专利名称：新化合物及其对摄食行为的作用的制作方法
技术领域：
本申请涉及制剂控制食欲、摄食、食物摄取、能量消耗和卡路里摄取的用途，特别是在肥胖领域。
背景技术：
根据全国健康和营养调查(NHANES III，1988到1994)，在美国有三分之一到二分之一的男性和女性超重。在美国，20岁以上的人中，百分之六十的男性和百分之五十一的女性超重或肥胖。此外，美国有很大比例的儿童超重或肥胖。
肥胖的原因是复杂且多因素的。越来越多的证据表明，肥胖不是单纯的自我调控的问题，而是涉及食欲调节和能量代谢的复杂障碍。此外，肥胖与人群中发病率和死亡率增加相关的多种病症有关。尽管肥胖的病因没有被明确确定，但遗传、代谢、生化、文化和心理因素被认为参与其中。通常，肥胖被描述为体内脂肪过量使自身健康产生风险的病症。强有力的证据表明，肥胖与发病率和死亡率增加有关。疾病风险例如心血管病风险和II型糖尿病风险随着身体质量指数(BMI)的增加而独立地增加。事实上，这种风险可以量化为BMI在24. 9以上每增加I,女性患心脏病的风险增加百分之五,男性患心脏病的风险增加百分之七(见 Kenchaiah et al. , N. Engl. J. Med. 347:305, 2002;Massie, N. Engl.J. Med. 347:358，2002 )。此外，有大量证据表明肥胖者的体重减轻可以降低重要的疾病风险因素。即使是少量的体重减轻，例如超重和肥胖成年人初始体重的10%，也与疾病风险因素例如闻血压、闻血脂和闻血糖的降低有关。尽管节食和锻炼提供了减少体重增加的简单方法，但是超重和肥胖个体通常不能充分地控制这些因素以有效地减少体重。药物治疗是可用的；美国食品药品管理局(Foodand Drug Administration)已经批准了数种减少体重药物,它们可以被用作全面减少体重方案的一部分。然而，这些药物很多具有严重的副作用。当微创治疗方法失败且患者处于肥胖相关的发病率和死亡率高风险时，减少体重手术成了临床重度肥胖症患者反复权衡的选择。然而，这些治疗法具有高风险，只适用于有限的患者。不仅仅肥胖者希望减少体重。体重在推荐范围内的人例如在推荐范围内上部分的人也可能希望减少他们的体重，以使之接近于理想体重。因此，仍然需要可以用于超重受试者和肥胖受试者有效减少体重的制剂。W003/026591公开了将肽YY (下文称为PYY)或其激动剂外周给予受试者导致了食物摄取减少、卡路里摄取减少、食欲降低和能量代谢改变。它公开了所述PYY或其激动剂优选为N末端缺失的PYY分子PYY 3-36NH2。本发明基于这样的发现，即也可以将其中具体氨基酸残基缺失和/或置换的PYY类似物给予受试者，目的是造成食物摄取减少、卡路里摄取减少、食欲降低和能量代谢改变。在很多情况下，本发明的类似物比天然的PYY呈现出提高的效力和/或更长的作用持续时间和/或更小的副作用
发明内容
本发明一方面提供了一种含有式(I)表示的氨基酸序列的PYY类似物Xaa2-I Ie-Xaa4-Pro-Xaa6-Ala-Pro-Gly-Glu-Asp-Ala-Ser-Pro-Glu-Xaa16-Xaa17-Xaa18-Xaa19-Tyr-Xaa21-Xaa22-Ala-Leu-Xaa25-His-Tyr-Leu-Asn-Xaa30-Val-Thr-ATg-Gln-Arg-Tyr-NH2[SEQ ID NO. 1]
⑴其中Xaa2 选自 Pro 和 Gly ；Xaa4 选自 Arg、His、Lys 和 Orn ；Xaa6 选自 Asp、Glu、His、Lys> Ser、Thr 和 Val ；Xaa16 选自 Asn、Asp、Gln 和 Glu ;Xaa17 选自 lie、Leu 和 Val ；Xaa18 选自 Ala、Asn、Asp 和 Val ；Xaa19 选自 Arg 和 His ；Xaa21 选自 His、Phe、Trp 和 Tyr ；Xaa22 选自 Ala、lie、Leu 和 Val ;Xaa25 选自 Arg、Gln 和 His ；Xaa30 选自 Arg、His、Leu 和 Lys ；或这样的化合物，所述化合物为所述PYY类似物的变体和/或衍生物；或所述PYY类似物的盐和/或溶剂合物，包括所述变体和/或衍生物的盐，以及所述变体和/或衍生物和/或盐的溶剂合物，这样氨基酸序列的变体，即该序列除了具有Xaa2、Xaa4、Xaa6、Xaa16、Xaa17、Xaa18、Xaa19、Xaa21、Xaa22、Xaa25和Xaa3°之外还具有最多两个氨基酸被不同的氨基酸置换。本发明又一方面提供了本发明的PYY类似物用作药剂。本发明又一方面提供了含有本发明的PYY类似物、可药用载体和可选的其他治疗成分的药物组合物。本发明又一方面提供了本发明的PYY类似物或含有本发明的PYY类似物的药物组合物，用于治疗代谢障碍。本发明另一方面提供了本发明的PYY类似物或含有本发明的PYY类似物的药物组合物，用于降低受试者食欲、用于减少受试者食物摄取，或者用于减少受试者卡路里摄取。本发明又一方面提供了一种治疗疾病或者障碍或者其他不希望的生理状态的方法，包括皮下给予本发明的PYY类似物或含有本发明的PYY类似物的药物组合物。本发明还提供了一种用于治疗需要治疗的受试者的代谢障碍的方法，包括向所述受试者给予本发明的PYY类似物或含有本发明的PYY类似物的药物组合物。本发明还提供了本发明的PYY类似物用于制备可用于治疗代谢障碍的药剂的用途。本发明还提供了本发明的PYY类似物用于制备用于降低受试者食欲、减少受试者食物摄取或减少受试者卡路里摄取的药剂的用途。
图I示出了如实施例I中所述的本发明PYY类似物的氨基酸序列(类似物No. I到No. 26)，这些PYY类似物的结合实验的结果，以及其中本发明的这些PYY类似物对小鼠食欲抑制效应与天然PYY 3-36NH2相比较的实验结果。图2到6示出了实施例2到6中所述的动物摄食研究的结果。图7到8示出了实施例7a中所述的大鼠药物代谢动力学研究的结果。图9示出了实施例8中所述的动物摄食研究的结果。图10到13示出了实施例9中所述的动物摄食研究的结果。图14示出了实施例10中所述的动物摄食研究的结果。
图15到26示出了实施例11中所述的体外溶解度实验的结果。图27示出了实施例12中所述的大鼠药物代谢动力学研究的结果。图28及之后的图示出了实施例7b中所述的大鼠药物代谢动力学研究的结果。序列表使用标准的氨基酸缩写示出了本申请中列出的氨基酸序列。图I中给出的具体序列涉及本发明的具体优选实施方案。定义为方便审阅本公开的各实施方案，提供对以下具体术语的解释动物活的多细胞脊椎动物，该类别包括例如哺乳动物和鸟类。术语哺乳动物包括人和非人哺乳动物。类似地，术语“受试者”包括人和兽受试者。食欲对食物的本能欲望或向往。在一个实施方案中，食欲可以通过观察以评估对食物欲望进行测量。食欲增加通常会导致摄食行为的增加。食欲抑制药减少对食物欲望的化合物。市售的食欲抑制药包括但不限于安非拉酮(二乙胺苯酮)、苯丁胺、马吲哚和苯丙醇胺、芬氟拉明、右旋芬氟拉明和氟西汀。身体质量指数(BMI):用于测量身体质量的数学式，有时也称作克托莱指数。BMI用体重(kg)除以身高2 (m2)进行计算。对于男性和女性公认“正常”的现行标准是BMI为20-24. 9kg/m2。在一个实施方案中，BMI大于25kg/m2可用于鉴定肥胖受试者。I级肥胖对应于的BMI为25-29. 9kg/m2 ；II级肥胖对应的BMI为30_40kg/m2 ；III级肥胖对应的BMI大于 40kg/m2 (Jequier,Am. J Clin. Nutr. 45:1035-47，1987)。理想的体重随着物种或者个体的身高、体格、骨骼结构和性别的不同而改变。保守置换在多肽中，氨基酸残基被其他生物性质类似的残基替换。术语“保守变异”还包括用取代的氨基酸——即氨基的一个或多个原子被其他原子或基团替换——代替亲本氨基酸，条件是用所述取代的多肽产生的抗体也与所述未取代的多肽发生免疫反应。糖尿病由于缺乏内源性胰岛素和/或胰岛素敏感性缺陷而导致的细胞不能运输内源的葡萄糖穿过细胞膜。糖尿病是由于胰岛素分泌不足或靶组织的胰岛素抗性导致的碳水化合物、蛋白和脂肪代谢受损的慢性综合征。它以两种主要形式发生胰岛素依赖型糖尿病(IDDM，I型)和非胰岛素依赖型糖尿病(NIDDM，II型)，这两种糖尿病有不同的病因、病理、遗传、发病年龄和治疗法。这两种主要类型的糖尿病特点都是不能以控制葡萄糖稳态需要的量和准确时间送递胰岛素。I型糖尿病或称作胰岛素依赖型糖尿病(IDDM)是由于P细胞被破坏引起的，e细胞被破坏导致内源性胰岛素水平不足。II型糖尿病或称作非胰岛素依赖型糖尿病是由于身体对胰岛素敏感性缺陷和胰岛素产生的相对不足二者引起的。食物摄取量个体消耗的食物量。食物摄取量可以通过体积或重量来衡量。例如，食物摄取量可以是个体消耗食物的总量。或者，食物摄取量可以是所述个体的蛋白质、月旨肪、碳水化合物、胆固醇、维生素、矿物质或任何其他食物组分的量。“蛋白质摄取量”是指个体消耗蛋白质的总量。类似地，“脂肪摄取量”、“碳水化合物摄取量”、“胆固醇摄取量”、“维生素摄取量”和“矿物质摄取量”是指个体消耗的脂肪、碳水化合物、胆固醇、维生素或矿物质的量。超极化细胞的膜电位下降。抑制性神经递质通过超极化可抑制神经冲动的传输。这种超极化被称为抑制性突触后电位(IPSP)。虽然细胞的阈值电压是不带电荷的，超极化的细胞需要更强的兴奋性刺激以达到阈值。正常的日常饮食给定物种的个体的平均食物摄取量。正常的日常饮食可以以卡路里摄取量、蛋白摄取量、碳水化合物摄取量和/或脂肪摄取量来表示。人的正常的日常饮 食通常包括如下约2000、约2400或者约2800到显著更多的卡路里。此外，人的正常的日常饮食通常包括约12g到约45g的蛋白质、约120g到约610g的碳水化合物和约Ilg到约90g的脂肪。低卡路里饮食不超过约85%的人个体的正常卡路里摄取量，优选不超过约70%的人个体的正常卡路里摄取量。在动物中，卡路里和营养物需要量基于动物的物种和大小而变化。例如，对于猫，每磅的总卡路里的摄取量以及蛋白质、碳水化合物和脂肪的百分比分布随猫的年龄和生殖状态而改变。然而，对于猫的一般标准是40卡/磅/天(18.2卡/kg/天)。约30%到约40%应是蛋白质，约7%到约10%应来自碳水化合物，约50%到约62. 5%应来自于脂肪摄取物。本领域技术人员容易鉴定任何物种的个体的正常日常饮食。肥胖其中过量身体脂肪可能使人处于健康风险的病症(见Barlow andDietz,Pediatrics 102:E29, 1998;National Institutes of Health, NationalHeart, Lung, and Blood Institute (NHLBI)，Obes. Res. 6 (suppl. 2) : 51S-209S，1998)。过量身体脂肪是由于能量摄取和能量消耗的不平衡导致。例如，身体质量指数(BMI)可用于评估肥胖。在一个常用的惯例中，BMI为25. Okg/m2到29. 9kg/m2是超重，而BMI为30kg/m2或大于30kg/m2是肥胖。另一个惯例中，用腰围评估肥胖。在该惯例中，男性腰围在102cm或大于102cm被认为是肥胖，而女性腰围在89cm或大于89cm被认为是肥胖。有力的证据表明，肥胖影响个体的发病率和死亡率。例如，肥胖个体患心脏病、非胰岛素依赖型(II型)糖尿病、高血压、中风、癌症(例如子宫内膜癌、乳腺癌、前列腺癌和结肠癌)、血脂异常、胆囊疾病、睡眠呼吸暂停、生育能力下降、骨关节炎等的风险增加(见Lyznicki et al. , Am. Fam.Phys. 63:2185，2001)。超重个体体重超过其理想体重。超重的个体可以肥胖，但不一定肥胖。例如，超重个体是任何希望减少其体重的个体。在一个惯例中，超重个体是BMI为25. Okg/m2到29. 9kg/m2 的个体。聚乙二醇化的和聚乙二醇化使聚亚烷基二醇优选活性的聚亚烷基二醇反应以形成共价键的过程。可以使用促进剂，例如氨基酸如赖氨酸。尽管“聚乙二醇化”通常使用聚乙二醇或其衍生物例如甲氧基聚乙二醇来进行，但是该术语在本文中不限于使用甲氧基聚乙二醇，而还包括使用其他可用的聚亚烷基二醇例如聚丙二醇。pi :pl是等电点的缩写。有时使用另一种缩写IEP。它是在其下具体的分子在不带净电荷的pH值。在低于其pi的pH下，蛋白质或肽带净正电荷。在高于其pi的pH下，蛋白质或肽带净负电荷。蛋白质和肽可以依据各自的等电点利用被称为等点聚焦的技术分离，这种技术利用了聚丙烯酰胺凝胶中包含的PH梯度的电泳方法。肽YY (PYY):本文所用的术语PYY是指肽YY多肽，是由小肠下部(回肠)和结肠衬里的细胞分泌至血液的激素。多种物种的天然野生型PYY序列如表I所示。表I :多个物种的PYY序列
权利要求
1.一种PYY类似物，含有式(I)表示的氨基酸序列Xaa2-I Ie-Xaa4-Pr O-Xaa6-A Ia-Pr o-G Iy-G I u-Asp-A Ia-Ser-Pr o-G I U-Xaa16-Xaa17-Xaal8-Xaai9-Tyr-Xaa2i-Xaa22-Ala-Leu-Xaa25-His-Tyr-Leu-Asn-Xaa30-Val-Thr-Arg-Gln_Arg_Tyr_NH2(I)[SEQ ID NO. 1] 其中Xaa2 选自 Pro 和 Gly ；Xaa4 选自 Arg、His、Lys 和 Orn ； Xaa6 选自 Asp、Glu、His、Lys、Ser、Thr 和 Val ；Xaa16 选自 Asn、Asp、Gln 和 Glu ；Xaa17 选自 lie、Leu 和 Val ；Xaa18 选自 Ala、Asn、Asp 和 Val ；Xaa19 选自 Arg 和 His ；Xaa21 选自 His、Phe、Trp 和 Tyr ；Xaa22 选自 Ala、lie、Leu 和 Val ；Xaa25 选自 Arg、Gln 和 His ；Xaa30 选自 Arg、His、Leu 和 Lys ； 或这样的化合物，所述化合物为所述PYY类似物的的变体和/或衍生物；或所述PYY类似物的盐和/或溶剂合物，包括所述变体和/或衍生的盐，以及所述变体和/或衍生物和/或盐的溶剂合物， 这样的氨基酸序列的变体，即该序列除可具有Xaa2、Xaa4、Xaa6. Xaa16. Xaa17. Xaa18.Xaa19、Xaa21、Xaa22、Xaa25和Xaa3°之外还具有最多两个氨基酸被不同的氨基酸置换。
2.权利要求I所述的PYY类似物，其中Xaa16是Glu。
3.权利要求2所述的PYY类似物，其中Xaa25是Arg。
4.权利要求1、2或3所述的PYY类似物，其中 Xaa2 是 Pro ；Xaa4 是 Lys ;Xaa6 选自 Glu 和 Ser ；Xaa17 是 Leu ；Xaa18 是 Asn ；Xaa21 是 Tyr ；Xaa22 是 Ala ； Xaa3。选自 His、Leu 和 Lys。
5.权利要求1、2或3所述的PYY类似物，其中 Xaa2 是 Pro ；Xaa4 是 His ；Xaa6 是 His ;Xaa17 是 Leu ；Xaa18 是 Asn ；Xaa21 是 Tyr ；Xaa22 是 Ala ；Xaa3。是 HiS。
6.权利要求4或5所述的PYY类似物，其中Xaa19是His。
7.权利要求6所述的PYY类似物，其中Xaa3°是His。
8.权利要求7所述的PYY类似物，其中Xaa6是Glu。
9.权利要求I到8中任一项所述的PYY类似物，所述PYY类似物是已经通过选自如下的一种或多种方法修饰的衍生物酰胺化、糖基化、氨甲酰化、酰化、硫酸化、磷酸化、环化、脂质化和聚乙二醇化。
10.权利要求I到9中任一项所述的PYY类似物，所述PYY类似物是为融合蛋白的衍生物。
11.权利要求10中所述的PYY类似物，所述PYY类似物通过重组方法产生。
12.权利要求10中所述的PYY类似物，所述PYY类似物通过合成方法产生。
13.权利要求I到12中任一项所述的PYY类似物，所述PYY类似物用作药剂。
14.含有权利要求I到12中任一项所述的PYY类似物和可药用载体以及任选的其他治疗成分的药物组合物。
15.权利要求14所述的药物组合物。所述药物组合物存于注射器或用于皮下给予人的其他给药装置中。
16.一种治疗或预防疾病、障碍或其他不希望生理状态的方法，包皮下给予权利要求I到12中任一项限定的PYY类似物或者权利要求15或14中限定的药物组合物。
17.权利要求I到12中任一项所述的PYY类似物或者权利要求14或15中所述的药物组合物，用于治疗肥胖或糖尿病。
18.权利要求I到12中任一项所述的PYY类似物或者权利要求14或15中所述的药物组合物，用于降低受试者食欲、减少受试者食物摄取或减少受试者卡路里摄取。
19.一种在需要治疗的受试者中治疗肥胖或糖尿病的方法，包括向所述受试者给予权利要求I到12中任一项所述的PYY类似物或者权利要求14或15所述的药物组合物。
20.权利要求18或19所述的方法，其中所述受试者超重。
21.权利要求18或19所述的方法，其中所述受试者肥胖。
22.权利要求18或19所述的方法，其中所述受试者有糖尿病。
23.权利要求17到22任一项所述的方法，其中所述化合物被肠胃外给药。
24.权利要求17到22任一项所述的方法，其中所述化合物被通过皮下、静脉、肌内、鼻内、经皮或舌下给药。
25.权利要求I到12中任一项所述的PYY类似物用于制备用于治疗肥胖或糖尿病的药物的用途。
26.权利要求I到12中任一项所述的PYY类似物用于制备用于降低受试者食欲、减少受试者食物摄取或减少受试者卡路里摄取的药物的用途。
全文摘要
PYY的肽类似物、含有所述类似物的组合物以及使用所述类似物来治疗和预防代谢障碍例如能量代谢障碍例如糖尿病和肥胖，来降低受试者食欲、减少受试者食物摄取或减少受试者卡路里摄取的方法。
文档编号B65G23/00GK102741278SQ201180007587
公开日2012年10月17日 申请日期2011年1月27日 优先权日2010年1月27日
发明者S·R·布卢姆 申请人:帝国改革有限公司