谷氨酸-稳定的胰岛素类似物制造技术

技术编号:10685221 阅读:250 留言:0更新日期:2014-11-26 15:46
胰岛素类似物包含含有酸性2-残基延伸GluB31-GluB32的B链多肽,和任选的含有酸性取代GluA8的A链多肽,和另外任选的非-标准的PheB24修饰。类似物还可包含本领域已知的提高胰岛素类似物制剂在皮下注射或输注后的吸收速率的另外的B链取代。类似物可以是哺乳动物胰岛素的类似物,例如人胰岛素。还提供编码这样的胰岛素类似物的核酸。一种治疗患者的方法包括给予患者生理学上有效量的胰岛素类似物或其生理学上可接受的盐。所述类似物可以高浓度给予,同时维持快速起效的特性。一种半-合成的方法是借助于通过非-标准的氨基酸取代修饰内源性胰蛋白酶位点来使用未保护的八肽。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】胰岛素类似物包含含有酸性2-残基延伸GluB31-GluB32的B链多肽,和任选的含有酸性取代GluA8的A链多肽,和另外任选的非-标准的PheB24修饰。类似物还可包含本领域已知的提高胰岛素类似物制剂在皮下注射或输注后的吸收速率的另外的B链取代。类似物可以是哺乳动物胰岛素的类似物,例如人胰岛素。还提供编码这样的胰岛素类似物的核酸。一种治疗患者的方法包括给予患者生理学上有效量的胰岛素类似物或其生理学上可接受的盐。所述类似物可以高浓度给予,同时维持快速起效的特性。一种半-合成的方法是借助于通过非-标准的氨基酸取代修饰内源性胰蛋白酶位点来使用未保护的八肽。【专利说明】谷氨酸-稳定的胰岛素类似物 关于联邦政府资助的研究或开发的声明 本专利技术得到在由美国国立卫生研究院(Nat1nal Institutes of Health)于资助号DK40949和DK074176中签订的合作协议下的政府支持。美国政府对本专利技术可享有一定的权利。专利技术背景 本专利技术涉及多肽激素类似物,其在大于通常用于药物制剂中的多肽浓度时,显示出增强的药学特性,例如更大的热力学稳定性、更大的生物学活性或更快的药代动力学。本专利技术涉及胰岛素,一种双链多肽激素,其调节脊椎动物代谢并广泛用于人和其它哺乳动物以治疗糖尿病。胰岛素的序列以图解形式示于图1中;各个残基通过鉴定氨基酸(典型地使用标准的三字母代码)、链和序列位置(典型地作为上标)来指明。当溶于其pH在如药物制剂所需的6.5-8.0的范围内的溶液中时,在位置A8、B31和B32提供的3个谷氨酸残基增加胰岛素分子的净负电荷及其锌-稳定的六聚体的净负电荷。本专利技术能使胰岛素类似物的制剂的浓度高于100单位/ml (U-100),以至于(i)胰岛素类似物的热力学稳定性类似于或大于野生型胰岛素的热力学稳定性,(ii)生物学效价类似于或大于野生型胰岛素的生物学效价,(iii)快速起效药代动力学(PK)和药效学(PD)特性相对于野生型人胰岛素保持在U-100浓度,和以至于(iv)在目前临床应用中它们的促有丝分裂特性类似于野生型人胰岛素或胰岛素类似物。非-标准蛋白质包括治疗剂和疫苗的工程改造,可具有广阔的医学和社会效益。医学效益的实例将是蛋白质的药代动力学特性的最优化。进一步的社会效益的实例将是适合于高蛋白浓度的制剂的蛋白质工程改造,所述高蛋白浓度损害制剂的ρκ/ro特性。社会效益的其它实例是具有延长的保质期的蛋白制剂。治疗性蛋白的实例由胰岛素提供。含有在中性pH时的较大净负电荷和任选的非-标准的氨基酸取代的胰岛素类似物可原则上表现出关于稳定性、生物学效价或ρκ/ro或ρκ/ro对制剂中胰岛素浓度的依赖性的优越特性。后者在公共卫生方面具有特殊的重要性,因为高度浓缩的胰岛素制剂可给患有肥胖症和显著的胰岛素抵抗的患者带来医学益处;这样的患者往往是非洲-美洲妇女和其它贫穷的少数民族。在皮下注射后的胰岛素吸收的药代动力学引起的挑战影响糖尿病(dm)患者实现严格的血糖控制的能力并限制胰岛素泵的安全性和性能。胰岛素抵抗是其中这种激素的典型的靶组织(脂肪组织、肌肉和肝)需要在血流中的较高浓度的胰岛素或胰岛素类似物,以获得与健康受试者响应血流中正常浓度的胰岛素时表现出的相同的生物学反应的病症。胰岛素抵抗一般地伴有2型糖尿病。一种特殊的医学需求由用皮质类固醇治疗的,或内源性皮质类固醇的过度分泌(库欣氏综合征(Cushing’s Syndrome))的某些与肥胖症有关的DM患者、某些与对胰岛素抵抗的遗传易感性有关的DM患者和继发于脂肪代谢障碍的DM患者显示的对胰岛素的显著抵抗而引起。由于肥胖症在发达和发展中世界中的广泛流行(导致“糖胖病(diabesity)”综合征)和由于线粒体DNA中的突变产生的DM的单基因型识别的增加,患有显著的胰岛素抵抗的患者数目正不断增加,其中胰岛素抵抗可能是异乎寻常的严重(van den Ouweland, J.Μ.,Lemkes,H.H.,Ruitenbeekj W.,Sandkui jl,L.A.,de Vijlderj M.F.,Struyvenbergj P.A.,van de Kamp, J.J., & Maassen, J.A.(1992)具有母系遗传的II型糖尿病和耳聋的大谱系中线粒体tRNA(Leu) (UUR)基因的突变(Mutat1n in mitochondrial tRNA(Leu) (UUR)gene in a large pedigree with maternally transmitted type II diabetes mellitusand deafness).Nature Genet.1, 368-71)。这类另外不同子集的患者的治疗典型地需要皮下注射大量的普通胰岛素制剂(U-100浓度;通常0.6 mM胰岛素或胰岛素类似物)。这样的大量注射可导致疼痛和胰岛素作用的发生率和持续时间的可变性。虽然野生型胰岛素的U-500制剂(以商品名Humulin? R U-500出售;Eli Lilly and C0.)可用于临床用途,胰岛素浓度从0.6 mM增加至3 mM导致发作的延迟和胰岛素作用的延长,以至于Humulin? RU-500 (或类似的这样的产品)的PK/H)特性类似含有鱼精蛋白-锌的胰岛素六聚体的微晶混悬液的那些;这种制剂长期以来被命名为中性鱼精蛋白//agadorn (NPH)。因此,皮下注射野生型胰岛素的U-500制剂的膳食用途将预期降低血糖控制的效果和增加低血糖发作的风险。用于连续皮下胰岛素输注装置(CSII ;“胰岛素泵”)中的Humulin? R U-500 (或类似的这样的产品)的用途将同样被预期干扰患者基于目前或过去的血糖浓度测量控制运算以有效调节胰岛素输注速率的能力,这导致血糖控制欠佳和低血糖事件的风险增加。胰岛素药理学的已完善确立的原则涉及注射的胰岛素分子的聚集状态与从贮库吸收进入毛细血管并因此进入系统循环的时间过程的关系。一般来说,聚集成高分子量复合物的胰岛素分子越多,吸收的延长就越久和胰岛素的作用就越长。本领域已知削弱其自组装的胰岛素分子中的氨基酸取代与相对于野生型人胰岛素的更快吸收有关;实例由取代ProB28 — Asp (门冬胰岛素(insulin asp art),以商品名Novolog?销售的胰岛素产品的活性成分;Novo_Nordisk, Ltd)和由配对的取代ProB28 — Lys和LysB29 — Pro (赖脯胰岛素(insulin Zis/Tro),以商品名Humalog?销售的胰岛素产品的活性成分;Eli Lilly andC0.)提供。相反地,本领域已知引起其等电点(pi)从约pH 5至约pH 7的转变的胰岛素分子的氨基酸延伸或化学修饰导致皮下贮库中修饰的胰岛素的等电点沉淀;这样的高分子量复合物提供作为基础胰岛素制剂的延长吸收。实例由以商品名NovoSol Basal?销售的胰岛素产品(一种Novo-Nordisk的中断产品,其中ThrB27被Arg取代和其中ThrB3°的C-末端羧酸酯部分被酰胺化)和甘精胰岛素(insulin glargine)(以商品名Lantus?销售的胰岛本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种胰岛素分子,其包含含有2‑残基延伸GluB31和GluB32的胰岛素B链多肽,并任选包含含有取代GluA8的胰岛素A链。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:MA维斯
申请(专利权)人:卡斯西部储备大学
类型:发明
国别省市:美国;US

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