胰岛素类似物含有在不同蛋白质表面处的一个或多个修饰，所述蛋白质表面包含在位置B13、B17、A12、A13和/或A17处的一个或多个残基。在摩尔比为2.2-10个锌离子/六个胰岛素类似物单体的存在下，或在小于1个锌离子/六个胰岛素类似物单体的存在下，上述类似物以连续强度U-100至U-1000在以至少pH值范围为6.8-8.0的可溶性溶液中的制剂。上述制剂在功能上整合有连续葡萄糖监测器和作为闭环系统的基于计算机的控制算法的胰岛素泵中的用途。治疗患有糖尿病的患者的方法包括借助于静脉内、腹膜内或皮下注射，给患者施用生理学有效量的胰岛素类似物。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】位点2胰岛素类似物 关于联邦资助研究或开发的声明 本专利技术在资助号DK040949和DK074176下，在由美国国立卫生研究院（National InstitutesofHealth)授予的合作协议下，由政府支持进行。美国政府可能在本专利技术中拥 有一定权利。 专利技术背景 本专利技术涉及多肽激素类似物，其显示出增强的药学特性，例如改变的药代动力学和药 效动力学特性，即相对于相应的野生型人激素的可溶制剂，赋予缩短的作用持续时间。更特 别地，本专利技术涉及含有下述的胰岛素类似物：任选与（ii)一个或多个B链取代结合的（i)在 其"位点2受体结合表面"中的一个或多个氨基酸取代，所述一个或多个B链取代是本领域 已知加速胰岛素类似物从皮下储库吸收到血流内的。本专利技术的胰岛素类似物可以任选含有 在A和B链之间的连接结构域（C结构域）（并且因此描述为单链类似物)，并且可以任选含 有在A或B链中的其他位点处的标准或非标准氨基酸取代。本专利技术依据的基本想法是通过 在激素的位点2受体结合表面中同时掺入取代，来增强速效类似物的安全和功效。这种取 代组合赋予在作为糖尿病治疗方法的皮下注射后，血糖浓度的膳食控制中的效用的"快开/ 快关"药代动力学特性，以及在用于治疗糖尿病的的基于算法的闭环系统操作("智能栗"） 中的进一步效用。 蛋白质包括治疗剂和疫苗的改造可以具有广泛的医学和社会利益。天然存在的蛋 白质一如人类、其他哺乳动物、脊椎动物生物、无脊椎动物生物或一般而言的真核细胞的基 因组中编码的一通常含有两个或更多个功能表面。蛋白质类似物的利益能够实现这些功能 表面之一或另一个的选择性修饰，例如以提供生物活性的细调。治疗蛋白质的实例由胰岛 素提供。野生型胰岛素的三维结构已充分表征为锌六聚体、无锌二聚体以及溶液中的分离 单体（图1和2)。在其他哺乳动物的基因组中编码的野生型人胰岛素和胰岛素分子与胰岛 素受体（IR)结合，所述IR各自含有多重结构域和相关结构域表面。IR是a0半受体(指 定为（a0 )2)的二聚体，其中a链和0链是单个前体多肽的翻译后产物。（a0 )2二聚 体的激素结合表面已分类为与受体的非线性结合和动力学特性有关的龍点7和龍点么这 种结合方案在图3中以图解形式显示。IR胞外结构域片段的结构和生物化学分析中的近期 进展已显示，位点1由通过（a0 )2二聚体中的两个亚基形成的反式结合元件组成：一个亚 基的N末端L1结构域和另一个亚基的C末端a-螺旋（aCT)(WhittakerJ，Whittaker LJ,RobertsCTJr,PhillipsNB，Ismail-BeigiF，LawrenceMC和WeissMA.a-Helical elementatthehormone-bindingsurfaceoftheinsulinreceptorfunctionsasa signalingelementtoactivateitstyrosinekinase.Proc.Natl.Acad.Sci.USA 109,1116-71 (2012))。位点2的位置并未得到充分表征，但提议为包含第一和第二纤连蛋 白同源结构域的部分。 胰岛素或胰岛素类似物的受体结合表面可以同样在同源的基础上进行分类：分 别的位点1结合表面(典型受体结合表面）和位点2结合表面(非典型受体结合表面)。胰 岛素的位点1结合表面重叠其在B链中的二聚体形成界面，而位点2结合表面重叠其六 聚体形成界面。位点1激素-IR界面近期已在低分辨率下显现（MeritingJG，Whittaker J,MargettsMB,WhittakerLJ,KongGK,SmithBJ,WatsonCJ,ZakovaL,Kletvlkova E,JiracekJ,ChanSJ,SteinerDF,DodsonGG,BrzozowskiAM,WeissMA,WardCff 和LawrenceMC.Howinsulinengagesitsprimarybindingsiteontheinsulin receptor.yVatore493,241-5 (2103))。假定的位点2相关残基可以基于突变的动力学效 应，或基于其中突变仍然损害结合的对于位点1外部的位置进行限定。这些标准突出显示 了非典型残基412)13)17、813和817的潜在重要性。各自的位点1相关和位点2相关表 面与图4中的胰岛素单体的表面相关显示。然而，本领域已知加速来自皮下储库的胰岛素 吸收的取代通常在激素的位点1结合表面内和与激素的位点1结合表面相邻(例如在残基 B24、B28或B29)，我们设想一万在歡激溆或级织游表琢J:/#/兹，位点2结合表面的修饰就可 以通过激素受体复合物的信号传导的细胞持续时间调节。尽管不希望受理论限制，我们进 一步设想信号传导的细胞持续时间的此类缩短对速效胰岛素类似物("快开"）赋予"快关" 药代动力学特性，所述速效胰岛素类似物在皮下储库中的分解已通过如本领域已知的在位 点1结合表面内或与位点1结合表面相邻的取代得到加速(关于原理，参见图6)。因此，此 类位点1/位点2相关取代的新型组合一起赋予在糖尿病治疗中具有新型效用的快开/快 关药代动力学特性的所需组合。 本领域已知在胰岛素的典型受体结合表面内的修饰或取代可以使激素对于其受 体的体外亲和力损害最高达约五倍(例如从0. 05nM的解离常数到0. 25nM的解离常数)， 而对体内效力没有显著作用，如通过皮下或静脉内注射时，变体胰岛素引起血糖浓度中的 降低的能力评价的。此类稳固性至少部分归于亲和力和激素从血流中的清除速率之间的补 偿关系。因为与IR的结合介导胰岛素作用和在很大程度上的胰岛素清除两者，所以亲和 力中的降低导致循环半衰期中的成比例增加，且因此导致影响生物学信号传导的机会。此 类补偿的实例已与胰岛素类似物相关公开，在所述胰岛素类似物中，在位置B24处的苯丙 氨酸由环己基丙氨酸（Cyclohexanylalanine) (Cha)取代，公开于2012年7月13日提交 的国际专利申请序列号PCT/US12/46575和2013年1月22日提交的美国临时专利申请序 列号61/755,020中，所述专利的内容通过引用并入本文。在位置B24处的Cha的非平面 脂环（图8中举例说明的）使受体结合亲和力损害约三倍，但对KP-胰岛素的效力或药效动 力学特性没有作用，如通过在糖尿病Sprague-Dawley大鼠中测试的（图9A)。另外的实例 已通过在位置B24处经由氟-芳香族和氯-芳香族取代进行修饰而提供，如图7中举例说 明的（与野生型二聚体界面有关)，并且如分别于2012年7月18日和2011年1月31日提 交的美国专利申请序列号13/515, 192、13/018, 011，于2012年10月4日提交的美国临时 专利申请号61/709, 448,以及分别于2010年12月13日和2012年10月29日提交的国际 专利申请号PCT/US2010/60085和PCT/US2012/62423中公开的，所述专利通过引用并入本 文。在靡K_胰岛素，也指定为KP-胰岛素（Humalog?的活性组分）； EliLillyandCo.)中的PheB2本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种含有相对于野生型胰岛素的至少一个取代的胰岛素类似物，所述取代包括在选自下述的位置处的取代：在B13处的Ala、Asp、His或Leu取代，在B17处的Glu、Gln、Ala、His、Trp或Tyr取代，在A12处的Ala、Thr、Asp、Asn、Glu、Gln、His或Tyr取代，在A13处的Ala、Glu、Gln、His、Tyr、Phe或Trp取代，以及在A17处的Ala、Gln、His、Trp或Tyr取代。
【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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