用于治疗代谢综合征的融合蛋白的制作方法
【专利说明】用于治疗代谢综合征的融合蛋白
[0001] 本发明涉及FGF-21融合蛋白以及包含FGF-21融合蛋白的药物化合物、牵涉FGF 融合蛋白的药物组合物、用途和方法，特别是治疗至少一种代谢综合征和/或动脉粥样硬 化，特别是糖尿病、血脂异常、肥胖症（obesity)和/或多脂（adipositas)。
【背景技术】
[0002] 糖尿病由其临床表现表征，即非胰岛素依赖性或成人发病型（maturity onset form)，也称为2型糖尿病，和胰岛素依赖性或青年发病型（juvenile onset form)，也称为 1型糖尿病。2型糖尿病和潜在肥胖症临床症状的表现通常在超过40的年龄出现。相比之 下，1型糖尿病通常显示更快的疾病发作，通常在30以前。该疾病为人代谢性疾病，在普通 人群中的发病率约为百分之一，其中四分之一为1型糖尿病而四分之三为2型糖尿病。2型 糖尿病的疾病特征为高循环血糖、胰岛素和皮质类固醇水平。
[0003] 目前，存在多种治疗2型糖尿病的药理学方法，其可单独或组合使用，并通过不同 的作用模式发挥作用：
[0004] 1)磺酰脲刺激胰岛素分泌；
[0005] 2)双胍（二甲双胍）通过促进葡萄糖利用、减少肝脏葡萄糖生成并减少肠内葡萄 糖产出发挥作用；
[0006] 3)胰高血糖素样肽-1受体激动剂（GLP-1R激动剂），称作"肠降血糖素模拟物"， 通过胰腺β细胞的葡萄糖依赖性胰岛素分泌发挥作用，并且减缓胃排空。
[0007] 4)〇〇葡糖苷酶（〇(3-8111(3〇81(^86)抑制剂（阿卡波糖、米格列醇）减缓碳水化合物 消化，并因此减缓肠道吸收并降低餐后高血糖；
[0008] 5)噻唑烷二酮类（曲格列酮）增强胰岛素作用，从而促进外周组织中血糖利用； 和
[0009] 6)胰岛素刺激组织葡萄糖利用并抑制肝脏葡萄糖产出。
[0010] 然而，大多数药物功效有限，且无法解决最重要的问题一一β-细胞功能降低和相 关的肥胖。
[0011] 1型糖尿病因胰腺中产生胰岛素的β-细胞的自身免疫性破坏造成，并且特征性 地显示出非常低的或不可测量的血浆胰岛素，伴有升高的胰高血糖素。因为β-细胞分泌 胰岛素，所以特异性针对β -细胞的免疫应答导致1型糖尿病。目前1型糖尿病的治疗方 案试图最小化因天然胰岛素缺乏导致的高血糖。
[0012] 肥胖症为一种在现代社会高度普遍的慢性疾病，并与包括糖尿病、胰岛素抗性、高 血压、高胆固醇血症和冠心病在内的多种医学难题相关。其与糖尿病和胰岛素抗性进一步 高度相关，后者通常伴有高胰岛素血症或高血糖或两者。另外，2型糖尿病与二至四倍冠状 动脉疾病风险相关。
[0013] 成纤维细胞生长因子21 (FGF21或FGF-21)为主要由肝脏产生的新型代谢调节物， 其在肥胖症和2型糖尿病动物模型中发挥有效的抗糖尿病和降脂作用。这种激素有助于 体重调节，并且参与小鼠对营养缺乏（nutritional deprivation)和生酮状态（ketogenic state)的应答。FGF-21代谢作用的主要位点为脂肪组织、肝脏和胰腺。实验性研宄已经显 示，在对糖尿病小鼠和灵长类中施用FGF-21后，糖尿病代偿和血脂障碍有改善（Dostalova 等，2009)。已显示在存在和不存在胰岛素时，FGF21刺激小鼠3T3-L1脂肪细胞中的葡萄糖 吸收，并以剂量依赖的方式减少〇b/ob及db/db小鼠和8周龄的ZDF大鼠中摄食和空腹血 糖、甘油三酯和胰高血糖素水平，如此，这为FGF-21用作治疗糖尿病和肥胖症的疗法提供 了基础（例如参见W003/011213)。
[0014] 成纤维细胞生长因子（FGF)是在发育中的和成体的组织中广泛表达的多肽。FGF 家族目前由FGF-I到FGF-23的23个成员组成。FGF家族成员在脊椎动物物种间的基 因结构和氨基酸序列高度保守。有18种哺乳动物成纤维细胞生长因子（FGF1-FGF10和 FGF16-FGF23)，它们根据序列同源性和种系发生上的差异分为6个亚家族。少数几个未分 配到亚家族的"FGF"，即FGF同源因子（之前称为FGFl 1-FGF14)，与FGF家族具有高度序列 同一性，但不激活FGF受体（FGFR)，因此通常不被认为是FGF家族的成员。
[0015] 尽管大多数FGF充当细胞生长和分化的局部调节物，但最近研宄显示包括 FGF-15/-19、FGF-21和FGF-23在内的FGF-19亚家族成员通过内分泌方式发挥重要的代谢 作用。FGF-19亚家族成员调节多种不受经典FGF影响的生理过程。这些内分泌因子种类广 泛的代谢活性包括调节胆汁酸、碳水化合物和脂质代谢，以及磷酸盐、钙和维生素 D体内稳 态（Tomlinson 等 2002， Holt 等 2003， Shimada 等 2004， Kharitonenkov 等 2005， Inagaki 等 2005, Lundasen 等 2006)。
[0016] FGF-21最初从小鼠胚胎中分离。FGF-21mRNA在肝脏中表达最丰富，在胸腺中表达 程度较少（Nishimura等2000)。人FGF-21与小鼠 FGF-21高度同一（约75%的氨基酸同一 性）。在人FGF家族成员中，FGF-21与FGF-19最相似（约35 %的氨基酸同一性）（Nishimura 等 2000)。FGF-21 没有增殖和致瘤效应（Kharitonenkov 等 2005, Huang 等 2006, Wente 等 2006)，而所述效应对FGF家族的大部分成员很典型（Ornitz和Itoh 2001，Nicholes等， 2002, Eswarakumar 等，2005)。
[0017] 向瘦蛋白缺陷型肥胖ob/ob小鼠、瘦蛋白受体缺陷型db/db小鼠和肥胖ZDF大 鼠施用FGF-21显著地降低了血糖和甘油三酯，减低了空腹胰岛素水平，并且在口服葡萄 糖耐受实验中改善了葡萄糖清除率。在两周的施用过程中，FGF-21没有影响糖尿病或瘦 小鼠和大鼠的食物摄入或体重/构成。重要的是，FGF-21在糖尿病或健康动物中测试 的任何剂量下，或当在转基因小鼠中过表达时，都没有诱导有丝分裂、低血糖或体重增加 (Kharitonenkov等2005)。FGF-21过表达的转基因小鼠对饮食诱导的肥胖症有抗性。
[0018] 向糖尿病恒河猴施用FGF-216周后降低了空腹血浆葡萄糖、果糖胺、甘油三酯、胰 岛素和胰高血糖素（glucagone)水平。重要的是，尽管有显著的降低葡萄糖作用，但在研宄 中没有观察到低血糖。施用FGF-21也显著减少了 LDL胆固醇和增加了 HDL胆固醇，并且相 比小鼠（Kharitonenkov等2005)，轻微但显著地降低了体重（Kharitonenkov等2007) 〇
[0019] 进一步的信息可从下列参考文献中获得：
[0020] I.Dostalova I.等：Fibroblast Growth Factor 21:A Novel Metabolic Regulator With Potential Therapeutic Properties in Obesity/Type 2Diabetes Mellitus.Physiol Res 58:1-7,2009。
[0021] 2. ESWARAKUMAR V. P.等：Cellular signaling by fibroblast growth factor receptors.Cytokine Growth Factor Rev 16:139-149,2005〇
[0022] 3. HOLT J. A.等：Def inition of a novel growth factor-dependent signal cascade for the suppression of bile acid biosynthesis.Genes Dev 17:1581-1591，2003。
[0023] 4. HUANG X.等：Forced expression of hepatocytespecific fibroblast growth factor 21delays initiation of chemically induced hepatocarcinogenesis. Mol Carcinog 45:934-942,2006。
[0024] 5. INAGAKI T.等：Endocrine regulation of the fasting response by PPAR a -mediated induction of fibroblast growth factor 21.Cell Metab 5:415-425, 2007。
[0025] 6. KHARIT0NENK0V A.等：FGF_21as a novel metabolic regulator. J Clin Invest 115:1627-1635,2005。
[0026] 7. KHARIT0NENK0V A.等：The metabolic state of diabetic monkeys is regulated by fibroblast growth factor-21. Endocrinology 148:774-781，2007〇
[0027] 8. LUNdA SEN T.等：Circulating intestinal fibroblast growth factor 19has a pronounced diurnal variation and modulates hepatic bile acid synthesis in man. J Intern Med 260:530