用于受控和持续释放的ELP融合蛋白制造技术

本发明专利技术提供了用于持续释放的药物制剂，和用具有持续释放和较长半衰期组合的制剂的递送治疗方案的方法。本发明专利技术提供了肽和小分子药物的改进的药代动力学。

ELP fusion protein for controlled and sustained release

The present invention provides pharmaceutical preparations for sustained release and a method for delivering therapeutic schemes with a combination of sustained release and a longer half-life. The present invention provides improved pharmacokinetics of peptides and small molecular drugs.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于受控和持续释放的ELP融合蛋白相关申请的交叉引用本专利技术要求2017年1月4日提交的美国临时申请号62/442,057和2016年5月6日提交的美国临时申请号62/332,803的优先权，其各自的内容以其整体通过引用合并于此。专利
本专利技术涉及用于持续释放的药物制剂，和用该持续释放制剂递送治疗方案的方法。电子提交的文本专利技术件说明以电子方式提交的文本专利技术件的内容通过引用整体并入本专利技术：序列表的计算机可读格式副本(文件名：PHAS_033_02WO_SeqList_ST25.txt，记录日期：2017年5月1日，文件大小287千字节)。
技术介绍
肽和小分子药物的有效性通常受到此类药物在循环中的半衰期以及难以获得基本上恒定的血浆水平的限制。例如，肠促胰岛素GLP-1必须以相对较高的剂量施用以克服其在循环中较短的半衰期，此外，这些较高的剂量与恶心相关(Murphy和Bloom,Nonpeptidicglucagon-likepeptide1receptoragonists:Amagicbulletfordiabetes？PNAS104(3):689-690(2007))。而且，在一些评估中，肽药剂血管活性肠肽(vasoactiveintestinalpeptide，VIP)显示出低于1分钟的半衰期，这使得该药剂无法作为药物使用(Domschke等,Vasoactiveintestinalpeptideinman:pharmacokinetics,metabolicandcirculatoryeffects,Gut19:1049-1053(1978)；Henning和Sawmiller,Vasoactiveintestinalpeptide:cardiovasculareffects,CardiovascularResearch49:27-37(2001))。肽类药物较短的血浆半衰期通常是由于其在体循环中具有迅速的肾脏清除率和酶促降解所致。
技术实现思路
本专利技术提供用于持续释放的药物制剂以及用持续释放制剂递送治疗方案的方法。本专利技术因此提供肽和小分子药物的改善药代动力学。在一些方面，本专利技术提供持续释放药物制剂。该制剂包含供全身性施用的治疗剂，其中该治疗剂包含活性剂和能够在受试者体温下形成可逆基质的氨基酸序列。该可逆基质由氢键(例如，分子内和/或分子间氢键)以及疏水性贡献而形成。该制剂还包含一种或多种药学上可接受的赋形剂和/或稀释剂。该基质允许从注射部位缓慢吸收进循环。从注射部位的持续释放或缓慢吸收归因于在注射部位浓度消散时基质的缓慢逆转。一旦产物进入循环后，制剂即赋予长半衰期和改善的稳定性。因此，实现了缓慢吸收与长半衰期的独特组合，从而导致具有低峰谷比(Cmax比Cmin)和延迟或较晚的Tmax的所需PK曲线。在一些实施方案中，能在受试者体温形成可逆基质的氨基酸序列是弹性蛋白样肽(ELP)序列。ELP序列包含与弹性蛋白中存在的重复序列相关的结构肽单元或序列(或为该重复序列的模拟物)，或由这些结构肽单元或序列组成。ELP氨基酸序列在选定的制剂中可表现出可见和可逆的反向相变。也就是说，氨基酸序列在转变温度(Tt)以下可在结构上无序并高度溶于制剂，但当制剂的温度升到Tt以上时表现出尖锐的(2-3℃范围)无序到有序的相变。在一些实施方案中，本专利技术提供的治疗剂具有约26℃至约37℃的转变温度。除了温度之外，ELP聚合物的长度、ELP的氨基酸组成、离子强度、pH、压力、所选的溶剂、有机溶质的存在和蛋白浓度也可影响转变性质，并且这些方面可根据所需的吸收特性而定制。在一些实施方案中，蛋白质浓度和盐浓度影响转变性质(例如转变温度)。形成基质的ELP氨基酸序列的其他示例性序列或结构在本专利技术进行了公开。在一些实施方案中，供全身性施用的活性剂为蛋白或肽，其可具有诸如约30秒至约1小时、至约2小时或至约5小时的短循环半衰期。在一些实施方案中，蛋白或肽具有约30秒至约10小时的循环半衰期。治疗剂可以是蛋白活性剂与能够形成基质的氨基酸序列之间的重组融合蛋白。示例性肽活性剂包括爱帕琳肽、精氨酸酶、C-型利钠肽(CNP)、GLP-1受体拮抗剂、GLP-2受体激动剂、铁调素、IGF-1、尿扩张素、胸腺素β4、TNF-相关的凋亡-诱导配体(TRAIL)、甲状旁腺激素片段(例如残基1-34)、全长甲状旁腺激素、促肾上腺皮质激素、Coversin、亲吻促动素(kisspeptin)、亲吻促动素片段(例如氨基酸残基1-10或氨基酸残基1-54)、膜联蛋白A1-衍生的肽(例如氨基酸残基2-26)、FGF21，或其衍生物、类似物、模拟物、组合或片段。用于根据本专利技术递送的小分子药物在本专利技术进行了公开。通过提供从注射部位的缓慢吸收，可控制肾脏清除率和降解，从而实现所需的PK曲线。在另一方面，本专利技术提供递送活性剂的持续释放方案的方法。该方法包括向有需要的受试者施用本专利技术所述的制剂，其中制剂每个月施用约1次至约8次。在一些实施方案中，制剂约每周施用一次，并可经皮下或肌内(例如)施用。在一些实施方案中，施用部位不是病理部位，也就是说，治疗剂不直接施用到预期作用部位。附图说明图1A-B显示CNP构建体的效力。图2A-C显示了每周三次用PE0552或盐水(对照)皮下注射五周龄雄性FVB/nJ小鼠(n＝12/组)对生长的影响。通过测量鼻子到尾巴的长度(A)、鼻子到肛门长度(B)和尾巴的长度(C)来确定对生长的影响。该图显示每组的平均测量值和标准偏差。图3A-C显示每天用PE9206、PE9216、PE9306、PE9326或盐水(对照)皮下注射三周龄雄性FVB/nJ小鼠(n＝11/组)达3周对生长的影响。通过测量鼻子到尾巴的长度(A)、鼻子到肛门的长度(B)和尾巴长度(C)来确定对生长的影响。该图显示了3周时间内生长相对基线的平均变化。图4显示了雄性SpragueDawley大鼠(200-220g，n＝12/组)在11天给药期间皮下注射PE0503或GLP-2(A2G)对小肠重量的影响。给药如下：每天给予生理盐水的载体组；PE0503Q1D，每天一次以1.3mg/kg的剂量给予PE0503；PE0503Q2D，以5.1mg/kg的剂量每隔一天给予PE0503；PE0503Q4D，以20.5mg/kg的剂量每四天给予一次PE0503；GLP-2(A2G)TID，以0.1mg/kgGLP2(A2G)每天给予两次。专利技术详述本专利技术提供持续释放的药物制剂以及用持续释放制剂递送治疗方案的方法。在一些实施方案中，本专利技术公开的药物组合物具有增强的功效、生物利用度、循环半衰期、持久性、降解抗性等。本专利技术因而提供活性剂如肽和小分子药物的改善药代动力学，包括具有低峰谷比和/或长Tmax的相对平坦的PK曲线。该PK曲线可通过相对不频繁的施用计划而得以维持，诸如在一些实施方案中每个月注射一至八次。在一些方面，本专利技术提供持续释放药物制剂。该制剂包含供全身性施用的治疗剂，其中该治疗剂包含活性剂和能够在受试者体温下形成基质或凝聚体(coacervate)的氨基酸序列。该可逆基质由氢键(例如，分子内和/或分子间氢键)以及疏水性贡献而形成。该制剂还包含一种或多种药学上可接受的赋形剂和/或稀释剂。该基质允本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.持续释放药物制剂，其包含：用于全身给药的治疗剂，该治疗剂包含蛋白活性剂和至少60个选自SEQ ID NO：1‑13中任一个的弹性蛋白样肽(ELP)结构单元，其中所述蛋白活性剂选自爱帕琳肽、精氨酸酶、C‑型利钠肽(CNP)、胰高血糖素样肽(GLP)‑1受体拮抗剂、胰高血糖素样肽(GLP)‑2受体激动剂、铁调素、胰岛素样生长因子‑1(IGF‑1)、尿扩张素、胸腺素β4、TNF‑相关的凋亡‑诱导配体(TRAIL)、FGF21、或它们的片段或衍生物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.05.06 US 62/332,803;2017.01.04 US 62/442,0571.持续释放药物制剂，其包含：用于全身给药的治疗剂，该治疗剂包含蛋白活性剂和至少60个选自SEQIDNO：1-13中任一个的弹性蛋白样肽(ELP)结构单元，其中所述蛋白活性剂选自爱帕琳肽、精氨酸酶、C-型利钠肽(CNP)、胰高血糖素样肽(GLP)-1受体拮抗剂、胰高血糖素样肽(GLP)-2受体激动剂、铁调素、胰岛素样生长因子-1(IGF-1)、尿扩张素、胸腺素β4、TNF-相关的凋亡-诱导配体(TRAIL)、FGF21、或它们的片段或衍生物。2.权利要求1的药物制剂，其中所述制剂在施用后提供从注射位点的缓慢吸收。3.权利要求2的药物制剂，其中相比于在不存在形成可逆基质的氨基酸序列的情况下活性剂的PK曲线，所述制剂在施用后提供平的PK曲线。4.权利要求3的药物制剂，其中所述PK曲线具有低峰谷比(Cmax比Cmin)和延迟的或较晚的Tmax。5.权利要求1至4任一项的药物制剂，其中在体温形成的可逆基质随着蛋白质浓度降低而逆转。6.权利要求1的药物制剂，其中所述ELP包含SEQIDNO：3，其中X选自Val、Gly和Ala。7.权利要求6的药物制剂，其中各个X选自V、G和A，且其中V:G:A的比例选自a)5:3:2；b)7:2:0；c)7:0:2；d)6:0:3；e)5:2:2；和f)10:0:0。8.权利要求1的药物制剂，其中所述ELP包含SEQIDNO：13，其中X选自Val、Gly和Ala。9.权利要求8的药物制剂，其中各个X选自V、G和A，且其中V:G:A的比例可为约5:0:4。10.权利要求6的药物制剂，其中所述ELP包含40至180个VPGXG(SEQIDNO：3)重复单元，其中各个X选自V、G和A，且其中V:G:A的比例选自:a)5:3:2；b)7:2:0；c)7:0:2；d)6:0:3；和e)5:2:2。11.权利要求10的药物制剂，其中X选自Val、Gly和Ala，其比例为约6:0:3。12.权利要求8的药物制剂，其中所述ELP包含40至180个XPGVG(SEQIDNO：13)重复单元，其中各个X选自V、G和A，且其中V:G:A的比例可为约5:0:4。13.权利要求1至12任一项的药物制剂，其中所述受试者为人。14.权利要求1至12任一项的药物制剂，其中所述受试者为非人哺乳动物。15.权利要求1的药物制剂，其中所述治疗剂为蛋白活性剂和ELP的重组融合蛋白。16.权利要求1的药物制剂，其中所述蛋白活性剂具有的循环半衰期的范围为约30秒至约10小时，或约30秒至约1小时。17.权利要求16的药物制剂，其中所述制剂为包含以下至少两种的共配制剂：爱帕琳肽、精氨酸酶、CNP、GLP-1受体拮抗剂、GLP-2受体激动剂、铁调素、IGF-1、尿扩张素、胸腺素β4、和TRAIL、FGF21，或它们的片段或衍生物。18.权利要求1至14和16至17任一项的药物制剂，其中所述治疗剂为蛋白活性剂和ELP的化学缀合物。19.权利要求1至18任一项的药物制剂，其中所述治疗剂存在量的范围为约0.5mg/mL至约200mg/mL。20.权利要求19的药物制剂，其中所述治疗剂存在量的范围为约30mg/mL至约150mg/mL。21.权利要求20的药物制剂，其中所述治疗剂存在量的范围为约50mg/mL至约125mg/mL，或约75mg/mL至约110mg/mL。22.权利要求21的药物制剂，其中所述治疗剂存在的量为约100mg/mL。23.权利要求1至22任一项所述的药物组合物，其中所述治疗剂在储存条件不形成相转变的基质。24.权利要求23所述的药物组合物，其中所述储存条件为低于约40℃、或低于约37℃、低于约30℃、低于约27℃、低于约25℃、低于约0℃、低于约-15℃、或低于约-60℃。25.权利要求24的药物制剂，其中所述制剂在储存条件下稳定超过1个月。26.权利要求25的药物制剂，其中所述制剂在选自以下的温度下稳定超过约1个月:a.约25℃；b.约2℃；c.约8℃；d.约-15℃；和e.约-80℃。27.权利要求1-26任一项的药物制剂，其中所述制剂包含氯化钙、氯化镁、氯化钾、磷酸二氢钾、氯化钠、聚山梨酯20、聚山梨酯80、磷酸钠、磷酸二氢钠、组氨酸和磷酸氢二钠中的两种或更多种。28.权利要求27的药物制剂，其中所述制剂包含磷酸钠、氯化钠和聚山梨酯20。29.权利要求27的药物制剂，其中所述制剂包含氯化钠和组氨酸。30.权利要求28的药物制剂，其中所述制剂包含10mM磷酸钠、110mM氯化钠和0.1％聚山梨酯20。31.权利要求1至30任一项的药物制剂，其中所述制剂包装成预先设定剂量的笔或注射器的形式，用于约每周一次、约每周两次、或每个月1至8次给药。32.持续释放的药物制剂，其包含：治疗剂，该治疗剂包含蛋白活性剂和ELP氨基酸序列，所述ELP氨基酸序列包含60至180个VPGXG(SEQIDNO：3)或XPGVG(SEQIDNO：13)重复单元，其中各个X选自V、G和A，且其中所述ELP具有的转变温度为26℃至37℃，其中所述蛋白活性剂为爱帕琳肽、精氨酸酶、C-型利钠肽(CNP)、胰高血糖素样肽(GLP)-1受体拮抗剂、胰高血糖素样肽(GLP)-2受体激动剂、铁调素、胰岛素样生长因子-1(IGF-1)、尿扩张素、胸腺素β4、TNF-相关的凋亡-诱导配体(TRAIL)、FGF21、或它们的片段或衍生物。33.权利要求32的药物制剂，其中所述制剂在施用后提供从注射位点的缓慢吸收。34.权利要求33的药物制剂，其中相比于不存在所述氨基酸序列的情况下活性剂的PK曲线，所述制剂在施用后提供平的PK曲线。35.权利要求33的药物制剂，其中所述PK曲线具有低峰谷比(Cmax比Cmin)和延迟的或较晚的Tmax。36.权利要求32至35任一项的药物制剂，其中在体温形成的可逆基质随着蛋白质浓度降低而逆转。37.权利要求32至36任一项的药物制剂，其中V、G和A为选自以下的比例：a)5:3:2；b)7:2:0；c)7:0:2；d)6:0:3；e)5:2:2；和f)5:0:4。38.权利要求32的药物制剂，其中所述ELP包括包含至少60个VPGXG(SEQIDNO:3)重复单元的ELP单元，其中各个X为V。39.权利要求32的药物制剂，其中所述治疗剂为蛋白活性剂和所述氨基酸序列的重组融合蛋白。40.权利要求32的药物制剂，其中所述蛋白活性剂具有的循环半衰期的范围为约30秒至约10小时，或约30秒至约1小时。41.权利要求32的药物制剂，其中所述蛋白活性剂选自爱帕琳肽、精氨酸酶、CNP、GLP-1受体拮抗剂、GLP-2受体激动剂、铁调素、IGF-1、尿扩张素、胸腺素β4、TRAIL、FGF21、或它们的片段或衍生物。42.权利要求32的药物制剂，其中所述制剂为包含以下至少两种的共配制剂：爱帕琳肽、精氨酸酶、CNP、GLP-1受体拮抗剂、GLP-2受体激动剂、铁调素、IGF-1、尿扩张素、胸腺素β4、TRAIL、FGF21、或它们的片段或衍生物。43.权利要求32至38和40至42任一项的药物制剂，其中所述治疗剂为所述蛋白活性剂和所述ELP氨基酸序列的化学缀合物。44.权利要求32至43任一项的药物制剂，其中所述治疗剂存在量的范围为约0.5mg/mL至约200mg/mL。45.权利要求44的药物制剂，其中所述治疗剂存在量的范围为约30mg/mL至约150mg/mL。46.权利要求45的药物制剂，其中所述治疗剂存在量的范围为约50mg/mL至约125mg/mL，或范围为约75mg/mL至约110mg/mL。47.权利要求46的药物制剂，其中所述治疗剂存在量的范围为约100mg/mL。48.权利要求32至47任一项所述的药物组合物，其中所述治疗剂在储存条件下不形成基质。49.权利要求48所述的药物组合物，其中所述储存条件为低于约40℃、或低于约37℃、或低于约30℃、低于约27℃、或低于约25℃、低于约0℃、低于约-15℃、或低于约-60℃。50.权利要求32至49任一项所述的药物制剂，其中所述制剂包含氯化钙、氯化镁、氯化钾、磷酸二氢钾、氯化钠、氯化钠、聚山梨酯20、聚山梨酯80、磷酸钠、磷酸二氢钠、组氨酸和磷酸氢二钠中的两种或更多种。51.权利要求50的药物制剂，其中所述制剂包含磷酸钠、氯化钠和聚山梨酯20。52.权利要求50的药物制剂，其中所述制剂包含氯化钠和组氨酸。53.权利要求51的药物制剂，其中所述制剂包含10mM磷酸钠、110mM氯化钠和0.1％聚山梨酯20。54.权利要求32至53任一项的药物制剂，其中所述制剂包装成预先设定剂量的笔或注射器的形式，用于每周一次、每周两次、或每个月1至8次给药。55.递送治疗剂的持续释放方案的方法，包括向需要的受试者给药权利要求1至54任一项的制剂。56.权利要求55所述的方法，其中所述治疗剂每个月给药约1至约8次。57.权利要求55至56任一项所述的方法，其中所述制剂约每周给药。58.权利要求55至57任一项所述的方法，其中所...

【专利技术属性】
技术研发人员：J周伊特，DJ巴兰斯，
申请(专利权)人：费斯生物制药公司，
类型：发明
国别省市：美国,US