N-末端电荷发生变化的胰岛素分泌肽衍生物的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种以具有增加的促胰岛素分泌活性及降血糖能力的方式变化的胰 岛素分泌肽的衍生物及包含其的药物组合物，本发明的胰岛素分泌肽衍生物的特征在于， 以使胰岛素分泌肽的N-末端电荷具有中性或净负电荷的方式变化。
【背景技术】
[0002] 肽通常因稳定性较低而容易发生变化，且被体内的蛋白质水解酶分解而失去其活 性，而且因大小相对较小而容易通过肾脏去除，因此为了维持包含肽作为药理学活性成分 的医药品在血液中的浓度及效价，需要经常向患者投用肽药物。
[0003] 但是，肽药物大部分是以注射剂形态投用给患者，因此为了维持生理活性肽在血 液中的浓度，需要相应地进行频繁的注射，而这会给患者带来极大的痛苦。为了克服这种问 题，正不断地进行增加肽药物在血液中的稳定性，并长时间较高地持续血液中的药物浓度 而将药效极大化的努力。
[0004] 尤其，这种肽药物的持续型制剂既需要在提高肽药物的稳定性的同时，充分较高 地维持药物本身的效价，又不应对患者引发免疫反应。为此，作为用以使肽药物稳定化且抑 制因蛋白质水解酶引起的分解的方法，不断进行变更对蛋白质水解酶敏感的特定氨基酸序 列的尝试。
[0005] 例如，在发挥减少血液中的葡萄糖浓度的作用，具有2型糖尿病治疗功效的 GLP-I (7-37或7-36酰胺）的情况下，生理活性半衰期非常短为4分钟以下，其原因在于， 因二肽基肽酶（dip印tidyl p印didase IV，DPP IV)产生的GLP-I的第八个（Ala)与第九 个（Asp)氨基酸之间的截断引起的GLP-I效价丧失。为此，开发出以Gly、Leu或D-Ala取 代GLP-I的Ala 8,增加对DPP IV的抵抗性，并且维持原有的生理活性的GLP-I衍生物。另 外，GLP-I的N-末端氨基酸His7对GLP-I的活性而言非常重要，而且是DPP IV的靶向。为 此，将N-末端变化为烷基或酰基、或对His7进行N-甲基化（N-methylation)或α -甲基化 (alpha-methylation)来增加 DPP IV抵抗性，并维持生理活性。但是，在这种情况下，虽确 认到因 DPP IV抵抗性增加而稳定性变良好，但存在使His7变化而成的衍生物的受体亲和 力（receptor affinity)变得极小，在相同浓度下cAMP的分泌能力下降的问题（Gallwitz et al. , Regulatory Peptide 79:93-102, 1999 ；Gallwitz et al. , Regulatory Peptide 86:103-111, 2000)〇
[0006] 另外，在如GLP-I的胰岛素分泌肽中，艾塞那肽-4由His-Gly的序列构成，而并 非由作为DPP IV的基质而发挥作用的GLP-I的序列即His-Ala构成，因此连同对DPP IV 的抵抗性一并具有高于GLP-I的生理活性，从而具有长于GLP-I的体内半衰期。但是，即 便艾塞那肽-4的体内半衰期长于GLP-1，在目前在市场上销售的艾塞那肽-4 (依泽那太， exenatide)的情况下，也需要每天向患者投用两次，而这对于患者而言仍为较大的负担。
[0007] 在这种背景下，本发明人等为了增加胰岛素分泌肽的活性及在血液中的稳定性而 不断进行努力，结果确认到如下事实而完成了本发明：使胰岛素分泌肽的N-末端氨基酸的 电荷变化而成的衍生物呈现出比其天然胰岛素分泌肽更优异的药物动力学、及高于其天然 胰岛素分泌肽的促胰岛素分泌活性。
【发明内容】
[0008] [发明要解决的问题]
[0009] 本发明的目的在于提供一种促胰岛素分泌活性增加，降血糖能力优异的胰岛素分 泌肽衍生物。
[0010] 本发明的另一目的在于提供一种含有所述胰岛素分泌肽衍生物作为有效成分的 糖尿病治疗用药物组合物。
[0011] 本发明的又一目的在于提供一种利用所述胰岛素分泌肽衍生物治疗糖尿病的方 法。
[0012] [解决问题的技术手段]
[0013] 作为用以解决所述问题的一实施方式，本发明提供一种胰岛素分泌肽的N-末端 电荷（charge)发生变化的胰岛素分泌肽衍生物。
[0014] 作为一具体例，本发明提供一种以胰岛素分泌肽的N-末端氨基或氨基酸残基具 有中性电荷（neutral charge)或净负电荷（net negative charge)的方式变化而成的胰 岛素分泌肽衍生物。
[0015] 作为另一具体例，本发明的胰岛素分泌肽衍生物的特征在于，以通过去除或取代 胰岛素分泌肽的N-末端组氨酸残基的α-氨基、或去除α-碳而具有中性或净负电荷的方 式化学变化。
[0016] 作为又一具体例，本发明的胰岛素分泌肽衍生物的特征在于，导入如下化学变化 中的一个以上：去除胰岛素分泌肽的N-末端氨基；以羟基取代所述N-末端氨基；以两个 甲基残基修饰所述N-末端氨基；以羧基取代所述N-末端氨基；去除所述N-末端组氨酸残 基的α -碳，仅保留乙酰基咪唑残基；或去除所述N-末端氨基，且C-末端羧基被丙基酰胺 (propylamide)取代。
[0017] 作为又一具体例，本发明的胰岛素分泌肽衍生物的特征在于，其是胰岛素分泌肽 的N-末端组氨酸残基被选自由脱氨基组氨酰基、二甲基组氨酰基、β -羟基咪唑并丙酰基、 4-咪唑并乙酰基、及β -羧基咪唑并丙酰基构成的群组中的物质取代而成。
[0018] 作为又一具体例，本发明的胰岛素分泌肽衍生物的特征在于，胰岛素分泌肽的 N-末端组氨酸残基被脱氨基组氨酰基取代，且C-末端羧基被丙基酰胺（propylamide)取代 而成。
[0019] 作为又一具体例，本发明的胰岛素分泌肽衍生物的特征在于，胰岛素分泌肽对 GLP-I受体具有亲和力。
[0020] 作为又一具体例，本发明的胰岛素分泌肽衍生物的特征在于，胰岛素分泌肽为以 序列号：1表不的GLP-1、以序列号：2表不的艾塞那肽-4、以序列号：3表不的艾塞那肽-3、 以序列号：5表示的胃泌酸调节素、以序列号：6表示的GIP、或它们的类似物。
[0021] 作为又一具体例，本发明的胰岛素分泌肽衍生物的特征在于，因 N-末端电荷的变 化而对GLP-I受体具有比天然胰岛素分泌肽增加的解离常数（Kd)。
[0022] 作为又一具体例，本发明的胰岛素分泌肽衍生物的特征在于，GLP-1、艾塞那肽-4、 艾塞那肽-3、胃泌酸调节素、GIP、或它们的类似物的N-末端组氨酸残基被脱氨基组氨酰 基、二甲基组氨酰基、β -羟基咪唑并丙酰基、4-咪唑并乙酰基、或β -羧基咪唑并丙酰基取 代。
[0023] 作为又一具体例，本发明的胰岛素分泌肽衍生物的特征在于，GLP-1、艾塞那肽-4、 艾塞那肽-3、胃泌酸调节素、GIP、或它们的类似物的N-末端组氨酸残基被脱氨基组氨酰基 取代，且C-末端羧基被丙基酰胺取代。
[0024] 作为又一具体例，本发明的胰岛素分泌肽衍生物的特征在于，选自由去除艾塞那 肽-4的N-末端氨基的脱氨基组氨酰基-艾塞那肽-4 (desamino-histidyl-exendin-4);以 羟基取代艾塞那肽-4的N-末端氨基的β -羟基咪挫并丙酰基-艾塞那肽-4 (beta-hydroxy imidazopropionyl-exendin-4);以羧基取代艾塞那肽-4的N-末端氨基的β -羧基咪挫 并丙酰基-艾塞那肽_4 (beta-carboxyimidazopropionyl-exendin-4);以两个甲基残基修 饰艾塞那肽-4的N-末端氨基的二甲基组氨酰基-艾塞那肽-4(dimethyl-histidyl_exend in-4);及去除作为艾塞那肽-4的第一个氨基酸的组氨酸的α-碳的咪唑并乙酰基-艾塞 那肽 _4(imidazoacetyl-exendin_4)构成的群组。
[0025] 作为又一具体例，本发明的胰岛素分泌肽衍生物的特征在于，其为去除艾塞那 肽-4的N-末端氨基，且其C-末端羧基被丙基酰胺取代而成的DA-艾塞那肽-4-丙基-酰 胺（DA-Exendin-4-propyl-amide)〇
[0026] 作为另一实施方式，本发明提供一种包含如上所述的N-末端的电荷发生变化的 胰岛素分泌肽衍生物作为有效成分的糖尿病治疗用药物组合物。
[0027] 作为又一实施方式，本发明提供一种将如上所述的N-末端的电荷发生变化的胰 岛素分泌肽衍生物按照治疗有效量投用给需要其的受试者的治疗受试者糖尿病的方法。
[0028] [发明效果]
[0029] 本发明的N-末端电荷发生变化的胰岛素分泌肽衍生物可从GLP-I受体迅速解 离而防止因所述受体引起的胰岛素分泌肽的清除（clearance)，可更少地引起脱敏作用 (desensitization)。另外，本发明的N-末端电荷发生变化的胰岛素分泌肽衍生物因对所 述GLP-I受体的结合力的变化而呈现出比天然胰岛素分泌肽增加的促胰岛素分泌活性及 在生物体内（in vivo)的降血糖能力，从而可非常有用地使用在糖尿病的治疗中。
【附图说明】