專利名稱：聚乙二醇化c肽的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及修飾形式的C肽及其使用方法。一方面，所述修飾形式的C肽包括包含至少一個與N端連接的PEG基團的聚乙二醇化C肽衍生物，所述衍生物在體內(nèi)表現(xiàn)出優(yōu)良的藥代動力學(xué)和生物學(xué)活性。C肽是胰島素原分子中A鏈和B鏈之間的連接肽。在胰島β細胞的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中裂解和加工后，生成胰島素和C肽。C肽和胰島素一起以等摩爾量從胰島β細胞共同分泌進入門脈循環(huán)。除C肽對雙鏈胰島素結(jié)構(gòu)折疊的作用外，在發(fā)現(xiàn)許多年之后，C肽另外的生物學(xué)活性遭到質(zhì)疑。I型糖尿病或胰島素依賴性糖尿病的通常特征在于因胰島β細胞的自身免疫性破壞而導(dǎo)致的胰島素和C肽缺乏。因此患者依賴于外源胰島素以維持生命。若干因素可能對疾病的發(fā)病機制具有重要意義，例如，遺傳背景、環(huán)境因素和臨時感染后的迅速自身免疫反應(yīng)(Akerblom HK等=Annual Medicine 29(5):383_385，(1997))。當(dāng)前，為胰島素依賴性糖尿病患者提供與C肽分離的外源胰島素，因此不接受外源C肽療法。相反，多數(shù)2型糖尿病患者最初仍產(chǎn)生內(nèi)源性胰島素和C肽，但是通常特征在于骨骼肌和脂肪組織抗胰島素。I型糖尿病患者患有一系列糖尿病長期并發(fā)癥，在許多情況下，比2型糖尿病更嚴重且更廣泛。特別地，例 如牽涉視網(wǎng)膜、腎和神經(jīng)的微血管并發(fā)癥是I型糖尿病患者發(fā)病和死亡的主要原因。C肽缺乏可能在胰島素依賴性糖尿病長期并發(fā)癥的發(fā)展中起重要作用，對于這一概念的支持越來越多。另外，對糖尿病動物模型和I型糖尿病患者的體內(nèi)以及體外研究證明，C 妝具有激素活性(WahrenJ 等:American Journal of Physiology 278:E759_E768,(2000) ；ffahrenj 等:International textbook of diabetes mellitus Ferranninni E,Zimmet P, De Fronzo RA, Keen H 編，Chichester, John ffiley&Sons, (2004),第 165-182頁)。因此，用作常規(guī)胰島素療法的補充的C肽可提供處理I型糖尿病長期并發(fā)癥的有效方法。迄今為止，研究表明C肽的治療活性牽涉C肽與G蛋白偶聯(lián)膜受體結(jié)合、Ca2+依賴性細胞內(nèi)信號途徑的激活和MAP激酶系統(tǒng)的磷酸化、引起鈉/鉀ATP酶和內(nèi)皮型一氧化氮合酶(eNOS)的活性增強。盡管承諾使用C肽治療和預(yù)防胰島素依賴性糖尿病的長期并發(fā)癥，但是生物半衰期短和需要通過皮下注射或靜脈內(nèi)(1.V.)施用每日多次給藥C肽有礙商業(yè)發(fā)展。本發(fā)明專注于開發(fā)保持天然C肽的生物學(xué)活性并且表現(xiàn)出優(yōu)良的藥代動力學(xué)性質(zhì)的聚乙二醇化形式的C肽。這些改良的治療形式的C肽使開發(fā)治療糖尿病長期并發(fā)癥的更有效的治療方案成為可能，并且需要顯著更低頻率的施用。一方面，這些療法靶向糖尿病患者，另一方面靶向胰島素依賴性患者。一方面，胰島素依賴性患者患有一種或多種糖尿病長期并發(fā)癥。這些改進方法基于動物研究，令人驚訝地證明在分子N端對C肽的修飾產(chǎn)生保持天然分子的生物學(xué)活性，同時表現(xiàn)出極其優(yōu)良的藥代動力學(xué)特征的聚乙二醇化形式的C肽。
發(fā)明概要在一個實施方案中，本發(fā)明包括包含與C肽的N端共價連接的PEG部分的聚乙二醇化C肽。一方面，本發(fā)明的聚乙二醇化C肽包含直鏈聚合物PEG聚合物。另一方面，本發(fā)明的聚乙二醇化C肽包含支鏈PEG聚合物。在這些聚乙二醇化C肽的任一種的另一方面，PEG部分的分子量為約IOkDa至約80kDa之間。另一方面，PEG部分的分子量為約20kDa至約60kDa之間。另一方面，PEG部分的分子量為約30kDa至約50kDa之間。在這些直鏈聚乙二醇化C肽的任一種的另一方面，聚乙二醇化C肽具有通式(I):
權(quán)利要求
1.一種聚乙二醇化C肽，所述C肽包含與C肽的N端共價連接的PEG部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚乙二醇化C肽，其中所述PEG部分的分子量為約IOkDa至約80kDa之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚乙二醇化C肽，其中所述PEG部分的分子量為約20kDa至約60kDa之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚乙二醇化C肽，其中所述PEG部分的分子量為約30kDa至約50kDa之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項所述的聚乙二醇化C肽，其中所述PEG部分為直鏈聚合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項所述的聚乙二醇化C肽，其中所述PEG部分為支鏈聚合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的聚乙二醇化C肽，其中所述聚乙二醇化C肽具有以下結(jié)構(gòu):
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的聚乙二醇化C肽，其中所述聚乙二醇化C肽包含選自以下的連接子；-X1-(CH2)m4-CO-； —X^CO-；-X1-CO-(CH2)m4-CO-;-X1-CO-X2-(CH2)m3-CO-;和
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的聚乙二醇化C肽，其中所述聚乙二醇化C肽具有結(jié)構(gòu):
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的聚乙二醇化C肽，其中所述聚乙二醇化C肽具有結(jié)構(gòu):
11.根據(jù)權(quán)利要求5所述的聚乙二醇化C肽，其中所述聚乙二醇化C肽具有結(jié)構(gòu):
12.根據(jù)權(quán)利要求5所述的聚乙二醇化C肽，其中所述聚乙二醇化C肽具有結(jié)構(gòu):
13.根據(jù)權(quán)利要求6所述的聚乙二醇化C肽，其中所述聚乙二醇化C肽具有以下結(jié)構(gòu):
14.根據(jù)權(quán)利要求6所述的聚乙二醇化C肽，其中所述聚乙二醇化C肽具有以下結(jié)構(gòu):
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的聚乙二醇化C肽，其中所述聚乙二醇化C肽包含選自以下的連接子；-X1-(CH2)m4-CO-—X^CO-；-X1-CO-(CH2)m4-CO--X1-CO-X2-(CH2)m3-CO-;和-X1-(CH2)m2-X2- CO-(CH2)m4-CO-； 其中，Xi為_0_或缺失； X2 為-NH-； m2 為 1-5 ； m3為2 ;并且 m4 為 l-5o
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的聚乙二醇化C肽，其中所述聚乙二醇化C肽包含選自以下的連接子；-X1-CO-X2- (CH2) (GH2-GH2-O) n3~K_、-X1-CO-X2- (CH2) m5-X「(CH2-CH2-O) n3- (CH2) m5-C0_、-X1-CO-X2- (CH2) m5-x「(CH2-CH2-O) n3_C0-和-X1-CO-X2- (CH2) m5-X「(CH2-CH2-O) n3-C0_ (CH2) m5-C0_ ； 其中； X獨立選自-0-、-S-或-NH-或缺失； Xi為_0_或缺失； X2 為-NH-； 每個m5獨立選自1-5 ;并且 每個％獨立選自1-400。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的聚乙二醇化C肽，其中所述聚乙二醇化C肽包含選自以下的連接子；-X1-CO-X2- (CH2) m5-X「(CH2-CH2-O) n3- (CH2) m6-C0_、-X1-CO-X2- (CH2) m5-x「(CH2-CH2-O) n3_C0-和-X1-CO-X2- (CH2) m5-X「(CH2-CH2-O) n3-C0_ (CH2) m7-C0_ ； 其中，Xi為_o_或缺失； X2 為-NH-； m5 為 3 ; m6獨立為2或5 ; m7為3 ;并且 n3為 1-400 ο
18.—種聚乙二醇化C肽，其中所述聚乙二醇化C肽具有結(jié)構(gòu):
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的聚乙二醇化C肽，其中所述聚乙二醇化C肽具有結(jié)構(gòu):
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的聚乙二醇化C肽，其中所述聚乙二醇化C肽具有結(jié)構(gòu):
21.根據(jù)權(quán)利要求17所述的聚乙二醇化C肽，其中所述聚乙二醇化C肽具有結(jié)構(gòu):
22.根據(jù)權(quán)利要求18所述的聚乙二醇化C肽，其中所述聚乙二醇化C肽具有結(jié)構(gòu):
23.根據(jù)權(quán)利要求6所述的聚乙二醇化C肽，其中所述聚乙二醇化C肽具有以下結(jié)構(gòu):
24.根據(jù)權(quán)利要求6所述的聚乙二醇化C肽，其中所述聚乙二醇化C肽具有以下結(jié)構(gòu):
25.根據(jù)權(quán)利要求6所述的聚乙二醇化C肽，其中所述聚乙二醇化C肽具有以下結(jié)構(gòu):
26.根據(jù)權(quán)利要求6所述的聚乙二醇化C肽，其中所述聚乙二醇化C肽具有以下結(jié)構(gòu):
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的聚乙二醇化C肽，其中所述聚乙二醇化C肽具有結(jié)構(gòu):
28.根據(jù)權(quán)利要求1-27中任一項所述的聚乙二醇化C肽，其中通過紫外圓二色性分析，所述聚乙二醇化C肽具有與未修飾C肽基本上相同的二級結(jié)構(gòu)。
29.根據(jù)權(quán)利要求1-28中任一項所述的聚乙二醇化C肽，其中當(dāng)經(jīng)皮下向犬施用時，所述聚乙二醇化C肽具有比未修飾C肽高至少10倍的血漿或血清藥代動力學(xué)AUC性質(zhì)。
30.根據(jù)權(quán)利要求1-29中任一項所述的聚乙二醇化C肽，其中所述聚乙二醇化C肽保持所述未修飾C肽的至少約50%生物學(xué)活性。
31.根據(jù)權(quán)利要求1-29中任一項所述的聚乙二醇化C肽，其中所述聚乙二醇化C肽保持所述未修飾C肽的至少約75%生物學(xué)活性。
32.一種給藥方案，當(dāng)使用3天或更長的給藥間隔時，所述給藥方案將患者血漿中聚乙二醇化C肽的平均穩(wěn)態(tài)濃度維持在約0.2nM至約6nM之間，其包括向所述患者施用治療劑量的根據(jù)權(quán)利要求1-31中任一項所述的聚乙二醇化C肽。
33.一種將有需要的患者體內(nèi)的C肽水平維持在最低有效治療水平以上的方法，所述方法包括向所述患者施用治療劑量的根據(jù)權(quán)利要求1-31中任一項所述的聚乙二醇化C肽。
34.一種治療有需要的患者的一種或多種糖尿病長期并發(fā)癥的方法，所述方法包括向所述患者施用治療劑量的根據(jù)權(quán)利要求1-31中任一項所述的聚乙二醇化C肽。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法，其中所述糖尿病長期并發(fā)癥選自視網(wǎng)膜病變、周圍神經(jīng)病變、自主神經(jīng)病變和腎病。
36.根據(jù)權(quán)利要求3 5所述的方法，其中所述糖尿病長期并發(fā)癥為周圍神經(jīng)病變。
37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的方法，其中所述周圍神經(jīng)病變?yōu)榇_定的周圍神經(jīng)病變。
38.根據(jù)權(quán)利要求36或37所述的方法，其中與開始聚乙二醇化C肽療法之前的神經(jīng)傳導(dǎo)速度相比，治療引起神經(jīng)傳導(dǎo)速度提高至少10%。
39.一種治療糖尿病患者的方法，所述方法包括向所述患者施用治療劑量的根據(jù)權(quán)利要求1-31中任一項所述的聚乙二醇化C肽和胰島素的組合。
40.一種治療胰島素依賴性人類患者的方法，所述方法包括步驟； a)向所述患者施用胰島素，其中所述患者有神經(jīng)病變； b)在與用于所述患者施用胰島素的部位不同的部位，經(jīng)皮下向所述患者施用治療劑量的根據(jù)權(quán)利要求1-31中任一項所述的聚乙二醇化C肽； c)在監(jiān)測由所述治療劑量的聚乙二醇化C肽引起的患者胰島素需求改變的基礎(chǔ)上，調(diào)節(jié)施用胰島素的劑量數(shù)量、類型或頻率，其中所述經(jīng)調(diào)節(jié)的胰島素劑量降低了低血糖的風(fēng)險、發(fā)病率或嚴重程度，其中所述經(jīng)調(diào)節(jié)的胰島素劑量比開始聚乙二醇化C肽治療之前患者的胰島素劑量低至少10%。
41.根據(jù)權(quán)利要求39或40所述的方法，其中在與最近用于所述聚乙二醇化C肽相比不同的貯庫部位經(jīng)皮下施用所述胰島素。
42.根據(jù)權(quán)利要求33-41中任一項所述的方法，其中以約3天或更長的給藥間隔施用所述聚乙二醇化C肽。
43.根據(jù)權(quán)利要求33-41中任一項所述的方法，其中以約5天或更長的給藥間隔施用所述聚乙二醇化C肽。
44.根據(jù)權(quán)利要求33-41中任一項所述的方法，其中以約7天或更長的給藥間隔施用所述聚乙二醇化C肽。
45.根據(jù)權(quán)利要求32-44中任一項所述的方法，其中所述聚乙二醇化C肽的治療劑量為約Img至約4.0mg。
46.根據(jù)權(quán)利要求32-45中任一項所述的方法，其中所述聚乙二醇化C肽的治療劑量為約 Img。
47.根據(jù)權(quán)利要求32-45中任一項所述的方法，其中所述聚乙二醇化C肽的治療劑量為約 3.5mg。
48.根據(jù)權(quán)利要求33-47中任一項所述的方法，其中所述聚乙二醇化C肽的血漿濃度保持在約0.2nM以上。
49.根據(jù)權(quán)利要求32-47中任一項所述的方法，其中所述治療劑量的聚乙二醇化C肽經(jīng)皮下施用。
50.根據(jù)權(quán)利要求1-31中任一項所述的聚乙二醇化C肽，在有需要的患者中用作C肽替代療法。
51.根據(jù)權(quán)利要求1-31中任一項所述的聚乙二醇化C肽在另外包括施用胰島素的方案中降低胰島素依賴性糖尿病人類患者的低血糖風(fēng)險的用途，所述方案包括； a)向所述患者施用胰島素； b)在與用于所述患者施用胰島素的部位不同的部位，施用治療劑量的聚乙二醇化C肽； c)在監(jiān)測由所述治療劑量的聚乙二醇化C肽引起的患者胰島素需求改變的基礎(chǔ)上，調(diào)節(jié)施用胰島素的劑量數(shù)量、類型或頻率。
52.根據(jù)權(quán)利要求51所述的用途，其中所述患者有至少一種糖尿病長期并發(fā)癥。
53.根據(jù)權(quán)利要求1-31中任一項所述的聚乙二醇化C肽用于治療有需要的患者的一種或多種糖尿病長期并發(fā)癥的用途。
54.根據(jù)權(quán)利要求52或53所述的用途，其中所述糖尿病長期并發(fā)癥選自視網(wǎng)膜病變、周圍神經(jīng)病變、自主神經(jīng)病變和腎病。
55.根據(jù)權(quán)利要求54所述的用途 ，其中所述糖尿病長期并發(fā)癥為周圍神經(jīng)病變。
56.根據(jù)權(quán)利要求55所述的用途，其中所述周圍神經(jīng)病變?yōu)榇_定的周圍神經(jīng)病變。
57.根據(jù)權(quán)利要求55或56所述的用途，其中與開始聚乙二醇化C肽療法之前的神經(jīng)傳導(dǎo)速度相比，治療引起神經(jīng)傳導(dǎo)速度提高至少10%。
58.一種藥物組合物，其包含根據(jù)權(quán)利要求1-31中任一項所述的聚乙二醇化C肽和藥學(xué)上可接受的載體或賦形劑。
59.根據(jù)權(quán)利要求58所述的藥物組合物，其中所述藥學(xué)上可接受的載體或賦形劑為山梨糖醇。
60.根據(jù)權(quán)利要求59所述的藥物組合物，其中所述山梨糖醇以約2%至約8%wt/wt的濃度存在。
61.根據(jù)權(quán)利要求60所述的藥物組合物，其中所述山梨糖醇以約4.7%的濃度存在。
62.根據(jù)權(quán)利要求58-61中任一項所述的藥物組合物，其中將所述組合物緩沖為約ρΗ5.5至約ρΗ6.5范圍之內(nèi)的pH。
63.根據(jù)權(quán)利要求62所述的藥物組合物，其中將所述組合物緩沖為pH約6.0。
64.根據(jù)權(quán)利要求58-63中任一項所述的藥物組合物，其中用濃度約5mM至約25mM的磷酸鹽緩沖液來緩沖所述組合物。
65.根據(jù)權(quán)利要求64所述的藥物組合物，其中用濃度約IOmM的磷酸鹽緩沖液來緩沖所述組合物。
66.根據(jù)權(quán)利要求58-65中任一項所述的藥物組合物，其中所述組合物特征在于，與包含貯藏于PH7.0的0.9%鹽水中的相同聚乙二醇化C肽的藥物組合物相比，根據(jù)權(quán)利要求1-31中任一項所述的聚乙二醇化C肽的穩(wěn)定性提高，其中在40° C下孵育預(yù)定時間后測定所述穩(wěn)定性。
67.一種藥物組合物，其包含根據(jù)權(quán)利要求1-31中任一項所述的聚乙二醇化C肽和胰島素。
68.一種減少胰島素依賴性人類患者的胰島素使用的方法，所述方法包括步驟； a)向所述患者施用胰島素； b)在與用于所述患者施用胰島素的部位不同的部位，經(jīng)皮下向所述患者施用治療劑量的根據(jù)權(quán)利要求1-31中任一項所述的聚乙二醇化C肽； c)在監(jiān)測由所述治 療劑量的聚乙二醇化C肽引起的患者胰島素需求改變的基礎(chǔ)上，調(diào)節(jié)施用胰島素的劑量數(shù)量、類型或頻率，其中所述經(jīng)調(diào)節(jié)的胰島素劑量并未誘發(fā)低血糖，其中所述經(jīng)調(diào)節(jié)的胰島素劑量比開始聚乙二醇化C肽治療之前患者的胰島素劑量低至少10%。
全文摘要
本發(fā)明涉及修飾形式的C肽及其使用方法。一方面，所述修飾形式的C肽包括包含至少一個與N端連接的PEG基團的聚乙二醇化C肽衍生物，所述衍生物在體內(nèi)表現(xiàn)出優(yōu)良的藥代動力學(xué)和生物學(xué)活性。
文檔編號A61K47/30GK103119055SQ201180035091
公開日2013年5月22日 申請日期2011年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月17日
發(fā)明者雪莉·巴瑞克, 詹姆斯·考拉維, 密雪兒·瑪佐尼 申請人:塞比克斯公司