表現(xiàn)出gip受體活性的胰高血糖素類似物的制作方法
【專利摘要】本文提供了胰高血糖素類似物，其在GIP受體表現(xiàn)出高活性，并因此意圖用于治療糖尿病與肥胖癥。在示例性實施方案中，本申請的胰高血糖素類似物在GIP受體表現(xiàn)的EC50在納摩爾或皮摩爾范圍內(nèi)。
【專利說明】表現(xiàn)出GIP受體活性的胰高血糖素類似物
[0001]相關(guān)申請的引用
[0002]本申請要求于2010年12月22日提交的美國臨時專利申請61/426，285號以及2011年8月3日提交的美國臨時專利申請61/514，609號的優(yōu)先權(quán)，通過引用將上述兩篇申請整體并入本文。
[0003]通過引用并入電子提交的材料
[0004]將與本文同時提交的計算機可讀的核苷酸/氨基酸序列表通過引用整體并入本文，序列表信息如下:190Kb ACII (Text)，文件名為“D0CS-#1756766-vト45700A-SeqListing.txt”，創(chuàng)建于 2011 年 12 月 16 日。
[0005]發(fā)明背景
[0006]根據(jù)美國糖尿病協(xié)會國家糖尿病簡報的最新數(shù)據(jù)，美國有2360萬名兒童和成年人患有糖尿病。毎年有160萬名年齡在20歲或以上的人被診斷為糖尿病的新病例。根據(jù)美國醫(yī)學(xué)協(xié)會期刊(Journal of the American Medical Association)最近發(fā)表的ー項研究，超過三分之ニ的美國成年人為超重或肥胖(Flegal et al., JAMA303 (3):235-241 (2010))，而這部分人口的三分之一以上為肥胖。
[0007]腸促胰島素激素、胰高血糖素樣肽-1 (GLP-1)和葡萄糖依賴性促胰島素肽(GIP)是天然存在的肽激素。GLP-1和GIP均以葡萄糖依賴的方式刺激胰島素合成與分泌，而不會產(chǎn)生低血糖(參見例如 Nauck et al., J.Clin.Endocrinol.Metab.76:912-917 (1993)以及Irwin et al.，Regul.Pept.153:70-76(2009))。
[0008]GLP-1已被證明能有效作為糖尿病的輔助治療，且與減重相關(guān)。然而，目前對以GIP為靶標的療法仍不清楚的是能否通過拮抗該激素的作用(例如通過GIP受體拮抗作用)或通過模擬或增強GIP的作用而實現(xiàn)成功治療糖尿病與肥胖癥。
[0009]發(fā)明簡述
[0010]本文提供了肽，其是GIP激動劑肽，意圖將其用于治療有需要的個體，例如患糖尿病和肥胖癥的個體。
[0011]天然的胰高血糖素不會活化GIP受體，且通常在GLP-1受體具有天然GLP-1的約1%的活性。在一些實施方案中，所述肽為胰高血糖素類似物，其包含基于天然人胰高血糖素的氨基酸序列(SEQ ID NO:1)的結(jié)構(gòu)，但其與SEQ ID NO:1在ー個或多個位置有所不同，其中該差異或修飾能增強所述類似物在GIP受體的激動劑活性。此類胰高血糖素類似物將在GIP受體具有比天然胰高血糖素更高的激動劑活性，且在某些情況下，高于天然的GIP的激動劑活性。在一些或任何實施方案中，所述GIP激動劑具有至少0.1%的GIP百分比效能。在本申請的某些或任何方面，所述胰高血糖素類似物還在胰高血糖素受體與GLP-1受體之一或二者表現(xiàn)出激動劑活性。因此，本文提供了 GIP激動劑、GIP-GLP-1雙功能激動劑、GIP-胰高血糖素雙功能激動劑以及GIP-GLP-1-胰高血糖素三功能激動劑。
[0012]在示例性實施方案中，本申請的GIP激動劑肽對于對人GLP-1受體的相對于GIP受體的選擇性低于100倍。在一些或任何實施方案中，所述GIP激動劑肽的GIP百分比效能與胰高血糖素百分比效能和/或GLP-1百分比效能相差(高于或低于)20倍或10倍以內(nèi)。
[0013]在本申請的ー些實施方案中，所述胰高血糖素類似物包含⑴包含咪唑側(cè)鏈的氨基酸，其位于第I位；(ii)DPP-1V保護性氨基酸，其位于第2位；(iii)包含非天然?；蛲榛陌被?，其任選地位于第9、10、12、16、20或37至43位中的任意位置，且任選地，所述非天然?；蛲榛ㄟ^間隔物(spacer)連接至所述氨基酸；(iv) a螺旋穩(wěn)定氨基酸,其位于第16、17、18、19、20或21位中的ー個或多個位置上；以及(V)至多十個(例如至多1、2、
3、4、5、6、7、8或9個)相對于SEQ ID NO:1的另外的氨基酸修飾。在示例性實施方案中，所述胰高血糖素類似物包含(i)包含咪唑側(cè)鏈的氨基酸，其位于第I位；(ii)DPP-1V保護性氨基酸，其位于第2位，任選地為氨基異丁酸；(iii)包含非天然?；蛲榛陌被?，其任選地位于第9、10、12、16、20或37至43位中的任意位置，且任選地，所述非天然?；蛲榛ㄟ^間隔物連接至所述氨基酸；(iv) a，a-雙取代氨基酸，其位于第20位；以及(V)至多十個(例如至多1、2、3、4、5、6、7、8或9個)相對于SEQ ID NO:1的另外的氨基酸修飾。在其他示例性實施方案中，所述胰高血糖素類似物包含(i)包含咪唑側(cè)鏈的氨基酸，其位于第I位；(ii)DPP-1V保護性氨基酸，其位于第2位，任選地為氨基異丁酸；(iii)包含非天然酰基或烷基的氨基酸，其任選地位于第9、10、12、16、20或37至43位中的任意位置，且任選地，所述非天然?；蛲榛ㄟ^間隔物連接至所述氨基酸；(iv) a螺旋穩(wěn)定氨基酸，其位于第16至21位中的ー個或多個位置，任選地為第16位，其中所述類似物在第20位不包含a螺旋穩(wěn)定氨基酸；以及(V)至多十個(例如至多1、2、3、4、5、6、7、8或9個)相對于SEQ ID NO:1的另外的氨基酸修飾。在示例性實施方案中，當(dāng)所述胰高血糖素類似物缺乏親水性部分時，所述胰高血糖素類似物表現(xiàn)出至少0.1%的GIP百分比效能(例如至少1%、至少10%、至少20%)。在示例性實施方案中，所述胰高血糖素類似物對人GLP-1受體的相對于GIP受體的選擇性低于100倍(例如低于50倍、低于25倍 、低于10倍)。在示例性實施方案中，所述胰高血糖素類似物在GLP-1受體表現(xiàn)出的EC50是其在GIP受體表現(xiàn)出的EC50的100倍以內(nèi)(例如50倍以內(nèi)、20倍以內(nèi)、10倍以內(nèi))。
[0014]在本申請中，所有以數(shù)字提及的具體氨基酸位置(例如，第28位)是指在天然胰高血糖素(SEQ ID NO:1)中的所述位置或在其任何類似物中的相對應(yīng)位置處的氨基酸。例如，對于SEQ ID NO:1的第一個氨基酸缺失的胰高血糖素類似物，文中提及“第28位”表示該胰高血糖素類似物的相應(yīng)第27位。同樣地，對于在SEQ ID NO:1的N端之前添加ー個氨基酸的胰高血糖素類似物，文中提及“第28位”表示該胰高血糖素類似物的相應(yīng)第29位。
[0015]在一些實施方案中，所述GIP激動劑肽包含SEQ ID NO:27-33、35-41、43-46、76-80、83-87、89以及90中的任一氨基酸序列，或SEQ ID NO:48、52、53以及74中的任ー氨基酸序列，或 SEQ ID N0:50、51、54、56、58-60、62-66、68-70、72、73、75、81、82、88 以及 92 中的任一氨基酸序列。在一些實施方案中，所述GIP激動劑肽包含基于母體序列的結(jié)構(gòu)，但與母體序列在ー個或多個位置有所差異，所述母體序列包含SEQ ID NO:27-33、35-41、43-46、76-80、83-87、89以及90中的任一氨基酸序列，或SEQ ID NO:48、52、53以及74中的任ー氨基酸序列，或 SEQ ID N0:50、51、54、56、58-60、62-66、68-70、72、73、75、81、82、88 以及 92 中的任一氨基酸序列，下文中進ー步描述。
[0016]本發(fā)明因此提供肽，其包含SEQ ID NO:28的序列、本質(zhì)上由SEQ ID N0:28的序列組成或由SEQ ID N0:28的序列組成。還提供了肽，其包含SEQ ID N0:37的序列、本質(zhì)上由SEQ ID NO:37的序列組成或由SEQ ID N0:37的序列組成。還提供了肽，其包含SEQ IDN0:89的序列、本質(zhì)上由SEQ ID NO:89的序列組成或由SEQ ID N0:89的序列組成。本發(fā)明還提供肽，其包含SEQ ID NO: 180的序列、本質(zhì)上由SEQ ID NO: 180的序列組成或由SEQID NO: 180的序列組成。本發(fā)明另外提供肽，其包含SEQ ID NO:31的序列、本質(zhì)上由SEQ IDNO:31的序列組成或由SEQ ID NO:31的序列組成。
[0017]本發(fā)明提供肽，其包含SEQ ID NO: 184的序列:
[0018]HX2X3GTFTSDX10SKYLDX16RX18AX20X21FVQWLX27X28X29GPSS GX35PPPS(SEQ ID NO: 184)
[0019]其中:
[0020]X2 為 AIB ;
[0021 ] X3為Gln或Gln類似物；
[0022]X10為Tyr或與C12至C18酰基或烷基共價連接的氨基酸；
[0023]X16為任何氨基酸，任選地為除Gly、Pro與Ser以外的任何氨基酸；
[0024]X18 為 Arg 或 Ala ；
[0025]X20為帶負電荷的氨基酸或電中性的氨基酸，任選地為AIB或Gln ；
[0026]X21為酸性氨基酸，任選地為Asp或Glu ；
[0027]X27 為 Leu、Ala、Nle 或 Met ;
[0028]X28為Ala或酸性氨基酸(任選地為Asp或Glu)；
[0029]X29 為 Ala 或 Gly ；
[0030]X35為Ala或堿性氨基酸(任選地為Arg或Lys)；
[0031]其中，當(dāng)X28為酸性氨基酸吋，X35為堿性氨基酸；
[0032]其中，當(dāng)Xltl為Tyr時，所述肽在第40位包含與C12至C18?；蛲榛矁r連接的氨基酸，其中，任選地，所述肽在第41位包含Gly，并且其中所述肽的C端氨基酸為酰胺化的
氨基酸。
[0033]本發(fā)明還提供肽，其包含具有至多3個相對于SEQ ID NO: 184的氨基酸修飾的SEQID NO: 184的序列，其中所述類似物在人GIP受體、人GLP-1受體以及人胰高血糖素受體中的每ー個表現(xiàn)出激動劑活性。
[0034]本發(fā)明還提供了肽，其包含SEQ ID NO: 185的序列:
[0035]HX2QGTFTSDX10SKYLDX16RX18AX20X21FVQWLX27X28X29GPSS GAPPPS(SEQ ID NO: 185)
[0036]其中:
[0037]X2 為 AIB ；
[0038]X10為Tyr或與C12至C18?；蛲榛矁r連接的氨基酸；
[0039]X16為Glu、a, a-雙取代的氨基酸或Lys ；
[0040]X18 為 Arg 或 Ala ；
[0041]X2。為 AIB 或 Gln;
[0042]X21 為 Asp 或 Glu ；
[0043]X27 為 Leu、Nle 或 Met ；
[0044]X28 為 Ala、Asp 或 Glu ；
[0045]X29 為 Thr 的 Gly ；
[0046]并且[0047]其中，當(dāng)Xltl為Tyr時，所述肽在第40位包含與C12至C18酰基或烷基共價連接的氨基酸，其中，任選地，所述肽在第41位包含Gly，并且
[0048]其中所述肽的C端氨基酸為酰胺化的氨基酸。
[0049]本發(fā)明還提供肽，其包含具有至多3個相對于SEQ ID NO: 185的氨基酸修飾的SEQID NO: 185的序列，其中所述類似物在人GIP受體、人GLP-1受體以及人胰高血糖素受體中的每ー個表現(xiàn)出激動劑活性。
[0050]本發(fā)明還提供肽，其包含SEQ ID NO: 186的序列:
[0051]HX2X3GTFTSDX10SKYLDX16RX18AX20X21FVQWLX27X28X29 (SEQ ID NO: 186)
[0052]其中:
[0053]X2 為 AIB ；
[0054]X3為Gln或Gln類似物；
[0055]X10為Tyr或與ClO至C26酰基或烷基共價連接的氨基酸；
[0056]X16為任何氨基酸，任選地為除Gly、Pro以及Ser以外的任何氨基酸；
[0057]X18 為 Arg 或 Ala ；
[0058]X20為帶負電荷 的氨基酸或電中性的氨基酸，任選地為AIB或Gln ；
[0059]X21為酸性氨基酸， 任選地為Asp或Glu ；
[0060]X27 為 Leu、Ala、Nle 或 Met ;
[0061 ] X28為Ala或酸性氨基酸(任選地為Asp或Glu)；
[0062]X29 為 Ala、Gly 或 Thr ；并且
[0063]其中所述肽包含任選地位于第10位的與ClO至C26?；蛲榛矁r連接的氨基酸，所述肽的C端氨基酸為酰胺化的氨基酸。
[0064]本發(fā)明還提供肽，其包含具有至多3個相對于SEQ ID NO: 186的氨基酸修飾的SEQID NO: 186的序列，其中所述類似物在人GIP受體、人GLP-1受體以及人胰高血糖素受體中的每ー個表現(xiàn)出激動劑活性。
[0065]本發(fā)明還提供肽，其包含SEQ ID NO: 187的序列:
[0066]HX2QGTFTSDX10SKYLDX16RX18AX20X21FVQWLX27X28X29 (SEQ ID NO: 187)
[0067]其中:
[0068]X2 為 AIB ；
[0069]X10為Tyr或與ClO至C26?；蛲榛矁r連接的氨基酸；
[0070]X16為Glu、a, a-雙取代的氨基酸或Lys ；
[0071]X18 為 Arg 或 Ala;
[0072]X20為帶負電荷的氨基酸或電中性的氨基酸，任選地為AIB或Gln ；
[0073]X21 為 Asp 或 Glu ；
[0074]X27 為 Leu、Ala、Nle 或 Met ;
[0075]X28 為 Ala、Asp 或 Glu ；
[0076]X29 為 Gly 或 Thr ;并且
[0077]其中所述肽包含任選地位于第10位的與C12至C18?；蛲榛矁r連接的氨基酸，所述肽的C端氨基酸為酰胺化的氨基酸。
[0078]本發(fā)明還提供肽，其包含具有至多3個相對于SEQ ID NO: 187的氨基酸修飾的SEQID NO: 187的序列，其中所述類似物在人GIP受體、人GLP-1受體以及人胰高血糖素受體中的每ー個表現(xiàn)出激動劑活性。
[0079]如本文所述，本發(fā)明還提供SEQ ID N0:184、185、186與187中的任意一個的類似物，但X3或第3位的氨基酸為Gln或Gln類似物，或能降低胰高血糖素活性的氨基酸，包括本文中所述的那些氨基酸。在示例性實施方案中，能降低胰高血糖素活性的氨基酸為酸性、堿性或疏水性氨基酸(例如Glu、Orn或Nle)。任選地，位于第3位的氨基酸為Glu。
[0080]此外，本文提供具有GIP激動劑活性的胰高血糖素(SEQ ID NO:1)類似物，其包含:
[0081](a)包含咪唑側(cè)鏈的氨基酸，其位于第I位；
[0082](b)位于第16位的具有通式IV的氨基酸:
[0083]
【權(quán)利要求】
1.胰高血糖素(SEQID NO:1)類似物，其包含: a.包含咪唑側(cè)鏈的氨基酸，其位于第I位； b.DPP-1V保護性氨基酸，其位于第2位，任選地為AIB ； c.酰基化的氨基酸或烷基化的氨基酸，其位于第9、10、12、16、20或37-43位中的任意位置，任選地，其中所述?；蛲榛ㄟ^間隔物連接至所述氨基酸； d.a, a-雙取代的氨基酸，其位于第20位；以及 e.至多十個相對于SEQID NO:1的另外的氨基酸修飾， 其中，當(dāng)所述胰高血糖素類似物缺乏親水性部分時，所述胰高血糖素類似物表現(xiàn)出至少0.1%的GIP百分比效能，其中，所述胰高血糖素類似物對人GLP-1受體的相對于GIP受體的選擇性低于100倍。
2.如權(quán)利要求1所述的胰高血糖素類似物，其中，所述a，a-雙取代的氨基酸包含Rl和R2，R1和R2中的每ー個與a碳鍵合，其中所述Rl和R2各自獨立地選自任選地用羥基、酰胺、巰基、鹵素取代的C1-C4烷基，或Rl及R2與它們所連接的a碳形成環(huán)。
3.如權(quán)利要求2所述的胰高血糖素類似物，其中位于第20位的a,a-雙取代的為AIB。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項所述的胰高血糖素類似物，其中位于第16位的氨基酸為除AIB以外的a螺旋穩(wěn)定氨基酸。
5.如權(quán)利要求4所述的胰高血糖素類似物，其中位于第16位的氨基酸為帶電荷的氨基酸，任選地為帶負電荷的 氨基酸或帶正電荷的氨基酸。
6.如權(quán)利要求5所述的胰高血糖素類似物，其中所述帶電荷的氨基酸為Glu或Lys。
7.胰高血糖素(SEQID NO:1)類似物，其包含: a.包含咪唑側(cè)鏈的氨基酸，其位于第I位； b.DPP-1V保護性氨基酸，其位于第2位，任選地為AIB ； c.?；陌被峄蛲榛陌被幔湮挥诘?、10、12、16、20或37-43位中的任意位置，任選地，其中所述?；蛲榛ㄟ^間隔物連接至所述氨基酸； d.a螺旋穩(wěn)定氨基酸，其位于第16位-第21位中的ー個或多個位置，任選地位于第16位，其中所述類似物在第20位不包含a螺旋穩(wěn)定氨基酸；以及 e.至多十個相對于SEQID NO:1的另外的氨基酸修飾； 其中當(dāng)所述胰高血糖素類似物缺乏親水性部分時，所述胰高血糖素類似物表現(xiàn)出至少0.1%的GIP百分比效能，其中所述胰高血糖素類似物對人GLP-1受體的相對于GIP受體的選擇性低于100倍。
8.如權(quán)利要求7所述的胰高血糖素類似物，其在第16位包含a螺旋穩(wěn)定氨基酸，任選地，所述a螺旋穩(wěn)定氨基酸為帶負電荷的氨基酸或a, a-雙取代的氨基酸。
9.如權(quán)利要求8所述的胰高血糖素類似物，其中所述帶負電荷的氨基酸為Glu。
10.如權(quán)利要求8所述的胰高血糖素類似物，其中所述a，a-雙取代的氨基酸包含Rl和R2，R1和R2中的每ー個與a碳鍵合，其中所述Rl和R2各自獨立地選自任選地用羥基、酰胺、巰基、鹵素取代的C1-C4烷基，或Rl及R2與它們所連接的a碳形成環(huán)。
11.如權(quán)利要求10所述的胰高血糖素類似物，其中所述a，a-雙取代的氨基酸為AIB。
12.如權(quán)利要求7至11中任一項所述的胰高血糖素類似物，其在第18位包含小的脂肪族氨基酸，任選地為Ala，并且在第17位包含Arg。
13.如權(quán)利要求7至12中任一項所述的胰高血糖素類似物，其中與SEQID NO:1相比，所述類似物的第20位未經(jīng)修飾。
14.如權(quán)利要求1至13中任一項所述的胰高血糖素類似物，其包含(i)第29位氨基酸的C端的I至21個氨基酸的延伸，或(ii)所述酰基化或烷基化的氨基酸位于第10、12或16位。
15.如權(quán)利要求1至14中任一項所述的胰高血糖素類似物，其中位于第I位的氨基酸為His或His衍生物。
16.如權(quán)利要求1至15中任一項所述的胰高血糖素類似物，其中位于第2位的氨基酸為a, a-雙取代的氨基酸。
17.如權(quán)利要求16所述的胰高血糖素類似物，其中所述a，a-雙取代的氨基酸包含Rl和R2，R1和R2中的每ー個與a碳鍵合，其中所述Rl和R2各自獨立地選自任選地用羥基、酰胺、巰基、鹵素取代的C1-C4烷基，或Rl及R2與它們所連接的a碳形成環(huán)。
18.如權(quán)利要求17所述的胰高血糖素類似物，其中位于第2位的a，a-雙取代氨基酸為 AIB。
19.如權(quán)利要求1至18中任一項所述的胰高血糖素類似物，其包含第29位氨基酸的C端的I至21個氨基酸的延伸。
20.如權(quán)利要求19所述的胰高血糖素類似物，其中位于第29位的氨基酸為Gly。`
21.如權(quán)利要求19或20所述的胰高血糖素類似物，其中所述延伸包含形成Trp籠結(jié)構(gòu)的氨基酸序列。
22.如權(quán)利要求21所述的胰高血糖素類似物，其中所述延伸包含GPSSGAPPPS(SEQ IDNO:5)的氨基酸序列或其保守型取代的序列。
23.如權(quán)利要求19或20所述的胰高血糖素類似物，其中所述延伸包含至少ー個帶電荷的氨基酸。
24.如權(quán)利要求23所述的胰高血糖素類似物，其中所述延伸包含X1-X2的氨基酸序列，其中Xl為帶電荷的氨基酸，X2為小的脂肪族氨基酸。
25.如權(quán)利要求24所述的胰高血糖素類似物，其中Xl為帶正電荷的氨基酸。
26.如權(quán)利要求25所述的胰高血糖素類似物，其中Xl為Arg。
27.如權(quán)利要求26所述的胰高血糖素類似物，其中所述延伸包含Arg-Gly。
28.如權(quán)利要求1至13和15至27中任一項所述的胰高血糖素類似物，其中(i)包含非天然?；蛲榛陌被嵛挥诘?0位，或(ii)所述胰高血糖素類似物包含第29位氨基酸的C端的I至21個氨基酸的延伸，以及在第37-43位中的任意位置、任選地在第40位包含?；陌被峄蛲榛陌被?。
29.如權(quán)利要求1至27所述的胰高血糖素類似物，其中所述酰基化的氨基酸或烷基化的氨基酸位于第14位。
30.如權(quán)利要求1至29中任一項所述的胰高血糖素類似物，其中所述酰基或烷基連接至包含如通式I (任選地為Lys)、通式II (任選地為Cys)或通式III (任選地為Ser)的結(jié)構(gòu)的氨基酸，其中所述通式1、II以及III分別如下:
31.如權(quán)利要求1至29所述的胰高血糖素類似物，其中所述?；蛲榛陌被徇B接至氨基_Phe或Tyr。
32.如權(quán)利要求1至31中任一項所述的胰高血糖素類似物，其中所述?；蛲榛ㄟ^長度為3至10個原子的間隔物連接至氨基酸。
33.如權(quán)利要求1至32中任一項所述的胰高血糖素類似物，其中所述間隔物為氨基酸或ニ肽。
34.如權(quán)利要求33所述的胰高血糖素類似物，其中所述間隔物包含ー個或ニ個酸性氨基酸殘基。
35.如權(quán)利要求1-34中任一項所述的胰高血糖素類似物，其中所述?；陌被峄蛲榛陌被嵬ㄟ^間隔物連接至所述酰基或烷基，其中所述間隔物和所述?；目傞L度為約14至約28個原子。
36.如權(quán)利要求1至35中任一項所述的胰高血糖素類似物，其中所述?；陌被峄蛲榛陌被徇B接至C12至C18脂肪酰基。
37.如權(quán)利要求36所述的胰高血糖素類似物，其中所述酰基為C14或C16脂肪?；?。
38.如權(quán)利要求1至37中任一項所述的胰高血糖素類似物，其在第27位氨基酸的C端包含至少ー個帶電荷的氨基酸。
39.如權(quán)利要求38所述的胰高血糖素類似物，其在第28位包含帶電荷的氨基酸。
40.如權(quán)利要求38或39所述的胰高血糖素類似物，其中所述帶電荷的氨基酸為帶負電荷的氨基酸。
41.如權(quán)利要求40所述的胰高血糖素類似物，其中所述帶負電荷的氨基酸為Asp。
42.如權(quán)利要求38或39所述的胰高血糖素類似物，其中所述帶電荷的氨基酸為帶正電荷的氨基酸。
43.如權(quán)利要求42所述的胰高血糖素類似物，其中所述帶正電荷的氨基酸為通式I的氨基酸:
44.如權(quán)利要求43所述的胰高血糖素類似物，其中位于第28位的通式I的氨基酸為Lys0
45.如權(quán)利要求1至44中任一項所述的胰高血糖素類似物，其在第27位、第29位或第27位與第29位包含氨基酸修飾。
46.如權(quán)利要求45所述的胰高血糖素類似物，其中位于第27位的氨基酸為Leu、Nle,Val 或 Lys0
47.如權(quán)利要求45或46所述的胰高血糖素類似物，其中位于第29位的氨基酸為Gly或 Thr0
48.如權(quán)利要求1至47中任一項所述的胰高血糖素類似物，其包含以下中的一個或多個: i.位于第I位的DPP-1V保護性氨基酸，； ii.位于第3位的酸性氨基酸，任選地為Glu; iii.位于第7位的Ile； iv.位于第12位的Ile或Arg； V.位于第15位的酸性氨基酸，任選地為Glu ； vi.位于第18位的脂肪族氨基酸，任選地為Ala； vii.位于第21位的酸性氨基酸，任選地為Glu； viii.位于第24位的Asn、Ala或AIB; ix.位于第27位的脂肪族氨基酸,任選地為Ala或Leu或Nle； X.位于第28位的酸性氨基酸，任選地為Glu，或脂肪族氨基酸，任選地為Ala ； xi.位于第29位的脂肪族氨基酸，任選地為Ala; xii.C端酰胺化。
49.如權(quán)利要求1至48中任一項所述的胰高血糖素類似物，其包含SEQID NO: 184-199中的任意氨基酸序列。
50.如權(quán)利要求1至48中任一項所述的胰高血糖素類似物，其包含SEQID NO:28、29、31、37-41、79、80、89、90、95、130、145-152、155-167、171、176、177、180、203-207、212 以及230中的任意序列。
51.如權(quán)利要求50所述的胰高血糖素類似物，其包含SEQID N0:28、37、89、95、130、171以及180中的任意氨基酸序列。
52.肽，其包含如下序列:
(a)SEQID NO:184，
HX2X3GTFTSDX10SKYLDX16RX18AX20X21FVQWLX27X28X29GPSS GX35PPPS(SEQ ID NO: 184) 其中:
X2 為 AIB ； X3為Gln或Gln類似物； X10為Tyr或與C12至C18酰基或烷基共價連接的氨基酸； X16為任何氨基酸，任選地為除Gl y、Pro和Ser以外的任何氨基酸；
X18 為 Arg 或 Ala ； X20為帶負電荷的氨基酸或電中性的氨基酸，任選地為AIB或Gln ； X21為酸性氨基酸，任選地為Asp或Glu ；
X27 為 Leu> Ala、Nle 或 Met ； X28為Ala或酸性氨基酸(任選地為Asp或Glu)；
X29 為 Ala 或 Gly ； X35為Ala或堿性氨基酸(任選地為Arg或Lys)； 其中當(dāng)X28為酸性氨基酸吋，X35為堿性氨基酸； 其中當(dāng)Xltl為Tyr吋，所述肽在第40位包含與C12至C18酰基或烷基共價連接的氨基酸，其中任選地，所述肽在第41位包含Gly， 其中所述肽的C端氨基酸為酰胺化的氨基酸； 或 (b)具有至多3個相對于SEQID NO: 184的氨基酸修飾的SEQ ID NO: 184，其中所述肽在人GIP受體、人GLP-1受體以及人胰高血糖素受體中的每ー個表現(xiàn)出激動劑活性。
53.如權(quán)利要求52所述的肽，其中Xltl為Tyr，所述肽在第40位包含與C12至C18?；蛲榛矁r連接的氨基酸，所述肽任選地在第41位包含Gly。
54.如權(quán)利要求52或53所述的肽，其中Xltl為與C12至C18?；蛲榛矁r連接的氨基酸。
55.如權(quán)利要求52至54中任ー項所述的肽，其中X2tl為Gin。
56.如權(quán)利要求55所述的肽,其中位于第16位的氨基酸為帶負電荷的氨基酸,任選地為 Glu。
57.如權(quán)利要求56所述的肽，其中X18為Ala。
58.如權(quán)利要求52至54中任ー項所述的肽，其中X2tl為AIB。
59.如權(quán)利要求58所述的肽，其中X16為除AIB以外的任何氨基酸。
60.如權(quán)利要求52至59中任ー項所述的肽，其中(i)X28為酸性氨基酸，任選地為Asp或G1u，X35為堿性氨基酸，任選地為Arg或Lys ； (ii)X27、X28與X29中僅有ー個是Ala ; (iii)所述肽在C端包含酰胺化的Gly。
61.如權(quán)利要求52至60中任ー項所述的肽，其中至多3個氨基酸修飾為保守型取代。
62.肽，其包含如下序列:
(a)SEQID NO:185，
HX2QGTFTSDX10SKYLDX16RX18AX20X21FVQWLX27X28X29GPSS GAPPPS(SEQ ID NO: 185) 其中:
X2 為 AIB ； X10為Tyr或與C12至C18酰基或烷基共價連接的氨基酸； X16為Glu、a , a -雙取代的氨基酸或Lys ；
X18 為 Arg 或 Ala ；
X20 為 AIB 或 Gln ；
X21 為 Asp 或 Glu ；
X27 為 Leu、Nle 或 Met ；
X28 為 Ala、Asp 或 Glu ； X29為Thr的Gly ;并且 其中當(dāng)Xltl為Tyr吋，所述肽在第40位包含與C12至C18?；蛲榛矁r連接的氨基酸，其中任選地，所述肽在第41位包含Gly， 其中所述肽的C端氨基酸為酰胺化的氨基酸； 或 (b)具有至多3個相對于SEQID NO: 185的氨基酸修飾的SEQ ID NO: 185，其中所述肽在人GIP受體、人GLP-1受體以及人胰高血糖素受體中的每ー個表現(xiàn)出激動劑活性。
63.如權(quán)利要求62所述的肽，其中至多3個氨基酸修飾為保守型取代。
64.肽，其包含:
(a)SEQ ID NO: 186 的序列，
HX2X3GTFTSDX10SKYLDX16RX18AX20X21FVQWLX27X28X29 (SEQ ID NO: 186) 其中:
X2 為 AIB ； X3為Gln或Gln類似物； X10為Tyr或與ClO至C26酰基或烷基共價連接的氨基酸； X16為任何氨基酸，任選地為除Gly、Pro以及Ser以外的任何氨基酸；
X18 為 Arg 或 Ala ； X20為帶負電荷的氨基酸或電中性的氨基酸，任選地為AIB或Gln ； X21為酸性氨基酸，任選地為Asp或Glu ；
X27 為 Leu> Ala、Nle 或 Met ； X28為Ala或酸性氨基酸(任選地為Asp或Glu)；
X29 為 Ala、Gly 或 Thr ;并且 其中所述肽包含任選地位于第10位的與ClO至C26?；蛲榛矁r連接的氨基酸，所述肽的C端氨基酸為酰胺化的氨基酸； 或 (b)具有至多3個相對于SEQ ID NO: 186的氨基酸修飾的SEQ ID NO: 186，其中所述肽在人GIP受體、人GLP-1受體以及人胰高血糖素受體中的每ー個表現(xiàn)出激動劑活性。
65.如權(quán)利要求64所述的肽，其中X2tl為AIB。
66.如權(quán)利要求65所述的肽，其中X29為Thr，所述肽不包含GPSSGAPPPS(SEQ IDNO:5)。
67.如權(quán)利要求65或66所述的肽，其中X16為除AIB以外的氨基酸。
68.如權(quán)利要求64所述的肽，其中X2tl為Gin。
69.如權(quán)利要求68所述的肽，其中第16位的氨基酸為帶負電荷的氨基酸，任選地為Glu0
70.如權(quán)利要求69所述的肽，其中X18為Ala。
71.如權(quán)利要求64、65和67至70中任ー項所述的肽，其包含第29位氨基酸的C端的I至21個氨基酸的延伸。
72.如權(quán)利要求71所述的肽，其中第29位氨基酸為Gly。
73.如權(quán)利要求71或72所述`的肽，其中所述延伸包含氨基酸序列GPSSGAPPPS(SEQ IDNO: 5)或其保守型取代的序列；或其中所述延伸包含序列X1-X2，其中Xl為帶電荷的氨基酸，X2為小的脂肪族氨基酸，任選地，Xl為帶正電的氨基酸。
74.如權(quán)利要求73所述的肽，其中所述帶正電的氨基酸為Arg。
75.如權(quán)利要求74所述的肽,其中所述延伸包含Arg-Gly或由Arg-Gly組成。
76.如權(quán)利要求73所述的肽，其中所述延伸包含氨基酸序列GPSSGAPPPS(SEQ IDNO: 5),隨后為Lys或Lys-Gly，其中Lys共價連接至ClO至C26?；?。
77.如權(quán)利要求64所述的肽，其包含SEQID NO: 186，其中X2為AIB，X3為Gln，X10為與ClO至C26?；蛲榛矁r連接的氨基酸，X18為Arg或Ala，X20為AIB或Gln，X21為Asp或Glu，X29為Gly，C端氨基酸為酰胺化的氨基酸，其中第29位的Gly與GPSSGAPPPS融合，隨后為Lys或Lys-Gly，其中Lys共價連接至C10-C26?；?。
78.如權(quán)利要求64至77中任ー項所述的肽，其中至多3個氨基酸修飾物為保守型取代。
79.肽，其包含:
(a)SEQ ID NO: 187 的序列，
HX2QGTFTSDX10SKYLDX16RX18AX20X21FVQWLX27X28X29 (SEQ ID NO: 187) 其中:
X2 為 AIB ； X10為Tyr或與ClO至C26?；蛲榛矁r連接的氨基酸； X16為Glu、a , a -雙取代的氨基酸或Lys ；
X18 為 Arg 或 Ala ； X20為帶負電荷的氨基酸或電中性的氨基酸，任選地為AIB或Gln ；
X21 為 Asp 或 Glu ；
X27 為 Leu> Ala、Nle 或 Met ；X28 為 Ala、Asp 或 Glu ； X29為Gly或Thr ；以及 其中所述肽包含任選地位于第10位的與C12至C18?；蛲榛矁r連接的氨基酸，所述肽的C端氨基酸為酰胺化的氨基酸； 或 (b)具有至多3個相對于SEQ ID NO: 187的氨基酸修飾的SEQ ID NO: 187，其中所述肽在人GIP受體、人GLP-1受體以及人胰高血糖素受體中的每ー個表現(xiàn)出激動劑活性。
80.如權(quán)利要求80所述的肽，其中至多3個氨基酸修飾物為保守型取代。
81.肽，其包含SEQID NO: 188的序列，或具有至多3個相對于SEQ ID NO:188的氨基酸修飾的SEQ ID NO: 188的序列，其中所述肽在人GIP受體以及人GLP-1受體中的每ー個表現(xiàn)出激動劑活性。
82.肽，其包含SEQID NO: 189的序列，或具有至多3個相對于SEQ ID NO: 189的氨基酸修飾的SEQ ID NO: 189的序列，其中所述肽對于人GIP受體以及人GLP-1受體中的每ー個表現(xiàn)出激動劑活性。
83.肽，其包含SEQID NO: 190的序列，或具有至多3個相對于SEQ ID NO: 190的氨基酸修飾的SEQ ID NO: 190的序列，其中所述肽在人GIP受體以及人GLP-1受體中的每ー個表現(xiàn)出激動劑活性。
84.肽，其包含SEQID NO: 191的序列，或具有至多3個相對于SEQ ID NO: 191的氨基酸修飾的SEQ ID NO: 191的序列，其中所述肽在人GIP受體以及人GLP-1受體中的每ー個表現(xiàn)出激動劑活性。
85.肽，其包含SEQID NO: 192的序列，或具有至多3個相對于SEQ ID NO: 192的氨基酸修飾的SEQ ID NO: 192的序列，其中所述肽在人GIP受體以及人GLP-1受體中的每ー個表現(xiàn)出激動劑活性，任選地，所述肽在人胰高血糖素受體表現(xiàn)出激動劑活性。
86.肽，其包含SEQID NO: 193的序列，或具有至多3個相對于SEQ ID NO: 193的氨基酸修飾的SEQ ID NO: 193的序列，其中所述肽在人GIP受體以及人GLP-1受體中的每ー個表現(xiàn)出激動劑活性，任選地，所述肽在人胰高血糖素受體表現(xiàn)出激動劑活性。
87.肽，其包含SEQID NO: 194的序列，或具有至多3個相對于SEQ ID NO: 194的氨基酸修飾的SEQ ID NO: 194的序列，其中所述肽在人GIP受體以及人GLP-1受體中的每ー個表現(xiàn)出激動劑活性，任選地，所述肽在人胰高血糖素受體表現(xiàn)出激動劑活性。
88.肽，其包含SEQID NO: 195的序列，或具有至多3個相對于SEQ ID NO: 195的氨基酸修飾的SEQ ID NO: 195的序列，其中所述肽在人GIP受體以及人GLP-1受體中的每ー個表現(xiàn)出激動劑活性，任選地，所述肽在人胰高血糖素受體表現(xiàn)出激動劑活性。
89.如權(quán)利要求52至88中任ー項所述的肽，其中所述C12-C18脂肪?；蛲榛鶠镃14至C16脂肪?；蛲榛?，任選地通過間隔物連接。
90.如權(quán)利要求52至89中任ー項所述的肽，其中所述與C12至C18酰基或烷基共價連接的氨基酸為與C12至C18?；蛲榛矁r連接的Lys或氨基-Phe或Tyr或Cys。
91.如權(quán)利要求52至90中任ー項所述的肽，其中所述間隔物為氨基酸或ニ肽，任選地，其中所述間隔物包含ー個或ニ個酸性氨基酸殘基。
92.肽，其包含SEQID NO:28的序列。
93.肽，其包含SEQID N0:37的序列。
94.肽，其包含SEQID N0:89的序列。
95.肽，其包含SEQID NO: 171的序列。
96.肽，其包含SEQID NO: 180的序列。
97.具有GIP激動劑活性的胰高血糖素(SEQID NO:1)類似物，其包含: (a)包含咪唑側(cè)鏈的氨基酸，其位于第I位； (b)通式IV的氨基酸，其位于第16位: 其中n為I至7，其中Rl與R2分別獨立地選自H、C1-C18烷基、(C1-C18烷基)OH、(C1-C18 烷基)NH2、(C1-C18 烷基)SH、(C0-C4 烷基)(C3-C6)環(huán)烷基、(C0-C4 烷基)(C2-C5雜環(huán))、(C0-C4烷基)(C6-C10芳基)R7以及(C1-C4烷基)(C3-C9雜芳基)，其中R7為H或OH，其中任選地，所述通式IV的氨基酸的側(cè)鏈包含自由氨基； (c)a，a-雙取代的氨基酸，位于第20位； (d)至多十個相對于SEQID NO:1的另外的氨基酸修飾； 其中當(dāng)所述類似物缺乏親水性部分時，所述胰高血糖素類似物在GIP受體表現(xiàn)出至少0.1%的天然GIP的活性，其中所述胰高血糖素類似物對人GLP-1受體的相對于GIP受體的選擇性低于100倍。
98.如權(quán)利要求97所述的胰高血糖素類似物，其中位于第I位的氨基酸為His或His衍生物。
99.如權(quán)利要求97或98所述的胰高血糖素類似物，其中(b)中所述通式IV的氨基酸為同型賴氨酸、Lys、Orn或2，4- ニ氨基丁酸(Dab)。
100.如權(quán)利要求97至99中任一項所述的胰高血糖素類似物，其中所述a，a-雙取代的氨基酸包含Rl和R2，Rl和R2中的每ー個與a碳鍵合，其中所述Rl和R2各自獨立地選自任選地用羥基、酰胺、巰基、鹵素取代的C1-C4烷基，或Rl及R2與它們所連接的a碳形成環(huán)。
101.如權(quán)利要求100所述的胰高血糖素類似物，其中位于第20位的a,a-雙取代的氨基酸為AIB。
102.如權(quán)利要求97至101中任一項所述的胰高血糖素類似物，其包含以下中的ー個或多個: a位于第2位的DPP-1V保護性氨基酸，任選地為AIB或D-Ser ； b.位于第12位的大的、脂肪族、非極性氨基酸，任選地為Ile； c.位于第17位的除Arg以外的氨基酸，任選地為Gln；d.位于第18位的小的、脂肪族氨基酸，任選地為Ala； e.位于第21位的除Asp以外的氨基酸，任選地為Glu； f.位于第24位的除Gln以外的氨基酸，任選地為Asn或Ala； g.位于第27位的除Met以外的氨基酸，任選地為Leu； h.位于第28位的除Asn以外的氨基酸，任選地為Ala；l.位于第29位的除Thr以外的氨基酸，任選地為Gly； j.第29位氨基酸的C端的I至21個氨基酸的延伸；以及 k.SEQ ID N0:48、52、53以及74中任意所示的氨基酸序列。
103.類似物，其包含具有至多三個相對于母體序列的氨基酸修飾的母體序列，其中所述母體序列為 SEQ ID N0:27-33、35-41、43-46、76-80、83-87、89、90、94-100、102-112、120-124、及127-131中的任意序列，或SEQ ID NO:48、52、53及74中的任意序列，或SEQ IDN0:50、51、54、56、58-60、62-66、68-70、72、73、75、81、82、88、92、114-119、125、126 及 133 中的任意序列，其中所述氨基酸修飾選自: a位于第2位的DPP-1V保護性氨基酸，任選地為AIB或D-Ser ； b.位于第12位的大的、脂肪族、非極性氨基酸，任選地為Ile； c.位于第17位的除Arg以外的氨基酸，任選地為Gln； d.位于第18位的小的、脂肪族氨基酸，任選地為Ala； e.位于第21位的除Asp以外的氨基酸，任選地為Glu； f.位于第24位的除Gln以外的氨基酸，任選地為Asn或Ala； g.位于第27位的除Met以外的氨基酸，任選地為Leu； h.位于第28位的除Asn以外的氨基酸，任選地為Ala； 1.位于第29位的除Thr以外的氨基酸，任選地為Gly； j.第29位氨基酸的C端的I至21個氨基酸的延伸；以及 k.SEQ ID NO:48、52、53以及74中任意所示的氨基酸序列。
104.如前述權(quán)利要求中任一項所述的胰高血糖素類似物或肽，其中所述胰高血糖素類似物對人GLP-1受體的相對于GIP受體的選擇性低于100倍。
105.如前述權(quán)利要求中任一項所述的胰高血糖素類似物或肽，其中所述胰高血糖素類似物在GIP受體的EC50處于其在GLP-1受體的EC50的約50倍內(nèi)。
106.如前述權(quán)利要求中任一項所述的胰高血糖素類似物或肽，其中所述胰高血糖素類似物在GIP受體的EC50處于其在GLP-1受體的EC50的約40倍內(nèi)。
107.如前述權(quán)利要求中任一項所述的胰高血糖素類似物或肽，其中所述胰高血糖素類似物在GIP受體的EC50處于其在GLP-1受體的EC50的約30倍內(nèi)。
108.如前述權(quán)利要求中任一項所述的胰高血糖素類似物或肽，其中所述胰高血糖素類似物在GIP受體的EC50處于其在GLP-1受體的EC50的約20倍內(nèi)。
109.如前述權(quán)利要求中任一項所述的胰高血糖素類似物或肽，其中所述胰高血糖素類似物在GIP受體的EC50處于其在GLP-1受體的EC50的約10倍內(nèi)。
110.如前述權(quán)利要求中任一項所述的胰高血糖素類似物或肽，其中所述胰高血糖素類似物在GIP受體的EC50處于其在GLP-1受體的EC50的約5倍內(nèi)。
111.如前述權(quán)利要求中任一項所述的胰高血糖素類似物或肽，其中所述胰高血糖素類似物表現(xiàn)出至少1%的GIP百分比效能。
112.如權(quán)利要求111所述的胰高血糖素類似物或肽，其中所述GIP百分比效能為至少10%。
113.如權(quán)利要求112所述的胰高血糖素類似物或肽，其中所述GIP百分比效能大于15%或大于20%。
114.如權(quán)利要求113所述的胰高血糖素類似物或肽，其中所述GIP百分比效能為至少50%。
115.如權(quán)利要求114所述的胰高血糖素類似物或肽，其中所述GIP百分比效能大于或約為100%。
116.如前述權(quán)利要求中任一項所述的胰高血糖素類似物或肽，其中所述胰高血糖素類似物表現(xiàn)出至少1%的GLP-1百分比效能。
117.如權(quán)利要求116所述的胰高血糖素類似物或肽，其中所述GLP-1百分比效能為至少 10% O
118.如權(quán)利要求117所述的胰高血糖素類似物或肽，其中所述GLP-1百分比效能為至少 50%o
119.如權(quán)利要求118所述的胰高血糖素類似物或肽，其中所述GLP-1百分比效能大于或約為100%。
120.如前述權(quán)利要求中任一項所述的胰高血糖素類似物或肽，其中所述GIP百分比效能高于或低于GLP-1百分比效能10倍以內(nèi)。
121.如前述權(quán)利要求中任一項所述的胰高血糖素類似物或肽，其中胰高血糖素百分比效能為至少1%。
122.如權(quán)利要求121所述的胰高血糖素類似物或肽，其中所述胰高血糖素百分比效能為至少10%。
123.如權(quán)利要求122所述的胰高血糖素類似物或肽，其中所述胰高血糖素百分比效能為至少50%。
124.如權(quán)利要求123所述的胰高血糖素類似物或肽，其中所述胰高血糖素百分比效能為大于或約為100%。
125.如前述權(quán)利要求中任一項所述的胰高血糖素類似物或肽，其中所述GIP百分比效能高于或低于胰高血糖素百分比效能10倍以內(nèi)。
126.ニ聚體或多聚體，其包含ニ個或更多個前述權(quán)利要求中任一項所述的胰高血糖素類似物或肽。
127.綴合物，其包含前述權(quán)利要求中任一項所述的胰高血糖素類似物或肽以及綴合部分。
128.如權(quán)利要求127所述的綴合物，其中所述胰高血糖素類似物與異源肽類似物融ムロ o
129.藥物組合物，其包含前述權(quán)利要求中任一項所述的胰高血糖素類似物或肽、權(quán)利要求126所述的ニ聚體或多聚體、權(quán)利要求127或128所述的綴合物、或以上的組合，以及藥學(xué)可接受的載體、稀釋劑或賦形劑。
130.在有需要的個體中降低體重増加或誘發(fā)減重的方法，包括將能有效降低體重増加或誘發(fā)減重的量的權(quán)利要求129所述的藥物組合物給予有需要的患者。
131.如權(quán)利要求130所述的方法，其中所述量能有效治療有需要的個體的肥胖癥。
132.治療糖尿病的方法，包括將能有效降低血液葡萄糖水平的量的權(quán)利要求129所述的藥物組合物給予有需要的患者。
133.誘導(dǎo)有需要的個體中腸道暫時性麻痹的方法，包括將能有效誘導(dǎo)腸道暫時性麻痹的量的權(quán)利要求129所述的藥物組合物給予有需要的患者。
134.前述權(quán)利要求中任一項所述的胰高血糖素類似物或肽、權(quán)利要求126所述的ニ聚體或多聚體、權(quán)利要求127或128所述的綴合物或以上的組合在制備用于治療糖尿病、降低體重增加或誘發(fā)減重、或誘導(dǎo)腸道暫時性麻痹的藥物中的用途。
135.前述權(quán)利要求中任一項所述的胰高血糖素類似物或肽、權(quán)利要求126所述的ニ聚體或多聚體、權(quán)利要求127或128所述的綴合物或以上的組合在治療糖尿病或肥胖癥、降低體重増加或誘發(fā)減重、或誘導(dǎo)腸道暫時性麻痹中的用途。
136.本文所述的 肽，任選地為本文所述的胰高血糖素類似物。
【文檔編號】C07K14/605GK103458920SQ201180068157
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2011年12月20日 優(yōu)先權(quán)日:2010年12月22日
【發(fā)明者】理查德·D·戴瑪爾基, 布賴恩·沃德 申請人:印第安那大學(xué)科技研究公司