GIP-GLP-1双激动剂化合物及方法技术

本发明专利技术涉及截短的GIP类似物，与野生型GIP相比，其包括一个或更多个替换，并且其可具有改变的(优选提高)的GLP-1活性，例如，如在体外效力测定中所评估的。本发明专利技术提供了GIP-GLP-1双激动剂化合物及相关方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
糖尿病和肥胖是日益增加的全球健康问题，其与多种其他疾病相关，特别是心血管疾病(CVD)、阻塞性睡眠呼吸暂停、中风、外周动脉疾病、微血管并发症和骨关节炎。全世界有2.46亿人患有糖尿病，估计到2025年将有3.8亿人患有糖尿病。许多具有额外的心血管风险因素，包括高/异常LDL和甘油三酯以及低HDL。心血管疾病在糖尿病患者的死亡率中占了约50％，与肥胖和糖尿病相关的发病率和死亡率强调了医学上对于有效的治疗选择的需求。肠降血糖素(Incretin)是通过增强葡萄糖刺激的胰岛素分泌来调控血糖的胃肠激素(Drucker，DJ和Nauck，MA，Lancet 368：1696-705(2006))。迄今为止有两种已知的肠降血糖素：胰高血糖素样肽-1(glucagon-like peptide-1，GLP-1)和葡萄糖依赖性促胰岛素多肽(glucose-dependent insulinotropic polypeptide，GIP)。肠降血糖素GLP-1来源于前胰高血糖素原(pre-proglucagon)基因。前胰高血糖素原是一种158个氨基酸的前体多肽，其在不同组织中被加工形成多种不同的胰高血糖素原衍生肽，包括胰高血糖素、GLP-1、胰高血糖素样肽-2(GLP-2)和胃泌酸调节素(oxyntomodulin，OXM)。胰高血糖素是一种29个氨基酸的肽，其对应于前胰高血糖素原的33至61位氨基酸，而GLP-1则被产生为37个氨基酸的肽，其对应于前胰高血糖素原72至108位的氨基酸。GIP是由133个氨基酸的前体(pre-pro-GIP)通过蛋白水解加工得到的42个氨基酸的肽。所有所述肽均参与广泛种类的生理功能，包括葡萄糖稳态、胰岛素分泌、胃排空和肠生长以及食物摄取的调控。肠降血糖素的发现导致开发了两种新类别的药物来治疗糖尿病(diabetes mellitus)。因此，抑制内源GLP-1和GIP二者的酶促失活的可注射GLP-1受体激动剂和小分子化合物(口服DPP-4抑制剂)现已上市(GLP-1受体激动剂：ByettaTM、BydureonTM和VictozaTM；以及DPP-4抑制剂：JanuviaTM、GalvusTM、OnglyzaTM和TrajentaTM)。除GLP-1和GIP对胰岛素分泌的急性作用之外，肠降血糖素还具有一些长期作用。来自多个实验室的证据表明GLP-1受体激动剂通过抑制细胞凋亡和增强增殖来保护胰腺β细胞。例如，Farilla等的研究表明GLP-1在人胰岛中具有抗细胞凋亡作用(Farilla，L，Endocrinology 144：5149-58(2003))。直到最近才针对GIP报道这些作用。Weidenmaier等报道了DPP-4抗性的GIP类似物具有抗细胞凋亡作用(Weidenmaier，SD，PLOS One 5(3)：e9590(2010))。有趣的是，在糖尿病和肥胖的小鼠模型中，GLP-1受体激动剂利拉鲁肽和GIP的组合表现出了比单独使用利拉鲁肽和GIP的治疗出众的降血糖(glucose-lowering)和促胰岛素分泌(insulinotropic)作用(Gault，VA，Clinical Science 121：107-117(2011))。利用GLP-1受体激动剂的长期治疗使得糖尿病人的体重显著降低。有趣的是，在类似患者中扩展使用DPP-4抑制剂始终未改变体重。证据表明(Matthias在2011年ADA(美国糖尿病协会)上的口头报告)，当共施用GLP-1和GIP时，增强了与GLP-1激动剂治疗相关联的体重减轻。在啮齿类动物中，与单独GLP-1治疗相比，共施用GLP-1和GIP导致更多的体重减轻。因此，除改善对血糖的控制之外，GIP还可增强GLP-1介导的体重减轻。
技术实现思路
广义地讲，本专利技术涉截短的GIP类似物，与野生型GIP相比，其包括一个或更多个替换，并且其可具有改变的性质，优选提高的GLP-1活性，例如，在体外效力测定中所评估的。在本专利技术中，已发现GIP-GLP1双作用受体激动剂优于现有的和上市的GLP-1类似物，因为双激动剂提供了改善的血糖控制和增强的体重减轻。因此，GIP-GLP1双激动剂(也称为GIP类似物)可用作II型糖尿病、肥胖和相关紊乱的治疗剂。更具体地，本专利技术的优选GIP类似物包括在野生型GIP序列的1、2、3、7、9、13、14、15、17、19、20、21、22、23、24、27、28、29和30位中的一个更多个氨基酸位置处的非保守替换与17位的Ile、Gln、Lys、Arg或Glu的组合，任选地与下列组合：在10、11和16中的一个或更多个氨基酸位置处的进一步保守或非保守替换；以及15、16、17、19、20、24、27、28和30位中的一个或更多个氨基酸位置处酰化和/或对应于野生型GIP序列的30至42位的一个或更多个氨基酸的替换或缺失。在一些实施方案中，用通式I表示本专利技术的GIP类似物：R1-X1-X2-X3-Gly-Thr-Phe-X7-Ser-X9-X10-X11-Ile-X13-X14-X15-X16-X17-Ala-X19-X20-X21-X22-X23-X24-Trp-Leu-X27-X28-X29-X30-X31-X32-X33-X34-X35-X36-X37-X38-X39-X40-X41-X42-R2  (I)(SEQ ID NO 59)或者其可药用盐或溶剂合物，其中R1是Hy-、Ac或pGlu；X1是His或Tyr；X2是Ala、Aib或Gly；X3是Glu或Asp；X7是Thr、Ser或Ile；X9是Asp、Glu；X10是Tyr、Leu或Ser；X11是Ser或Leu；X13是Ala、Tyr或Aib；X14是Met、Leu或Ser；X15是Asp或Glu；X16是Lys、Gly、Ser或Glu；X17是Ile、Lys、Gln、Arg或Glu；X19是Gln、Ala、Glu或Lys；X20是Gln、Lys或Arg；X21是Asp、Ala或Glu；X22是Phe或1Nal；X23是Val、Ile或Leu；X24是Asn、Glu、Arg或Lys；X27是Leu、Val、Ile、Lys、Glu或Ser；X28是Ala、Ser、Arg或Aib；X29是Gln、Aib、Glu、Lys、Gly或Tyr；X30是Lys、Gly、本文档来自技高网...

【技术保护点】
用通式I’表示的GIP类似物：R1‑Tyr‑X2‑X3‑Gly‑Thr‑Phe‑X7‑Ser‑X9‑X10‑X11‑X12‑X13‑X14‑X15‑X16‑Lys‑Ala‑X19‑X20‑X21‑X22‑X23‑X24‑Trp‑Leu‑X27‑X28‑X29‑X30‑X31‑X32‑X33‑X34‑X35‑X36‑X37‑X38‑X39‑X40‑X41‑X42‑R2  (I’)  (SEQ ID NO 61)或者其可药用盐或溶剂合物，其中R1是Hy‑、Ac或pGlu；X2是Ala、Aib或Gly；X3是Glu或Asp；X7是Thr、Ser或Ile；X9是Asp或Glu；X10是Tyr、Leu或Ser；X11是Ser或Leu；X12是Ile或Lys；X13是Ala、Tyr或Aib；X14是Met、Leu或Ser；X15是Asp或Glu；X16是Lys、Gly、Ser或Glu；X19是Gln、Ala、Glu或Lys；X20是Gln、Lys、Arg或His；X21是Asp、Ala或Glu；X22是Phe或1Nal；X23是Val、Ile或Leu；X24是Asn、Glu、Arg或Lys；X27是Leu、Val、Ile、Lys、Glu或Ser；X28是Ala、Ser、Arg或Aib；X29是Gln、Aib、Lys、Gly或Ala；X30是Lys、Gly、Pro或不存在；X31是Gly、Pro、Ser、Glu或不存在；X32是Lys、Ser或不存在；X33是Lys、Ser、Glu或不存在；X34是Asn、Gly、Ala、Lys或不存在；X35是Asp、Ala、Pro、Glu或不存在；X36是Trp、Pro、Lys或不存在；X37是Lys、Pro、Glu或不存在；X38是His、Pro、Ser、Lys或不存在；X39是Asn、Ser或不存在；X40是Ile或不存在；X41是Thr或不存在；X42是Gln或不存在；以及R2是‑NH2或‑OH。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.05.03 US 61/642,439;2013.02.15 US 61/765,5611.用通式I’表示的GIP类似物：
R1-Tyr-X2-X3-Gly-Thr-Phe-X7-Ser-X9-X10-X11-X12-X13-X14-X15-X16-Lys-Ala-
X19-X20-X21-X22-X23-X24-Trp-Leu-X27-X28-X29-X30-X31-X32-X33-X34-X35-
X36-X37-X38-X39-X40-X41-X42-R2  (I’)  (SEQ ID NO 61)
或者其可药用盐或溶剂合物，
其中
R1是Hy-、Ac或pGlu；
X2是Ala、Aib或Gly；
X3是Glu或Asp；
X7是Thr、Ser或Ile；
X9是Asp或Glu；
X10是Tyr、Leu或Ser；
X11是Ser或Leu；
X12是Ile或Lys；
X13是Ala、Tyr或Aib；
X14是Met、Leu或Ser；
X15是Asp或Glu；
X16是Lys、Gly、Ser或Glu；
X19是Gln、Ala、Glu或Lys；
X20是Gln、Lys、Arg或His；
X21是Asp、Ala或Glu；
X22是Phe或1Nal；
X23是Val、Ile或Leu；
X24是Asn、Glu、Arg或Lys；
X27是Leu、Val、Ile、Lys、Glu或Ser；
X28是Ala、Ser、Arg或Aib；
X29是Gln、Aib、Lys、Gly或Ala；
X30是Lys、Gly、Pro或不存在；
X31是Gly、Pro、Ser、Glu或不存在；
X32是Lys、Ser或不存在；
X33是Lys、Ser、Glu或不存在；
X34是Asn、Gly、Ala、Lys或不存在；
X35是Asp、Ala、Pro、Glu或不存在；
X36是Trp、Pro、Lys或不存在；
X37是Lys、Pro、Glu或不存在；
X38是His、Pro、Ser、Lys或不存在；
X39是Asn、Ser或不存在；
X40是Ile或不存在；
X41是Thr或不存在；
X42是Gln或不存在；以及
R2是-NH2或-OH。
2.权利要求1所述的GIP类似物，其中所述GIP类似物用通式I(b)’
表示：
R1-Tyr-X2-X3-Gly-Thr-Phe-X7-Ser-X9-X10-X11-X12-X13-X14-X15-X16-Lys-Ala-
X19-X20-X21-Phe-X23-X24-Trp-Leu-X27-X28-X29-X30-X31-X32-X33-X34-X35-
X36-X37-X38-X39-X40-X41-X42-R2  (I(b)’)  (SEQ ID NO 63)
或者其可药用盐或溶剂合物，
其中
R1是Hy-、Ac或pGlu；
X2是Ala、Aib或Gly；
X3是Glu或Asp；
X7是Thr或Ser；
X9是Asp或Glu；
X10是Tyr或Leu；
X11是Ser或Leu；
X12是Ile或Lys；
X13是Ala、Tyr或Aib；
X14是Leu或Ser；
X15是Asp或Glu；
X16是Lys、Ser或Glu；
X19是Gln、Ala、Glu或Lys；
X20是Gln、Lys、Arg或His；
X21是Asp、Ala或Glu；
X23是Val、Ile或Leu；
X24是Asn、Glu、Arg或Lys；
X27是Leu、Glu、Val或Ile；
X28是Ala、Ser、Arg或Aib；
X29是Gln、Gly、Aib或Ala；
X30是Lys、Gly、Pro或不存在；
X31是Gly、Pro、Ser、Glu或不存在；
X32是Lys、Ser或不存在；
X33是Lys、Ser、Glu或不存在；
X34是Asn、Gly、Ala、Lys或不存在；
X35是Asp、Ala、Pro、Glu或不存在；
X36是Trp、Pro、Lys或不存在；
X37是Lys、Pro、Glu或不存在；
X38是His、Pro、Ser、Lys或不存在；
X39是Asn、Ser或不存在；
X40是Ile或不存在；
X41是Thr或不存在；
X42是Gln或不存在；以及
R2是-NH2或-OH。
3.用通式II’表示的GIP类似物：
R1-Tyr-X2-Glu-Gly-Thr-Phe-X7-Ser-Asp-X10-X11-X12-X13-Leu-X15-X16-Lys-
Ala-X19-X20-X21-Phe-X23-X24-Trp-Leu-X27-X28-X29-X30-Y1-R2  (II’)
(SEQ ID NO 64)
其中
R1是Hy-、Ac或pGlu；
X2是Aib或Gly；
X7是Thr、Ile或Ser；
X10是Tyr或Leu；
X11是Ser或Leu；
X12是Ile或Lys；
X13是Ala、Tyr或Aib；
X15是Asp或Glu；
X16是Ser、Glu或Lys；
X17是Ile或Lys；
X19是Gln或Ala；
X20是Lys、His或Arg；
X21是Ala、Asp或Glu；
X23是Val或Ile；
X24是Asn、Lys或Glu；
X27是Leu、Glu、Val或Ile；
X28是Aib、Ala、Ser或Arg；
X29是Gln、Aib、Ala、Gly或Lys；
X30是Lys、Gly或不存在；
Y1是Gly-Pro-Ser-Ser-Gly-Ala-Pro-Pro-Pro-Ser、
Gly-Pro-Ser-Ser-Gly-Ala-Pro-Pro-Ser、
Pro-Ser-Ser-Gly-Ala-Pro-Pro-Pro-Ser、Pro-Ser-Ser-Gly-Ala-Pro-Pro-Ser
或不存在；以及
R2是-NH2或-OH。
4.权利要求4所述的GIP类似物，其中所述GIP类似物用通式II(a)’
表示：
R1-Tyr-X2-Glu-Gly-Thr-Phe-X7-Ser-Asp-X10-X11-Ile-X13-Leu-X15-X16-Lys-Ala-
X19-X20-X21-Phe-X23-X24-Trp-Leu-X27-X28-X29-X30-Y1-R2  (II(a)’)
(SEQ ID NO 65)
其中
R1是Hy-、Ac或pGlu；
X2是Aib或Gly；
X7是Thr、Ile或Ser；
X10是Tyr或Leu；
X11是Ser或Leu；
X13是Ala、Tyr或Aib；
X15是Asp或Glu；
X16是Ser、Glu或Lys；
X19是Gln、Lys、Ala或Glu；
X20是Lys、His或Arg；
X21是Ala、Asp或Glu；
X23是Val或Ile；
X24是Asn、Lys或Glu；
X27是Leu、Glu、Val或Ile；
X28是Aib、Ala、Ser或Arg；
X29是Gln、Aib、Ala或Gly；
X30是Lys、Gly或不存在；
Y1是Gly-Pro-Ser-Ser-Gly-Ala-Pro-Pro-Pro-Ser、
Gly-Pro-Ser-Ser-Gly-Ala-Pro-Pro-Ser、
Pro-Ser-Ser-Gly-Ala-Pro-Pro-Pro-Ser、Pro-Ser-Ser-Gly-Ala-Pro-Pro-Ser
或不存在；以及
R2是-NH2或-OH。
5.权利要求4所述的GIP类似物，其中所述GIP类似物用通式II(b)’
表示：
R1-Tyr-Aib-Glu-Gly-Thr-Phe-X7-Ser-Asp-Tyr-Ser-Ile-X13-Leu-X15-X16-Lys-Ala-
Gln-X20-X21-Phe-X23-Glu-Trp-Leu-X27-X28-Ala-X30-Y1-R2  (II(b)’)
(SEQ ID NO：66)
或者其可药用盐或溶剂合物，
其中
R1是Hy-、Ac或pGlu；
X7是Thr或Ser；
X13是Ala或Tyr；
X15是Asp或Glu；
X16是Lys、Glu或Ser；
X20是Lys、His或Arg；
X21是Ala、Asp或Glu；
X23是Val或Ile；
X27是Leu、Glu或Val；
X28是Arg或Ser；
X30是Lys、Gly或不存在；
Y1是Gly-Pro-Ser-Ser-Gly-Ala-Pro-Pro-Pro-Ser、
Gly-Pro-Ser-Ser-Gly-Ala-Pro-Pro-Ser、
Pro-Ser-Ser-Gly-Ala-Pro-Pro-Pro-Ser、Pro-Ser-Ser-Gly-Ala-Pro-Pro-Ser
或不存在；以及
R2是-NH2或-OH。
6.权利要求4所述的GIP类似物，其中所述GIP类似物用通式II(c)
表示：
R1-Tyr-Aib-Glu-Gly-Thr-Phe-X7-Ser-Asp-Tyr-Ser-Ile-X13-Leu-X15-X16-Lys-Ala-
Gln-X20-X21-Phe-Val-X24-Trp-Leu-X27-Ala-X29-X30-Y1-R2  (II(c))
(SEQ ID NO：67)
或者其可药用盐或溶剂合物，
其中
R1是Hy-、Ac或pGlu；
X7是Thr或Ser；
X13是Ala、Aib或Tyr；
X15是Asp或Glu；
X6是Glu、Lys或Ser；
X20是Lys、His或Arg；
X2l是Ala、Asp或Glu；
X24是Glu或Asn
X27是Leu、Glu或Val；
X29是Gln或Aib；
X30是Lys、Gly或不存在；
Y1是Gly-Pro-Ser-Ser-Gly-Ala-Pro-Pro-Pro-Ser、
Gly-Pro-Ser-Ser-Gly-Ala-Pro-Pro-Ser、
Pro-Ser-Ser-Gly-Ala-Pro-Pro-Pro-Ser、Pro-Ser-Ser-Gly-Ala-Pro-Pro-Ser
或不存在；以及
R2是-NH2或-OH。
7.权利要求5所述的GIP类似物，其中所述GIP类似物用通式II(d)
表示：
R1-Tyr-Aib-Glu-Gly-Thr-Phe-X7-Ser-Asp-Tyr-Ser-Ile-X13-Leu-X15-X16-Lys-Ala-’
Gln-X20-Ala-Phe-Val-Glu-Trp-Leu-X27-Ala-Gln-X30-Y1-R2  (II(d))
(SEQ ID NO：68)
或者其可药用盐或溶剂合物，
其中
R1是Hy-、Ac或pGlu；
X7是Thr或Ser；
X13是Ala、Aib或Tyr；
X15是Asp或Glu；
X16是Glu、Lys或Ser；
X20是Lys、His或Arg；
X27是Leu、Glu或Val；
X30是Lys、Gly或不存在；
Y1是Gly-Pro-Ser-Ser-Gly-Ala-Pro-Pro-Pro-Ser、
Gly-Pro-Ser-Ser-Gly-Ala-Pro-Pro-Ser、
Pro-Ser-Ser-Gly-Ala-Pro-Pro-Pro-Ser、Pro-Ser-Ser-Gly-Ala-Pro-Pro-Ser
或不存在；以及
R2是-NH2或-OH。
8.权利要求1至7中任一项的GIP类似物，其中氨基酸序列X1-X29
与序列Y-Aib-EGTFTSDYSIYLDKKAQRAFVEWLLAQ(SEQ ID NO：70)相比具有不超过
6个氨基酸的差异。
9.权利要求1至7中任一项的GIP类似物，其中氨基酸序列X1-X29
与序列Y-Aib-EGTFTSDYSIYLEKKAAKEFVEWLLSA(SEQ ID NO：71)相比具有不超过6
个氨基酸的差异。
10.权利要求1至7中任一项的GIP类似物，其中氨基酸序列X1-X29
与序列Y-Aib-EGTFTSDYSIYLDEKAAKEFIEWLESA(SEQ ID NO：72)相比具有不超过5
个氨基酸的差异。
11.根据权利要求1至7中任一项的GIP类似物化合物，其中X24
是Glu和/或X21是Ala。
12.根据权利要求1至11中任一项的GIP类似物化合物，其中X7
是Thr，并且X14是Leu。
13.根据权利要求1至11中任一项的GIP类似物，其中X7是Thr，

\tX14是Leu，并且X18是Ala。
14.根据权利要求1至11中任一项的GIP类似物，其中X2是Aib，
X7是Thr，并且X14是Leu。
15.根据权利要求1至11中任一项的GIP类似物，其中X2是Aib，
X7是Thr，X14是Leu，并且X13和/或X29是Aib。
16.根据权利要求1至11中任一项的GIP类似物，其中X2是Aib，
X7是Thr，X14是Leu，并且X24是Glu。
17.根据权利要求1至11中任一项的GIP类似物，其中X2是Aib，
X7是Thr，X14是Leu，X24是Glu，并且X29是Gln。
18.根据权利要求1至11中任一项的GIP类似物，其中X2是Aib，
X7是Thr，X14是Leu，X21是Ala，X24是Glu，并且X29是Gln。
19.根据权利要求1至11中任一项的GIP类似物，其中X2是Aib，
X7是Thr，X14是Leu，X24是Glu，X27是Leu，并且X28是Ser。
20.根据权利要求1至11中任一项的GIP类似物，其中X2是Aib，
X7是Thr，X14是Leu，X2...

【专利技术属性】
技术研发人员：拉斯穆斯·贾斯特，迪特·里贝尔，安妮·佩妮莱·托福腾·谢尔顿，托本·奥斯特尔隆德，凯特·汉森，莱内·耶森，
申请(专利权)人：西兰制药公司，
类型：发明
国别省市：丹麦;DK