胰高血糖素-GLP-1-GIP三重激动剂化合物制造技术

本发明专利技术涉及对胰高血糖素、GIP和GLP‑1受体具有激动剂活性的化合物，及其在治疗代谢紊乱中的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及对胰高血糖素、GIP和GLP-1受体具有激动剂活性的化合物，及其在治疗代谢紊乱中的用途。
技术介绍
糖尿病和肥胖是全球逐渐增加的健康问题，并与多种其他疾病，特别是心血管疾病(cardiovasculardisease，CVD)、阻塞性睡眠呼吸暂停、卒中、外周动脉疾病、微血管并发症和骨关节炎有关。全世界有2.46亿人患糖尿病，并且到2025年，估计将有3.8亿人患糖尿病。很多人有另外的心血管风险因素，包括高/异常LDL和甘油三酯及低HDL。心血管疾病占糖尿病患者死亡率的约50％，并且与肥胖和糖尿病有关的发病率和死亡率强调用于有效治疗方案的医疗需要。前胰高血糖素原(pre-proglucagon)是158个氨基酸的前体多肽，其在不同组织中被加工而形成许多不同的胰高血糖素原衍生肽，包括胰高血糖素、胰高血糖素样肽-1(GLP-1或GLP1)、胰高血糖素样肽-2(GLP-2)和胃泌酸调节素(oxyntomodulin，OXM)，他们参与很多种生理功能，包括葡萄糖内稳态、胰岛素分泌、胃排空和肠生长，以及食物摄取调节。胰高血糖素是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作为37个氨基酸的肽产生，所述肽对应于前胰高血糖素原的72至108位氨基酸。当血糖开始下降时，胰高血糖素(由胰腺产生的一种激素)向肝脏发信号以分解糖原和释放葡萄糖，引起血糖水平向正常水平上升。除了控制葡萄糖内稳态之外，胰高血糖素可能通过抑制食物摄取和刺激能量消耗和/或脂类分解减轻体重。与胰高血糖素相比，GLP-1具有不同的生物活性。其作用包括刺激胰岛素合成和分泌、抑制胰高血糖素分泌和抑制食物摄取。GLP-1已经显示出降低糖尿病患者的高血糖(升高的血糖水平)。毒晰外泌肽-4(Exendin-4)(来自蜥蜴毒液的与GLP-1具有约50％氨基酸同一性的肽)激活GLP-1受体并同样地已显示出降低糖尿病患者的高血糖。葡萄糖依赖性促胰岛素多肽(Glucose-dependentinsulinotropicpolypeptide，GIP)是42个氨基酸的胃肠调节肽，如同GLP-1，在血糖水平升高的情况下刺激胰岛素从胰腺β细胞中分泌出来。其是通过蛋白酶解加工从133个氨基酸的前体preproGIP得到。有趣的是，新胰高血糖素-GLP-1双重作用受体激动剂目前正处于临床前开发中(参见，例如，WO2011/006497)。与GLP-1类似物相比，胰高血糖素-GLP-1双重激动剂在掌握血糖控制改善的动物模型中与更深度且持久的体重降低相关。因此，基于胰高血糖素的药物可具有用于治疗2型糖尿病和/或肥胖的前景。肠促胰岛素(Incretin)是通过增加葡萄糖刺激的胰岛素分泌来调节血糖的胃肠激素(Drucker，DJ和Nauck，MA，Lancet368：1696-705(2006))。上述提到的肽中的两种被称为肠促胰岛素：GLP-1和GIP。肠促血糖素的发现导致了用于治疗糖尿病的两类新药的开发。因此，可注射GLP-1受体激动剂及小分子化合物(口服DPP-4抑制剂)目前在售(GLP-1受体激动剂：ByettaTM、BydureonTM、LixisenatideTM和LiraglutideTM，以及DPP-4抑制剂：JanuviaTM、GalvusTM、OnglyzaTM和TrajentaTM)，所述小分子化合物抑制内源性GLP-1和GIP二者的酶失活。除了GLP-1和GIP对胰岛素分泌的急性作用之外，所述两种肽还具有长期效果。多个实验室的证据表明，GLP-1R激动剂通过抑制细胞凋亡和增加繁殖来保护胰腺β细胞。例如，Farilla等的研究表明，GLP-1在人胰岛中具有抗凋亡作用(Farilla，L，Endocrinology144：5149-58(2003))。直到最近还未报道GIP的这种作用。在2010年，Weidenmaier等报道了DPP-4抗性GIP类似物具有抗凋亡作用(Weidenmaier，SD，PLOSOne5(3)：e9590(2010))。有趣的是，在糖尿病和肥胖的小鼠模型中，与用利拉鲁肽(Liraglutide)或GIP类似物单独治疗相比，GLP-1受体激动剂利拉鲁肽和酰化的GIP类似物的组合显示出优异的效果(Gault，VA，ClinicalScience121：107-117(2011))。用GLP-1受体激动剂进行慢性治疗在糖尿病患者中引起显著的体重降低。有趣的是，在相似患者中长时间使用DPP-4抑制剂不始终改变体重。证据表明(Matthias在ADA(AmericanDiabetesAssociation)上的口头演讲，2011)，当共同施用GLP-1和GIP时增强与GLP-1激动剂治疗相关的体重降低。在啮齿类动物中，与GLP-1单独治疗相比，共同施用GLP-1和GIP导致更大的体重降低(Finan，SciTranslMed.2013；5(209)：209ra151.IrwinN等，2009，RegulPept；153：70-76.Gault等，2011，ClinSci；121：107-117)。因此，除了改善血糖，GIP也增强GLP-1介导的体重降低。在相同的演讲中，还显示结合胰高血糖素、GLP-1和GIP受体激动剂在DIO小鼠中导致进一步的体重降低。在本专利技术的新型肽中，通过组合胰高血糖素、GLP-1和GIP受体激动剂，预期可以实现优异的血糖控制和体重降低。这样的肽由于GLP-1和GIP组分而有可能具有强的肠促血糖素作用和改善的β细胞保护，并且由于所有三种组分而通过刺激能量消耗、脂类分解和减少食物摄取具有改善的体重降低。专利技术概述概括地说，本专利技术涉及胰高血糖素-GLP-1-GIP三重激动剂(在本说明书中称为“三重激动剂”)，其与野生型胰高血糖素相比包含一个或更多个替换，并且其可具有改变的特性，优选增加的GIP和GLP-1受体活性，例如，如在体外效力测定中所评估的。在本专利技术中，已经发现胰高血糖素-GLP-1-GIP三重作用受体激动剂优于现存和市售的GLP-1类似物，原因是所述三重激动剂提供改善的血糖控制、可能的胰岛和β细胞保护以及增强的体重降低。所述胰高血糖素-GLP-1-GIP三重激动剂可用作2型糖尿病、肥胖和相关病症的治疗剂。本专利技术提供了具有通式I的三重激动剂或其可药用盐或溶剂化物：R1-Tyr-X2-Gln-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-X10-Ser-X12-X13-Leu-X15-X16-X17-Ala-X19-X20-X21-Phe-X23-X24本文档来自技高网...

【技术保护点】
具有通式I的胰高血糖素‑GLP‑1‑GIP三重激动剂化合物或其可药用盐或溶剂化物：R1‑Tyr‑X2‑Gln‑Gly‑Thr‑Phe‑Thr‑Ser‑Asp‑X10‑Ser‑X12‑X13‑Leu‑X15‑X16‑X17‑Ala‑X19‑X20‑X21‑Phe‑X23‑X24‑Trp‑Leu‑X27‑X28‑X29‑X30‑Y1‑R2  (I)其中，R1是H‑、C1‑4烷基、乙酰基、甲酰基、苯甲酰基、三氟乙酰基或pGlu；X2是Aib、Gly、Ala、D‑Ala、Ser、N‑Me‑Ser、Ac3c、Ac4c或Ac5c；X10是Tyr或Leu；X12是Lys、Ile或Ψ；X13是Ala、Tyr或Aib；X15是Asp或Glu；X16是Ser、Glu、Lys或Ψ；X17是Lys或Ψ；X19是Gln或Ala；X20是Lys、His、Arg或Ψ；X21是Ala、Asp或Glu；X23是Val或Ile；X24是Asn、Glu或Ψ；X27是Leu、Glu或Val；X28是Ala、Ser、Arg或Ψ；X29是Aib、Ala、Gln或Lys；X30是Lys、Gly或者不存在；Y1是Gly‑Pro‑Ser‑Ser‑Gly‑Ala‑Pro‑Pro‑Pro‑Ser、Gly‑Pro‑Ser‑Ser‑Gly‑Ala‑Pro‑Pro‑Ser、Lys‑Pro‑Ser‑Ser‑Gly‑Ala‑Pro‑Pro‑Pro‑Ser、Lys‑Pro‑Ser‑Ser‑Gly‑Ala‑Pro‑Pro‑Ser、Pro‑Ser‑Ser‑Gly‑Ala‑Pro‑Pro‑Pro‑Ser或Pro‑Ser‑Ser‑Gly‑Ala‑Pro‑Pro‑Ser或者不存在；Ψ是其中侧链与亲脂性取代基缀合的Lys、Arg、Orn或Cys残基；并且R2是‑NH2或‑OH。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.11.06 US 61/900,9331.具有通式I的胰高血糖素-GLP-1-GIP三重激动剂化合物或其可药用盐或溶剂化物：
R1-Tyr-X2-Gln-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-X10-Ser-X12-X13-Leu-X15-X16-X17-Ala-
X19-X20-X21-Phe-X23-X24-Trp-Leu-X27-X28-X29-X30-Y1-R2(I)
其中，
R1是H-、C1-4烷基、乙酰基、甲酰基、苯甲酰基、三氟乙酰基或pGlu；
X2是Aib、Gly、Ala、D-Ala、Ser、N-Me-Ser、Ac3c、Ac4c或Ac5c；
X10是Tyr或Leu；
X12是Lys、Ile或Ψ；
X13是Ala、Tyr或Aib；
X15是Asp或Glu；
X16是Ser、Glu、Lys或Ψ；
X17是Lys或Ψ；
X19是Gln或Ala；
X20是Lys、His、Arg或Ψ；
X21是Ala、Asp或Glu；
X23是Val或Ile；
X24是Asn、Glu或Ψ；
X27是Leu、Glu或Val；
X28是Ala、Ser、Arg或Ψ；
X29是Aib、Ala、Gln或Lys；
X30是Lys、Gly或者不存在；
Y1是Gly-Pro-Ser-Ser-Gly-Ala-Pro-Pro-Pro-Ser、Gly-Pro-Ser-Ser-Gly-Ala-Pro-
Pro-Ser、Lys-Pro-Ser-Ser-Gly-Ala-Pro-Pro-Pro-Ser、Lys-Pro-Ser-Ser-Gly-Ala-Pro-
Pro-Ser、Pro-Ser-Ser-Gly-Ala-Pro-Pro-Pro-Ser或Pro-Ser-Ser-Gly-Ala-Pro-Pro-Ser
或者不存在；
Ψ是其中侧链与亲脂性取代基缀合的Lys、Arg、Orn或Cys残基；
并且
R2是-NH2或-OH。
2.根据权利要求1所述的化合物，其中Ψ存在于位置X12、X16或X17之一。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的化合物，其中所述化合物仅包含一个残基Ψ。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的化合物，其中所述化合物具有下列残基组中的一
组或更多组：
K12和K12和Y13；I12和Y13；K12和A13；I12和A13；或Ψ12和Y13；
D15和S16；D15和E16；E15和K16；D15和Ψ16；E15和S16；或E15和Ψ16；
A19、H20和D21；A19、K20和D21；A19、R20和D21；Q19、K20和E21；A19、K20和E21；或Q19、
R20和A21；
I23和E24；V23和E24；或V23和N24；
L27、R28和A29；L27、S28和A29；L27、A28和Q29；E27、S28和A29；或V27、A28和Aib29；
E15和K17；
E15和Ψ17；
E15、Ψ17和Q19；
Q19和E24；
E16、Ψ17和Q19；或
K16、Ψ17和Q19。
5.根据权利要求4所述的化合物，其还包含：
Aib2、Ser2或Ac4c2；和/或
Tyr10；或
Leu10。
6.根据前述权利要求中任一项所述的化合物，其中位置1至29具有如下序列：
YSQGTFTSDYSKYLDSKAAHDFVEWLLRA；
YSQGTFTSDYSKYLDΨKAAHDFVEWLLRA；
Y-Aib-QGTFTSDYSIYLDSKAAHDFVEWLLSA；
Y-Aib-QGTFTSDYSIYLDEKAAHDFVEWLLSA；
Y-Aib-QGTFTSDYSIYLEKKAAHDFVEWLLSA；
Y-Aib-QGTFTSDYSIYLESKAAHDFVEWLLSA；
Y-Aib-QGTFTSDYSIYLDKKAAHDFVEWLLSA；
Y-Aib-QGTFTSDYSIYLDEΨAAHDFVEWLLSA；
Y-Aib-QGTFTSDYSIYLDSΨAAHDFVEWLLSA；
Y-Aib-QGTFTSDYSKYLDSΨAAHDFVEWLLSA；
Y-Aib-QGTFTSDYSKALDSKAAHDFVEWLLSA；
Y-Aib-QGTFTSDYSKYLESKAAHDFVEWLLSA；
Y-Aib-QGTFTSDYSIYLDSKAAKDFVEWLLSA；
Y-Aib-QGTFTSDYSIYLDEKAAKDFVEWLLSA；
Y-Aib-QGTFTSDYSKYLDSKAARDFVEWLLSA；
Y-Aib-QGTFTSDYSIYLEKKAQKEFVEWLLSA；
Y-Aib-QGTFTSDYSKYLEKKAQKEFVEWLLSA；
Y-Aib-QGTFTSDYSIYLEKKAAKEFVEWLLSA；
Y-Aib-QGTFTSDYSKALDEKAAKEFVEWLLSA；
Y-Aib-QGTFTSDYSIYLEKΨAAKEFVEWLLSA；
Y-Aib-QGTFTSDYSIYLEΨKAAKEFVEWLLSA；
Y-Aib-QGTFTSDYSΨYLEKKAAKEFVEWLLSA；
Y-Aib-QGTFTSDYSIYLDSKAAHDFVNWLLSA；
Y-Aib-QGTFTSDLSIALEKΨAQRAFVEWLLAQK；
Y-Aib-QGTFTSDYSKYLDEΨAAKDFIEWLESA；
Y-Aib-QGTFTSDYSIYLDEΨAAKDFVEWLESA；
Y-Aib-QGTFTSDYSIYLDEΨAAKDFIEWLESA；
Y-Aib-QGTFTSDYSIYLDEΨAAKEFIEWLESA；
Y-Aib-QGTFTSDYSKYLDSKAAHDFVEWLLRA；
Y-Aib-QGTFTSDYSIYLDSKAAHDFVEWLLRA；
Y-Aib-QGTFTSDYSIYLDSΨAAHDFVEWLLRA；
Y-Aib-QGTFTSDYSIYLEKΨAQRAFVEWLLRA；
Y-Aib-QGTFTSDYSIALDKΨAQRAFVNWLVA-Aib；
Y-Ac4c-QGTFTSDYSIYLDEΨAAKEFIEWLESA；
Y-Ac4c-QGTFTSDYSIALEKΨAQRAFVEWLLAQ；或
Y-Ac4c-QGTFTSDYSIYLDKΨAQRAFVEWLLAQ。
7.根据权利要求1所述的化合物，其与权利要求6中列出的任何序列在最多4个位置上
不同。
8.根据权利要求7所述的化合物，其与以下序列之一在最多4个位置上不同：
Y-Aib-QGTFTSDYSIYLEKΨAAKEFVEWLLSA；
Y-Aib-QGTFTSDYSIYLDEΨAAHDFVEWLLSA；和
Y-Aib-QGTFTSDYSIALEKΨAQRAFVEWLLAQ。
9.根据权利要求1所述的化合物，其中式I的肽骨架具有如下序列：
YSQGTFTSDYSKYLDSKAAHDFVEWLLRA；
YSQGTFTSDYSKYLDΨKAAHDFVEWLLRA；
Y-Aib-QGTFTSDYSIYLDSKAAHDFVEWLLSA；
Y-Aib-QGTFTSDYSIYLDEKAAHDFVEWLLSA；
Y-Aib-QGTFTSDYSIYLDSKAAHDFVEWLLSAGPSSGAPPPS；
Y-Aib-QGTFTSDYSIYLEKKAAHDFVEWLLSA；
Y-Aib-QGTFTSDYSIYLESKAAHDFVEWLLSA；
Y-Aib-QGTFTSDYSIYLDKKAAHDFVEWLLSA；
Y-Aib-QGTFTSDYSIYLDEΨAAHDFVEWLLSA；
Y-Aib-QGTFTSDYSIYLDSΨAAHDFVEWLLSAGPSSGAPPPS；
Y-Aib-QGTFTSDYSKYLDSΨAAHDFVEWLLSA；
Y-Aib-QGTFTSDYSKALDSKAAHDFVEWLLSA；
Y-Aib-QGTFTSDYSKYLESKAAHDFVEWLLSA；
Y-Aib-QGTFTSDYSIYLDSKAAKDFVEWLLSA；
Y-Aib-QGTFTSDYSIYLDEKAAKDFVEWLLSA；
Y-Aib-QGTFTSDYSKYLDSKAARDFVEWLLSA；
Y-Aib-QGTFTSDYSIYLEKKAQKEFVEWLLSA；
Y-Aib-QGTFTSDYSKYLEKKAQKEFVEWLLSA；
Y-Aib-QGTFTSDYSIYLEKKAAKEFVEWLLSA；
Y-Aib-QGTFTSDYSKALDEKAAKEFVEWLLSA；
Y-Aib-QGTFTSDYSIYLEKΨAAKEFVEWLLSA；
Y-Aib-QGTFTSDYSIYLEΨKAAKEFVEWLLSA；
Y-Aib-QGTFTSDYSΨYLEKKAAKEFVEWLLSA；
Y-Aib-QGTFTSDYSIYLEKΨAAKEFVEWLLSAGPSSGAPPPS；
Y-Aib-QGTFTSDYSIYLDSKAAHDFVNWLLSA；
Y-Aib-QGTFTSDYSIYLDKΨAQRAFVEWLLAQGPSSGAPPPS；
Y-Aib-QGTFTSDYSIALEKΨAQRAFVEWLLAQK；
Y-Aib-QGTFTSDLSIALEKΨAQRAFVEWLLAQK；
Y-Aib-QGTFTSDYSKYLDEΨAAKDFIEWLESA；
Y-Aib-QGTFTSDYSIYLDEΨAAKDFVEWLESA；
Y-Aib-QGTFTSDYSIYLDEΨAAKDFIEWLESA；
Y-Aib-QGTFTSDYSIYLDEΨAAKEFIEWLESA；
Y-Aib-QGTFTSDYSKYLDSKAAHDFVEWLLRA；
Y-Aib-QGTFTSDYSIYLDSKAAHDFVEWLLRA；
Y-Aib-QGTFTSDYSIYLDSΨAAHDFVEWLLRA；
Y-Aib-QGTFTSDYSIYLEKΨAQRAFVEWLLRA；
Y-Aib-QGTFTSDYSIALDKΨAQRAFVNWLVA-Aib-KPSSGAPPPS；
Y-Ac4c-QGTFTSDYSIYLDEΨAAKEFIEWLESA；
Y-Ac4c-QGTFTSDYSIALEKΨAQRAFVEWLLAQK；或
Y-Ac4c-QGTFTSDYSIYLDKΨAQRAFVEWLLAQGPSSGAPPPS。
10.根据权利要求1所述的化合物，其中式I的肽骨架的序列在最多5个位置上与权利要
求10中所示的序列之一不同。
11.根据权利要求10所述的化合物，所述化合物与以下序列之一在最多5个位置上不
同：
Y-Aib-QGTFTSDYSIYLEKΨAAKEFVEWLLSAGPSSGAPPPS；
Y-Aib-QGTFTSDYSIYLDEΨAAHDFVEWLLSA；或
Y-Aib-QGTFTSDYSIALEKΨAQRAFVEWLLAQK。
12.根据前述权利要求中任一项所述的化合物，其中Ψ是其中侧链与亲脂性取代基缀
合的Lys残基。
13.根据前述权利要求中任一项所述的化合物，其中所述亲脂性取代基具有式-Z1或-
Z2-Z1，其中：
-Z1是在末端以-X-与Ψ或Z2连接的脂肪链；
其中，
-X-是键、-CO-、-SO-或-SO2-；
并且任选地，Z1在所述链远离连接-X-的末端具有极性基团，所述极性基团包含羧酸或
羧酸生物电子等排体、膦酸或磺酸基；
并且其中-Z2-如果存在的话是连接Z1与Ψ的下式的间隔物：
其中：
每个Y独立地为-NH、-NR、-S或-O，其中R是烷基、保护基团或者与间隔物Z2的另一部分形
成连接；
每个X独立地是键、CO-、SO-或SO2-；
前提条件是当Y是-S时，与Y结合的X是键；
每个V独立地为连接Y和X的二价有机部分；
并且n是1-10。
14.根据权利要求13所述的化合物，其中所述亲脂性取代基具有式-Z2-Z1。
15.根据权利要求12或权利要求14所述的化合物，其中Z1是A-B-亚烷基-CO-，其中A是H
或-COOH且B是键。
16.根据权利要求15所述的化合物，其中Z1是A-B-C16-20亚烷基-(CO)-。
17.根据权利要求13至16中任一项所述的化合物，其中Z1是：十六烷酰基、17-羧基-十七
烷酰基[HOOC-(CH2)16-(CO)-]、19-羧基-十九烷酰基[HOOC-(CH2)18-(CO)-]、十八烷酰基
[H3C-(CH2)16-(CO)-]或二十烷酰基[H3C-(CH2)18-(CO)-]。
...

【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