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呈現(xiàn)核激素受體活性的胰高血糖素超家族肽的制作方法

文檔序號:407358閱讀:275來源:國知局
專利名稱:呈現(xiàn)核激素受體活性的胰高血糖素超家族肽的制作方法
呈現(xiàn)核激素受體活性的胰高血糖素超家族肽
引用電子遞交材料的結(jié)合與本文同時提交且確認(rèn)如下的計算機可讀的氨基酸序列表通過引用以其全部結(jié)合到本文中:一個2011年4月29日創(chuàng)建的名為“44822B_SeqListing”的889,723字節(jié)ASCII (文本)文件。
相關(guān)申請的交叉引用本申請要求2010年5月13日遞交的美國臨時專利申請?zhí)?1/334,435和2011年I月12日遞交的61/432,077的優(yōu)先權(quán)。各臨時申請的公開特通過全文引用明確結(jié)合于本文。
發(fā)明背景 本公開的領(lǐng)域本發(fā)明提供綴合至能對核激素受體起作用的核激素受體配體的胰高血糖素超家族肽。
相關(guān)技術(shù)的簡述核激素受體蛋白形成一類配體激活的蛋白,當(dāng)其結(jié)合至DNA的特定序列時,充當(dāng)細(xì)胞核內(nèi)轉(zhuǎn)錄的啟閉開關(guān)。這些開關(guān)控制皮膚、骨骼和大腦中行為中樞的發(fā)育和分化以及生殖組織的持續(xù)調(diào)節(jié)。核激素受體配體諸如類固醇、留醇、類維生素A、甲狀腺激素和維生素D起激活核激素受體的作用。激素和受體的相互作用引發(fā)受體的構(gòu)象變化,這導(dǎo)致基因表達(dá)的上調(diào)。配體和核激素受體的相互作用激活的細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的水平由配體和可用于結(jié)合的可獲得受體的數(shù)量和配體和受體間的結(jié)合親合力決定。結(jié)合至核激素受體的許多配體和相應(yīng)的類似物被用作藥物治療,例如,帕金森病(NURRl)、睡眠障礙(RZRii)、關(guān)節(jié)炎和小腦共濟失調(diào)(RORa )、中樞神經(jīng)系統(tǒng)障礙(NOR-URev-ErbA^、T lx,NGF1-B β、HZF_2a ,COUP-TFa、COUP-TF β、COUR-TF y、NUR77)、高膽固醇血癥(LXR a,COR)、肥胖癥(Rev-ErbA a )、糖尿病(HNF4 a )、免疫障礙(TOR)、代謝障礙(MB67 a、SHP、FXR、SF-1、LXR^)和不孕癥和避孕(GCNF、TR2_11 a,β、TR4、ERa,β ERR a , β)。前胰高血糖素原(Pre-proglucagon)為158個氨基酸前體多肽,其在不同組織中經(jīng)加工形成多種衍生自不同胰高血糖素原的肽,包括胰高血糖素、胰高血糖素樣肽-1 (GLP-1)、胰高血糖素樣肽-2 (GLP-2)和泌酸調(diào)節(jié)肽(OXM),這些肽參與各種生理功能,包括葡萄糖穩(wěn)態(tài)、胰島素分泌 、胃排空和腸道生長以及調(diào)節(jié)食物攝取。胰高血糖素為一種對應(yīng)于前胰高血糖素原的氨基酸33-61的29個氨基酸的肽,而GLP-1作為對應(yīng)于前胰高血糖素原的氨基酸72-108的37個氨基酸的肽產(chǎn)生。GLP-1 (7-36)酰胺或GLP-1 (7-37)酸為GLP-1的生物學(xué)上有效形式,它們證實對GLP-1受體的基本上等效的活性。胰高血糖素用于嚴(yán)重低血糖癥的急性治療。已經(jīng)報道泌酸調(diào)節(jié)肽具有抑制食欲和減輕體重的藥理學(xué)功能。GLP-1和GLP-1受體激動劑用于治療II型糖尿病。毒蜥外泌肽_4為希拉毒蜥(Gila monster)的唾液中存在的肽,其在結(jié)構(gòu)上類似于GLP-1且像胰高血糖素和GLP-1 —樣可增加胰島素釋放。
抑胃多肽(GIP)也稱作葡萄糖依賴性促胰島素釋放肽,并且為激素的促胰島素肽家族的成員。GIP衍生自GIP基因編碼的153個氨基酸的原蛋白并且作為生物活性的42個氨基酸肽循環(huán)。GIP基因在小腸以及唾液腺中表達(dá)并且為胃酸分泌的弱抑制劑。除了其在胃的抑制作用以外,在葡萄糖存在下,以生理學(xué)劑量給予時GIP增強胰島素經(jīng)胰腺胰島β細(xì)胞釋放。確信GIP可作為刺胰腺胰島素釋放的腸內(nèi)因子起作用并且可在維持葡萄糖穩(wěn)態(tài)中起生理作用。骨鈣蛋白為在骨骼和牙質(zhì)中發(fā)現(xiàn)的非膠原蛋白。它由成骨細(xì)胞分泌并被認(rèn)為在礦化和鈣離子穩(wěn)態(tài)中起作用。也已經(jīng)報道骨鈣蛋白也已經(jīng)報道在體內(nèi)作為激素起作用,引起胰腺中的β細(xì)胞釋放更多的胰島素,并在同時導(dǎo)引脂肪細(xì)胞釋放激素脂連蛋白,后者增加對胰島素的敏感性。
發(fā)明概述本文提供綴合至核激素受體配體(“NHR配體”)的胰高血糖素超家族肽。這些具有多重活性的綴合物可用于治療多種疾病。本發(fā)明的胰高血糖素超家族肽綴合物可由下式表示:
Q-L-Y
其中Q是胰高血糖素超家族肽,Y是NHR配體和L是連接基團(tuán)或鍵。胰高血糖素超家族肽(Q)在一些實施方案中可為對胰高血糖素受體呈現(xiàn)激動劑活性、對GLP-1受體呈現(xiàn)激動劑活性、對GIP受體呈現(xiàn)激動劑活性、對胰高血糖素和GLP-1受體呈現(xiàn)協(xié)同激動劑活性、對胰高血糖素和GIP受體呈現(xiàn)協(xié)同激動劑活性、對GLP-1和GIP受體呈現(xiàn)協(xié)同激動劑活性或?qū)σ雀哐撬?、GIP和GLP-1受體呈現(xiàn)三重激動劑活性的胰高血糖素相關(guān)妝。在一些實施方案中,膜聞血糖素相關(guān)妝對膜聞血糖素、GLP-1或GIP受:體呈現(xiàn)拮抗劑活性。胰高血糖素相關(guān)肽對胰高血糖素受體、對GLP-1受體或?qū)IP受體的活性可與本文所闡述的任何 講授相一致。在一些特別的實施方案中,胰高血糖素相關(guān)肽對胰高血糖素受體呈現(xiàn)原生胰高血糖素的至少0.1 %的活性,對GLP-1受體呈現(xiàn)原生GLP-1至少
0.1 %的活性,或?qū)IP受體呈現(xiàn)原生GIP至少0.1 %的活性。NHR配體(Y)完全或部分地為非肽的,并且具有與本文所闡述的任何講授相一致的活性作用于核激素受體。在某些實施方案中,NHR配體的EC5tl或IC5tl為約ImM或更少,或100 μ M或更少,或10 μ M或更少,或I μ M或更少。在某些實施方案中,NHR配體具有最多約5000道爾頓、或最多約2000道爾頓、或最多約1000道爾頓、或最多約500道爾頓的分子量。NHR配體可對本文描述的任何核激素受體起作用或具有本文描述的任何結(jié)構(gòu)。在一些實施方案中,胰高血糖素相關(guān)肽對胰高血糖素受體的EC5tl (或IC5tl)為GPCR配體對其G蛋白偶聯(lián)受體的EC5tl或IC5tl的約100倍以內(nèi)、或約75倍以內(nèi),或約50倍以內(nèi)、或約40、30、25、20、15、10或5倍以內(nèi)。在一些實施方案中,胰高血糖素相關(guān)肽對GLP-1受體的EC5tl(或IC5tl)為GPCR配體對其G蛋白偶聯(lián)受體的EC5tl或IC5tl的約100倍以內(nèi)、或約75倍以內(nèi),或約50倍以內(nèi)、或約40、30、25、20、15、10或5倍以內(nèi)。在一些實施方案中,胰高血糖素相關(guān)肽對GIP受體的EC5tl (或IC5tl)為GPCR配體對其G蛋白偶聯(lián)受體的EC5tl或IC5tl的約100倍以內(nèi)、或約75倍以內(nèi),或約50倍以內(nèi)、或約40、30、25、20、15、10或5倍以內(nèi)。在本發(fā)明一些方面中,提供Q-L-Y的前藥,其中前藥包含經(jīng)由酰胺鍵共價連接于Q的活性位點的二肽前藥元件(A-B)。隨后在生理條件下除去二肽并在缺乏酶活性下復(fù)原Q-L-Y綴合物的完全活性。在本發(fā)明一些方面,也提供包含Q-L-Y綴合物和藥學(xué)上可接受的載體的藥用組合物。在本發(fā)明其它方面中,提供給予治療有效量的本文描述的Q-L-Y綴合物用于在患者治療疾病或醫(yī)學(xué)病癥的方法。在一些實施方案中,疾病或醫(yī)學(xué)病癥選自代謝綜合征、糖尿病、肥胖癥、肝脂肪變性和神經(jīng)退行性疾病。
圖的簡述

圖1呈現(xiàn)各種胰高血糖素超家族肽或其相關(guān)片段的氨基酸序列的比對。呈現(xiàn)的氨基酸序列為 GHRH (SEQ ID NO: 1619)、PHI (SEQID NO: 1622)、VIP (SEQ ID NO:1620)、PACAP-27 (SEQ ID NO: 1621)、毒蜥外泌肽-4 (SEQ ID NO: 1618), GLP-1 (SEQ ID NO:1603)、胰高血糖素(SEQ ID NO:1601)、泌酸調(diào)節(jié)肽(SEQ ID NO:1606)、GIP (SEQ IDNO:1607)、GLP-2 (SEQ ID NO:1608)和促胰液素(SEQ ID NO:1624)。比對顯示胰高血糖素的氨基酸位置如何對應(yīng)于其它胰高血糖素超家族肽的氨基酸位置。圖2表明給予指定的GLP-1綴合物對db/db小鼠的體重和血糖水平的變化的影響。圖2a表明,給予高劑量GLP-1 (Aib2A22CexK4tl)/雌激素(17-酯)綴合物的小鼠比單獨給予GLP-1的小鼠經(jīng)歷略微更大的體重減輕,但類似于媒介組。圖2b和2c顯示給予高劑量的GLP-1 (Aib2A22CexK4tl)/雌激素(17-酯)綴合物的小鼠在0_14天之間經(jīng)歷最大的血糖水平下降,表明改善血糖的能力增強而與體重變化無關(guān)。圖3表明給予指定的GLP-1綴合物對膳食誘導(dǎo)的肥胖小鼠的血糖、體重、脂肪量和肌肉(lean muscle)量的影響。圖3a表示第21天的ipGTT測試的結(jié)果。圖3b_d表明給予指定的GLP-1綴合物對膳食誘導(dǎo)的肥胖小鼠的體重變化(圖3b)、脂肪量變化(圖3c)和肌肉量變化(圖3d)的影響。給予高劑量GLP-1 (Aib2A22CexK4tl)/雌激素(17-酯)綴合物的小鼠的體重和脂肪 量經(jīng)歷最大下降和最少量的肌肉量變化。圖3e表明給予指定的GLP-1綴合物對膳食誘導(dǎo)的肥胖小鼠的血糖變化的影響。給予高劑量GLP-1 (Aib2A22CexK40) /雌激素(17-酯)綴合物的小鼠在0-14天之間經(jīng)歷最大的血糖水平下降。這些結(jié)果表明,向基于A22的弱GLP-1激動劑加入雌激素增加劑量依賴性功效。圖4表明給予指定的GLP-1綴合物對血糖水平、體重變化、脂肪量變化和血糖變化的影響。圖4a表明在腹膜內(nèi)葡萄糖耐量試驗中,給予指定的GLP-1綴合物在14天每日給藥后對膳食誘導(dǎo)的肥胖小鼠的的血糖水平的影響。圖4b-c表明給予指定的GLP-1綴合物對膳食誘導(dǎo)的肥胖小鼠的體重變化和脂肪量變化的影響。給予高劑量GLP-1/雌激素綴合物的小鼠經(jīng)歷最大的總體重下降(圖4b)。相對于用媒介處理的動物,用高劑量雌激素醚綴合物處理使脂肪量下降(圖4c)。圖4d表明給予指定的GLP-1綴合物對膳食誘導(dǎo)的肥胖小鼠的血糖的影響。在高劑量下,給予任一 GLP-1 (Aib2E16CexK4ci)/雌激素綴合物的小鼠比單獨給予GLP-1 (Aib2E16CexK40)的小鼠在0_21天之間的血糖水平變化更大。圖5表明給予指定的GLP-1綴合物對膳食誘導(dǎo)的肥胖小鼠的體重變化和血糖變化的影響。給予高劑量GLP-1雌激素綴合物的小鼠體重下降最大(圖5a)。給予或高或低劑量的GLP-1 (Aib2E16K40Cex)以及給予高劑量GLP-1 (Aib2E16K40Cex) /雌激素(3-醚)的小鼠經(jīng)歷最大的血糖變化(圖5b)。圖6表明給予指定的GLP-1綴合物對膳食誘導(dǎo)的肥胖小鼠的體重變化、脂肪量變化和血糖變化的影響。給予任一雌激素綴合物的小鼠經(jīng)歷最大的總體重下降(圖6a)。月旨肪量(圖6b)分析隨總體重體減輕相對恒定。給予GLP-1 (Aib2E16K4tlCex)/雌激素(3-醚)或GLP-1 (Aib2E16K4ciCex)/雌激素(17-酯)綴合物的小鼠在0_7天間經(jīng)歷最大的血糖水平變化(圖6c)。圖7表明給予指定的GLP-1綴合物對膳食誘導(dǎo)的肥胖小鼠的體重和血糖變化的影響。給予GLP-1 (Aib2E16K4tlCex)/雌激素綴合物的小鼠在7天的時期經(jīng)歷總體重(圖7a)和血糖水平(圖7b)的最大下降。相對于GLP-1 (Aib2E16CexK4tl)/雌激素綴合物,含A22或含d-氨基酸的肽都不表現(xiàn)出大的降低。此外,GLP-1 (Aib2E16CexK4ci)的雌激素綴合物顯然比相同肽的非雌激素形式更加有效。圖8表明給予指定的GLP-1綴合物對體重、血糖和脂肪量的變化的影響。含有d-氨基酸的肽在所有功效測定方面明顯次于含有1-氨基酸的肽。圖8a表明給予指定的GLP-1綴合物對膳食誘導(dǎo)的肥胖小鼠的體重變化的影響。在這些劑量下含或不含雌激素的肽在體重減輕方面沒有多少明顯的區(qū)別。雖然如此,在圖8b中顯示給予指定的GLP-1綴合物對膳食誘導(dǎo)的肥胖小鼠的血糖變化的影響。給予GLP-1 (Aib2E16CexK4ci)/雌激素(3-酯)綴合物的小鼠在0-7天之間經(jīng)歷最大的體內(nèi)血糖水平變化,遠(yuǎn)大于用相同但不含雌激素的肽處理的動物。這表明直接改善血糖而與體重差異無關(guān)。圖8c表明給予指定的GLP-1綴合物對脂肪量變化的影響。圖9表明給予指定的GLP-1綴合物對膳食誘導(dǎo)的肥胖小鼠的體重變化、脂肪質(zhì)量的量和血糖變化的影響。以相對于對照的含有1-氨基酸的升高的劑量給予含有d-氨基酸的GLP-1/雌激素(3-酯)綴合物的小鼠經(jīng)歷體重的最大下降(圖9a)而脂肪質(zhì)量的量最少(圖9b)。在O和7天之間含有d-氨基酸的GLP-1/雌激素(3-酯)綴合物存在明顯的劑量依賴的血糖降低作用且相對于單獨給予GLP-1的小鼠,最高劑量下有所增加(圖9c)。圖10表明給予指定的GLP-1綴合物對膳食誘導(dǎo)的肥胖小鼠的體重變化和血糖水平變化的影響。給予小鼠含有d-氨基酸的GLP-1/雌激素綴合物,其中的雌激素共價連接成任一種穩(wěn)定的酰胺或體內(nèi)不穩(wěn)定的酯。用不穩(wěn)定酯綴合物處理的動物經(jīng)歷總體重的最大下降(圖1Oa)。圖1Ob表明,給予含有d-氨基酸的GLP-1/雌激素酯綴合物的小鼠在O和7天之間經(jīng)歷比給予相當(dāng)?shù)暮衐-氨基酸但含有穩(wěn)定雌激素綴合物的肽的小鼠更大的血糖水平變化。圖11表明指定的綴合物對GLP-1受體和雌激素受體的活性?;钚缘摹喎€(wěn)態(tài)的GLP-1/雌激素綴合物對GLP-1受體的活性相當(dāng)(圖1la),而對雌激素受體的活性可變(圖1lb)。圖12表明給予指定的GLP-1綴合物對膳食誘導(dǎo)的肥胖小鼠的體重、食物攝取量、血糖、肝臟重量和子宮重量的變化的影響。給予非活性的雌激素不穩(wěn)定的含d-氨基酸的GLP-1/雌激素(3-酯)綴合物的小鼠經(jīng)歷最大的體重下降,高劑量下影響更顯著(圖12a)。圖12b表明,給予非活性的雌激素不穩(wěn)定的含d-氨基酸的GLP-1/雌激素(3-酯)綴合物的小鼠比給予單獨的非活性的含d-氨基酸的GLP-1或雌激素穩(wěn)定的含d-氨基酸的GLP-1/雌激素(3-醚)綴合物的小 鼠食用顯著更少的食物,高劑量下影響更顯著。圖12c表明,相對于媒介處理的動物,高劑量的雌激素不穩(wěn)定的、非活性的含d-氨基酸的GLP-1/雌激素(3-酯)綴合物降低血糖水平。圖12d表明,給予雌激素不穩(wěn)定的、非活性的含d-氨基酸的GLP-1/雌激素(3-醚)綴合物的小鼠經(jīng)歷肝臟重量的微小的但比給予雌激素穩(wěn)定的、非活性的含d-氨基酸的GLP-1/雌激素(3-醚)綴合物的小鼠的更大的下降。圖12e表明,與給予單獨的非活性GLP-1或非活性的、雌激素穩(wěn)定的含d-氨基酸的GLP-1/雌激素(3-醚)綴合物的小鼠相比,給予非活性的、雌激素不穩(wěn)定的含d-氨基酸的GLP-1/雌激素(3-酯)綴合物的小鼠的子宮重量有顯著更大的增加。圖13表明給予指定的GLP-1綴合物對切除卵巢的小鼠的體重、脂肪量、食物攝取量、血糖水平和子宮重量的變化的影響。圖13a表明,與給予單獨的活性的、GLP-1激動劑、非活性的、雌激素不穩(wěn)定的含d-氨基酸的GLP-1/雌酮(3-酯)綴合物或非活性的、雌激素穩(wěn)定的含d-氨基酸的GLP-1/雌激素(3-醚)綴合物的小鼠的相比,給予活性的、雌激素穩(wěn)定的GLP-1激動劑/雌激素(3-醚)綴合物的小鼠經(jīng)歷更大的體重下降。圖13b表明,給予GLP-1激動劑、非活性的、雌激素不穩(wěn)定的含d-氨基酸的GLP-1/雌酮(3-酯)綴合物,以及活性的、雌激素穩(wěn)定的GLP-1激動劑/雌激素(3-醚)綴合物的小鼠表現(xiàn)出脂肪量下降。圖13c表明,與給予單獨的活性的、GLP-1激動劑、非活性的、雌激素不穩(wěn)定的含d-氨基酸的GLP-1/雌酮(3-酯)綴合物,或非活性的、雌激素穩(wěn)定的含d-氨基酸的GLP-1/雌激素(3-醚)綴合物的小鼠相比,給予活性的、雌激素穩(wěn)定的GLP-1激動劑/雌激素(3-醚)綴合物的小鼠食用更少的食物。圖13d表明,給予非活性的、雌激素不穩(wěn)定的含d-氨基酸的GLP-1/雌酮(3-酯)綴合物,或非活性的、雌激素穩(wěn)定的含d-氨基酸的GLP-1/雌激素(3-醚)綴合物,或活性的、雌激素穩(wěn)定的GLP-1激動劑/雌激素(3-醚)綴合物的小鼠比給予媒介的小鼠經(jīng)歷更大的血糖水平的降低,并且表明給予非活性的、雌激素穩(wěn)定的含d-氨基酸的GLP-1/雌激素(3-醚)綴合物的小鼠并不表現(xiàn)出血糖水平的下降。圖13e表明,與給予單獨的GLP-1、非活性的、雌激素穩(wěn)定的含d-氨基酸的GLP-1/雌激素(3-醚)綴合物,或活性的、雌激素穩(wěn)定的GLP-1/雌激素(3-醚)綴合物的小鼠相比,給予非活性的、雌激素不穩(wěn)定的含d-氨基酸的GLP-1/雌酮(3-酯)綴合物的小鼠經(jīng)歷子宮重量的顯著更大的增加。圖14表明給予指定的GLP-1綴合物對切除卵巢的小鼠的體重、脂肪量、血糖和子宮重量的變化的影響。與 給予單獨的活性的、GLP-1激動劑,或活性的、雌激素不穩(wěn)定的GLP-1激動劑/雌酮(3-酯)綴合物的小鼠相比,給予亞穩(wěn)態(tài)的GLP-1激動劑/雌激素綴合物的小鼠經(jīng)歷更大的體重和脂肪量的下降(圖14a和14b)。分別給予亞穩(wěn)態(tài)的酶不穩(wěn)定和酸不穩(wěn)定的綴合物、GLP-1激動劑/雌激素(17-組織蛋白酶)和GLP-1激動劑/雌激素(17-腙)的小鼠最初具有最大的體重下降,而亞穩(wěn)態(tài)的硫醇易還原綴合物、GLP-1激動劑/雌激素(17-氨基甲酸酯二硫化物)表現(xiàn)出體重的全面最大下降。圖14c表示,分別給予亞穩(wěn)態(tài)的硫醇還原不穩(wěn)定和酸不穩(wěn)定的綴合物、GLP-1激動劑/雌激素(17-氨基甲酸酯二硫化物)和GLP-1激動劑/雌激素(17-腙)的小鼠比給予雌激素不穩(wěn)定的GLP-1激動劑/雌酮(3-酯)綴合物的小鼠經(jīng)歷更多的血糖水平下降。圖14d表示,與給予三種亞穩(wěn)態(tài)的GLP-1/雌激素綴合物中的任何一種的小鼠相比,給予雌激素不穩(wěn)定的GLP-1/雌酮(3-酯)綴合物的小鼠經(jīng)歷顯著更大的子宮重量的增加。圖15表明給予指定的GLP-1綴合物對體重和累積食物攝取量的變化的影響。與給予單獨的活性的、GLP-1激動劑或活性的、雌激素不穩(wěn)定的GLP-1激動劑/雌激素(3-酯)綴合物的小鼠相比,給予活性的、雌激素穩(wěn)定的GLP-1激動劑/雌激素(3-醚)綴合物的小鼠經(jīng)歷顯著更大的體重降低(圖15a)。圖15b表明,與給予單獨的活性的、GLP-1激動劑或活性的、雌激素不穩(wěn)定的GLP-1激動劑/雌激素(3-酯)綴合物的小鼠相比,給予活性的、雌激素穩(wěn)定的GLP-1激動劑/雌激素(3-醚)綴合物的小鼠食用明顯更少的食物。圖16a_e描述表明37°C下人血漿中的指定的GLP-1/雌激素綴合物的穩(wěn)定性的HPLC譜。雌激素穩(wěn)定的GLP-1/雌激素(3-醚)綴合物經(jīng)72小時顯示無雌激素釋放,而雌激素不穩(wěn)定GLP-1/雌激素(3-酯)綴合物在3小時后表現(xiàn)出大量的雌激素釋放和6小時內(nèi)的完全的雌激素釋放。圖17a_c表明給予指定的綴合物對膳食誘導(dǎo)的肥胖癥小鼠的體重百分比、累積食物攝取量和血糖水平的變化的影響。圖18a-c表明給予指定的綴合物對膳食誘導(dǎo)的肥胖癥野生型小鼠、雌激素受體β基因敲除(ERiiKO)小鼠和雌激素受體α基因敲除(ERaKO)小鼠的體重百分比、累積食物攝取量和血糖水平的變化的影響。圖19表明指定的GLP-1綴合物隨時間對血糖水平的影響。給予GLP-1激動劑的小鼠經(jīng)48小時表現(xiàn)出血糖的最少的有效下降(除媒介外),而給予雌激素穩(wěn)定的GLP-1激動劑/雌激素(3-醚)綴合物的小鼠的血糖經(jīng)48小時表現(xiàn)出最有效的下降。
發(fā)明詳述 定義 在描述和要求的本發(fā)明中,以下術(shù)語將按照以下闡述的定義來使用。如本文所用的術(shù)語"約"意指大于或小于所述數(shù)值或數(shù)值的范圍達(dá)10%,但是不打算只將任何數(shù)值或數(shù)值的范圍指定在這個更寬的定義。前面有術(shù)語"約"的每一個數(shù)值或數(shù)值的范圍也打算包括所述絕對值或數(shù)值范圍的實施方案。本文使用的術(shù)語“藥學(xué)上可接受的載體”包括任何標(biāo)準(zhǔn)藥用載體,例如磷酸鹽緩沖鹽水溶液、水、乳液例如油/水或水/油乳液、以及各種類型的潤濕劑。該術(shù)語也包括美國聯(lián)邦政府監(jiān)管機構(gòu)批準(zhǔn)或美國藥典中列出用于動物,包括人的任何試劑。本文使用的術(shù)語“藥學(xué)上可接受的鹽”指的是保留母體化合物的生物活性的化合物的鹽,并且這種鹽不是生物學(xué)上或者不合需要的。本文公開的許多化合物能夠通過其上存在氨基和/或羧基或類似基團(tuán)形成酸和/或堿鹽。藥學(xué)上可接受的堿加成鹽可自無機和有機堿制備。衍生自無機堿的鹽包括(僅通過舉例)鈉、鉀、鋰、銨、鈣和鎂鹽。衍生自有機堿的鹽包括,但不限于伯、仲和叔胺的鹽。藥學(xué)上可接受的酸加成鹽可自無機和有機酸制備。衍生自無機酸的鹽包括鹽酸、氫溴酸、硫酸、硝酸、磷酸等。衍生自有機酸的鹽包括乙酸、丙酸、乙醇酸、丙酮酸、草酸、蘋果酸、丙二酸、琥珀酸、馬來酸、富馬酸、酒石酸、檸檬酸、苯甲酸、肉桂酸、扁桃酸、甲磺酸、乙磺酸、對-甲苯磺酸、水楊酸等。本文使用的術(shù)語“治療”包括預(yù)防特定的障礙或病癥、或者減輕與具體障礙或病癥相關(guān)的癥狀和/或防止或消除所述癥狀。例如,本文使用的術(shù)語“治療糖尿病”通常指的是以正常水平方向改變血液葡萄糖水平,并且可包括依給定的情況而定增加或減少血液葡萄糖水平。本文使用的"有效"量或"治療有效量"的胰高血糖素肽指的是非毒性但是足夠量的提供期望的作用的肽。例如一種期望的效果應(yīng)為預(yù)防或治療低血糖癥,如例如通過增加血液葡萄糖水平測量的那樣。本公開的胰高血糖素肽的備選期望的效果應(yīng)包括治療高血糖癥,例如如通過血液葡萄糖水平變化為更加接近于正常所測量的那樣,或者誘導(dǎo)體重減輕/防止體重增加,例如如通過體重減少或者防止或減少體重增加,或者使身體脂肪分布正?;瘻y量的那樣。其為“有效的”量將依個體的年齡和一般狀況、給藥方式等而在不同受試者與受試者之間變化。因此,不總是能夠指定精確的"有效量"。然而,合適的"有效"量在任何個體情況下可由本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員使用常規(guī)試驗來確定。術(shù)語"腸胃外"意指不通過消化道,而是通過一些其它途徑,例如皮下、肌內(nèi)、脊柱內(nèi)或靜脈內(nèi)。如本文所用的術(shù)語"患者"在無進(jìn)一步指定下意欲涵蓋任何溫血脊椎馴化動物(包括例如,但不限于家畜、馬、貓、犬和其它寵物)、哺乳動物和人。如本文所用的術(shù)語“分離”意指已經(jīng)從其自然環(huán)境中移出。在某些實施方案中,通過重組方法制備類似物,而自宿主細(xì)胞分離類似物。本文使用的術(shù)語"純化的"涉及以基本上不含通常與原生或自然環(huán)境中的分子或化合物有關(guān)的污染物的形式分離分子或化合物,并且意指由于與初始組成的其它組分分離而已經(jīng)增加純度。術(shù)語"純化的多肽"本文用于描述已經(jīng)與包括,但不限于核酸分子、月旨質(zhì)和碳水化合物的其它化合物分離的多肽。本文使用的術(shù)語“肽”包括2個或更多個氨基酸且通常少于50個氨基酸的序列,其中氨基酸為天然存在的或者為編碼或非天然存在的或者為非編碼的氨基酸。非天然存在的氨基酸指的是不是體內(nèi)天然存在的,然而可向本文描述的肽結(jié)構(gòu)中增加的氨基酸。本文使用的“非編碼的”指的是不為以下20種氨基酸中任何一種的L-異構(gòu)體的氨基酸:Ala、Cys、Asp、Glu、Pheλ Gly、His、lie、Lys、Leu、Met、Asn、Pro、Gin、Arg、Ser、Thr、VaK Trp、Tyr0如本文所用的,“部分非肽”指其中一部分分子是具有生物學(xué)活性且不包括氨基酸序列的化合物或取代基的分子。

如本文所用的,“非肽的”指具有生物學(xué)活性和不包括氨基酸序列的分子。如本文所用的術(shù)語"多肽"和"蛋白"是可交換使用的術(shù)語,指氨基酸聚合物,而不考慮聚合物的長度。通常,多肽和蛋白的聚合物長度大于"肽"的。在某些情況下,蛋白包括不止一個共價或非共價相互連結(jié)的多肽鏈。貫穿本申請,用數(shù)字對具體氨基酸位置的所有加注(例如位置28)指的是原生胰高血糖素中的位置的氨基酸(SEQ ID NO:1601)或其任何類似物中的相應(yīng)氨基酸位置。例如,本文提及的“位置28”應(yīng)意指其中SEQ ID NO:1601的第一個氨基酸已經(jīng)缺失的胰高血糖素的類似物的相應(yīng)位置27。類似地,本文提及的“位置28”應(yīng)意指其中已經(jīng)在SEQ ID NO:1601的N-末端之前增加一個氨基酸的胰高血糖素的類似物的相應(yīng)位置29。本文使用的“氨基酸修飾”指的是⑴用不同的氨基酸(天然存在的或者編碼或非編碼的或者非天然存在的氨基酸)取代或替代參考肽的氨基酸(例如SEQ ID NOs:160U1603,1607), (ii)向參考肽(例如SEQ ID NOs:1601、1603、1607)增加氨基酸(天然存在的或者編碼或非編碼的或者非天然存在的氨基酸),或者(iii)自參考肽(例如SEQID NOs:1601、1603、1607)缺失一個或多個氨基。在一些實施方案中,氨基酸取代或替代為保守的氨基酸取代,例如在位置1、2、5、
7、8、10、11、12、13、14、16、17、18、19、20、21、24、27、28 或 29 中一個或多個位置的氨基酸的保守取代。本文使用的術(shù)語"保守性氨基酸取代"為一個氨基酸用具有類似性質(zhì)例如大小、電荷、疏水性、親水性和/或芳香性的另一個氨基酸替代,并且包括在以下五組的一組內(nèi)的交換:1.小的脂肪族、非極性或略帶極性的殘基:
Ala、Serλ Thr、Pro、Gly ;
I1.極性的、荷負(fù)電殘基及其酰胺和酯:
Asp、Asn、Glu、Gin、半胱氨酸和同型半胱氨酸;
II1.極性的、荷正電殘基:
His、Arg、Lys ;鳥氨酸(Orn)
IV.大的、脂肪族、非極性殘基:
Met、Leu、Ile、Val、CyS、正亮氨酸(Nle)、同型半胱氨酸;
V.大的、芳族殘基:
Phe> Tyr> Trp、乙酰苯丙氨酸在一些實施方案中,氨基酸取代不是保守的氨基酸取代,例如為非保守的氨基酸取代。本文使用的術(shù)語"氨基酸"包括含有氨基和羧基官能團(tuán)兩者的任何分子,其中氨基和羧基連接于相同的碳( α碳)。該α碳任選地可具有一個或兩個其它的有機取代基。對于本公開的目的,指明氨基酸而不指定其立體化學(xué)打算包括氨基酸的L或D形式,或者外消旋混合物。然而,在其中氨基酸用其3個字母代碼指明并且包括上標(biāo)數(shù)字的情況中(即Lys—1),這種指明打算指定氨基酸的原生L形式,而D形式通過包含3個字母代碼前的小寫字母d和上標(biāo)數(shù)字來指定(即ClLyiT1)。本文使用的術(shù)語“羥基酸”指的是已被修飾,以用羥基替代α碳氨基的氨基酸。本文使用的術(shù)語"帶電氨基酸"指的是包含在生理pH下的水溶液中具有負(fù)電荷(即去質(zhì)子化)或正電荷(即質(zhì)子化)的側(cè)鏈的氨基酸。例如荷負(fù)電的氨基酸包括天冬氨酸、谷氨酸、半胱氨酸、同型半胱氨酸和高谷氨酸,而荷正電的氨基酸包括精氨酸、賴氨酸和組氨酸。荷電氨基酸包括20種編碼氨基酸以及非典型或非天然存在的或非編碼氨基酸中的荷電氨基酸。如本文所用的術(shù)語"酸性氨基酸"指包括第二個酸性部分(除氨基酸的α羧酸外),包括例如,側(cè)鏈羧酸或磺酸基團(tuán)的氨基酸。本文使用的“?;卑被釣榘;陌被?,其為非天然-天然存在的氨基酸,與其生成途徑無關(guān)。生產(chǎn)酰化氨基酸和?;牡氖纠苑椒楸绢I(lǐng)域已知的,并且包括在包含于肽中或肽合成之前酰化氨基酸,隨后化學(xué)?;摹T谝恍嵤┓桨钢?,?;斐呻木哂幸韵伦饔玫囊环N或多種:(i)延長循環(huán)中的半衰期,(ii)延遲作用的起效,(iii)延長作用的持續(xù)時間,(iv)改善對蛋白酶例如DPP-1V的抗性,和(V)增加對胰高血糖素超家族肽受體的功效。本文使用的“烷基化”氨基酸為包含烷基的氨基酸,其為非天然-天然存在的氨基酸,與其生成途徑無關(guān)。產(chǎn)生烷基化氨基酸和烷基化肽的示例性方法為本領(lǐng)域已知的,并且包括在包含于肽中或肽合成之前烷基化氨基酸,隨后化學(xué)烷基化肽。不受任何具體的理論所束縛,認(rèn)為肽的烷基化將與肽的?;@得類似(如果不相同的話)效果,例如循環(huán)中的半衰期延長、延遲作用的起效、作用的持續(xù)時間延長、對蛋白酶例如DPP-1V的抗性改善和對膜聞血糖素超家族妝受:體的功效增加。本文所用的術(shù)語"C1-Cn烷基",其中η可為1-18,表示具有1-指定數(shù)量的碳原子的支鏈或直鏈烷基。例如,C1-C6烷基表示具有1-6個碳原子的支鏈或直鏈烷基。代表性的C1-Cli^基包括,但不限于,甲基、乙基、正丙基、異丙基、丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、己基等。燒基任選可被例如,輕基(OH)、齒代、芳基、竣基、硫代、C3-C8環(huán)燒基和氣基取代。本文所用的術(shù)語"Ctl-Cn烷基",其中η可為1-18,表示具有最多18個碳原子的支鏈或直鏈烷基。例如,術(shù)語“(Ctl-C6烷基)0Η”表示連至具有最多6個碳原子的烷基取代基的羥基母體部分(例如-OH、-CH2OH' -C2H4OH' -C3H6OH' -C4H8OH' -C5H10OH, -C6H12OH)。本文所用的術(shù)語"(:2_(;鏈烯基",其中η可為2-18,表示具有2-指定碳原子數(shù)和至少一個雙鍵的不飽和支鏈或直鏈基團(tuán)。這類基團(tuán)的實例包括,但不限于,1-丙烯基、2-丙烯基(-CH2-CH = CH2)、I,3- 丁二烯基(-CH = CHCH = CH2)、1-丁烯基(-CH = CHCH2CH3)、己稀基、戍稀基等。鏈稀基任選可被例如輕基(OH)、1 代、芳基、竣基、硫代、C3-C8環(huán)燒基和氣基取代。術(shù)語"C2-Cn炔基",其中η可為2-18,指具有2-n個碳原子和至少一個三鍵的不飽和支鏈或直鏈基團(tuán)。這類基團(tuán)的實例包括,但不限于,1-丙炔基、2-丙炔基、1- 丁炔基、2-丁炔基、1-戊炔基等。炔基任選可被例如,羥基(OH)、齒代、芳基、羧基、硫代基、C3-C8環(huán)燒基和氣基取代。本文所用的術(shù)語"芳基"指單環(huán)或多環(huán)(例如,雙環(huán)、三環(huán)或四環(huán))芳族基團(tuán)。芳基環(huán)的大小通過指出存在的碳的數(shù)量表示。例如,術(shù)語"(C1-C3烷基)(C6-Cltl芳基)"指經(jīng)1-3元烷基鏈連著母體部分的6-10元芳基。除非另有說明,芳基可未被取代或被獨立地選自例如,齒代、烷基、鏈烯基、OCF3、NO2、CN、NC、0H、烷氧基、氨基、C02H、C3-C8環(huán)烷基、C (O) O烷基、芳基和雜芳基的一個或多個,并且特別是1-5個基團(tuán)取代。示例性芳基包括,但不限于,苯基、萘基、四氫萘基、氯苯基、茚滿基、茚基、甲基苯基、甲氧基苯基、三氟甲基苯基、硝基苯基、2,4_甲氧基氣苯基等。如本文所用的術(shù)語"雜芳基"指含有一個或多個芳環(huán)且在芳環(huán)上含有至少一個氮、氧或硫原子的單環(huán)或多環(huán)系統(tǒng)。指明存在的碳的數(shù)量表明雜芳環(huán)的大小和取代基或連接基團(tuán)的存在。例如,術(shù)語"(C1-C6烷基)(C5-C6雜芳基)"指經(jīng)1-6元烷基鏈連著母體部分的5或6元雜芳基。除非另有說明,雜芳基可未被取代或被獨立地選自例如,鹵代、烷基、鏈烯基、OCF3> NO2, CN、NC、0H、烷氧基、氨基、CO2H, C3-C8環(huán)烷基、C (O) O烷基、芳基和雜芳基的一個或多個,并且特別是1-5個基團(tuán)取代。雜芳基的實例包括,但不限于噻吩基、呋喃基、吡啶基、噁唑基、喹啉基、噻吩基、異喹啉基、吲哚基、三嗪基、三唑基、異噻唑基、異噁唑基、咪唑基、苯并噻唑基、吡嗪基、嘧啶基、噻唑基和噻二唑基。如本文使用的術(shù)語“雜烷基”指的是在結(jié)構(gòu)骨架中含有指明數(shù)目的碳原子和至少一個雜原子的直鏈或支鏈烴。用于本文目的的合適雜原子包括,但不限于N、S和O。雜烷基任選地可例如被羥基(O H)、鹵代、芳基、羧基和氨基取代。本文使用的術(shù)語“鹵素”或“鹵代”指的是由氟、氯、溴和碘組成的基團(tuán)中的一個或多個成員。
本文使用的術(shù)語“胰高血糖素相關(guān)肽”指的是對胰高血糖素、GLP-1、GLP-2和GIP受體中的任何一個或多個具有生物活性(作為激動劑或拮抗劑),并且包含與原生胰高血糖素、原生泌酸調(diào)節(jié)肽、原生毒蜥外泌肽-4、原生GLP-1、原生GLP-2或原生GIP中的至少一個共有至少 40%序列同一性(例如 45 %,50 %,55 %,60 %,65 %,70 %,75 %,80 %,85 %,90%,95%)的氨基酸序列的那些肽。除非另外指明,對胰高血糖素相關(guān)肽中氨基酸位置的任何加注(例如NHR配體、綴合部分、親水性聚合物、?;蛲榛倪B接)指的是相對于原生胰高血糖素氨基酸序列(SEQ ID NO:1601)的對應(yīng)位置。本文使用的術(shù)語分子對于第一種受體相對于第二種受體的“選擇性”指的是以下比率:分子對第二種受體的EC5tl除以分子對第一種受體的EC5tlt5例如,對第一種受體具有InM的EC5tl的和對第二種受體具有IOOnM的EC5tl的分子對于第一種受體相對于第二種受體具有100倍的選擇性。本文使用的術(shù)語“同一性”涉及兩種或更多種序列之間的相似性。同一性通過相同的殘基數(shù)除以殘基總數(shù)并把結(jié)果乘以100以獲得百分?jǐn)?shù)來測量。因此,兩份完全相同的序列具有100%的同一性,而相對于彼此具有氨基酸缺失、增加或取代的兩個序列具有較低程度的同一性。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識到,幾種計算機程序,例如采用算法例如BLAST(Basic Local Alignment Search Tool,Altschul 等(1993) J.Mol.Biol.215:403-410)的那些計算機程序可用于測定序列同一性。本文使用的術(shù)語“胰高血糖素超家族肽”指的是在其N-末端和C-末端區(qū)域結(jié)構(gòu)相關(guān)的一組妝(參見例如 Sherwood et al., Endocrine Reviews 21:619-670 (2000))。該組的成員包括所有的胰高血糖素相關(guān)肽,以及生長激素釋放激素(GHRH;SEQ ID NO:1619)、血管活性腸肽(VIP ;SEQ ID NO:1620)、垂體腺苷酸環(huán)化酶激活多肽27 (PACAP-27 ;SEQ IDNO:1621)、組氨酸異亮胺酸肽(PHI ;SEQ ID NO:1642)、組胺酸蛋氨酸肽(PHM ;SEQ ID NO:1622)、促胰液素(SEQ ID NO:1623)和相對于原生肽具有最多1、2、3、4、5、6、7、8、9或10種氨基酸修飾的類似物、衍生物或綴合物。這種肽優(yōu)選地保留與胰高血糖素受體超家族的受體相互作用的能力(激動劑或拮抗劑)。除非另外指明,對胰高血糖素超家族肽的氨基酸位置的任何加注(例如N HR配體、綴合部分、親水性聚合物、?;蛲榛倪B接)指的是相對于原生胰高血糖素氨基酸序列的相應(yīng)位置(SEQ ID NO: 1601),對于代表性胰高血糖素超家族肽的比對參見圖1。術(shù)語“胰高血糖素激動劑肽”指的是結(jié)合于并激活胰高血糖素受體的下游信號傳導(dǎo)的化合物。然而,該術(shù)語不應(yīng)視為將化合物限于僅對胰高血糖素受體具有活性。當(dāng)然啦,本公開的胰高血糖素激動劑肽可如本文進(jìn)一步討論的那樣,對其它受體呈現(xiàn)另外的活性。胰高血糖素激動劑肽例如可對GLP-1受體和/或GIP受體呈現(xiàn)活性(例如激動劑活性)。而且,術(shù)語“胰高血糖素激動劑肽”不應(yīng)視為將化合物僅限于肽。相反地,除肽以外的化合物也被包括在該術(shù)語內(nèi)。因此,胰高血糖素激動劑肽在一些方面為以綴合物形式(雜二聚體、多聚體、融合肽)存在的肽、化學(xué)衍化的肽、肽的藥用鹽、肽模擬物等。術(shù)語“GLP-1激動劑肽”指的是結(jié)合于并激活GLP-1受體的下游信號傳導(dǎo)的化合物。然而,該術(shù)語不應(yīng)視為將化合物限于僅對GLP-1受體具有活性。相反,本公開的GLP-1激動劑肽可如本文進(jìn)一步討論的那樣,對其它受體呈現(xiàn)另外的活性。GLP-1激動劑肽例如可對胰高血糖素受體和/或GIP受體呈現(xiàn)活性(例如激動劑活性)。而且,術(shù)語“GLP_1激動劑肽”不應(yīng)視為將化合物僅限于肽。相反,除肽以外的化合物也被該術(shù)語涵蓋。因此,GLP-1激動劑肽在一些方面為以綴合物形式(雜二聚體、多聚體、融合肽)存在的肽、化學(xué)衍化的肽、肽的藥用鹽、肽模擬物等。術(shù)語“GIP激動劑肽”指的是結(jié)合于并激活GIP受體的下游信號傳導(dǎo)的化合物。然而,該術(shù)語不應(yīng)視為將化合物限于僅對GIP受體具有活性。相反,本公開的GIP激動劑肽可如本文進(jìn)一步討論的那樣,對其它受體表現(xiàn)出另外的活性。GIP激動劑肽例如可對GLP-1受體表現(xiàn)出活性(例如激動劑活性)。同樣,術(shù)語“GIP激動劑肽”不應(yīng)視為將化合物僅限于肽。相反,該術(shù)語涵蓋除肽以外的化合物。因此,GIP激動劑肽在一些方面為以綴合物形式(雜二聚體、多聚體、融合肽)存在的肽、化學(xué)衍化的肽、肽的藥用鹽、肽模擬物等。術(shù)語"胰高血糖素拮抗劑肽"指抵消胰高血糖素活性或阻止胰高血糖素功能的化合物。例如,胰高血糖素拮抗劑對胰高血糖素受體呈現(xiàn)由胰高血糖素獲得的最大應(yīng)答的至少60%抑制作用(例如至少70%、80%、90%或者更大的抑制作用)。在一個特別的實施方案中,約I μ M濃度的胰高血糖素拮抗劑呈現(xiàn)經(jīng)胰高血糖素對胰高血糖素受體實現(xiàn)的少于約20% (例如少于約10%或5%)的最大激動劑活性。該術(shù)語不應(yīng)視為將化合物限于僅對胰高血糖素受體具有活性。相反,本公開的胰高血糖素拮抗劑肽可對胰高血糖素受體(例如部分激動)或其它受體呈現(xiàn)另外的活性。胰高血糖素拮抗劑肽例如可對GLP-1受體表現(xiàn)出活性(例如激動 劑活性)。同樣,術(shù)語“胰高血糖素拮抗劑肽”不應(yīng)視為將化合物僅限于肽。相反,這些術(shù)語涵蓋除肽之外的化合物。因此,在一些方面,胰高血糖素激動劑肽為以綴合物形式存在的肽、化學(xué)衍化的肽、肽的藥用鹽、肽模擬物等。術(shù)語“GLP-1拮抗劑肽”指的是抵消GLP-1活性或阻止GLP-1功能的化合物。例如,GLP-1拮抗劑對GLP-1受體呈現(xiàn)由GLP-1獲得的最大應(yīng)答的至少60%抑制作用(例如至少70%、80(%、90(%或者更多的抑制作用)。在一個特別的實施方案中,約I μ M濃度的GLP-1拮抗劑呈現(xiàn)通過GLP-1對GLP-1受體實現(xiàn)的少于約20% (例如少于約10%或5% )的最大激動劑活性。術(shù)語不應(yīng)被解釋為限定化合物僅對GLP-1受體具有活性。相反,本公開的GLP-1拮抗劑肽可對GLP-1受體(例如部分激動)或其它受體呈現(xiàn)另外的活性。GLP-1拮抗劑肽例如可對胰高血糖素受體表現(xiàn)出活性(例如激動劑活性)。同樣,術(shù)語“GLP-1拮抗劑肽”不應(yīng)被解釋為將化合物僅限于肽。相反,這些術(shù)語涵蓋除肽之外的化合物。因此,在一些方面,GLP-1激動劑肽為以綴合物形式存在的肽、化學(xué)衍化的肽、肽的藥用鹽、肽模擬物
坐寸ο術(shù)語"GIP拮抗劑肽"指抵消GIP活性或阻止GIP-1的功能的化合物。例如,GIP拮抗劑呈現(xiàn)通過GIP對GIP受體實現(xiàn)的至少60%抑制(例如,至少70%、80%、90%或更多抑制)的最大應(yīng)答。在一個特別的實施方案中,約I μ M濃度的GIP拮抗劑呈現(xiàn)經(jīng)GIP對GIP受體實現(xiàn)的少于約20% (例如少于約10%或5%)的最大激動劑活性。該術(shù)語不應(yīng)被解釋為限定化合物僅對GIP受體具有活性。相反,本公開的GIP拮抗劑肽可對GIP受體(例如,部分激動作用)或其它受體表現(xiàn)出另外的活性。GIP拮抗劑肽,例如,可對胰高血糖素受體表現(xiàn)出活性(例如,激動劑活性)。同樣,術(shù)語“GIP拮抗劑肽”不應(yīng)被解釋為限定化合物僅為肽。相反,這些術(shù)語涵蓋除肽之外的化合物。因此,在一些方面,GIP激動劑肽為以結(jié)合形式存在的肽、化學(xué)衍化的肽、肽的藥用鹽、肽模擬物等。本文所用的術(shù)語“胰高血糖素類似物”和“胰高血糖素肽”可相互交換使用,指對胰高血糖素相關(guān)肽受體具有所指活性的胰高血糖素的類似物。本文所用的術(shù)語“原生胰高血糖素”指由SEQ ID NO:1601序列組成的肽。本文所用的術(shù)語“原生GLP-1”是指明GLP-1 (7-36)酰胺(SEQ ID NO:1603),GLP-1 (7-37)酸(SEQ ID NO:1604)或這兩種化合物的混合物的通用術(shù)語。本文所用的術(shù)語“原生GIP”指由SEQ ID NO:1607組成的肽。本文所用的分子的“胰高血糖素功效”或“與原生胰高血糖素相比較的功效”指分子對胰高血糖素受體的EC5tl除以原生胰高血糖素對胰高血糖素受體的EC5tl的比率。本文使用的分子的“GLP-1功效”或“與GLP-1相比較的功效”指的是分子對GLP-1受體的EC5tl除以原生GLP-1對GLP-1受體的EC5tl的比率。本文使用的分子的“GIP功效”或“與原生GIP相比較的功效”指的是分子對GIP受體的EC5tl除以原生GIP對GIP受體的EC5tl的比率。本文使用的“NHR配體”指對核激素受體(NHR)具有生物學(xué)活性(或者激動劑或者拮抗劑)的疏水或親脂部分。NHR配體為完全或部分非肽的。在某些實施方案中,NHR配體是結(jié)合至NHR并活化其的激動劑。在其它實施方案中,NHR配體是拮抗劑。在某些實施方案中,NHR配體是通過完全或部分阻斷原生配體結(jié)合至活化位點起作用的拮抗劑。在其它實施方案中,NHR配體是通過結(jié)合至活化位點或變構(gòu)位點和阻止NHR的活化或使其失活起作用的拮抗劑。如本文所用的“核 激素受體”(NHRs)指有時與其它共活化劑和共抑制劑協(xié)作(concert)在細(xì)胞核中調(diào)節(jié)基因表達(dá)的配體活化的蛋白。如本文所用的“類固醇及其衍生物”指或者天然存在或者合成的具有式A結(jié)構(gòu)的化合物:
18 p4
12 Mej
(R1)O^V^T 7
式A
其中R1和R2,當(dāng)存在時,獨立地為在式A化合物結(jié)合至核激素受體時允許或促進(jìn)激動劑或拮抗劑活性的部分;R3和R4獨立地為當(dāng)式A化合物結(jié)合至核激素受體時允許或促進(jìn)激動劑或拮抗劑活性的部分;和各虛線表示任選的雙鍵。式A可進(jìn)一步包括位置1、2、3、4、5、
6、7、8、9、11、12、14、15、16和17中的一個或多個位置上的一個或多個取代基。期望的任選的取代基包括,但不限于,OH、NH2、酮和C1-C18烷基。類固醇及其衍生物的特別的非限制性實例包括膽固醇、膽酸雌二醇、睪酮和氫化可的松。如本文所用的,“膽汁酸及其衍生物”指或者天然存在或者合成的式M化合物:
權(quán)利要求
1.一種包含結(jié)構(gòu)Q-L-Y的化合物; 其中Q為胰高血糖素超家族肽; Y是活化核激素受體的NHR配體,具有約I μ M或者更小的EC5tl,并且具有最多約1000道爾頓的分子量;和 L為連接基團(tuán)或鍵。
2.權(quán)利要求1的化合物,其中Q對GLP-1受體表現(xiàn)出原生GLP-1的至少0.1 %的活性。
3.權(quán)利要求1或2的化合物,其中Q對胰高血糖素受體表現(xiàn)出原生胰高血糖素的至少0.1 %的活性。
4.權(quán)利要求1、2或3中任何一項的化合物,其中Q對GIP受體表現(xiàn)出原生GIP的至少0.1 %的活性。
5.任何一項前述權(quán)利要求的化合物,其中Q對GLP-1受體具有Y對對核激素受體的EC5tl的10倍以內(nèi)的EC5Q。
6.任何一項前述權(quán)利要求的化合物,其中Q對胰高血糖素受體具有Y對核激素受體的EC50的10倍以內(nèi)的EC5tl。
7.任何一項前述權(quán)利要求的化合物,其中Q對GIP受體具有Y對核激素受體的EC5tl的10倍以內(nèi)的EC5tl。
8.任何一項前述權(quán)利要求的化合物,其中的Y是對I型或II型核激素受體起作用的NHR配體。
9.權(quán)利要求8的化合物,其中的Y是對選自雌激素受體、糖皮質(zhì)激素受體、鹽皮質(zhì)激素受體、孕酮受體、雄激素受體、甲狀腺激素受體、視黃酸受體、過氧化物酶體增殖物激活受體、肝X受體、法呢酯衍生物X受體、維生素D受體、RAR相關(guān)孤兒受體和娠烷X受體的核激素受體起作用的NHR配體。
10.權(quán)利要求9的化合物,其中Y是激活雌激素受體、雄激素受體、糖皮質(zhì)激素受體或RAR相關(guān)孤兒受體的NHR配體。
11.權(quán)利要求10的化合物,其中的Y是激活雌激素受體的NHR配體。
12.任何一項前述權(quán)利要求的化合物,其中的Y選自脂肪酸及其衍生物、膽汁酸及其衍生物、膽固醇及其衍生物和類固醇及其衍生物。
13.權(quán)利要求12的化合物,其中的Y選自雌二醇及其衍生物、雌酮及其衍生物、睪酮及其衍生物和皮質(zhì)醇及其衍生物。
14.任何一項前述權(quán)利要求的化合物,其中的L是體內(nèi)穩(wěn)定的。
15.任何一項前述權(quán)利要求的化合物,其中的L是可體內(nèi)水解的。
16.任何一項前述權(quán)利要求的化合物,其中的L是體內(nèi)亞穩(wěn)態(tài)的。
17.權(quán)利要求14的化合物,其中的L包括醚部分或酰胺部分。
18.權(quán)利要求15的化合物,其中的L包括酯部分。
19.權(quán)利要求16的化合物,其中的L包括酸不穩(wěn)定、易還原或酶不穩(wěn)定的部分。
20.權(quán)利要求19的化合物,其中的L包含腙部分、二硫化物部分或組織蛋白酶可裂解的部分腙。
21.任何一項前述權(quán)利要求的化合物,其中的Q包括與原生胰高血糖素至少50%相同的氨基酸序列,該序列保留對應(yīng)于原生胰高血糖素(SEQ ID NO:1601)的氨基酸12-29的氨基酸的α -螺旋構(gòu)象。
22.任何一項前述權(quán)利要求的化合物,其中的Q包括與原生GLP-1至少50%相同的氨基酸序列,該序列保留對應(yīng)于原生GLP-1 (SEQ ID NO: 1603)的氨基酸12-29的氨基酸的α -螺旋構(gòu)象。
23.任何一項前述權(quán)利要求的化合物,其中Q包含以下氨基酸序列: X1-X2-Gln-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Tyr-Ser-Lys-Tyr-Leu-Asp-Ser-Arg-Arg-Ala-Gln-Asp-Phe-Val-Gln-Trp-Leu-Met-Z (SEQ ID NO:839),其上具有 1-3 個氨基酸修飾, (a)其中X1和/或X2為減少胰高血糖素肽對經(jīng)二肽基肽酶IV(DPP-1V)裂解的敏感性的非原生氨基酸序列(相對于SEQ ID NO:1601), (b)其中Z 選自-COOH、-Asn-COOH、Asn-Thr-COOH 和 W-C00H,其中 W 為 1-2 個氨基酸或GPSSGAPPPS, (c)其中Q包含選自以下的修飾: (i)在i和i+4位的氨基酸側(cè)鏈之間的內(nèi)酰胺橋,其中i為12、16、 20或24,和 (ii)在胰高血糖素肽的16、20、21和24位的I個、2個、3個或全部氨基酸被α,α二取代的氨基酸取代; 其中Q表現(xiàn)出胰高血糖素激動劑活性。
24.權(quán)利要求23的化合物,其中Q包括氨基酸序列SEQID NO:1601并包括: (a)選自以下的至少一個氨基酸修飾: (i)用荷電氨基酸取代29位的Thr; (ii)用選自Lys、Arg、His、Asp、Glu、半胱氨酸和同型半胱氨酸的荷電氨基酸取代29位的Thr ; (iii)在29位用Asp、Glu或Lys取代; (iv)在29位用Glu取代; (V)在29位之后插入1-3個荷電氨基酸; (vi)在29位之后插入Glu或Lys; (vii)在29 位之后插入 Gly-Lys 或 Lys-Lys ; (viii)在3-位用包含以下結(jié)構(gòu)1、II或III的側(cè)鏈的氨基酸取代Gln:
25.權(quán)利要求1-22中任一項的化合物, 其中Q包含具有以下修飾的 SEQ ID NO:1601的胰高血糖素相關(guān)肽: (a)賦予GIP激動劑活性的在I位的氨基酸修飾, (b)選自以下的修飾: (i)在i和i+4位的氨基酸側(cè)鏈之間或在j和j+3位的氨基酸側(cè)鏈之間的內(nèi)酰胺橋,其中i為12、13、16、17、20或24,和其中j為17,和 (ii)在類似物的16、20、21和24位的I個、2個、3個或全部氨基酸被α,α二取代的氨基酸取代, (c)1-10個其它的氨基酸修飾; 其中Q對GIP受體表現(xiàn)出活性。
26.權(quán)利要求25的化合物,其中的1-10處另外的氨基酸修飾選自: (i)在2 位用 D-Ser、Ala、D_Ala、Gly、N-甲基-Ser、Aib、Val 或 ε -氨基-N- 丁酸取代絲氨酸; (ii)在16位用Glu、Gin、高谷氨酸、同型半胱氨酸、Thr、Gly或Aib取代絲氨酸; (iii)在20位用Ser、Thr、Ala、Lys、瓜氨酸、Arg、Orn或Aib取代谷氨酰胺; (iv)在27位用Leu取代蛋氨酸; (V)在28位用Ala取代精氨酸; (vi)在29位用Gly取代蘇氨酸;^)在2、5、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、20、21、24、27、28和 29 位中的任何位置的保守取代; (viii)向C-末端增加1-21個氨基酸; (ix)向C-末端增加氨基酸序列GPSSGAPPPS; (X)向C-末端增加氨基酸序列GPSSGAPPPSX,其中X為任何氨基酸;(xi)用酰胺或羧酸酯取代C-末端羧基,和(xii)其組合。
27.權(quán)利要求1-22中任一項的化合物,其中Q包括氨基酸序列:X1—X2—Gln—Gly—Thr—Phe—Thr—Ser—Asp—X3—Ser—X4—Tyr—Leu—X5—X6—X7—X8—Ala-Xg-X1Q-Phe-X11-X12-Trp-Leu-X13-X14-X15 (SEQ ID NO:55),或其類似物,其中所述類似物與 SEQ ID NO:55的不同之處在于1-3個選自1、2、3、5、7、10、11、13、14、17、18、19、21和25位的氨基酸修飾,其中: (a) X1 為 His、D-HiS、(脫-氛基)His、輕基-His、乙酸基-His、聞-His或α,α-二甲基咪唑乙酸(DMIA)、N-甲基His、α-甲基His或咪唑乙酸;(b) X2為Ser、D-Ser、Ala、D-Ala、Val、Gly、N-甲基 Ser、氨基異丁酸(Aib)或 N-甲基 Ala; (c)X3> X4> X5、X10> X11和X14各自為任何氨基酸; (d)X6為Ser、Glu、Gin、高谷氨酸或同型半胱氨酸; (e)X7為Arg、Gin、Lys、Cys>Orn>同型半胱氨酸或乙?;奖彼?; (f)X8為Arg、Ala、Lys、Cys> Orn>同型半胱氨酸或乙?;奖彼幔?g) X9為Gin、Lys>Arg、Orn或瓜氨酸; (h)X12為Ala、Gin、Glu、Lys、Cys> Orn>同型半胱氨酸或乙?;奖彼幔?i)X13SMet、Leu或 Nle ; (j)Xi5為Thr、Gly、Lys、Cys、Orn、同型半胱氨酸或乙?;奖彼?;并且任選地包含以下修飾之一: (a)在28-29位氨基酸缺失; (b)在29位氨基酸缺失; (c)向C-末端增加氨基酸序列GPSSGAPPPS;和 (d)向C-末端增加氨基酸序列GPSSGAPPPSX,其中X為任何氨基酸;和 (e)其組合。
28.權(quán)利要求1-22中任一項的化合物,其中Q包括因不超過十處氨基酸修飾而不同于SEQ ID NO:1601的氨基酸序列,修飾包括: (a)在16、20、21和/或24位的一個或多個氨基酸用Aib取代,和 (b)提供對經(jīng)二肽基肽酶IV的裂解的敏感性減少的在I和/或2位的氨基酸修飾,并且 任選地包含一種或多種以下的修飾: (a)在28和29位氨基酸缺失; (b)在29位氨基酸缺失; (c)向C-末端增加氨基酸序列GPSSGAPPPS; (d)向C-末端增加氨基酸序列GPSSGAPPPSX,其中X為任何氨基酸;(e)用酰胺或羧酸酯取代C-末端羧基,并且 其中Q表現(xiàn)出GLP_1激動劑活性和胰高血糖素激動劑活性。
29.任何一項前述權(quán)利要求的化合物,其中L-Y共價綴合于Q的N-末端、C-末端或氨基酸側(cè)鏈。
30.權(quán)利要求26的化合物,其中L-Y被綴合至對應(yīng)于原生胰高血糖素(SEQID NO:1601)的 10、30、37、38、39、40、41、42 或 43 位的 Q 的氨基酸側(cè)鏈。
31.權(quán)利要求27的化合物,其中L-Y被綴合至對應(yīng)于包含原生胰高血糖素(SEQID NO:1601)的序列的10和/或40位的Q的氨基酸側(cè)鏈。
32.—種包含結(jié)構(gòu)A-B的前述權(quán)利要求中任一項中的化合物的前藥,其中 A為氨基酸或含氧酸; B為通過在B的羧基部分和Q的胺之間的酰胺鍵連接于Q的N-烷基化氨基酸; A、B或者A-B被連接的Q的氨基酸為非編碼的氨基酸,進(jìn)一步地其中在生理條件下,A-B自Q在PBS中的化學(xué)裂解半衰期(t1/2)為至少約I小時-約I周。
33.權(quán)利要求32的化合物,其中A-B包括結(jié)構(gòu):
34.任何一項前述權(quán)利要求的化合物,所述化合物進(jìn)一步包含經(jīng)烷基胺、酰胺、醚、酯、硫醚或硫代酸酯連鍵共價連接于?;蛲榛腝上的氨基酸側(cè)鏈,其酰基或烷基相對于天然存在的氨基酸而言為非原生的。
35.權(quán)利要求34的化合物,其中?;蛲榛B的氨基酸在對應(yīng)于包含原生胰高血糖素的序列的10、20、24、30、37、38、39、40、41、32或43位或C-末端氨基酸的的位置。
36.權(quán)利要求35的化合物,其中?;蛲榛B的氨基酸在對應(yīng)于包含原生胰高血糖素的序列的10和/或40位的位置。
37.權(quán)利要求36的化合物,其中的?;蛲榛?jīng)間隔區(qū)連至氨基酸的側(cè)鏈。
38.權(quán)利要求37的化合物,其中的間隔區(qū)是酸性氨基酸或酸性二肽。
39.任何一項前述權(quán)利要求的化合物,其中的Q共價連至一個或多個異源部分。
40.權(quán)利要求39的化合物,其中的一個或多個異源部分選自肽、多肽、核酸分子、其片段抗體、聚合物、量子點、小分子、毒素、診斷劑和任何前述物質(zhì)的組合。
41.任何一項前述權(quán)利要求的化合物,其中Q選自:SEQID NOs:1-564、566-570、573-575、577、579-580、585-612、616、618_632、634_642、647、657_692、694_695、715-718、.722、724-725、729、731-760、801-878、883-919、1001-1275、1301 — 1371、1401-1518 和1601-1650。
42.一種二聚體或多聚體,其包含任何一項前述權(quán)利要求的化合物。
43.一種藥用組合物,所述組合物包含任何一項前述權(quán)利要求的化合物、權(quán)利要求42的二聚體或多聚體,或其組合,以及藥學(xué)上可接受的載體。
44.一種治療患者的疾病或醫(yī)學(xué)病癥的方法,其中所述疾病或醫(yī)學(xué)病癥選自代謝綜合征、糖尿病、肥胖癥、脂肪肝和神經(jīng)退行性疾病,所述方法包括以有效治療疾病或醫(yī)學(xué)病癥的量給予患者權(quán)利要求43的藥用組合物。
全文摘要
本文提供能對核激素受體起作用的與NHR配體綴合的胰高血糖素超家族肽。本文還提供含有本發(fā)明綴合物的藥用組合物和藥劑盒。本文進(jìn)一步提供治療疾病,例如,代謝障礙,諸如糖尿病和肥胖癥的方法,其包括給予本發(fā)明的綴合物。
文檔編號A61K38/26GK103079587SQ201180037112
公開日2013年5月1日 申請日期2011年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月13日
發(fā)明者R·D·戴馬志, 楊彬, B·費南 申請人:印第安納大學(xué)研究及科技有限公司
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