專利名稱：羥基化氨基酸用于治療糖尿病的用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于治療糖尿病的方法和組合物。
背景技術(shù)：
糖尿病是一種碳水化合物代謝障礙，并且在身體不能有效地控制血糖水平時(shí)發(fā)生。該病的特征為胰島素分泌或利用不足、血和尿中高葡萄糖水平、并且過(guò)度口渴、饑餓、體重減輕和尿產(chǎn)生。它能導(dǎo)致許多嚴(yán)重的并發(fā)癥，包括心血管病、腎臟病、失明、神經(jīng)損傷和四肢缺血。
糖尿病分為1型和2型兩個(gè)型，后者占病例的大約90％。在1型糖尿病中，身體毀壞了胰的生產(chǎn)胰島素的β細(xì)胞，導(dǎo)致身體不能生產(chǎn)胰島素。1型糖尿病典型地發(fā)生于兒童或年輕的成人，并通常通過(guò)施用胰島素、嚴(yán)格的飲食和鍛煉來(lái)處理。在治療2型糖尿病失敗后的年長(zhǎng)的成人中也觀察到1型糖尿病。2型糖尿病的特征為由于β細(xì)胞功能改變，胰島素分泌減少，以及正常胰島素敏感組織(例如肝臟和肌肉)對(duì)胰島素反應(yīng)的能力降低。2型糖尿病通常在那些超過(guò)45歲的人中發(fā)生，但最近也在更年青的人中檢測(cè)到。該病與危險(xiǎn)因素例如年齡、家族史、肥胖、缺少有規(guī)律的鍛煉、高血壓和高血脂有關(guān)。治療包括嚴(yán)格飲食和鍛煉方案、口服藥物(例如增加胰島素分泌和/或胰島素敏感性的藥物)，并且在一些病例中施用胰島素。
在西方世界中，2型糖尿病其重要性快速增加，成為重要的所關(guān)心的公共衛(wèi)生問(wèn)題。盡管100年前，它是相對(duì)罕見的疾病，但現(xiàn)在全世界有大約2億2型糖尿病患者，并且估計(jì)到2025年，該數(shù)量增加至超過(guò)大約3億。2型糖尿病發(fā)病率戲劇性的增長(zhǎng)與西方文化中肥胖的流行增加相平行。更進(jìn)一步，隨著更多的文化采用西方的飲食習(xí)慣，很可能全世界2型糖尿病將達(dá)到流行比例。鑒于與該病相關(guān)的并發(fā)癥的嚴(yán)重性以及其快速增加的發(fā)病率，有效治療方法的開發(fā)是醫(yī)藥領(lǐng)域中首要關(guān)心的事情。
發(fā)明概述本發(fā)明提供了治療患者糖尿病(1型糖尿病或2型糖尿病)的方法，該方法包括對(duì)患者施用羥基化氨基酸(例如，4-羥基異亮氨酸，例如4-羥基異亮氨酸的2S，3R，4S異構(gòu)體)以及一種或多種其它的抗糖尿病藥劑，以獲得提高的(例如，協(xié)同或相加)效應(yīng)?？梢杂糜诒景l(fā)明的其它的抗糖尿病藥劑的實(shí)例包括雙胍類(例如二甲雙胍)、磺酰脲類藥物、列奈類(glinides)、列酮類(glitazones)(例如噻唑烷二酮，如馬來(lái)酸羅格列酮)、胰高血糖素樣肽1受體激動(dòng)劑(例如Exenatide)和胰島素。根據(jù)本發(fā)明，可以用于與羥基化氨基酸組合的抗糖尿病(和其它)藥劑的其它實(shí)例在下面列出。在一個(gè)實(shí)施例中，4-羥基異亮氨酸與胰島素和/或二甲雙胍組合，而在另一個(gè)實(shí)施例中，4-羥基異亮氨酸與二甲雙胍和/或噻唑烷二酮組合。羥基化氨基酸和其它抗糖尿病藥劑可以彼此在相同或大約相同的時(shí)間或在不同的時(shí)間給藥。還包括在本發(fā)明的是藥物試劑盒和組合物(例如片劑或膠囊)，它們包括本文和別處所述的藥劑的組合。
本發(fā)明提供了幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)。例如，因?yàn)槭褂迷诖嗣枋龅乃幬锝M合以獲得提高的(例如，協(xié)同或相加)效應(yīng)，考慮施用較少的每種藥物，導(dǎo)致患者對(duì)藥物的總暴露減少以及任意藥物的任何不合適的副作用的減少是可能的。另外，因?yàn)樗幬锟梢酝ㄟ^(guò)不同的機(jī)理對(duì)抗疾病，所以可以獲得疾病的更大控制。
從下面詳細(xì)的說(shuō)明書和權(quán)利要求中，本發(fā)明其它的特征和優(yōu)點(diǎn)將是顯而易見的。
附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明

圖1為顯示胰島素和ID 1101組合對(duì)3T3-L1分化的脂肪細(xì)胞中葡萄糖攝取的相加刺激作用圖。
圖2為顯示在口服葡萄糖耐量試驗(yàn)期間，血漿葡萄糖水平從基線變化的系列圖。
圖3為顯示ID 1101與格列本脲組合對(duì)INS-1β細(xì)胞中胰島素分泌的作用圖。
圖4為顯示ID 1101與Exendin-4組合對(duì)INS-1β細(xì)胞中胰島素分泌的作用圖。
發(fā)明詳述本發(fā)明提供了用于治療糖尿病和相關(guān)疾病或病癥，例如代謝綜合征的方法和藥物試劑盒或組合物。本發(fā)明基于對(duì)患者施用羥基化氨基酸，例如4-羥基異亮氨酸和一種或多種其它的抗糖尿病藥劑，以便獲得提高的(例如，協(xié)同或相加)效應(yīng)。如下面所進(jìn)一步討論的，根據(jù)本發(fā)明，可以與羥基化氨基酸，例如4-羥基異亮氨酸一起施用的藥劑的實(shí)例包括胰島素、雙胍類、磺酰脲類、列奈類、列酮類、胰高血糖素樣肽-1(GLP-1)及其激動(dòng)劑、減緩碳水化合物吸收的藥劑、胰高血糖素拮抗劑、葡萄糖激酶激活劑和其它在此提及的藥劑。本發(fā)明的方法和組合物進(jìn)一步詳細(xì)描述如下。
羥基化氨基酸本發(fā)明基本的是對(duì)患者施用與一種或多種其它抗糖尿病藥劑組合的一種或多種羥基化氨基酸(例如，單羥基化氨基酸、多羥基化氨基酸或這樣的羥基化氨基酸的內(nèi)酯形式)?？梢杂糜诒景l(fā)明的羥基化氨基酸的具體實(shí)例是4-羥基異亮氨酸(例如，2S，3R，4S異構(gòu)體)，它已顯示出既以葡萄糖依賴方式刺激胰島素分泌，又降低胰島素抗性(見例如美國(guó)專利No.5,470,879；WO 01/15689；Broca等Am.J.Physiol.277E617-E6231999；上述每篇的講授在此通過(guò)參考被并入本申請(qǐng))。
用于本發(fā)明的4-羥基異亮氨酸可以通過(guò)，例如化學(xué)合成的方法獲得。然而，該化合物天然地大量存在于豆科植物胡盧巴(Trigonellafoenum-graecum L.)的種子中，從中它可以用例如那些在美國(guó)專利No.5,470,879、WO97/32577、WO 01/72688和Wang等Eur.J.Org.Chem.834-839，2002中描述的方法進(jìn)行純化，上述每篇的講授在此通過(guò)參考被并入本申請(qǐng)。4-羥基異亮氨酸優(yōu)選經(jīng)口施用，但也能通過(guò)包括例如皮下、肌肉內(nèi)和靜脈內(nèi)途徑的其它途徑施用。該藥可以例如以0.5到200mg/kg/天的劑量施用。如可以由那些本領(lǐng)域中的技術(shù)人員所確定的，當(dāng)與使用其它的抗糖尿病藥劑組合進(jìn)行施用時(shí)，如在此所描述，施用羥基化氨基酸的量可以減少，以獲得提高的(例如，協(xié)同或相加)效應(yīng)。
根據(jù)本發(fā)明，可以與羥基化氨基酸，例如4-羥基異亮氨酸組合施用的藥劑的實(shí)例，在下面進(jìn)一步描述。
胰島素如上所討論的，2型糖尿病特征為胰島素分泌異常和主要靶組織，例如肌肉、肝臟和脂肪組織的胰島素抗性。這種疾病通常通過(guò)使用口服抗糖尿病藥劑，例如促胰島素藥和胰島素敏化藥劑進(jìn)行治療。1型糖尿病特征為胰腺β細(xì)胞的大量破壞，導(dǎo)致劇烈的低胰島素血癥。因此，施用外源的胰島素是治療該疾病的基本方法。胰島素抗性也發(fā)生于1型糖尿病，但與2型糖尿病對(duì)比，1型糖尿病中胰島素抗性不是主要現(xiàn)象，而是通過(guò)適當(dāng)?shù)囊葝u素治療，通?？梢缘罐D(zhuǎn)的次要事情。然而，有時(shí)通過(guò)施用胰島素控制糖血難以達(dá)到目的，并且胰島素劑量需要增加很多。更進(jìn)一步，在這樣的患者中，高血糖癥促進(jìn)了胰島素作用損傷。
胰島素與其受體的結(jié)合啟動(dòng)了涉及胰島素受體底物IRS1，IRS2等等的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)級(jí)聯(lián)。胰島素受體底物的主要功能是活化在胰島素信號(hào)通道中起中心作用的磷脂酰肌醇3-激酶。在胰島素受體或早期胰島素信號(hào)元件中的缺陷在胰島素抗性的發(fā)生中起重要作用。確實(shí)，在伴有胰島素抗性的1型糖尿病患者的病例中，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)靶組織中的細(xì)胞缺陷，它包括在胰島素結(jié)合和涉及PI3激酶活化的細(xì)胞內(nèi)胰島素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)中的變化。
如上面所討論，4-羥基異亮氨酸是一種既顯示出促胰島素又顯示出胰島素敏化活性的藥物。該藥的胰島素敏化活性涉及肌肉和肝臟中PI3-激酶的活化。因此，使用羥基化氨基酸(例如4-羥基異亮氨酸)與胰島素療法組合能導(dǎo)致PI3-激酶活化增加并因此降低胰島素抗性。
使用羥基化氨基酸與胰島素療法組合可以因此能夠使用降低劑量的胰島素。因此本發(fā)明包括在1型糖尿病治療中使用羥基化氨基酸，例如4-羥基異亮氨酸。
更進(jìn)一步，本發(fā)明也包括涉及組合胰島素和羥基化氨基酸療法與一種或多種其它的治療方法，例如在本文別處描述的那些方法(例如，涉及使用一種或多種雙胍類、磺酰脲類、列奈類、胰島素敏化劑(例如列酮類)、GLP-1受體激動(dòng)劑、減緩碳水化合物吸收的藥劑(例如阿卡波糖)、胰高血糖素拮抗劑、葡萄糖激酶激活劑和其它藥劑的療法)。
雙胍類二甲雙胍(Glucophage，Bristol-Myers Squibb公司，美國(guó)；Stagid，Lipha Santè，歐洲)是一種廣泛用于2型糖尿病的治療的雙胍化合物。它是用于肥胖患者(BMI＞27)治療的第一線藥物，除非為例如損傷的腎功能所禁忌。二甲雙胍治療，通過(guò)幾個(gè)不同的機(jī)理，包括減少腸的葡萄糖吸收、減少食欲、增強(qiáng)外周肝臟利用(胰島素敏化作用)、以及減少肝臟輸出，導(dǎo)致血糖水平降低。該藥標(biāo)準(zhǔn)地在從500-2550mg/天，例如850、1000、1500、2000或2500mg的劑量范圍內(nèi)施用，典型地以1、2或3個(gè)劑量服用，例如每個(gè)劑量500、850、或1000mg。如在本文別處進(jìn)一步討論的，當(dāng)在本發(fā)明的組合中使用時(shí)，這些量可以降低。
本發(fā)明包括組合療法，涉及使用雙胍，例如二甲雙胍，與羥基化氨基酸，例如4-羥基異亮氨酸。還包括本發(fā)明中的是涉及使用雙胍類和羥基化氨基酸類(例如4-羥基異亮氨酸)與包括例如在本文別處描述的那些的其它抗糖尿病療法(例如，包括使用胰島素、磺酰脲類、列奈類、胰島素敏化劑(例如列酮類)、GLP-1受體激動(dòng)劑、減緩碳水化合物吸收的藥劑(例如阿卡波糖)、胰高血糖素拮抗劑、葡萄糖激酶激活劑和其它藥劑的療法)組合的方法。
磺酰脲類和列奈類控制膳食相關(guān)的葡萄糖峰失敗是2型糖尿病中糖血控制喪失的關(guān)鍵因素。膳食血糖過(guò)多控制的失敗起因于直接受損的胰腺β細(xì)胞分泌功能和胰島素敏感性的胰腺外缺陷(也就是胰島素抗性)?；酋ｋ孱愃幬铮ǔＪ欠欠逝?型患者(BMI＜27)的第一線治療藥物，增加由胰腺生產(chǎn)胰島素的量，并因此有助于補(bǔ)償身體對(duì)胰島素的抗性?；酋ｋ孱愃幬锞唧w的實(shí)例包括格列齊特(Diamicron)、格列本脲、格列吡嗪(Glucotrol和Glucotrol XL，Pfizer)、格列美脲(Amaryl，Aventis)、氯磺丙脲(例如Diabinese，Pfizer)、甲苯磺丁脲和格列本脲(例如Micronase，Glynase和Diabeta)。如上面所討論，4-羥基異亮氨酸具有胰島素刺激和胰島素敏化作用。因此，使羥基化氨基酸，例如4-羥基異亮氨酸與磺酰脲藥物組合在2型糖尿病中可以用于飲食控制。
用羥基化氨基酸(例如4-羥基異亮氨酸)和磺酰脲藥物的組合的治療可以用使用一種或多種其它的治療藥物，例如在此描述的抗糖尿病藥劑的治療來(lái)補(bǔ)充。例如，一種或多種下列類型的藥劑可以用于這樣的組合胰島素、雙胍類、胰島素敏化劑(例如列酮類)、GLP-1受體激動(dòng)劑、減緩碳水化合物吸收的藥劑(例如阿卡波糖)、胰高血糖素拮抗劑、葡萄糖激酶激活劑和其它藥劑。
與磺酰脲類相似，氯茴苯酸類(也就是列奈類)是也刺激胰腺β細(xì)胞釋放胰島素的藥物。作為特定的實(shí)例，瑞格列奈(Prandin或NovoNorm；Novo Nordisk)通過(guò)關(guān)閉胰腺β細(xì)胞的鉀-ATP通道起作用，導(dǎo)致細(xì)胞膜去極化，引起鈣入流，依次引發(fā)胰島素分泌。它是快速和短暫起作用，使其成為有用的餐前治療。
除了瑞格列奈以外，能用于本發(fā)明的氯茴苯酸類藥物的實(shí)例包括ormitiglinide、那格列奈、色那列奈和BTS-67582，每一個(gè)可以在餐前服用(同樣見WO 97/26265，WO 99/03861和WO 00/37474)。納格列奈(Starlix)可以特別地適用于減少餐后血糖偏移，因?yàn)樗岣吡说谝黄谝葝u素分泌。
用羥基化氨基酸(例如4-羥基異亮氨酸)和列奈類組合的治療可以用使用任何下列藥劑的組合的治療來(lái)補(bǔ)充胰島素、雙胍類、胰島素敏化劑(例如列酮類)、GLP-1受體激動(dòng)劑、減緩碳水化合物吸收的藥劑(例如阿卡波糖)、胰高血糖素拮抗劑、葡萄糖激酶激活劑和其它藥劑。
胰島素敏化劑如上面所討論的，血液中葡萄糖和脂類水平的增加是糖尿病的基本特征。導(dǎo)致的葡萄糖毒性和脂類毒性能導(dǎo)致β細(xì)胞功能改變。列酮類，例如噻唑烷二酮類，為胰島素敏化劑并且在減少血液中游離脂肪酸和甘油三酯濃度方面也是有效的。如上面所提到的，4-羥基異亮氨酸具有葡萄糖依賴的促胰島素活性，也具有胰腺外胰島素敏化作用。因此，使用噻唑烷二酮與羥基化氨基酸，例如4-羥基異亮氨酸組合的治療，對(duì)葡萄糖毒性和脂類毒性兩方面具有有益效果。
可以用于本發(fā)明的噻唑烷二酮的一個(gè)實(shí)例是馬來(lái)酸羅格列酮(Avandia，Glaxo Smith Kline)。另一個(gè)實(shí)例是吡格列酮(Actos，EliLilly，Takeda)。可以用于本發(fā)明的噻唑烷二酮藥物另外的實(shí)例包括曲格列酮、環(huán)格列酮、isaglitazone、達(dá)格列酮、恩格列酮、CS-O11/CI-1037、T174和在WO 97/41097(DRF-2344)、WO97/41119、WO 97/41120、WO 98/45292和WO 00/41121中公開的化合物，上述每一篇的內(nèi)容在此通過(guò)參考被并入本申請(qǐng)。
涉及組合使用羥基化氨基酸，例如4-羥基異亮氨酸和噻唑烷二酮類，例如羅格列酮的治療也可以包括其它藥劑，例如胰島素、雙胍類、磺酰脲類、列奈類、其它胰島素敏化劑、GLP-1受體激動(dòng)劑、減緩碳水化合物吸收的藥劑(例如阿卡波糖)、胰高血糖素拮抗劑、葡萄糖激酶激活劑和其它藥劑。
根據(jù)本發(fā)明，可以用于與羥基化氨基酸組合的胰島素敏化劑的另外實(shí)例包括GI 262570、YM-440、MCC-555、JTT-501、AR-H039242、KRP-297、GW-409544、CRE-16336、AR-H049020、LY510929、MBX-102、CLX-0940、GW-501516和在WO99/19313(NN622/DRF-2725)、WO 00/23415、WO 00/23416、WO 00/23417、WO 00/23425、WO 00/23445、WO 00/23451、WO 00/50414、WO00/63153、WO 00/63189、WO 00/63190、WO 00/63191、WO 00/63192、WO 00/63193、WO 00/63196和WO 00/63209中描述的化合物，上述每一篇的內(nèi)容在此通過(guò)參考被并入本申請(qǐng)。
胰高血糖素樣肽-1受體激動(dòng)劑胰高血糖素-類似肽1(GLP-1)是通過(guò)胰腺β細(xì)胞中環(huán)腺苷酸介導(dǎo)的機(jī)理的葡萄糖依賴胰島素分泌的強(qiáng)力刺激物。Exendin-4(1-39)(Ex-4)，分離自希拉毒蜥(Gila monster venom)，是顯示出促胰島素作用的延長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間的高度特異的GLP-1受體激動(dòng)劑。Exenatide(AC2993；Amylin Pharmaceuticals；Gallwitz等Int.J.Clin.Prac.58(s142)15-19，2004)，是Ex-4的合成形式，并且已顯示通過(guò)包括胰島素分泌的葡萄糖依賴的刺激作用、胰高血糖素分泌抑制、減緩胃排空、減少食物攝入并減輕體重的多種作用，改進(jìn)了糖血控制。也報(bào)道了Ex-4通過(guò)PI3激酶依賴的機(jī)理，增加胰島素敏感性。也可以使用持續(xù)釋放劑型(也就是，Exenatide LAR；AmylinPharmaceuticals)。可以在本發(fā)明中使用的GLP-1激動(dòng)劑的其它實(shí)例在WO 98/08871和WO 00/42026中進(jìn)行了描述，上述每一篇的內(nèi)容在此通過(guò)參考被并入本申請(qǐng)。
涉及組合使用羥基化氨基酸，例如4-羥基異亮氨酸和胰高血糖素-樣肽1受體激動(dòng)劑，例如Exenatide的治療，也可以包括使用其它的抗糖尿病藥劑，例如胰島素、雙胍類、磺酰脲類、列奈類、胰島素敏化劑(例如列酮類)、減緩碳水化合物吸收的藥劑(例如阿卡波糖)、胰高血糖素拮抗劑、葡萄糖激酶激活劑和其它藥劑。
減緩碳水化合物吸收的藥劑減緩碳水化合物吸收的藥劑可以用于控制餐后葡萄糖水平。這種類型藥劑的一個(gè)實(shí)例是α-葡萄糖苷酶抑制劑，它通過(guò)阻斷來(lái)自膳食碳水化合物的寡糖和雙糖的分解，因此減緩葡萄糖的吸收而起作用。α-葡萄糖苷酶抑制劑的實(shí)例包括阿卡波糖、米格列醇、伏格列波糖和乙格列酯。
其它減緩碳水化合物吸收的藥劑是抑制胃排空的那些。特別地，有許多已知抑制胃排空的激素，包括胰高血糖素樣肽-1，cholescystokinin以及胰島淀粉樣多肽，其從胰腺β細(xì)胞合成并分泌。已開發(fā)合成的胰島淀粉樣多肽類似物(普蘭林肽)來(lái)治療糖尿病?？梢赃M(jìn)行羥基化氨基酸，例如4-羥基異亮氨酸，其具有促胰島素和胰島素敏化特性，和減緩碳水化合物吸收的藥劑組合的使用以在控制餐后葡萄糖方面獲得提高的(例如協(xié)同或附加)效果。
如在此所描述，涉及組合使用羥基化氨基酸，例如4-羥基異亮氨酸和減緩碳水化合物吸收藥劑的治療也可以包括使用其它的抗糖尿病藥劑例如胰島素、雙胍類、磺酰脲類、列奈類、胰島素敏化劑(例如列酮類)、GLP-1受體激動(dòng)劑、胰高血糖素拮抗劑、葡萄糖激酶激活劑和其它藥劑。
胰高血糖素拮抗劑胰高血糖素是一種與胰島素關(guān)聯(lián)起作用以調(diào)節(jié)血液中葡萄糖水平的激素。它主要通過(guò)刺激細(xì)胞，例如肝細(xì)胞起作用，以在血糖水平降低時(shí)釋放葡萄糖。因此，為了降低糖尿病患者血液中葡萄糖水平，施用胰高血糖素拮抗劑是有用的，根據(jù)本發(fā)明，其可以與羥基化氨基酸例如4-羥基異亮氨酸一起施用。
可以用于本發(fā)明的胰高血糖素拮抗劑的實(shí)例包括喹喔啉衍生物(例如2-苯乙烯基-3-[3-(二甲氨基)丙基甲氨基]-6，7-二氯喹喔啉；Collins等，Bioorganic and Medicinal Chemistry Letters 2(9)915-918，1992)；醌茜素和醌茜素類似物(見，例如WO 94/14426)，1-苯基吡唑衍生物(美國(guó)專利No.4,359,474)；取代的二硅(disila)環(huán)己烷(美國(guó)專利No.4,374,130)，取代的吡啶類和聯(lián)苯類(WO98/04528)；取代的吡啶基吡咯類(美國(guó)專利No.5,776,954)；2，4-二芳基-5-吡啶基咪唑類(WO 98/21957、WO 98/22108、WO 98/22109和美國(guó)專利No.5,880,139)；2，5-取代的芳香基吡咯類(WO 97/16442和美國(guó)專利No.5,837,719)；取代的嘧啶酮、吡啶酮和嘧啶化合物類(WO98/24780、WO 98/24782、WO 99/24404和WO 99/32448)；2-(苯并咪唑-2-基硫基)-1-(3，4-二羥苯基)-1-乙基酮(Madsen等J.Med.Chem.415151-5157，1998)；亞烷基酰肼類(WO 99/01423和WO 00/39088)；和其它化合物例如，在例如WO 00/69810、WO 02/00612、WO02/40444、WO 02/40445和WO 02/40446中描述的那些。另外，其它胰高血糖素拮抗劑可以使用例如在美國(guó)專利申請(qǐng)公布US2003/0138416Al中描述的方法進(jìn)行鑒定，其中的講授在此通過(guò)參考被并入本申請(qǐng)。
涉及組合使用羥基化氨基酸，例如4-羥基異亮氨酸和胰高血糖素拮抗劑，例如上面提到的那些的治療，同樣可以包括使用其它的抗糖尿病藥劑，例如胰島素、雙胍類、磺酰脲類、列奈類、胰島素敏化劑(例如列酮類)、GLP-1受體及其激動(dòng)劑、減緩碳水化合物吸收的藥劑(例如阿卡波糖)、葡萄糖激酶激活劑和其它藥劑。
葡萄糖激酶激活劑葡萄糖激酶是一種在糖酵解、葡萄糖攝取和糖原合成中起中心作用的酶。葡萄糖激酶激活劑已被提出用于治療糖尿病。例如在WO00/58293、WO 01/44216、WO 01/83465、WO 01/83478、WO 01/85706或WO 01/85707中可以發(fā)現(xiàn)這樣的化合物的實(shí)例，其中每一個(gè)的內(nèi)容在此通過(guò)參考被并入本申請(qǐng)。另外，進(jìn)一步的葡萄糖激酶激活劑可以使用例如在美國(guó)專利申請(qǐng)公布US 2003/0138416 Al中描述的方法鑒定。
根據(jù)本發(fā)明，葡萄糖激酶激活劑可以與羥基化氨基酸，例如4-羥基異亮氨酸，使用標(biāo)準(zhǔn)的方法一起施用。更進(jìn)一步，涉及組合使用羥基化氨基酸，例如4-羥基異亮氨酸和葡萄糖激酶激活劑，例如上面引用的文件中描述的那些的治療，也可以包括使用其它的抗糖尿病藥劑，例如胰島素、雙胍類、磺酰脲類、列奈類、胰島素敏化劑(例如列酮類)、GLP-1受體激動(dòng)劑、減緩碳水化合物吸收的藥劑(例如阿卡波糖)、胰高血糖素拮抗劑和其它藥劑。
其它藥劑根據(jù)本發(fā)明，可以與羥基化氨基酸，例如4-羥基異亮氨酸(以及在此描述的其它藥劑)組合使用的其它抗糖尿病藥劑的實(shí)例，包括咪唑啉類(例如，益法羅辛、咪唑克生、酚妥拉明和1-苯基-2-(咪唑啉-2-基)苯并咪唑)；糖原磷酸化酶抑制劑類(見例如WO 97/09040)；二唑烷二酮類、二肽酰肽酶-IV(DPP-IV)抑制劑類、蛋白質(zhì)酪氨酸磷酸酶(PTPase)抑制劑、參與刺激糖原異生和/或糖原分解的肝酶的抑制劑、葡萄糖攝取調(diào)節(jié)劑、糖原合酶激酶-3(GSK-3)抑制劑、改變脂質(zhì)代謝的化合物(例如抗高血脂藥劑和抗脂血癥藥劑)、過(guò)氧化物酶體增殖物-活化受體(PPAR)激動(dòng)劑、和類視黃醇X受體(RXR)激動(dòng)劑(例如ALRT-268，LG-1268和LG-1069)。
高脂血癥是心血管病的首要危險(xiǎn)因素，它在糖尿病患者當(dāng)中特別流行。因此，根據(jù)本發(fā)明，羥基化氨基酸，例如4-羥基異亮氨酸也可以與抗高血脂藥或抗脂血癥藥劑(例如，膽苯烯胺、考來(lái)替泊、安妥明、甲苯丙妥明、洛伐他汀、普伐他汀、辛伐他汀、丙丁酚和右旋甲狀腺素)聯(lián)合施用，任選地，與在此描述的其它藥劑組合。
更進(jìn)一步，根據(jù)本發(fā)明，羥基化氨基酸，例如4-羥基異亮氨酸，也可以與一種或多種抗高血壓藥(任選地，與在此描述的其它藥劑組合)聯(lián)合施用，因?yàn)橐呀?jīng)發(fā)現(xiàn)高血壓與變化的血液胰島素水平有關(guān)?？梢栽诒景l(fā)明中使用的抗高血壓藥的實(shí)例包括β-阻斷劑(例如阿普洛爾、氨酰心安、噻嗎洛爾、吲哚洛爾、普萘洛爾和美托洛爾)、血管緊張素轉(zhuǎn)化酶(ACE)抑制劑(例如貝那普利、卡托普利、依那普利、福辛普利、賴諾普利、喹那普利和雷米普利)、鈣通道阻斷劑類(例如硝苯吡啶、非洛地平、尼卡地平、依拉地平、尼莫地平、硫氮草酮和戊脈安)、α-阻斷劑類(例如多沙唑嗪、呱胺甲尿啶、派唑嗪和特拉唑嗪)。
給藥在此描述的藥物可以分開施用(例如，以在相同或大約相同的時(shí)間施用的2丸)，這在藥物以個(gè)體形式已經(jīng)可以從商業(yè)上獲得的情況下是方便的。作為選擇，對(duì)于可以在相同時(shí)間，通過(guò)相同途徑(例如口服)服用的藥物組合，這些藥物可以在相同輸送載體(例如片劑、膠囊或其它丸劑)中方便地配制?？梢栽诒景l(fā)明中使用的配制藥物的方法為本領(lǐng)域中所熟知并描述于，例如RemingtonThe Science andPractice of Pharmacy(20thedn.，A.R.Gennaro，ed.)，LippincottWilliams & Wilkins，2000中。這些方法包括使用例如膠囊、片劑、氣溶膠、溶液、懸浮液和用于局部施用的制劑。
口服使用的制劑包括片劑，其含有與無(wú)毒的藥學(xué)上可接受的賦形劑混合的活性成分。這些賦形劑可以是，例如惰性的稀釋劑或填充物(例如蔗糖和山梨醇)、潤(rùn)滑劑、助流劑和抗粘著劑(例如硬脂酸鎂、硬脂酸鋅、硬脂酸、硅石、氫化植物油和滑石粉)?？诜褂玫闹苿┮部梢蕴峁榫捉榔瑒?，或其中活性成分與惰性固體稀釋劑混合的硬明膠膠囊劑，或其中活性成分與水或油介質(zhì)混合的軟明膠膠囊劑。用于胃腸外施用的制劑可以包含，例如賦形劑、無(wú)菌水或鹽水；聚烷撐二醇類例如聚乙二醇；植物來(lái)源的油；或氫化萘類。生物相容的、生物可降解的丙交酯聚合體、丙交酯/乙交酯共聚物，或聚氧化乙烯-聚氧化丙烯共聚物可以用于控制這些化合物的釋放。納米微粒制劑(例如生物可降解的納米微粒、固體脂類納米微粒和脂質(zhì)體)可以用于控制化合物的生物分布。
這些制劑中藥劑的濃度將根據(jù)許多因素而變化，這些因素包括要施用藥劑的劑量、施用途徑、藥劑特性、施用頻率和方式、期望的療法、藥劑施用的形式、藥劑的效力、要治療患者的性別、年齡、體重和一般狀況、要治療病癥的特性和嚴(yán)重程度、要治療的任何伴隨的疾病、以及對(duì)那些本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見的其它因素。
通常，在成人的治療中，可以使用每天每千克體重從大約0.001mg到大約1000mg(例如大約0.05-500、0.1-250、0.5-100、1-50或2-25mg)劑量的每種活性化合物。典型的口服劑量可以是，例如，在從每天每千克體重大約0.001mg到大約100mg(例如大約0.01-50或0.05-10mg)的范圍內(nèi)，以一個(gè)或多個(gè)劑量施用，例如1到3個(gè)劑量。劑量可以按需要增加或減少，如可以被那些本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易地確定的。
例如，當(dāng)與另外的藥劑組合使用時(shí)，如果確定合適，特殊藥劑的量可以減少。另外，可以參考用于施用在此提到藥劑的標(biāo)準(zhǔn)量和方法。在此提到的藥物劑量的實(shí)例在下面的表1中提供。當(dāng)與羥基化氨基酸(例如4-羥基異亮氨酸)組合時(shí)，可以以這些劑量使用的所述藥物，其通常以例如250mg-1g/天(例如350-900、450-800、或550-700mg/day)的范圍內(nèi)的量施用?？梢赃x擇地，由于當(dāng)使用本發(fā)明的藥物組合獲得的提高的(例如協(xié)同或改進(jìn))效果，施用的表1中的量和/或羥基化氨基酸的量可以減少(例如大約10-70％、20-60％、30-50％、或35-45％)，如被那些本領(lǐng)域的技術(shù)人員確定為合適的。
表1
本發(fā)明也提供了包括上面提到的藥物組合的藥物組合物。這些藥物可以以適當(dāng)?shù)男问剑缙瑒┗蚰z囊劑配制在一起。也包括在本發(fā)明的是試劑盒，其包括以單獨(dú)制劑的藥物組合，但有一起使用它們的說(shuō)明書。本發(fā)明的這些方法、組合物和試劑盒可以用于預(yù)防和治療糖尿病(1型和2型)，以及用于治療有相關(guān)病癥，例如前臨床糖尿病(pre-diabetes)、代謝綜合征、胰島素抗性和葡萄糖不耐受的患者。
實(shí)施例I.4-羥基異亮氨酸2S，3R，4S異構(gòu)體與胰島素組合對(duì)分化的3T3脂肪細(xì)胞中葡萄糖攝取有相加效應(yīng)。
目的確定單獨(dú)或組合的4-羥基異亮氨酸2S，3R，4S異構(gòu)體(ID 1101)或胰島素在不同孵育條件下，對(duì)分化的3T3-L1脂肪細(xì)胞攝取3H-脫氧葡萄糖的作用。
材料和方法簡(jiǎn)要地，3T3-L1脂肪細(xì)胞(ATCC；C1-173)在12孔組織培養(yǎng)板中培養(yǎng)3天，以便達(dá)到匯合(Lakshmanan等.″Analysis ofinsulin-stimulated glucose uptake in differentiated 3T3-L1adipocytes，″Diabetes MellitusMethods and Protocols，(Saire Ozcna，Ed.)Humana Press Inc.Tonowa，New Jersey，2003，97-103頁(yè))。去掉培養(yǎng)基并用分化培養(yǎng)基替換(Green等，Cell 3127-133，1974；Madsen等，Biochem.J.375539-549，2003)，并且然后另外孵育細(xì)胞9天。分化狀態(tài)通過(guò)肉眼檢查確認(rèn)。通過(guò)用缺少胎牛血清的培養(yǎng)基替換分化培養(yǎng)基進(jìn)行細(xì)胞饑餓5小時(shí)。在饑餓期，細(xì)胞暴露于ID 1101(0.5或1.0mM)，達(dá)0.5、1、2、4或5小時(shí)。在饑餓期最后0.5小時(shí)，細(xì)胞暴露于胰島素(0.0167U/ml；Sigma；目錄號(hào)15534)，單獨(dú)地或與ID1101組合。洗滌細(xì)胞，然后加含有16μM3H-脫氧-D-葡萄糖(0.5μCi/ml)和10μM 2-脫氧-D-葡萄糖的新鮮培養(yǎng)基，并孵育細(xì)胞10分鐘。通過(guò)用冰冷的PBS洗滌細(xì)胞停止葡萄糖攝取。裂解細(xì)胞并且確定相對(duì)于3H-脫氧葡萄糖的本底攝取的裂解物中的比活。結(jié)果在每孔蛋白質(zhì)含量基礎(chǔ)上標(biāo)準(zhǔn)化。
結(jié)果葡萄糖攝取的最佳刺激發(fā)生于細(xì)胞暴露于胰島素或ID 1101(0.5和1.0mM)或組合治療(圖1)5小時(shí)饑餓期的最后30分鐘。當(dāng)用作唯一的治療時(shí)，胰島素或ID 1101(0.5和1.0mM)刺激的葡萄糖攝取為在對(duì)照細(xì)胞觀察到的背景水平(2pmol/mg/分鐘)以上大約5pmol/mg/分鐘。然而，胰島素與0.5或1.0mM ID 1101的組合，引起葡萄糖攝取顯著的增加(p＜0.05)，超過(guò)由任一化合物單獨(dú)引起的攝取大約6pmol/mg/分鐘。用組合治療使葡萄糖攝取加倍，這表明在所述檢測(cè)的條件下，所述化合物活性是相加的。
結(jié)論在脂肪細(xì)胞中葡萄糖的攝取可以同等地通過(guò)胰島素(0.167U/ml)或ID1101(0.5或1.0mM)來(lái)刺激，但當(dāng)以這些濃度組合使用時(shí)，觀察到了對(duì)葡萄糖攝取的相加效應(yīng)。
II.在膳食誘發(fā)的肥胖C57B6小鼠中，單獨(dú)或組合的4-羥基異亮氨酸和羅格列酮(Avandia)對(duì)葡萄糖耐量的作用背景盡管作用機(jī)理仍在研究之中，但4-羥基異亮氨酸(ID 1101)已顯示了在體外和體內(nèi)誘導(dǎo)葡萄糖依賴的胰島素分泌(Sauvaire等Diabetes47206-210，1998)并降低外周胰島素抗性(Broca等Am.J.Physiol.277E617-623，1999)。羅格列酮是通過(guò)刺激過(guò)氧化物酶體增殖性-胰島素-活化受體(PPAR)起作用的噻唑烷二酮，其依次對(duì)骨骼肌肉和脂肪組織引起胰島素-敏化作用(Tiikkainen等Diabetes 532169-2176，2004)。肝糖原異生同樣被抑制。鑒于這些化合物的生理學(xué)作用，有興趣確定是否，當(dāng)組合使用時(shí)，在2型糖尿病動(dòng)物模型中可能觀察到相加的或協(xié)同的活性。
目的本研究的目的是在由于吃高脂肪飲食造成的高血糖癥的小鼠中，單獨(dú)或組合的羅格列酮和ID 1101的對(duì)葡萄糖耐量的作用。
材料和方法接收在7-8周齡C57BL6小鼠，并飼喂高脂肪飲食(45％的卡路里來(lái)自脂肪)8周。檢查血糖并將讀數(shù)在200和220mg/dL之間的動(dòng)物隨機(jī)分為對(duì)照組和治療組。一組接受正常飲食的C57BL6小鼠被包括作為對(duì)照。治療組包括通過(guò)經(jīng)口管飼法，接受羅格列酮(1.5或5mg/kg)，ID 1101(50或100mg/kg)，或羅格列酮與ID 1101(分別1.5和50mg/kg)的組合，每日兩次治療的那些。
在治療開始之前進(jìn)行基線口服葡萄糖耐量試驗(yàn)(OGTT)。該試驗(yàn)在第7、14和21天重復(fù)以確定是否治療影響葡萄糖耐量。
結(jié)果如所預(yù)料的，基線OGTT顯示接受高脂肪飲食的動(dòng)物顯示出比正常飲食對(duì)照(NDC)動(dòng)物對(duì)葡萄糖攻擊更低的耐受量(p＜0.05)(圖2)。在第7天，動(dòng)物接受OGTT，并且在組間比較結(jié)果。用ID 1101(50mg/kg)和羅格列酮(1.5mg/kg)組合治療的動(dòng)物相對(duì)于高脂肪飲食對(duì)照動(dòng)物(DIO)對(duì)葡萄糖攻擊明顯地更為耐受(p＜0.05)。類似地，用5mg/kg羅格列酮治療的動(dòng)物也比高脂肪飲食對(duì)照動(dòng)物更為葡萄糖耐受(p＜0.05)。雖然存在顯示該藥物組合可能更加有效的趨勢(shì)，但結(jié)果沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性。
第14天OGTT的結(jié)果顯示了相似但不顯著的趨勢(shì)。然而，到第21天，相對(duì)于高脂肪飲食對(duì)照動(dòng)物，只有接受羅格列酮(1.5或5mg/kg)的小鼠顯示顯著提高的葡萄糖耐量(p＜0.05)。
結(jié)論在本研究中檢測(cè)了僅1個(gè)藥物濃度的組合，然而結(jié)果提示用不同藥物濃度的組合，可以觀察到化合物之間的協(xié)同作用。鑒于與噻唑烷二酮相關(guān)的毒性問(wèn)題，在將這類的成員與ID 1101的組合中可能存在益處；潛在地可以減少該劑量，因此提高安全性。
III.在INS-1細(xì)胞中，ID 1101與格列本脲組合對(duì)胰島素分泌的葡萄糖依賴的刺激的相加效應(yīng)目的進(jìn)行本研究以確定是否ID 1101與格列本脲組合比單獨(dú)使用任一化合物更大程度地刺激胰島素分泌。
材料和方法以盲法檢測(cè)4-羥基異亮氨酸(ID 1101)的旋光異構(gòu)體2S，3R，4S，單獨(dú)或與格列本脲組合，以確定對(duì)INS-1細(xì)胞的促胰島素作用。簡(jiǎn)要地，細(xì)胞以2×105密度接種于12孔板中，并在有10％胎牛血清和11mM葡萄糖的RPMI中孵育2天。該培養(yǎng)基在接種后第3天去除并用含有3mM葡萄糖。10％胎牛血清的RPMI替換。細(xì)胞另外孵育24小時(shí)。在接種后第4天，去除培養(yǎng)基并用含有2mM葡萄糖的Krebs-Ringers碳酸氫鹽緩沖液替換。細(xì)胞孵育30分鐘。去除緩沖液并用含有4.5mM葡萄糖、單獨(dú)含有0.1mM ID 1101、10-10mM或10-11mM格列本脲或兩個(gè)化合物組合的Krebs-Ringers碳酸氫鹽緩沖液替換。細(xì)胞孵育1小時(shí)。通過(guò)在有2mM葡萄糖的緩沖液存在下孵育細(xì)胞確定基礎(chǔ)胰島素分泌。以4.5mM存在的葡萄糖刺激了胰島素分泌并作為陽(yáng)性對(duì)照。
結(jié)果以前已經(jīng)顯示了ID 1101具有促胰島素活性(Broca等Eur.J.Pharmacol.390339-345，2000；Sauvairc等Diabetes 47206-210，1998)并且再一次刺激胰島素分泌在背景水平之上(圖3)。格列本脲是一種促分泌素并在10-10mM但不是在10-11mM同樣顯示了刺激作用(圖3)。
然而，0.1mM的ID 1101與10-11mM格列本脲的組合導(dǎo)致比由單獨(dú)任一化合物所引起的更大的刺激作用。對(duì)于與10-10mM格列本脲的組合同樣觀察到相同的增強(qiáng)刺激作用。
結(jié)論使用基于胰島素分泌性細(xì)胞系的篩選試驗(yàn)，格列本脲與ID 1101的組合證明了體外對(duì)胰島素分泌的相加效應(yīng)。
IV.ID 1101與Exendin-4組合對(duì)INS-1細(xì)胞內(nèi)胰島素分泌的葡萄糖依賴的刺激的相加效應(yīng)。
目的進(jìn)行該研究以確定是否ID 1101與Exendin-4組合比單獨(dú)使用任一化合物更大程度地刺激胰島素分泌。
材料與方法檢測(cè)4-羥基異亮氨酸(ID 1101)的旋光異構(gòu)體2S，3R，4S，單獨(dú)或與Exendin-4組合，以確定對(duì)INS-1細(xì)胞的促胰島素作用。簡(jiǎn)要地，細(xì)胞以2×105密度接種于12孔板中，并在有10％胎牛血清和11mM葡萄糖的RPMI中孵育2天。該培養(yǎng)基在接種后第3天去除并用含有3mM葡萄糖、10％胎牛血清的RPMI替換。細(xì)胞另外孵育24小時(shí)。在接種后第4天，去除培養(yǎng)基并用含有2mM葡萄糖的Krebs-Ringers碳酸氫鹽緩沖液替換。細(xì)胞孵育30分鐘。去除緩沖液并用含有4.5mM葡萄糖、單獨(dú)含有0.01或0.05mM ID 1101、10-9mM或10-10mMExendin-4或該兩個(gè)化合物的組合的Krebs-Ringers碳酸氫鹽緩沖液替換。細(xì)胞孵育1小時(shí)。通過(guò)在有2mM葡萄糖的緩沖液存在下孵育細(xì)胞確定基礎(chǔ)胰島素分泌。4.5mM葡萄糖作用作為對(duì)照。
結(jié)果以前已經(jīng)顯示ID 1101具有促胰島素活性(Broca等Eur.J.Pharmacol.390339-345，2000；Sauvaire等Diabetes 47206-210，1998)并且再一次刺激胰島素分泌在背景水平之上(圖4)。Exendin-4在10-9mM和10-10mM沒(méi)有顯示出刺激作用(圖4)。然而，0.01mM和0.05mM的ID 1101與任一濃度Exendin-4的組合導(dǎo)致比由任一化合物單獨(dú)所引起的更大的刺激作用(p＜0.01)。
結(jié)論使用基于胰島素分泌性細(xì)胞系的篩選證明，Exendin-4與ID 1101的組合證明了在體外對(duì)胰島素分泌的相加效應(yīng)。
上面引用的所有出版物通過(guò)參考在此將其全部并入本申請(qǐng)。其它的具體實(shí)施方式
在下面的權(quán)利要求中。
權(quán)利要求
1.一種治療患者糖尿病的方法，該方法包括給所述患者施用羥基化氨基酸和一種或多種其它的抗糖尿病藥劑。
2.權(quán)利要求1的方法，其中所述羥基化氨基酸為4-羥基異亮氨酸。
3.權(quán)利要求2的方法，其中4-羥基異亮氨酸為4-羥基異亮氨酸的2S，3R，4S異構(gòu)體。
4.權(quán)利要求1的方法，其中所述其它的抗糖尿病藥劑為胰島素。
5.權(quán)利要求1的方法，其中所述其它的抗糖尿病藥劑為雙胍。
6.權(quán)利要求5的方法，其中所述雙胍為二甲雙胍。
7.權(quán)利要求1的方法，其中所述其它的抗糖尿病藥劑為磺酰脲類藥物。
8.權(quán)利要求1的方法，其中所述其它的抗糖尿病藥劑為列奈類。
9.權(quán)利要求1的方法，其中所述其它的抗糖尿病藥劑為噻唑烷二酮。
10.權(quán)利要求9的方法，其中所述噻唑烷二酮為馬來(lái)酸羅格列酮或吡格列酮。
11.權(quán)利要求1的方法，其中所述其它的抗糖尿病藥劑為胰高血糖素樣肽1受體激動(dòng)劑。
12.權(quán)利要求11的方法，其中所述胰高血糖素樣肽1受體激動(dòng)劑為Exenatide。
13.權(quán)利要求1的方法，其中所述羥基化氨基酸在與其它的抗糖尿病藥劑相同或大約相同的時(shí)間對(duì)患者施用。
14.權(quán)利要求1的方法，其中所述糖尿病為2型糖尿病。
15.一種藥物試劑盒，它包含羥基化氨基酸和一種或多種其它的抗糖尿病藥劑。
16.權(quán)利要求15的藥物試劑盒，其中所述羥基化氨基酸為4-羥基異亮氨酸。
17.權(quán)利要求16的藥物試劑盒，其中4-羥基異亮氨酸為4-羥基異亮氨酸的2S，3R，4S異構(gòu)體。
18.權(quán)利要求15的藥物試劑盒，其中所述其它的抗糖尿病藥劑為胰島素。
19.權(quán)利要求15的藥物試劑盒，其中所述其它的抗糖尿病藥劑為雙胍。
20.權(quán)利要求19的藥物試劑盒，其中所述雙胍為二甲雙胍。
21.權(quán)利要求15的藥物試劑盒，其中所述其它的抗糖尿病藥劑為磺酰脲類藥物。
22.權(quán)利要求15的藥物試劑盒，其中所述其它的抗糖尿病藥劑為列奈類。
23.權(quán)利要求15的藥物試劑盒，其中所述其它的抗糖尿病藥劑為噻唑烷二酮。
24.權(quán)利要求23的藥物試劑盒，其中所述噻唑烷二酮為馬來(lái)酸羅格列酮或吡格列酮。
25.權(quán)利要求15的藥物試劑盒，其中所述其它的抗糖尿病藥劑為胰高血糖素樣肽1受體激動(dòng)劑。
26.權(quán)利要求25的藥物試劑盒，其中所述胰高血糖素樣肽1受體激動(dòng)劑為Exenatide。
27.權(quán)利要求15的藥物試劑盒，其中所述羥基化氨基酸和其它的抗糖尿病藥劑被配制為單一組合物。
28.權(quán)利要求27的藥物試劑盒，其中所述單一組合物為片劑或膠囊劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及治療糖尿病的方法和組合物，它包括使用羥基化氨基酸，例如4－羥基異亮氨酸和一種或多種其它的抗糖尿病藥劑。
文檔編號(hào)A61K31/4439GK1921881SQ200480031719
公開日2007年2月28日 申請(qǐng)日期2004年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月27日
發(fā)明者F·貝利尼, C·韋澤奧, G·里布, N·沙帕爾, M·普倫特克 申請(qǐng)人:因諾迪亞公司