可用于治疗代谢病症的化合物制造技术

本发明专利技术提供了鉴定和使用用于抑制异常或失调的肝葡萄糖产生的化合物的方法，所述异常或失调的肝葡萄糖产生导致血糖水平升高和相关的代谢病症。本发明专利技术基于以下令人惊讶的发现：胰高血糖素与aP2形成专性结合复合物，其为激活胰高血糖素G偶联蛋白受体所必需的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】可用于治疗代谢病症的化合物政府利益声明本专利技术是在美国国立卫生研究院授予的合同号DK064360和DK097145下由美国政府支持完成的。美国政府拥有本专利技术的某些权利。相关申请的交叉引用本申请要求2016年6月27日提交的临时美国申请第62/355,175号的权益。出于所有目的，该临时申请的全部内容在此通过引用并入。通过引用并入2017年6月27日创建并且大小为61KB的名称为“15020-017WO1_SEQID_TXT_ST25"的文本文件的内容在此通过引用整体并入。专利
本专利技术提供鉴定可用于抑制异常或失调的肝葡萄糖产生的化合物的化合物和方法，所述异常或失调的肝葡萄糖产生导致血糖水平升高和相关的代谢病症。专利技术背景肥胖以脂肪组织扩张为特征，增加了一系列疾病的风险，包括2型糖尿病(T2D)、非酒精性脂肪肝病(NAFLD)和血脂异常，这又增加了心血管疾病(CVD)的死亡率(ProspectiveStudiesCollaboration,(2009)TheLancet373,1083-1096；Shimomura等，(2000)Molecularcell6,77-86)。肥胖是导致脂肪组织质量过多积累的食欲调节和/或代谢的复杂医学病症。肥胖是一个重要的临床问题，并且正在成为西方文化中的流行病，影响超过三分之一的美国成年人口。据估计，美国有9700万成年人超重或肥胖。肥胖还与过早死亡以及中风、心肌梗塞、充血性心力衰竭、冠心病和猝死的发病率和死亡率的显著增加相关。肥胖症治疗的主要目标是减轻过重的体重，改善或预防肥胖相关的发病率和死亡率，并保持长期体重减轻。糖尿病是其中身体产生或响应激素胰岛素的能力受损，导致碳水化合物的异常代谢以及血液和尿液中葡萄糖水平升高的疾病。胰岛素是一种调节葡萄糖进入细胞的运动的激素。存在两种不同类型的糖尿病。对于1型糖尿病(T1D)，胰腺不产生或几乎不产生胰岛素。约有125万美国人患有T1D，估计每年有40,000人被新诊断出来。2型糖尿病(T2D)，也称为非胰岛素依赖性糖尿病，是一种影响身体代谢葡萄糖的方式的慢性病。对于2型糖尿病，身体要么抵抗胰岛素的作用，要么不能产生足够的胰岛素来维持正常的葡萄糖水平。没有足够的胰岛素，血液中的葡萄糖水平保持很高。大约2790万美国人，或9.3％的人口，患有T2D。2010年，糖尿病仍然是美国第七大年度死亡原因，其中69,071份死亡证明书将其列为死亡的潜在原因，共有234,051份死亡证明书将糖尿病列为死亡的潜在或促进原因。糖尿病的并发症和合并症(co-morbidities)包括低血糖症、高血糖症、高血压、血脂异常、心血管疾病(CVD)、心肌梗塞、中风、失明和视网膜病、肾病和截肢。低血糖症和高血糖症都可对人和其他哺乳动物造成伤害。人体已经产生了大量的激素反应，从而以维持身体的关键功能的方式对抗低血糖症，诸如只利用葡萄糖的大脑(TesfayeN,SeaquistER.Neuroendocrineresponsestohypoglycemia.AnnNYAcadSci.2010Nov；1212:12-28；MartyN,DallaportaM,ThorensB.BrainGlucoseSensing,Counterregulation,andEnergyHomeostasis.Physiology.2007Aug1；22(4):241-251；EiglerN,SaccàL,SherwinRS.SynergisticInteractionsofPhysiologicIncrementsofGlucagon,Epinephrine,andCortisolintheDog.JournalofClinicalInvestigation.1979Jan1；63(1):114-123)。这些激素(例如胰高血糖素)的失调的分泌会显著促成与血糖水平过高相关的代谢异常(UngerRH,CherringtonAD.Glucagonocentricrestructuringofdiabetes:apathophysiologicandtherapeuticmakeover.JClinInvest.2012Jan3；122(1):4-12)。高血糖症(如对于糖尿病的发展可看到的)可导致严重的并发症，包括肾脏损伤、神经损伤、心血管损伤以及对视网膜的损伤或对脚和腿的损伤。糖尿病性神经病变可以是长期高血糖症的结果。与血糖水平过高相关的其他并发症包括多食症(常常饥饿，特别是明显的饥饿)、烦渴(经常口渴，尤其是过度口渴)、多尿症(排尿量增加(非排尿频率增加))、视力模糊、疲劳、伤口愈合不良或受损(割伤、擦伤等)、脚部或足跟的麻刺感、勃起功能障碍、反复感染、心律失常、空腹血糖受损、葡萄糖耐量降低、血脂异常、肥胖、肾病、视网膜病变、白内障、中风、动脉粥样硬化、糖尿病酮症酸中毒、高血糖高渗综合征、围手术期高血糖症、重症监护病房患者的高血糖症、胰岛素抵抗综合征和代谢综合征。目前用于过量血糖水平(包括慢性高血糖症)的治疗方式旨在通过适当饮食、定期运动和胰岛素或其他药物(诸如二甲双胍)的组合将血糖维持在尽可能接近正常的水平。然而，尽管采用这些方式，与血糖水平过高相关的疾病仍然是全球主要的健康问题。非酒精性脂肪肝病(NAFLD)，包括其更具侵袭性形式非酒精性脂肪性肝炎(NASH)，与肥胖流行病同时也在流行病比例上增加(Sowers等，(2011)CardiorenalMed.1:5-12)。肥胖和NAFLD的急剧上升似乎部分归因于消费含有大量脂肪和糖(例如，蔗糖或果糖)的西方饮食(WD)，因为美国的果糖消费在过去30年中增加了一倍多(Barrera等，(2014)Clin.LiverDis.18:91-112)。NAFLD的特征在于肝脏的大泡性脂肪变性，其在几乎不饮酒的个体中发生。NAFLD的组织学谱包括单独的脂肪变性、脂肪肝和炎症的存在。NASH是一种更为严重的慢性肝病，其特征是肝脏中过多的脂肪堆积，由于仍未完全了解的原因，诱发慢性炎症，导致进行性纤维化，所述进行性纤维化可导致肝硬化、肝细胞癌，最终导致肝功能衰竭和死亡(Brunt等，(1999)Am.J.Gastroenterol.,94:2467-2474；Brunt等，(2001)Semin.KiverDis.,21:3-16；Takahashietal.,(2012)WorldJ.Gastroenterol.,18:2300-2308)。尽管NASH已经变得越来越普遍，现在影响了2-5％的美国人和在全球影响2-3％的人(Neuschwander-Tetri等，(2005)Am.J.Med.Sci.,330:326-3350)，但其根本原因尚不清楚。其最常在中年、超重或肥胖的人中发生。许多患有NASH的受试者具有升高的血脂(例如，胆固醇和甘油三酯)、高胰岛素血症、胰岛素抗性，并且许多患有糖尿病或前驱糖尿病。并非每个肥胖者或每个糖尿病患者都患有NASH。此外，一些患有NASH的受试者不肥胖，没有糖尿病，并且具有正常的血液胆固醇和脂质。NASH可以在没有任何明显风险因素的情况下发生，甚至可以在儿童中发生。因此，NASH不仅仅是本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种鉴定能够结合胰高血糖素/脂肪细胞结合蛋白复合物(胰高血糖素/aP2)的化合物的方法，其包括：i.使所述化合物与胰高血糖素和aP2的复合物(胰高血糖素/aP2)接触；和，ii.确定所述化合物是否与胰高血糖素/aP2结合。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.06.27 US 62/355,1751.一种鉴定能够结合胰高血糖素/脂肪细胞结合蛋白复合物(胰高血糖素/aP2)的化合物的方法，其包括：i.使所述化合物与胰高血糖素和aP2的复合物(胰高血糖素/aP2)接触；和，ii.确定所述化合物是否与胰高血糖素/aP2结合。2.权利要求1的方法，其还包括：i.在aP2和胰高血糖素和/或胰高血糖素/aP2存在的情况下将所述化合物引入细胞测定中，其中所述细胞测定包括表达胰高血糖素受体(GCGR)的细胞群；和，ii.测量GCGR的生物活性。3.权利要求2的方法，其中所述表达GCGR的细胞群是肝细胞。4.权利要求2或3的方法，其中所述表达GCGR的细胞群是人细胞。5.一种鉴定能够中和胰高血糖素/aP2对GCGR的激动作用的化合物的方法，其包括：i.使所述化合物与aP2和胰高血糖素或胰高血糖素与aP2的复合物(胰高血糖素/aP2)接触；ii.确定所述化合物是否与aP2、胰高血糖素或胰高血糖素/aP2结合；iii.将所述化合物与aP2和胰高血糖素、或胰高血糖素/aP2以及GCGR引入测定中；和，iv.确定胰高血糖素/aP2是否与GCGR结合；其中胰高血糖素/aP2与GCGR的不结合表示能够中和胰高血糖素/aP2对GCGR的激动作用的化合物。6.权利要求5的方法，其还包括：i.在aP2和胰高血糖素或胰高血糖素/aP2存在的情况下将所述化合物引入细胞测定中，其中所述细胞测定包括表达GCGR的细胞群，和，ii.测量GCGR的生物活性。7.权利要求6的方法，其中所述表达GCGR的细胞群是肝细胞。8.权利要求6或7的方法，其中所述表达GCGR的细胞群是人细胞。9.一种鉴定能够中和胰高血糖素/aP2对GCGR的激动作用的化合物的方法，其包括：i.在化合物存在的情况下使aP2和胰高血糖素或胰高血糖素/aP2与GCGR接触；ii.在不存在化合物的情况下使aP2和胰高血糖素或胰高血糖素/aP2与GCGR接触；和，iii.将在所述化合物存在的情况下与GCGR结合的胰高血糖素/aP2的量与在所述化合物不存在的情况下与GCGR结合的胰高血糖素/aP2的量进行比较；其中在所述化合物存在的情况下胰高血糖素/aP2与GCGR的结合量减少表示能够中和GCGR激动作用的化合物。10.权利要求9的方法，其还包括：i.在aP2和胰高血糖素或胰高血糖素/aP2存在的情况下将所述化合物引入细胞测定中，其中所述细胞测定包括表达GCGR的细胞群，和，ii.测量GCGR的生物活性。11.权利要求10的方法，其中所述表达GCGR的细胞群是肝细胞。12.权利要求10或11的方法，其中所述表达GCGR的细胞群是人细胞。13.一种鉴定能够中和胰高血糖素/aP2对GCGR的激动作用的化合物的方法，其包括：i.将aP2和胰高血糖素或胰高血糖素/aP2引入包含表达GCGR的细胞的第一细胞测定中；ii.在第一细胞测定中测定细胞中GCGR的生物活性；iii.将aP2和胰高血糖素或胰高血糖素/aP2导入包含表达GCGR的细胞的第二细胞测定中，其中在所述化合物存在的情况下引入所述aP2和胰高血糖素或胰高血糖素/aP2；iv.在第二次细胞测定中测定所述细胞中GCGR的生物活性；和，v.将所述第一细胞测定中GCGR的生物活性与所述第二次细胞测定中GCGR的生物活性进行比较；其中，与所述第一测定中所述GCGR生物活性相比，所述第二测定中GCGR生物活性的降低表示中和胰高血糖素/aP2对GCGR的激动作用的化合物。14.权利要求13的方法，其中所述表达GCGR的细胞群是肝细胞。15.权利要求13或14的方法，其中所述表达GCGR的细胞群是人细胞。16.一种鉴定能够中和胰高血糖素/aP2对GCGR的激动作用的化合物的方法，其包括：i.在aP2和胰高血糖素或胰高血糖素/aP2以及包含表达GCGR的细胞的细胞群存在的情况下将所述化合物引入第一细胞测定，其中所述化合物以固定浓度存在，并且其中aP2和胰高血糖素或胰高血糖素/aP2以非饱和浓度存在；ii.在所述第一细胞测定中测定所述细胞群中GCGR的生物活性；iii.在aP2、胰高血糖素或胰高血糖素/aP2以及包含表达GCGR的细胞的细胞群存在的情况下将所述化合物引入第二细胞测定，其中所述化合物以固定浓度存在，并且其中aP2和胰高血糖素或胰高血糖素/aP2以饱和浓度存在；iv.在所述第二细胞测定中测定所述细胞群中GCGR的生物活性；和，v.将所述第一细胞测定中GCGR的生物活性与所述第二细胞测定中GCGR的生物活性进行比较；其中所述第一测定中GCGR生物活性的降低大于所述第二测定中GCGR生物活性的降低，表示中和胰高血糖素/aP2对GCGR的激动作用的化合物。17.权利要求16的方法，其中所述表达GCGR的细胞群是肝细胞。18.权利要求16或17的方法，其中所述表达GCGR的细胞群是人细胞。19.一种鉴定能够中和胰高血糖素/aP2对GCGR的激动作用的化合物的方法，其包括：i.在aP2和胰高血糖素或胰高血糖素/aP2以及包含表达GCGR的细胞的细胞群存在的情况下将所述化合物引入第一细胞测定，其中所述化合物以固定浓度存在，并且其中aP2和胰高血糖素或胰高血糖素/aP2以第一浓度存在；ii.在所述第一细胞测定中测定所述细胞群中GCGR的生物活性；iii.在aP2和胰高血糖素或胰高血糖素/aP2以及包含表达GCGR的细胞的细胞群存在的情况下将所述化合物引入一系列额外的细胞测定中，其中所述一系列额外的细胞测定包括以固定浓度存在的所述化合物和与所述第一细胞测定相比以系列递增的浓度存在的aP2、胰高血糖素或胰高血糖素/aP2；iv.在所述一系列额外的细胞测定中测定所述细胞群中GCGR的生物活性；和，v.将所述第一细胞测定中的所述GCGR生物学活性与所述一系列额外细胞测定中的所述GCGR生物学活性进行比较，其中所述第一细胞测定中GCGR生物学活性的降低大于所述一系列额外细胞测定中GCGR生物学活性的降低，表明中和胰高血糖素/aP2对GCGR的激动作用的化合物。20.权利要求19的方法，其中所述表达GCGR的细胞群是肝细胞。21.权利要求19或20的方法，其中所述表达GCGR的细胞群是人细胞。22.一种鉴定能够中和胰高血糖素/aP2对GCGR的激动作用的化合物的方法，其包括：i.使所述化合物与aP2接触；和，ii.确定所述化合物是否与Seq.IDNo.1或No.2的aP2氨基酸Phe58、Asn60、Glu62或Lys80结合；其中所述化合物与aP2在Seq.IDNo.1或No.2的氨基酸Phe58、Asn60、Glu62或Lys80处的结合表示能够中和胰高血糖素/aP2对GCGR的激动作用的化合物。23.权利要求22所述的方法，其还包括：i.在aP2和胰高血糖素或胰高血糖素/aP2存在的情况下将所述化合物引入细胞测定中，其中所述细胞测定包括表达GCGR的细胞群；和，ii.测量GCGR的生物活性。24.权利要求23的方法，其中所述表达GCGR的细胞群是肝细胞。25.权利要求23或24的方法，其中所述表达GCGR的细胞群是人细胞。26.一种中和受试者中胰高血糖素/aP2对GCGR的激动作用的方法，其包括向所述受试者施用中和胰高血糖素/aP2结合GCGR的能力的化合物，并且其中所述化合物相对于aP2而言优先与胰高血糖素/aP2结合。27.权利要求25或26的方法，其中所述化合物是抗体、抗体片段或抗原结合剂。28.一种中和受试者中的胰高血糖素/aP2对GCGR的激动作用的方法，其包括向所述受试者施用化合物，所述化合物包括但不限于抑制胰高血糖素/aP2形成的能力的抗体。29.权利要求28的方法，其中所述化合物是抗体、抗体片段或抗原结合剂。30.一种抑制受试者中肝葡萄糖产生的方法，其包括向所述受试者施用中和胰高血糖素/aP2激动GCGR的能力的化合物，其中所述化合物不直接结合GCGR，并且其中所述化合物相对于aP2而言优先与胰高血糖素/aP2结合。31.权利要求30的方法，其中所述化合物是抗体、抗体片段或抗原结合剂。32.一种抑制受试者中的肝脏选择性胰岛素抗性的方法，其包括向所述受试者施用中和胰高血糖素/aP2激动GCGR的能力的化合物，其中所述化合物不直接结合GCGR，并且其中所述化合物相对于aP2而言优先与胰高血糖素/aP2结合。33.权利要求32所述的方法，其中所述化合物是抗体、抗体片段或抗原结合剂。34.一种治疗患有由肝葡萄糖产生失调介导的病症的受试者的方法，其包括向所述受试者施用化合物，所述化合物包括但不限于中和胰高血糖素/aP2激动GCGR的能力的抗体，其中所述化合物不直接结合GCGR，并且其中所述化合物相对于aP2而言优先与胰高血糖素/aP2结合。35.权利要求34的方法，其中所述化合物是抗体、抗体片段或抗原结合剂。36.权利要求34或35的方法，其中所述病症选自1型糖尿病、2型糖尿病、高血糖症、糖尿病酮症酸中毒、高血糖高渗综合征、心血管疾病、糖尿病性肾病或肾衰竭、糖尿病性视网膜病变、空腹血糖受损、葡萄糖耐量降低、血脂异常、肥胖症、白内障、中风、动脉粥样硬化、伤口愈合受损、高血糖症、围手术期高血糖症、胰岛素抵抗综合征、代谢综合征、肝纤维化，肺纤维化、非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)和非酒精性脂肪性肝炎(NASH)、肝细胞癌、肝硬化，胰高血糖素瘤和坏死松解性游走性红斑(NME)。37.治疗患有由肝脏选择性胰岛素抗性介导的病症的受试者的方法，其包括向所述受试者施用中和胰高血糖素/aP2激动GCGR的能力的化合物，其中所述化合物不直接结合GCGR，并且相对于aP2而言优先与胰高血糖素/aP2结合。38.权利要求37的方法，其中所述化合物是抗体、抗体片段或抗原结合剂。39.权利要求37或38的方法，其中所述疾病是II型糖尿病。40.一种调节受试者中的血脂异常的方法，其包括向所述受试者施用中和胰高血糖素/aP2激动GCGR的能力的化合物，其中所述化合物不直接结合GCGR。41.权利要求40所述的方法，其中所述化合物是抗体、抗体片段或抗原结合剂。42.一种调节受试者中胰高血糖素信号传导活性的方法，其包括向所述受试者施...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·S·赫塔米斯里基尔，E·卡雷，A·蒂罗什，G·图恩克曼，M·塞基亚，
申请(专利权)人：哈佛学院院长及董事，
类型：发明
国别省市：美国,US