胃泌酸调节素类似物及其制备和使用方法技术

提供了胃泌酸调节素类似物。该肽类似物具有至少两个半胱氨酸。这两个半胱氨酸被六个氨基酸隔开，使得可以采用合适的交联部分将这两个半胱氨酸交联。交联肽具有较长的半衰期和/或功效。例如，将肽类似物组合物用于诱导体重减轻和/或降低血糖水平。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】胃泌酸调节素类似物及其制备和使用方法相关申请的交叉引用本申请要求于2015年10月30日提交的美国临时申请第62/248,866号的优先权，通过引用将其内容合并于此。关于联邦资助研究的声明本专利技术是根据由国立卫生研究院授予的合同第GM085092号在政府支持下进行的。政府对本专利技术享有一定权利。
本公开大体上涉及胃泌酸调节素类似物。更具体地，本公开涉及交联的胃泌酸调节素类似物及其用途。
技术介绍
肥胖是发展为2型糖尿病(T2DM)的主要危险因素。胃泌酸调节素(OXM)是由胰高血糖素原衍生而来的37-氨基酸肽激素，由于其对葡萄糖体内平衡、食物摄取和能量消耗多方面的影响，该胃泌酸调节素对于治疗T2DM是一种有吸引力的潜在疗法。值得注意的是，发现在将OXM输注至临床前模型中后，其在体重减轻和葡萄糖降低效果方面优于胰高血糖素样肽-1(GLP-1)受体单激动剂的效果。然而，OXM的临床应用因其短暂的循环半衰期而受限制；因此，已经探索了PEG和脂质修饰的OXM类似物。尽管这些缀合物显示出循环半衰期显著更长，但是它们通常表现出效力显著降低；结果是，在其给药期间注射了相对大量的经过修饰的肽。这些大剂量限制了对替代性递送技术(如微针或纳米颗粒)的探索。
技术实现思路
本公开提供了OXM类似物，其表现出血浆稳定性升高和对GLP-1R和GCGR两者的激活效力更高(参见表1和2)。OXM类似物包括但不限于交联的类似物。例如，OXM类似物是具有以下序列的交联肽：HSQGTFTSDYSKYLDSRRAQDFVQWLMNTKRNRNNIA(SEQIDNO：1)，或其与SEQIDNO：1具有至少65％同源性的变体。SEQIDNO：1的第i位的第一氨基酸和第i+7位的第二氨基酸独立地被L-半胱氨酸或D-半胱氨酸替换。位置i可以处于从且包括第7位到第30位之间的任何位置。类似物是在处于i和i+7位的半胱氨酸之间使用交联部分进行交联的。交联部分选自由以下各项组成的组：取代基R在每次出现时独立地为氢、聚乙二醇(PEG)基团、脂质基团、或脂肪二酸基团，该脂肪二酸基团可以通过间隔基部分(例如，柔性间隔基部分，如PEG间隔基部分)与交联部分隔开。交联的OXM类似物与野生型OXM相比，具有延长的半衰期和/或表现出优异的抗高血糖活性。本公开还提供了通过向受试者给予一种或多种本公开的交联OXM类似物来治疗糖尿病(包括2型糖尿病)的方法。本公开还提供了通过向受试者施用一种或多种交联的OXM类似物来降低受试者血糖水平的方法。本公开还提供了通过向受试者施用一种或多种交联的OXM类似物来诱导受试者体重减轻的方法。附图说明为了更全面地理解本公开的性质和目的，应结合附图进行以下详细的描述。图1示出了(a)胃泌酸调节素、胰高血糖素、GLP-1和毒蜥外泌肽-4的序列。下划线标出了对受体激活重要的保守N-末端残基。确定了胃泌酸调节素上半胱氨酸取代和随后交联的位点。(b)结合至GLP-1R胞外域的胃泌酸调节素的结构模型(PDB代码3C59)，交联位点是着色的。胃泌酸调节素结构模仿胰高血糖素的晶体结构(PDB代码：1GCN)，其具有显示为点状II型β-螺旋转角的八肽延伸部分。图2示出了化学交联延长了OXM半衰期和功效。在以静脉内(a)和皮下(b)的方式将肽注射入小鼠(n＝3)后OXM类似物的体内稳定性。采用GLP-1R激活测定法测定了在不同时间的小鼠血浆肽浓度。以一式三份进行测定。通过以Prism6.0将曲线拟合成两相指数衰减(i.v)或单相指数衰减(s.c)来计算OXM类似物的半衰期。*信号和背景之间未检测到明显区别。交联肽9和11在小鼠的口服葡萄糖耐量试验中(n＝4)示出了更高的活性。在葡萄糖激发前4小时，将肽皮下注射至小鼠(10μg/小鼠)。(c)监测小鼠血液中的葡萄糖浓度长达150分钟。(d)柱状图示出了通过测量曲线下面积(AUC)获得的小鼠葡萄糖总含量。图3示出了显示有效双重激动剂活性的交联OXM类似物的实例。用不同浓度的肽7、9和11将含有GLP1R和GCGR报道分子的HEK293细胞处理16h，并采用Bright-GloTM荧光素酶测定系统获得发光信号。以一式三份进行测定，并以Prism将剂量-反应曲线拟合成激动剂的对数相对于反应(可变斜率)来产生EC50值。图4示出了在基于萤光素酶的报道分子测定法中的肽7交联类似物的双重激动剂活性。图5示出了化学交联延长了体外OXM半衰期。通过GLP-1R激活测定法确定剩余肽的活性百分比(OXM-1、9和11)。在不同时间从孵育有肽的小鼠血清取出等分试样。以一式三份进行测定。图6示出了OXM-11-Bph、OXM-11-Bpy、OXM-11-fBph-1和OXM-11-fBph-2的体外活性。具体实施方式尽管将根据某些实施方式和实施例来描述要求保护的主题，但是其它实施方式和实施例(包括未提供本文阐述的全部益处和特征的实施方式和实施例)也是在本公开的范围内。在不脱离本公开的范围下，可以进行各种结构、逻辑和处理步骤的改变。本文公开了值的范围。该范围设定了下限值和上限值。除非另有说明，否则范围包括至最小值(下限值或上限值)大小的所有值以及所述范围的各个值之间的各种范围。本公开提供了胃泌酸调节素(OXM)肽类似物(例如，交联的OXM肽类似物)及其融合蛋白和包含一种或多种OXM肽类似物和/或一种或多种其融合蛋白的组合物。在本文中胃泌酸调节素(OXM)肽类似物也称为肽或交联肽。本公开还提供了使用OXM肽类似物和/或其融合蛋白的方法。例如，将肽和/或蛋白质用于对需要治疗个体的高血糖水平进行治疗和/或诱导体重减轻。一方面，本公开提供了OXM肽类似物及其融合蛋白。该类似物可以是交联的类似物。交联的OXM类似物具有两个半胱氨酸残基。交联部分经由碳-硫键共价键合到两个半胱氨酸残基的硫原子上。半胱氨酸可以存在于OXM肽中，或将其引入OXM肽类似物中(置换OXM肽中的另一个氨基酸)。肽中的其它氨基酸也可以被它们的D异构体置换。例如，第2位的丝氨酸(例如，SEQIDNO.2的第2位的丝氨酸)可以是D-丝氨酸。两个半胱氨酸是间隔开的，使得可以使用合适的交联剂将其交联。因此，本公开肽中的交联是分子内的，即在相同的肽或蛋白质分子内。在一个实例中，分子间不存在交联。例如，两个半胱氨酸之间可以有6个氨基酸。由i表示第一半胱氨酸(其在肽(例如SEQIDNO：1)中的位置)，该第一半胱氨酸可以位于不干扰肽与其受体结合的任何位置。例如，N-末端的前六个氨基酸被认为与受体结合有关。在一个实例中，可以从第7位向前的任何氨基酸开始放置cys-[Xaa]6-cys盒，其中[Xaa]代表任何氨基酸。将参与交联的第二半胱氨酸的位置表示为i+7(表明两个半胱氨酸之间有6个氨基酸)。位置i可以位于从且包括第7位至第30位的任何位置。例如，i可以位于SEQIDNO：1的第7位、第8位、第9位、第10位、第11位、第12位、第13位、第14位、第15位、第16位、第17位、第18位、第19位、第20位、第21位、第22位、第23位、第24位、第25位、第26位、第27位、第28位、第29位或第30位，并且相应的i+7可以分别位于第14位、第15位、第16位、第17位、第18位、第1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有以下序列的交联肽：HSQGTFTSDYSKYLDSRRAQDFVQWLMNTKRNRNNIA(SEQ ID NO：1)，或其与SEQ ID NO：1具有至少65％同源性的变体，其中第i位的第一氨基酸和第i+7位的第二氨基酸独立地被L‑半胱氨酸或D‑半胱氨酸替换，i能够处于从且包括第7位到第30位之间的任何位置，所述交联肽是在同一肽分子的第i位和第i+7位的半胱氨酸之间使用交联部分进行交联的，且所述交联部分选自由以下各项组成的组：

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.10.30 US 62/248,8661.一种具有以下序列的交联肽：HSQGTFTSDYSKYLDSRRAQDFVQWLMNTKRNRNNIA(SEQIDNO：1)，或其与SEQIDNO：1具有至少65％同源性的变体，其中第i位的第一氨基酸和第i+7位的第二氨基酸独立地被L-半胱氨酸或D-半胱氨酸替换，i能够处于从且包括第7位到第30位之间的任何位置，所述交联肽是在同一肽分子的第i位和第i+7位的半胱氨酸之间使用交联部分进行交联的，且所述交联部分选自由以下各项组成的组：其中在所述交联部分上的R在每次出现时独立地为H、聚乙二醇(PEG)基团、脂质基团、或被脂肪二酸基团官能化的PEG间隔基部分。2.根据权利要求1所述的交联肽，其中i位于第17位或第21位。3.根据权利要求1所述的交联肽，其中第2位的丝氨酸是D-丝氨酸。4.根据权利要求1所述的交联肽，其中所述肽与至少一个聚乙二醇基团和/或至少一个脂质基团缀合。5.根据权利要求1所述的交联肽，其中位于第i+2位至第i+6位的氨基酸具有选自由...

【专利技术属性】
技术研发人员：庆·林，阿维纳什·穆皮迪，伟军·沈，华飞·邹，彼得·舒尔茨，玉林·田，
申请(专利权)人：纽约州立大学研究基金会，加州生物医学研究所，
类型：发明
国别省市：美国,US