表现出gip受体活性的胰高血糖素类似物的制作方法
【专利摘要】本文提供了胰高血糖素类似物，其在GIP受体表现出高活性，并因此意图用于治疗糖尿病与肥胖症。在示例性实施方案中，本申请的胰高血糖素类似物在GIP受体表现的EC50在纳摩尔或皮摩尔范围内。
【专利说明】表现出GIP受体活性的胰高血糖素类似物
[0001]相关申请的引用
[0002]本申请要求于2010年12月22日提交的美国临时专利申请61/426，285号以及2011年8月3日提交的美国临时专利申请61/514，609号的优先权，通过引用将上述两篇申请整体并入本文。
[0003]通过引用并入电子提交的材料
[0004]将与本文同时提交的计算机可读的核苷酸/氨基酸序列表通过引用整体并入本文，序列表信息如下:190Kb ACII (Text)，文件名为“D0CS-#1756766-vト45700A-SeqListing.txt”，创建于 2011 年 12 月 16 日。
[0005]发明背景
[0006]根据美国糖尿病协会国家糖尿病简报的最新数据，美国有2360万名儿童和成年人患有糖尿病。毎年有160万名年龄在20岁或以上的人被诊断为糖尿病的新病例。根据美国医学协会期刊(Journal of the American Medical Association)最近发表的ー项研究，超过三分之ニ的美国成年人为超重或肥胖(Flegal et al., JAMA303 (3):235-241 (2010))，而这部分人口的三分之一以上为肥胖。
[0007]肠促胰岛素激素、胰高血糖素样肽-1 (GLP-1)和葡萄糖依赖性促胰岛素肽(GIP)是天然存在的肽激素。GLP-1和GIP均以葡萄糖依赖的方式刺激胰岛素合成与分泌，而不会产生低血糖(參见例如 Nauck et al., J.Clin.Endocrinol.Metab.76:912-917 (1993)以及Irwin et al.，Regul.Pept.153:70-76(2009))。
[0008]GLP-1已被证明能有效作为糖尿病的辅助治疗，且与减重相关。然而，目前对以GIP为靶标的疗法仍不清楚的是能否通过拮抗该激素的作用(例如通过GIP受体拮抗作用)或通过模拟或增强GIP的作用而实现成功治疗糖尿病与肥胖症。
[0009]发明简述
[0010]本文提供了肽，其是GIP激动剂肽，意图将其用于治疗有需要的个体，例如患糖尿病和肥胖症的个体。
[0011]天然的胰高血糖素不会活化GIP受体，且通常在GLP-1受体具有天然GLP-1的约1%的活性。在一些实施方案中，所述肽为胰高血糖素类似物，其包含基于天然人胰高血糖素的氨基酸序列(SEQ ID NO:1)的结构，但其与SEQ ID NO:1在ー个或多个位置有所不同，其中该差异或修饰能增强所述类似物在GIP受体的激动剂活性。此类胰高血糖素类似物将在GIP受体具有比天然胰高血糖素更高的激动剂活性，且在某些情况下，高于天然的GIP的激动剂活性。在一些或任何实施方案中，所述GIP激动剂具有至少0.1%的GIP百分比效能。在本申请的某些或任何方面，所述胰高血糖素类似物还在胰高血糖素受体与GLP-1受体之一或二者表现出激动剂活性。因此，本文提供了 GIP激动剂、GIP-GLP-1双功能激动剂、GIP-胰高血糖素双功能激动剂以及GIP-GLP-1-胰高血糖素三功能激动剂。
[0012]在示例性实施方案中，本申请的GIP激动剂肽对于对人GLP-1受体的相对于GIP受体的选择性低于100倍。在一些或任何实施方案中，所述GIP激动剂肽的GIP百分比效能与胰高血糖素百分比效能和/或GLP-1百分比效能相差(高于或低于)20倍或10倍以内。
[0013]在本申请的ー些实施方案中，所述胰高血糖素类似物包含⑴包含咪唑侧链的氨基酸，其位于第I位；(ii)DPP-1V保护性氨基酸，其位于第2位；(iii)包含非天然酰基或烷基的氨基酸，其任选地位于第9、10、12、16、20或37至43位中的任意位置，且任选地，所述非天然酰基或烷基通过间隔物(spacer)连接至所述氨基酸；(iv) a螺旋稳定氨基酸,其位于第16、17、18、19、20或21位中的ー个或多个位置上；以及(V)至多十个(例如至多1、2、
3、4、5、6、7、8或9个)相对于SEQ ID NO:1的另外的氨基酸修饰。在示例性实施方案中，所述胰高血糖素类似物包含(i)包含咪唑侧链的氨基酸，其位于第I位；(ii)DPP-1V保护性氨基酸，其位于第2位，任选地为氨基异丁酸；(iii)包含非天然酰基或烷基的氨基酸，其任选地位于第9、10、12、16、20或37至43位中的任意位置，且任选地，所述非天然酰基或烷基通过间隔物连接至所述氨基酸；(iv) a，a-双取代氨基酸，其位于第20位；以及(V)至多十个(例如至多1、2、3、4、5、6、7、8或9个)相对于SEQ ID NO:1的另外的氨基酸修饰。在其他示例性实施方案中，所述胰高血糖素类似物包含(i)包含咪唑侧链的氨基酸，其位于第I位；(ii)DPP-1V保护性氨基酸，其位于第2位，任选地为氨基异丁酸；(iii)包含非天然酰基或烷基的氨基酸，其任选地位于第9、10、12、16、20或37至43位中的任意位置，且任选地，所述非天然酰基或烷基通过间隔物连接至所述氨基酸；(iv) a螺旋稳定氨基酸，其位于第16至21位中的ー个或多个位置，任选地为第16位，其中所述类似物在第20位不包含a螺旋稳定氨基酸；以及(V)至多十个(例如至多1、2、3、4、5、6、7、8或9个)相对于SEQ ID NO:1的另外的氨基酸修饰。在示例性实施方案中，当所述胰高血糖素类似物缺乏亲水性部分时，所述胰高血糖素类似物表现出至少0.1%的GIP百分比效能(例如至少1%、至少10%、至少20%)。在示例性实施方案中，所述胰高血糖素类似物对人GLP-1受体的相对于GIP受体的选择性低于100倍(例如低于50倍、低于25倍 、低于10倍)。在示例性实施方案中，所述胰高血糖素类似物在GLP-1受体表现出的EC50是其在GIP受体表现出的EC50的100倍以内(例如50倍以内、20倍以内、10倍以内)。
[0014]在本申请中，所有以数字提及的具体氨基酸位置(例如，第28位)是指在天然胰高血糖素(SEQ ID NO:1)中的所述位置或在其任何类似物中的相对应位置处的氨基酸。例如，对于SEQ ID NO:1的第一个氨基酸缺失的胰高血糖素类似物，文中提及“第28位”表示该胰高血糖素类似物的相应第27位。同样地，对于在SEQ ID NO:1的N端之前添加ー个氨基酸的胰高血糖素类似物，文中提及“第28位”表示该胰高血糖素类似物的相应第29位。
[0015]在一些实施方案中，所述GIP激动剂肽包含SEQ ID NO:27-33、35-41、43-46、76-80、83-87、89以及90中的任一氨基酸序列，或SEQ ID NO:48、52、53以及74中的任ー氨基酸序列，或 SEQ ID N0:50、51、54、56、58-60、62-66、68-70、72、73、75、81、82、88 以及 92 中的任一氨基酸序列。在一些实施方案中，所述GIP激动剂肽包含基于母体序列的结构，但与母体序列在ー个或多个位置有所差异，所述母体序列包含SEQ ID NO:27-33、35-41、43-46、76-80、83-87、89以及90中的任一氨基酸序列，或SEQ ID NO:48、52、53以及74中的任ー氨基酸序列，或 SEQ ID N0:50、51、54、56、58-60、62-66、68-70、72、73、75、81、82、88 以及 92 中的任一氨基酸序列，下文中进ー步描述。
[0016]本发明因此提供肽，其包含SEQ ID NO:28的序列、本质上由SEQ ID N0:28的序列组成或由SEQ ID N0:28的序列组成。还提供了肽，其包含SEQ ID N0:37的序列、本质上由SEQ ID NO:37的序列组成或由SEQ ID N0:37的序列组成。还提供了肽，其包含SEQ IDN0:89的序列、本质上由SEQ ID NO:89的序列组成或由SEQ ID N0:89的序列组成。本发明还提供肽，其包含SEQ ID NO: 180的序列、本质上由SEQ ID NO: 180的序列组成或由SEQID NO: 180的序列组成。本发明另外提供肽，其包含SEQ ID NO:31的序列、本质上由SEQ IDNO:31的序列组成或由SEQ ID NO:31的序列组成。
[0017]本发明提供肽，其包含SEQ ID NO: 184的序列:
[0018]HX2X3GTFTSDX10SKYLDX16RX18AX20X21FVQWLX27X28X29GPSS GX35PPPS(SEQ ID NO: 184)
[0019]其中:
[0020]X2 为 AIB ;
[0021 ] X3为Gln或Gln类似物；
[0022]X10为Tyr或与C12至C18酰基或烷基共价连接的氨基酸；
[0023]X16为任何氨基酸，任选地为除Gly、Pro与Ser以外的任何氨基酸；
[0024]X18 为 Arg 或 Ala ；
[0025]X20为带负电荷的氨基酸或电中性的氨基酸，任选地为AIB或Gln ；
[0026]X21为酸性氨基酸，任选地为Asp或Glu ；
[0027]X27 为 Leu、Ala、Nle 或 Met ;
[0028]X28为Ala或酸性氨基酸(任选地为Asp或Glu)；
[0029]X29 为 Ala 或 Gly ；
[0030]X35为Ala或碱性氨基酸(任选地为Arg或Lys)；
[0031]其中，当X28为酸性氨基酸吋，X35为碱性氨基酸；
[0032]其中，当Xltl为Tyr时，所述肽在第40位包含与C12至C18酰基或烷基共价连接的氨基酸，其中，任选地，所述肽在第41位包含Gly，并且其中所述肽的C端氨基酸为酰胺化的
氨基酸。
[0033]本发明还提供肽，其包含具有至多3个相对于SEQ ID NO: 184的氨基酸修饰的SEQID NO: 184的序列，其中所述类似物在人GIP受体、人GLP-1受体以及人胰高血糖素受体中的每ー个表现出激动剂活性。
[0034]本发明还提供了肽，其包含SEQ ID NO: 185的序列:
[0035]HX2QGTFTSDX10SKYLDX16RX18AX20X21FVQWLX27X28X29GPSS GAPPPS(SEQ ID NO: 185)
[0036]其中:
[0037]X2 为 AIB ；
[0038]X10为Tyr或与C12至C18酰基或烷基共价连接的氨基酸；
[0039]X16为Glu、a, a-双取代的氨基酸或Lys ；
[0040]X18 为 Arg 或 Ala ；
[0041]X2。为 AIB 或 Gln;
[0042]X21 为 Asp 或 Glu ；
[0043]X27 为 Leu、Nle 或 Met ；
[0044]X28 为 Ala、Asp 或 Glu ；
[0045]X29 为 Thr 的 Gly ；
[0046]并且[0047]其中，当Xltl为Tyr时，所述肽在第40位包含与C12至C18酰基或烷基共价连接的氨基酸，其中，任选地，所述肽在第41位包含Gly，并且
[0048]其中所述肽的C端氨基酸为酰胺化的氨基酸。
[0049]本发明还提供肽，其包含具有至多3个相对于SEQ ID NO: 185的氨基酸修饰的SEQID NO: 185的序列，其中所述类似物在人GIP受体、人GLP-1受体以及人胰高血糖素受体中的每ー个表现出激动剂活性。
[0050]本发明还提供肽，其包含SEQ ID NO: 186的序列:
[0051]HX2X3GTFTSDX10SKYLDX16RX18AX20X21FVQWLX27X28X29 (SEQ ID NO: 186)
[0052]其中:
[0053]X2 为 AIB ；
[0054]X3为Gln或Gln类似物；
[0055]X10为Tyr或与ClO至C26酰基或烷基共价连接的氨基酸；
[0056]X16为任何氨基酸，任选地为除Gly、Pro以及Ser以外的任何氨基酸；
[0057]X18 为 Arg 或 Ala ；
[0058]X20为带负电荷 的氨基酸或电中性的氨基酸，任选地为AIB或Gln ；
[0059]X21为酸性氨基酸， 任选地为Asp或Glu ；
[0060]X27 为 Leu、Ala、Nle 或 Met ;
[0061 ] X28为Ala或酸性氨基酸(任选地为Asp或Glu)；
[0062]X29 为 Ala、Gly 或 Thr ；并且
[0063]其中所述肽包含任选地位于第10位的与ClO至C26酰基或烷基共价连接的氨基酸，所述肽的C端氨基酸为酰胺化的氨基酸。
[0064]本发明还提供肽，其包含具有至多3个相对于SEQ ID NO: 186的氨基酸修饰的SEQID NO: 186的序列，其中所述类似物在人GIP受体、人GLP-1受体以及人胰高血糖素受体中的每ー个表现出激动剂活性。
[0065]本发明还提供肽，其包含SEQ ID NO: 187的序列:
[0066]HX2QGTFTSDX10SKYLDX16RX18AX20X21FVQWLX27X28X29 (SEQ ID NO: 187)
[0067]其中:
[0068]X2 为 AIB ；
[0069]X10为Tyr或与ClO至C26酰基或烷基共价连接的氨基酸；
[0070]X16为Glu、a, a-双取代的氨基酸或Lys ；
[0071]X18 为 Arg 或 Ala;
[0072]X20为带负电荷的氨基酸或电中性的氨基酸，任选地为AIB或Gln ；
[0073]X21 为 Asp 或 Glu ；
[0074]X27 为 Leu、Ala、Nle 或 Met ;
[0075]X28 为 Ala、Asp 或 Glu ；
[0076]X29 为 Gly 或 Thr ;并且
[0077]其中所述肽包含任选地位于第10位的与C12至C18酰基或烷基共价连接的氨基酸，所述肽的C端氨基酸为酰胺化的氨基酸。
[0078]本发明还提供肽，其包含具有至多3个相对于SEQ ID NO: 187的氨基酸修饰的SEQID NO: 187的序列，其中所述类似物在人GIP受体、人GLP-1受体以及人胰高血糖素受体中的每ー个表现出激动剂活性。
[0079]如本文所述，本发明还提供SEQ ID N0:184、185、186与187中的任意一个的类似物，但X3或第3位的氨基酸为Gln或Gln类似物，或能降低胰高血糖素活性的氨基酸，包括本文中所述的那些氨基酸。在示例性实施方案中，能降低胰高血糖素活性的氨基酸为酸性、碱性或疏水性氨基酸(例如Glu、Orn或Nle)。任选地，位于第3位的氨基酸为Glu。
[0080]此外，本文提供具有GIP激动剂活性的胰高血糖素(SEQ ID NO:1)类似物，其包含:
[0081](a)包含咪唑侧链的氨基酸，其位于第I位；
[0082](b)位于第16位的具有通式IV的氨基酸:
[0083]
【权利要求】
1.胰高血糖素(SEQID NO:1)类似物，其包含: a.包含咪唑侧链的氨基酸，其位于第I位； b.DPP-1V保护性氨基酸，其位于第2位，任选地为AIB ； c.酰基化的氨基酸或烷基化的氨基酸，其位于第9、10、12、16、20或37-43位中的任意位置，任选地，其中所述酰基或烷基通过间隔物连接至所述氨基酸； d.a, a-双取代的氨基酸，其位于第20位；以及 e.至多十个相对于SEQID NO:1的另外的氨基酸修饰， 其中，当所述胰高血糖素类似物缺乏亲水性部分时，所述胰高血糖素类似物表现出至少0.1%的GIP百分比效能，其中，所述胰高血糖素类似物对人GLP-1受体的相对于GIP受体的选择性低于100倍。
2.如权利要求1所述的胰高血糖素类似物，其中，所述a，a-双取代的氨基酸包含Rl和R2，R1和R2中的每ー个与a碳键合，其中所述Rl和R2各自独立地选自任选地用羟基、酰胺、巯基、卤素取代的C1-C4烷基，或Rl及R2与它们所连接的a碳形成环。
3.如权利要求2所述的胰高血糖素类似物，其中位于第20位的a,a-双取代的为AIB。
4.如权利要求1至3中任一项所述的胰高血糖素类似物，其中位于第16位的氨基酸为除AIB以外的a螺旋稳定氨基酸。
5.如权利要求4所述的胰高血糖素类似物，其中位于第16位的氨基酸为带电荷的氨基酸，任选地为带负电荷的 氨基酸或带正电荷的氨基酸。
6.如权利要求5所述的胰高血糖素类似物，其中所述带电荷的氨基酸为Glu或Lys。
7.胰高血糖素(SEQID NO:1)类似物，其包含: a.包含咪唑侧链的氨基酸，其位于第I位； b.DPP-1V保护性氨基酸，其位于第2位，任选地为AIB ； c.酰基化的氨基酸或烷基化的氨基酸，其位于第9、10、12、16、20或37-43位中的任意位置，任选地，其中所述酰基或烷基通过间隔物连接至所述氨基酸； d.a螺旋稳定氨基酸，其位于第16位-第21位中的ー个或多个位置，任选地位于第16位，其中所述类似物在第20位不包含a螺旋稳定氨基酸；以及 e.至多十个相对于SEQID NO:1的另外的氨基酸修饰； 其中当所述胰高血糖素类似物缺乏亲水性部分时，所述胰高血糖素类似物表现出至少0.1%的GIP百分比效能，其中所述胰高血糖素类似物对人GLP-1受体的相对于GIP受体的选择性低于100倍。
8.如权利要求7所述的胰高血糖素类似物，其在第16位包含a螺旋稳定氨基酸，任选地，所述a螺旋稳定氨基酸为带负电荷的氨基酸或a, a-双取代的氨基酸。
9.如权利要求8所述的胰高血糖素类似物，其中所述带负电荷的氨基酸为Glu。
10.如权利要求8所述的胰高血糖素类似物，其中所述a，a-双取代的氨基酸包含Rl和R2，R1和R2中的每ー个与a碳键合，其中所述Rl和R2各自独立地选自任选地用羟基、酰胺、巯基、卤素取代的C1-C4烷基，或Rl及R2与它们所连接的a碳形成环。
11.如权利要求10所述的胰高血糖素类似物，其中所述a，a-双取代的氨基酸为AIB。
12.如权利要求7至11中任一项所述的胰高血糖素类似物，其在第18位包含小的脂肪族氨基酸，任选地为Ala，并且在第17位包含Arg。
13.如权利要求7至12中任一项所述的胰高血糖素类似物，其中与SEQID NO:1相比，所述类似物的第20位未经修饰。
14.如权利要求1至13中任一项所述的胰高血糖素类似物，其包含(i)第29位氨基酸的C端的I至21个氨基酸的延伸，或(ii)所述酰基化或烷基化的氨基酸位于第10、12或16位。
15.如权利要求1至14中任一项所述的胰高血糖素类似物，其中位于第I位的氨基酸为His或His衍生物。
16.如权利要求1至15中任一项所述的胰高血糖素类似物，其中位于第2位的氨基酸为a, a-双取代的氨基酸。
17.如权利要求16所述的胰高血糖素类似物，其中所述a，a-双取代的氨基酸包含Rl和R2，R1和R2中的每ー个与a碳键合，其中所述Rl和R2各自独立地选自任选地用羟基、酰胺、巯基、卤素取代的C1-C4烷基，或Rl及R2与它们所连接的a碳形成环。
18.如权利要求17所述的胰高血糖素类似物，其中位于第2位的a，a-双取代氨基酸为 AIB。
19.如权利要求1至18中任一项所述的胰高血糖素类似物，其包含第29位氨基酸的C端的I至21个氨基酸的延伸。
20.如权利要求19所述的胰高血糖素类似物，其中位于第29位的氨基酸为Gly。`
21.如权利要求19或20所述的胰高血糖素类似物，其中所述延伸包含形成Trp笼结构的氨基酸序列。
22.如权利要求21所述的胰高血糖素类似物，其中所述延伸包含GPSSGAPPPS(SEQ IDNO:5)的氨基酸序列或其保守型取代的序列。
23.如权利要求19或20所述的胰高血糖素类似物，其中所述延伸包含至少ー个带电荷的氨基酸。
24.如权利要求23所述的胰高血糖素类似物，其中所述延伸包含X1-X2的氨基酸序列，其中Xl为带电荷的氨基酸，X2为小的脂肪族氨基酸。
25.如权利要求24所述的胰高血糖素类似物，其中Xl为带正电荷的氨基酸。
26.如权利要求25所述的胰高血糖素类似物，其中Xl为Arg。
27.如权利要求26所述的胰高血糖素类似物，其中所述延伸包含Arg-Gly。
28.如权利要求1至13和15至27中任一项所述的胰高血糖素类似物，其中(i)包含非天然酰基或烷基的氨基酸位于第10位，或(ii)所述胰高血糖素类似物包含第29位氨基酸的C端的I至21个氨基酸的延伸，以及在第37-43位中的任意位置、任选地在第40位包含酰基化的氨基酸或烷基化的氨基酸。
29.如权利要求1至27所述的胰高血糖素类似物，其中所述酰基化的氨基酸或烷基化的氨基酸位于第14位。
30.如权利要求1至29中任一项所述的胰高血糖素类似物，其中所述酰基或烷基连接至包含如通式I (任选地为Lys)、通式II (任选地为Cys)或通式III (任选地为Ser)的结构的氨基酸，其中所述通式1、II以及III分别如下:
31.如权利要求1至29所述的胰高血糖素类似物，其中所述酰基或烷基的氨基酸连接至氨基_Phe或Tyr。
32.如权利要求1至31中任一项所述的胰高血糖素类似物，其中所述酰基或烷基通过长度为3至10个原子的间隔物连接至氨基酸。
33.如权利要求1至32中任一项所述的胰高血糖素类似物，其中所述间隔物为氨基酸或ニ肽。
34.如权利要求33所述的胰高血糖素类似物，其中所述间隔物包含ー个或ニ个酸性氨基酸残基。
35.如权利要求1-34中任一项所述的胰高血糖素类似物，其中所述酰基化的氨基酸或烷基化的氨基酸通过间隔物连接至所述酰基或烷基，其中所述间隔物和所述酰基的总长度为约14至约28个原子。
36.如权利要求1至35中任一项所述的胰高血糖素类似物，其中所述酰基化的氨基酸或烷基化的氨基酸连接至C12至C18脂肪酰基。
37.如权利要求36所述的胰高血糖素类似物，其中所述酰基为C14或C16脂肪酰基。
38.如权利要求1至37中任一项所述的胰高血糖素类似物，其在第27位氨基酸的C端包含至少ー个带电荷的氨基酸。
39.如权利要求38所述的胰高血糖素类似物，其在第28位包含带电荷的氨基酸。
40.如权利要求38或39所述的胰高血糖素类似物，其中所述带电荷的氨基酸为带负电荷的氨基酸。
41.如权利要求40所述的胰高血糖素类似物，其中所述带负电荷的氨基酸为Asp。
42.如权利要求38或39所述的胰高血糖素类似物，其中所述带电荷的氨基酸为带正电荷的氨基酸。
43.如权利要求42所述的胰高血糖素类似物，其中所述带正电荷的氨基酸为通式I的氨基酸:
44.如权利要求43所述的胰高血糖素类似物，其中位于第28位的通式I的氨基酸为Lys0
45.如权利要求1至44中任一项所述的胰高血糖素类似物，其在第27位、第29位或第27位与第29位包含氨基酸修饰。
46.如权利要求45所述的胰高血糖素类似物，其中位于第27位的氨基酸为Leu、Nle,Val 或 Lys0
47.如权利要求45或46所述的胰高血糖素类似物，其中位于第29位的氨基酸为Gly或 Thr0
48.如权利要求1至47中任一项所述的胰高血糖素类似物，其包含以下中的一个或多个: i.位于第I位的DPP-1V保护性氨基酸，； ii.位于第3位的酸性氨基酸，任选地为Glu; iii.位于第7位的Ile； iv.位于第12位的Ile或Arg； V.位于第15位的酸性氨基酸，任选地为Glu ； vi.位于第18位的脂肪族氨基酸，任选地为Ala； vii.位于第21位的酸性氨基酸，任选地为Glu； viii.位于第24位的Asn、Ala或AIB; ix.位于第27位的脂肪族氨基酸,任选地为Ala或Leu或Nle； X.位于第28位的酸性氨基酸，任选地为Glu，或脂肪族氨基酸，任选地为Ala ； xi.位于第29位的脂肪族氨基酸，任选地为Ala; xii.C端酰胺化。
49.如权利要求1至48中任一项所述的胰高血糖素类似物，其包含SEQID NO: 184-199中的任意氨基酸序列。
50.如权利要求1至48中任一项所述的胰高血糖素类似物，其包含SEQID NO:28、29、31、37-41、79、80、89、90、95、130、145-152、155-167、171、176、177、180、203-207、212 以及230中的任意序列。
51.如权利要求50所述的胰高血糖素类似物，其包含SEQID N0:28、37、89、95、130、171以及180中的任意氨基酸序列。
52.肽，其包含如下序列:
(a)SEQID NO:184，
HX2X3GTFTSDX10SKYLDX16RX18AX20X21FVQWLX27X28X29GPSS GX35PPPS(SEQ ID NO: 184) 其中:
X2 为 AIB ； X3为Gln或Gln类似物； X10为Tyr或与C12至C18酰基或烷基共价连接的氨基酸； X16为任何氨基酸，任选地为除Gl y、Pro和Ser以外的任何氨基酸；
X18 为 Arg 或 Ala ； X20为带负电荷的氨基酸或电中性的氨基酸，任选地为AIB或Gln ； X21为酸性氨基酸，任选地为Asp或Glu ；
X27 为 Leu> Ala、Nle 或 Met ； X28为Ala或酸性氨基酸(任选地为Asp或Glu)；
X29 为 Ala 或 Gly ； X35为Ala或碱性氨基酸(任选地为Arg或Lys)； 其中当X28为酸性氨基酸吋，X35为碱性氨基酸； 其中当Xltl为Tyr吋，所述肽在第40位包含与C12至C18酰基或烷基共价连接的氨基酸，其中任选地，所述肽在第41位包含Gly， 其中所述肽的C端氨基酸为酰胺化的氨基酸； 或 (b)具有至多3个相对于SEQID NO: 184的氨基酸修饰的SEQ ID NO: 184，其中所述肽在人GIP受体、人GLP-1受体以及人胰高血糖素受体中的每ー个表现出激动剂活性。
53.如权利要求52所述的肽，其中Xltl为Tyr，所述肽在第40位包含与C12至C18酰基或烷基共价连接的氨基酸，所述肽任选地在第41位包含Gly。
54.如权利要求52或53所述的肽，其中Xltl为与C12至C18酰基或烷基共价连接的氨基酸。
55.如权利要求52至54中任ー项所述的肽，其中X2tl为Gin。
56.如权利要求55所述的肽,其中位于第16位的氨基酸为带负电荷的氨基酸,任选地为 Glu。
57.如权利要求56所述的肽，其中X18为Ala。
58.如权利要求52至54中任ー项所述的肽，其中X2tl为AIB。
59.如权利要求58所述的肽，其中X16为除AIB以外的任何氨基酸。
60.如权利要求52至59中任ー项所述的肽，其中(i)X28为酸性氨基酸，任选地为Asp或G1u，X35为碱性氨基酸，任选地为Arg或Lys ； (ii)X27、X28与X29中仅有ー个是Ala ; (iii)所述肽在C端包含酰胺化的Gly。
61.如权利要求52至60中任ー项所述的肽，其中至多3个氨基酸修饰为保守型取代。
62.肽，其包含如下序列:
(a)SEQID NO:185，
HX2QGTFTSDX10SKYLDX16RX18AX20X21FVQWLX27X28X29GPSS GAPPPS(SEQ ID NO: 185) 其中:
X2 为 AIB ； X10为Tyr或与C12至C18酰基或烷基共价连接的氨基酸； X16为Glu、a , a -双取代的氨基酸或Lys ；
X18 为 Arg 或 Ala ；
X20 为 AIB 或 Gln ；
X21 为 Asp 或 Glu ；
X27 为 Leu、Nle 或 Met ；
X28 为 Ala、Asp 或 Glu ； X29为Thr的Gly ;并且 其中当Xltl为Tyr吋，所述肽在第40位包含与C12至C18酰基或烷基共价连接的氨基酸，其中任选地，所述肽在第41位包含Gly， 其中所述肽的C端氨基酸为酰胺化的氨基酸； 或 (b)具有至多3个相对于SEQID NO: 185的氨基酸修饰的SEQ ID NO: 185，其中所述肽在人GIP受体、人GLP-1受体以及人胰高血糖素受体中的每ー个表现出激动剂活性。
63.如权利要求62所述的肽，其中至多3个氨基酸修饰为保守型取代。
64.肽，其包含:
(a)SEQ ID NO: 186 的序列，
HX2X3GTFTSDX10SKYLDX16RX18AX20X21FVQWLX27X28X29 (SEQ ID NO: 186) 其中:
X2 为 AIB ； X3为Gln或Gln类似物； X10为Tyr或与ClO至C26酰基或烷基共价连接的氨基酸； X16为任何氨基酸，任选地为除Gly、Pro以及Ser以外的任何氨基酸；
X18 为 Arg 或 Ala ； X20为带负电荷的氨基酸或电中性的氨基酸，任选地为AIB或Gln ； X21为酸性氨基酸，任选地为Asp或Glu ；
X27 为 Leu> Ala、Nle 或 Met ； X28为Ala或酸性氨基酸(任选地为Asp或Glu)；
X29 为 Ala、Gly 或 Thr ;并且 其中所述肽包含任选地位于第10位的与ClO至C26酰基或烷基共价连接的氨基酸，所述肽的C端氨基酸为酰胺化的氨基酸； 或 (b)具有至多3个相对于SEQ ID NO: 186的氨基酸修饰的SEQ ID NO: 186，其中所述肽在人GIP受体、人GLP-1受体以及人胰高血糖素受体中的每ー个表现出激动剂活性。
65.如权利要求64所述的肽，其中X2tl为AIB。
66.如权利要求65所述的肽，其中X29为Thr，所述肽不包含GPSSGAPPPS(SEQ IDNO:5)。
67.如权利要求65或66所述的肽，其中X16为除AIB以外的氨基酸。
68.如权利要求64所述的肽，其中X2tl为Gin。
69.如权利要求68所述的肽，其中第16位的氨基酸为带负电荷的氨基酸，任选地为Glu0
70.如权利要求69所述的肽，其中X18为Ala。
71.如权利要求64、65和67至70中任ー项所述的肽，其包含第29位氨基酸的C端的I至21个氨基酸的延伸。
72.如权利要求71所述的肽，其中第29位氨基酸为Gly。
73.如权利要求71或72所述`的肽，其中所述延伸包含氨基酸序列GPSSGAPPPS(SEQ IDNO: 5)或其保守型取代的序列；或其中所述延伸包含序列X1-X2，其中Xl为带电荷的氨基酸，X2为小的脂肪族氨基酸，任选地，Xl为带正电的氨基酸。
74.如权利要求73所述的肽，其中所述带正电的氨基酸为Arg。
75.如权利要求74所述的肽,其中所述延伸包含Arg-Gly或由Arg-Gly组成。
76.如权利要求73所述的肽，其中所述延伸包含氨基酸序列GPSSGAPPPS(SEQ IDNO: 5),随后为Lys或Lys-Gly，其中Lys共价连接至ClO至C26酰基。
77.如权利要求64所述的肽，其包含SEQID NO: 186，其中X2为AIB，X3为Gln，X10为与ClO至C26酰基或烷基共价连接的氨基酸，X18为Arg或Ala，X20为AIB或Gln，X21为Asp或Glu，X29为Gly，C端氨基酸为酰胺化的氨基酸，其中第29位的Gly与GPSSGAPPPS融合，随后为Lys或Lys-Gly，其中Lys共价连接至C10-C26酰基。
78.如权利要求64至77中任ー项所述的肽，其中至多3个氨基酸修饰物为保守型取代。
79.肽，其包含:
(a)SEQ ID NO: 187 的序列，
HX2QGTFTSDX10SKYLDX16RX18AX20X21FVQWLX27X28X29 (SEQ ID NO: 187) 其中:
X2 为 AIB ； X10为Tyr或与ClO至C26酰基或烷基共价连接的氨基酸； X16为Glu、a , a -双取代的氨基酸或Lys ；
X18 为 Arg 或 Ala ； X20为带负电荷的氨基酸或电中性的氨基酸，任选地为AIB或Gln ；
X21 为 Asp 或 Glu ；
X27 为 Leu> Ala、Nle 或 Met ；X28 为 Ala、Asp 或 Glu ； X29为Gly或Thr ；以及 其中所述肽包含任选地位于第10位的与C12至C18酰基或烷基共价连接的氨基酸，所述肽的C端氨基酸为酰胺化的氨基酸； 或 (b)具有至多3个相对于SEQ ID NO: 187的氨基酸修饰的SEQ ID NO: 187，其中所述肽在人GIP受体、人GLP-1受体以及人胰高血糖素受体中的每ー个表现出激动剂活性。
80.如权利要求80所述的肽，其中至多3个氨基酸修饰物为保守型取代。
81.肽，其包含SEQID NO: 188的序列，或具有至多3个相对于SEQ ID NO:188的氨基酸修饰的SEQ ID NO: 188的序列，其中所述肽在人GIP受体以及人GLP-1受体中的每ー个表现出激动剂活性。
82.肽，其包含SEQID NO: 189的序列，或具有至多3个相对于SEQ ID NO: 189的氨基酸修饰的SEQ ID NO: 189的序列，其中所述肽对于人GIP受体以及人GLP-1受体中的每ー个表现出激动剂活性。
83.肽，其包含SEQID NO: 190的序列，或具有至多3个相对于SEQ ID NO: 190的氨基酸修饰的SEQ ID NO: 190的序列，其中所述肽在人GIP受体以及人GLP-1受体中的每ー个表现出激动剂活性。
84.肽，其包含SEQID NO: 191的序列，或具有至多3个相对于SEQ ID NO: 191的氨基酸修饰的SEQ ID NO: 191的序列，其中所述肽在人GIP受体以及人GLP-1受体中的每ー个表现出激动剂活性。
85.肽，其包含SEQID NO: 192的序列，或具有至多3个相对于SEQ ID NO: 192的氨基酸修饰的SEQ ID NO: 192的序列，其中所述肽在人GIP受体以及人GLP-1受体中的每ー个表现出激动剂活性，任选地，所述肽在人胰高血糖素受体表现出激动剂活性。
86.肽，其包含SEQID NO: 193的序列，或具有至多3个相对于SEQ ID NO: 193的氨基酸修饰的SEQ ID NO: 193的序列，其中所述肽在人GIP受体以及人GLP-1受体中的每ー个表现出激动剂活性，任选地，所述肽在人胰高血糖素受体表现出激动剂活性。
87.肽，其包含SEQID NO: 194的序列，或具有至多3个相对于SEQ ID NO: 194的氨基酸修饰的SEQ ID NO: 194的序列，其中所述肽在人GIP受体以及人GLP-1受体中的每ー个表现出激动剂活性，任选地，所述肽在人胰高血糖素受体表现出激动剂活性。
88.肽，其包含SEQID NO: 195的序列，或具有至多3个相对于SEQ ID NO: 195的氨基酸修饰的SEQ ID NO: 195的序列，其中所述肽在人GIP受体以及人GLP-1受体中的每ー个表现出激动剂活性，任选地，所述肽在人胰高血糖素受体表现出激动剂活性。
89.如权利要求52至88中任ー项所述的肽，其中所述C12-C18脂肪酰基或烷基为C14至C16脂肪酰基或烷基，任选地通过间隔物连接。
90.如权利要求52至89中任ー项所述的肽，其中所述与C12至C18酰基或烷基共价连接的氨基酸为与C12至C18酰基或烷基共价连接的Lys或氨基-Phe或Tyr或Cys。
91.如权利要求52至90中任ー项所述的肽，其中所述间隔物为氨基酸或ニ肽，任选地，其中所述间隔物包含ー个或ニ个酸性氨基酸残基。
92.肽，其包含SEQID NO:28的序列。
93.肽，其包含SEQID N0:37的序列。
94.肽，其包含SEQID N0:89的序列。
95.肽，其包含SEQID NO: 171的序列。
96.肽，其包含SEQID NO: 180的序列。
97.具有GIP激动剂活性的胰高血糖素(SEQID NO:1)类似物，其包含: (a)包含咪唑侧链的氨基酸，其位于第I位； (b)通式IV的氨基酸，其位于第16位: 其中n为I至7，其中Rl与R2分别独立地选自H、C1-C18烷基、(C1-C18烷基)OH、(C1-C18 烷基)NH2、(C1-C18 烷基)SH、(C0-C4 烷基)(C3-C6)环烷基、(C0-C4 烷基)(C2-C5杂环)、(C0-C4烷基)(C6-C10芳基)R7以及(C1-C4烷基)(C3-C9杂芳基)，其中R7为H或OH，其中任选地，所述通式IV的氨基酸的侧链包含自由氨基； (c)a，a-双取代的氨基酸，位于第20位； (d)至多十个相对于SEQID NO:1的另外的氨基酸修饰； 其中当所述类似物缺乏亲水性部分时，所述胰高血糖素类似物在GIP受体表现出至少0.1%的天然GIP的活性，其中所述胰高血糖素类似物对人GLP-1受体的相对于GIP受体的选择性低于100倍。
98.如权利要求97所述的胰高血糖素类似物，其中位于第I位的氨基酸为His或His衍生物。
99.如权利要求97或98所述的胰高血糖素类似物，其中(b)中所述通式IV的氨基酸为同型赖氨酸、Lys、Orn或2，4- ニ氨基丁酸(Dab)。
100.如权利要求97至99中任一项所述的胰高血糖素类似物，其中所述a，a-双取代的氨基酸包含Rl和R2，Rl和R2中的每ー个与a碳键合，其中所述Rl和R2各自独立地选自任选地用羟基、酰胺、巯基、卤素取代的C1-C4烷基，或Rl及R2与它们所连接的a碳形成环。
101.如权利要求100所述的胰高血糖素类似物，其中位于第20位的a,a-双取代的氨基酸为AIB。
102.如权利要求97至101中任一项所述的胰高血糖素类似物，其包含以下中的ー个或多个: a位于第2位的DPP-1V保护性氨基酸，任选地为AIB或D-Ser ； b.位于第12位的大的、脂肪族、非极性氨基酸，任选地为Ile； c.位于第17位的除Arg以外的氨基酸，任选地为Gln；d.位于第18位的小的、脂肪族氨基酸，任选地为Ala； e.位于第21位的除Asp以外的氨基酸，任选地为Glu； f.位于第24位的除Gln以外的氨基酸，任选地为Asn或Ala； g.位于第27位的除Met以外的氨基酸，任选地为Leu； h.位于第28位的除Asn以外的氨基酸，任选地为Ala；l.位于第29位的除Thr以外的氨基酸，任选地为Gly； j.第29位氨基酸的C端的I至21个氨基酸的延伸；以及 k.SEQ ID N0:48、52、53以及74中任意所示的氨基酸序列。
103.类似物，其包含具有至多三个相对于母体序列的氨基酸修饰的母体序列，其中所述母体序列为 SEQ ID N0:27-33、35-41、43-46、76-80、83-87、89、90、94-100、102-112、120-124、及127-131中的任意序列，或SEQ ID NO:48、52、53及74中的任意序列，或SEQ IDN0:50、51、54、56、58-60、62-66、68-70、72、73、75、81、82、88、92、114-119、125、126 及 133 中的任意序列，其中所述氨基酸修饰选自: a位于第2位的DPP-1V保护性氨基酸，任选地为AIB或D-Ser ； b.位于第12位的大的、脂肪族、非极性氨基酸，任选地为Ile； c.位于第17位的除Arg以外的氨基酸，任选地为Gln； d.位于第18位的小的、脂肪族氨基酸，任选地为Ala； e.位于第21位的除Asp以外的氨基酸，任选地为Glu； f.位于第24位的除Gln以外的氨基酸，任选地为Asn或Ala； g.位于第27位的除Met以外的氨基酸，任选地为Leu； h.位于第28位的除Asn以外的氨基酸，任选地为Ala； 1.位于第29位的除Thr以外的氨基酸，任选地为Gly； j.第29位氨基酸的C端的I至21个氨基酸的延伸；以及 k.SEQ ID NO:48、52、53以及74中任意所示的氨基酸序列。
104.如前述权利要求中任一项所述的胰高血糖素类似物或肽，其中所述胰高血糖素类似物对人GLP-1受体的相对于GIP受体的选择性低于100倍。
105.如前述权利要求中任一项所述的胰高血糖素类似物或肽，其中所述胰高血糖素类似物在GIP受体的EC50处于其在GLP-1受体的EC50的约50倍内。
106.如前述权利要求中任一项所述的胰高血糖素类似物或肽，其中所述胰高血糖素类似物在GIP受体的EC50处于其在GLP-1受体的EC50的约40倍内。
107.如前述权利要求中任一项所述的胰高血糖素类似物或肽，其中所述胰高血糖素类似物在GIP受体的EC50处于其在GLP-1受体的EC50的约30倍内。
108.如前述权利要求中任一项所述的胰高血糖素类似物或肽，其中所述胰高血糖素类似物在GIP受体的EC50处于其在GLP-1受体的EC50的约20倍内。
109.如前述权利要求中任一项所述的胰高血糖素类似物或肽，其中所述胰高血糖素类似物在GIP受体的EC50处于其在GLP-1受体的EC50的约10倍内。
110.如前述权利要求中任一项所述的胰高血糖素类似物或肽，其中所述胰高血糖素类似物在GIP受体的EC50处于其在GLP-1受体的EC50的约5倍内。
111.如前述权利要求中任一项所述的胰高血糖素类似物或肽，其中所述胰高血糖素类似物表现出至少1%的GIP百分比效能。
112.如权利要求111所述的胰高血糖素类似物或肽，其中所述GIP百分比效能为至少10%。
113.如权利要求112所述的胰高血糖素类似物或肽，其中所述GIP百分比效能大于15%或大于20%。
114.如权利要求113所述的胰高血糖素类似物或肽，其中所述GIP百分比效能为至少50%。
115.如权利要求114所述的胰高血糖素类似物或肽，其中所述GIP百分比效能大于或约为100%。
116.如前述权利要求中任一项所述的胰高血糖素类似物或肽，其中所述胰高血糖素类似物表现出至少1%的GLP-1百分比效能。
117.如权利要求116所述的胰高血糖素类似物或肽，其中所述GLP-1百分比效能为至少 10% O
118.如权利要求117所述的胰高血糖素类似物或肽，其中所述GLP-1百分比效能为至少 50%o
119.如权利要求118所述的胰高血糖素类似物或肽，其中所述GLP-1百分比效能大于或约为100%。
120.如前述权利要求中任一项所述的胰高血糖素类似物或肽，其中所述GIP百分比效能高于或低于GLP-1百分比效能10倍以内。
121.如前述权利要求中任一项所述的胰高血糖素类似物或肽，其中胰高血糖素百分比效能为至少1%。
122.如权利要求121所述的胰高血糖素类似物或肽，其中所述胰高血糖素百分比效能为至少10%。
123.如权利要求122所述的胰高血糖素类似物或肽，其中所述胰高血糖素百分比效能为至少50%。
124.如权利要求123所述的胰高血糖素类似物或肽，其中所述胰高血糖素百分比效能为大于或约为100%。
125.如前述权利要求中任一项所述的胰高血糖素类似物或肽，其中所述GIP百分比效能高于或低于胰高血糖素百分比效能10倍以内。
126.ニ聚体或多聚体，其包含ニ个或更多个前述权利要求中任一项所述的胰高血糖素类似物或肽。
127.缀合物，其包含前述权利要求中任一项所述的胰高血糖素类似物或肽以及缀合部分。
128.如权利要求127所述的缀合物，其中所述胰高血糖素类似物与异源肽类似物融ムロ o
129.药物组合物，其包含前述权利要求中任一项所述的胰高血糖素类似物或肽、权利要求126所述的ニ聚体或多聚体、权利要求127或128所述的缀合物、或以上的组合，以及药学可接受的载体、稀释剂或赋形剂。
130.在有需要的个体中降低体重増加或诱发减重的方法，包括将能有效降低体重増加或诱发减重的量的权利要求129所述的药物组合物给予有需要的患者。
131.如权利要求130所述的方法，其中所述量能有效治疗有需要的个体的肥胖症。
132.治疗糖尿病的方法，包括将能有效降低血液葡萄糖水平的量的权利要求129所述的药物组合物给予有需要的患者。
133.诱导有需要的个体中肠道暂时性麻痹的方法，包括将能有效诱导肠道暂时性麻痹的量的权利要求129所述的药物组合物给予有需要的患者。
134.前述权利要求中任一项所述的胰高血糖素类似物或肽、权利要求126所述的ニ聚体或多聚体、权利要求127或128所述的缀合物或以上的组合在制备用于治疗糖尿病、降低体重增加或诱发减重、或诱导肠道暂时性麻痹的药物中的用途。
135.前述权利要求中任一项所述的胰高血糖素类似物或肽、权利要求126所述的ニ聚体或多聚体、权利要求127或128所述的缀合物或以上的组合在治疗糖尿病或肥胖症、降低体重増加或诱发减重、或诱导肠道暂时性麻痹中的用途。
136.本文所述的 肽，任选地为本文所述的胰高血糖素类似物。
【文档编号】C07K14/605GK103458920SQ201180068157
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2011年12月20日 优先权日:2010年12月22日
【发明者】理查德·D·戴玛尔基, 布赖恩·沃德 申请人:印第安那大学科技研究公司