治疗糖尿病或糖胖病的包括胃泌酸调节素类似物的组合物的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及预防或治疗糖尿病、糖胖病或糖尿病并发症的组合物，该组合物包括 胃泌酸调节素类似物作为活性成分。此外，本发明涉及预防或治疗糖尿病、糖胖病或糖尿病 并发症的方法，该方法包括给予对象药学上有效量的胃泌酸调节素类似物。
【背景技术】
[0002] 近年来，在韩国，来自食物的脂肪摄入由于经济增长和饮食习惯西方化已渐增，并 且由于缺乏运动而引起的代谢疾病如高脂血、肥胖、糖尿病、高血压、动脉硬化和脂肪肝病 已经增加。
[0003] 糖尿病是一种胰岛素分泌不足或不发挥正常功能的代谢疾病（DeFronzo, 1988)。 糖尿病的特征在于血糖水平增加，导致各种状况和症状。在糖尿病的情况下，葡萄糖随尿液 排出。近年来，由于肥胖（尤其是腹部肥胖）的增加，糖尿病的发病率呈爆发性增长。
[0004] 估测2000年世界上的糖尿病患者的数量为1亿7千万，并且预期在2030年达到 3亿7千万。然而，最近的报告显示世界上的糖尿病数量已在2008年达到约3亿5千万 (Danaei等，2011)，因此这远远大于预期。据报告，约80%或更多的2型糖尿病患者肥胖， 而仅小于10%的肥胖患者患有糖尿病（Harris等，1987)。糖尿病和肥胖之间的这种关系是 因为，由于脂肪因子和游离脂肪酸不规律分泌，脂肪酸在β -细胞或胰岛素敏感性组织如 肾脏、肝脏或心脏中积累，产生脂毒性。
[0005] 如果慢性高血糖状况没有得到适当治疗，其会导致身体的各种病理状况。一般，其 增加视网膜病、肾功能障碍、神经病、血管障碍导致的中风、肾脏或心脏疾病、糖尿病、足溃 疡和心血管疾病的风险。这些并发症会降低生活质量，并最终减少糖尿病患者的预期寿命。 因此，为预防糖尿病并发症，有效控制血糖水平非常重要。
[0006] 当前用于控制血糖水平的方法包括生活方式改变（饮食治疗或运动治疗）和药物 治疗。然而，饮食治疗或运动治疗难以严格控制和执行，并且其治疗效果也并不足。因此， 大多数糖尿病患者依靠生活方式改变联合药物控制血糖水平，该药物如胰岛素、胰岛素分 泌刺激剂、胰岛素敏感性增强剂和血糖水平降低剂。
[0007] 通过重组方法生产的胰岛素对于血糖水平不被控制的1型糖尿病患者和2型糖尿 病患者是重要的药物，并且其有利于控制血糖水平。然而，其具有缺点，包括对皮下注射针 的恐惧感、给药困难、低血糖风险和体重增加。
[0008] 美格列奈类（Meglitinides)，作为胰岛素分泌刺激剂，是效果极快的药物，在饭 前服用，包括NovoNorm(瑞格列奈（瑞格列奈））、Fastic (那格列奈（nateglinide))、 Glufast(米格列奈（mitiglinide))等。胰岛素敏感性增强剂的特征在于其在被单独 服用时极少或不引起低血糖，其实例包括甲福明一一双胍类药物、噻唑烷二酮药物如 八￥&]1(113(罗格列酮（1'08181；^320116))、六(31：08([1比格列酮（卩；[081；^320116))等 。
[0009] 最近研发的药物包括基于胰高血糖素样肽-1(刺激胰岛素分泌的激素）研 发的GLP-I激动剂，并且GLP-I激动剂的实例包括艾塞那肽（exenatide)和利拉鲁肽 (Iiraglutide)。另外，DPP-4抑制剂也是最近研发的新药物，其抑制DPP-4 (二肽基肽酶-4) (快速灭活GLP-I的酶）的活性，并且其典型实例包括Januvia (西他列汀（sitagliptin))。 [0010] 然而，据报道这些药物具有副作用，包括肝毒性、胃肠道障碍、心血管疾病和致癌 作用，并且治疗糖尿病的年费用高昂，因此阻碍糖尿病的治疗。事实上，与糖尿病前期和糖 尿病相关的费用2007年在USA达到约2000000亿韩元（Dall等，2010)，并且与肥胖相关的 费用2008年在USA也达到1500000亿韩元（Finkelstein等，2009)。
[0011] 因此，急需研发可用于通过减少体重和有效降低血糖水平治疗糖尿病和糖胖病并 且同时具有较少副作用的药物。
[0012] 作为这种药物的一种选择，胃泌酸调节素近来已受到关注。胃泌酸调节素由前胰 高血糖素（前体）产生，并且是可结合于胰高血糖素样肽-I(GLP-I)和胰高血糖素受体以 执行双重功能的肽。基于这种特征，已基于各种目的对胃泌酸调节素进行研宄，包括治疗肥 胖，糖尿病、高脂血和脂肪肝病。
[0013] 然而，胃泌酸调节素具有下列问题：其应被高剂量给予，因为其具有很短的体内半 衰期，并且其活性不足以用于治疗肥胖、糖尿病、高脂血和脂肪肝病。
[0014] 公开内容
[0015] 技术问题
[0016] 发明人已经研发了与天然胃泌酸调节素相比活性增加的胃泌酸调节素类似物，并 且已经发现，在高脂肪饮食诱导型（HF DI0)小鼠模型和通过瘦蛋白受体突变诱导的糖尿病 小鼠（db/db)模型中，胃泌酸调节素类似物降低血糖水平，提高葡萄糖耐受性，和增加糖基 化血红蛋白（HbAlc)的比例，表明胃泌酸调节素类似物可有效用于治疗糖尿病、糖胖病和 糖尿病并发症，从而完成本发明。
[0017] 技术方案
[0018] 本发明的一个目的是提供预防或治疗糖尿病、糖胖病和糖尿病并发症的组合物， 其包括胃泌酸调节素类似物作为活性成分。
[0019] 本发明的另一目的是提供预防或治疗糖尿病、糖胖病和糖尿病并发症的方法，包 括给予对象药学上有效量的胃泌酸调节素类似物。
[0020] 本发明的再一目的是提供本发明的胃泌酸调节素类似物在制备预防或治疗糖尿 病、糖胖病和糖尿病并发症的药物中的应用。
[0021] 有利效果
[0022] 本发明的胃泌酸调节素类似物与天然胃泌酸调节素相比具有激活GLP-I受体和 胰高血糖素受体的高活性。进一步，本发明的胃泌酸调节素类似物诱导细胞扩张，并增 加胰岛素分泌，从而使由于高热量和高脂肪饮食而增加的血糖水平降低。另外，胃泌酸调节 素类似物导致体重和饮食摄入减少，以提高胰岛素敏感性和允许由于胰岛素抗性而不被控 制的血糖水平保持在正常水平。因此，胃泌酸调节素类似物可有效用于预防或治疗糖尿病 和相关疾病。
[0023] 附图简述
[0024] 图1是显示通过在患有长期（26周）高脂肪饮食诱导的肥胖的小鼠内给予长效胃 泌酸调节素类似物而导致的体重变化的图形图。体重变化以相对于第〇天测量的体重的百 分数表示。
[0025] 图2是显示通过在患有长期（26周）高脂肪饮食诱导的肥胖的小鼠内给予长效胃 泌酸调节素类似物而导致的血糖水平变化的AUC(曲线下方面积）的图形图。
[0026] 图3是显示通过在患有瘦蛋白受体突变诱导的糖尿病的小鼠模型内4周给予长效 胃泌酸调节素类似物而导致的4周体重变化的图形图。
[0027] 图4是显示通过在患有瘦蛋白受体突变诱导的糖尿病的小鼠模型内4周给予长效 胃泌酸调节素类似物而导致的血糖水平变化的AUC(曲线下方面积）的图形图。
[0028] 实施本发明的最佳方式
[0029] -方面，本发明提供预防或治疗糖尿病、糖胖病和糖尿病并发症的组合物，其包括 胃泌酸调节素类似物作为活性成分。
[0030] 如本文所用，术语"胃泌酸调节素"指由前胰高血糖素（胰高血糖素的前体）生成 的肽。在本发明中，胃泌酸调节素意为包括天然胃泌酸调节素和其前体、类似物、片段和变 体。优选地，胃泌酸调节素具有SEQ ID N0:1的氨基酸序列（HSQGTFTSDYSKYLDSRRAQDFVQW LMNTKRNRNNIA)〇
[0031] 如本文所用，术语"胃泌酸调节素变体"是具有不同于天然胃泌酸调节素的氨基酸 序列的一个或多个氨基酸残基并且具有激活GLP-I和胰高血糖素受体的功能的肽。胃泌酸 调节素变体可通过下列中的任一种制备：天然胃泌酸调节素的一些氨基酸的置换、添加、缺 失、修饰或其组合。
[0032] 如本文所用，术语"胃泌酸调节素类似物"指通过天然胃泌酸调节素的一些氨基酸 的添加、缺失或置换而制备并且与天然胃泌酸调节素相比可高度激活GLP-I受体和胰高血 糖素受体的肽、肽衍生物或肽模拟物。
[0033] 如本文所用，术语"胃泌酸调节素片段"指在天然胃泌酸调节素的氨基或羧基端添 加或缺失一个或多个氨基酸的片段，其中添加的氨基酸也可以是非天然存在的氨基酸（例 如，D型氨基酸）。这种胃泌酸调节素片段具有调控体内血糖水平的功能。
[0034] 制备胃泌酸调节素变体、类似物和片段的方法可单独或组合应用。例如，本发明包 括具有不同于天然肽的一个或多个氨基酸、在N-端具有脱氨基的氨基酸残基并且具有激 活GLP-I受体和胰高血糖素受体的功能的肽。
[0035] 本文述及的氨基酸按IUPAC-IUB命名规则缩写如下：
[0036] 丙氨酸A ; 精氨酸R ;
[0037] 天冬酰胺N ; 天冬氨酸D ;
[0038] 半胱氨酸C ; 谷氨酸E ;
[0039] 谷氨酰胺Q ; 甘氨酸G ;
[0040] 组氨酸H ; 异亮氨酸I ;
[0041] 亮氨酸L ; 赖氨酸K ;
[0042] 甲硫氨酸M ; 苯丙氨酸F
[0043] 脯氨酸P ; 丝氨酸S ;
[0044] 苏氨酸T ; 色氨酸W ;
[0045] 酪氨酸Y ; 缬氨酸V。
[0046] 在本发明中，胃泌酸调节素类似物包括任何通过SEQ ID NO :1的氨基酸序列中氨 基酸的置换、添加、缺失或翻译后修饰（例如，甲基化、酰基化、泛素化、或分子内共价结合） 制备并且可激活胰高血糖素和GLP-I受体的肽。在置换或添加氨基酸时，不仅可使用人蛋 白质中常见的20种氨基酸，而且也可使用非典型或非天然存在的氨基酸。非典型氨基酸 的商业来源包括 Sigma_Aldrich、ChemPep Inc.和 Genzyme Pharmaceuticals。包括这些 氨基酸和非典型肽序列的肽可被合成和购自供应商，例如，American Peptide Company或 Bachem (USA)或 Anygen (韩国）。
[0047] 在本发明的【具体实施方式】中，本发明的胃泌酸调节素类似物是包括下式1的氨基 酸序列的新型肽：
[0048] it 1
[0049] R1-X1-X2-GTFTSD-X3-X4-X5-X6-X7-X8-X9-X10-X11-X12-X13-X14-X15-X16-X17-X18-X19-X20-X21-X22-X23-X24-R2
[0050] 其中
[0051] Rl是组氨酸、去氨基-组氨酰基、二甲基-组氨酰基（N-二甲基-组氨酰基）、 β -羟基咪唑并丙酰基、4-咪唑并乙酰基、β -羧基咪唑并丙酰基或酪氨酸；
[0052] Xl是Aib (氨基异丁酸）、d-丙氨酸、甘氨酸、Sar (Ν-甲基甘氨酸）、丝氨酸或d-丝 氨酸；
[0053] X2是谷氨酸或谷氨酰胺；
[0054] X3是亮氨酸或酪氨酸；
[0055] X4是丝氨酸或丙氨酸；
[0056] X5是赖氨酸或精氨酸；
[0057] X6是谷氨酰胺或酪氨酸；
[0058] X7是亮氨酸或甲硫氨酸；
[0059] X8是天冬氨酸或谷氨酸；
[0060] X9是谷氨酸、丝氨酸或α -甲基-谷氨酸或缺失；
[0061] XlO是谷氨酰胺、谷氨酸、赖氨酸、精氨酸或