素受体活性的至少2%。
135.除权利要求122外的前述权利要求中任一项的类似物，其中所述类似物的GIP效 价在所述类似物的GLP-I效价的约15-倍内。
136.除权利要求121外的前述权利要求中任一项的类似物，其中所述类似物的GIP效 价在所述类似物的胰高血糖素效价的约15-倍内。
137.包含经由接头结合的两个肽的二聚体，其中这两个肽中至少一个为权利要求 1-136中任一项的类似物。
138.权利要求137的二聚体，其中所述二聚体为同二聚体。
139.权利要求137或138的二聚体，其中所述接头选自双官能硫醇交联剂及双官能胺 交联剂。
140.缀合物，所述缀合物与权利要求1-136中任一项的类似物、权利要求137-139中任 一项的二聚体或其组合共价连接。
141.融合肽，所述融合肽包含与第二种肽融合的权利要求1-136中任一项的类似物或 权利要求137-139中任一项的二聚体。
142.药物组合物，所述药物组合物包含权利要求1-136中任一项的类似物、权利要求 137-139中任一项的二聚体、权利要求140的缀合物、权利要求141的融合肽或其组合和可 药用载体。
143.包含权利要求142的药物组合物及将所述药物组合物给予患者的器具的药盒。
144.权利要求143的药盒，其中所述器具包括包含所述药物组合物的注射器。
145.减少增重或诱导减重的方法，所述方法包括以有效降低增重或诱导减重的量给予 有需要的患者权利要求142的药物组合物。
146.治疗糖尿病的方法，所述方法包括以有效降低血糖水平的量给予有需要的患者权 利要求142的药物组合物。
147.诱导肠道临时麻痹的方法，所述方法包括以有效诱导肠道临时麻痹的量给予有需 要的患者权利要求142的药物组合物。
全文摘要
本发明提供表现出除胰高血糖素和/或GLP-I活性外还有GIP激动剂活性的胰高血糖素肽。亦提供包含所述胰高血糖素肽的药物组合物和用所述肽治疗的方法。
文档编号A61K38/00GK102105159SQ200980123349
公开日2011年6月22日 申请日期2009年6月16日 优先权日2008年6月17日
发明者M·陶, R·D·迪马奇 申请人:印第安纳大学研究及科技有限公司