[发明专利]GLP－1聚乙二醇化的化合物

说明书

技术领域

本发明涉及聚乙二醇(PEG)修饰的胰高血糖素样肽-1(GLP-1)化合物和相关的组合物以及治疗病症或功能紊乱的有用方法，其通过降低血糖、减少食物摄取、减少胃或肠排空、增加β-细胞数和/或功能和/或抑制β细胞凋亡、或减少胃或肠的能动性而获益。

背景技术

GLP-1诱导广泛的生物学效应，例如刺激胰岛素分泌、抑制胰高血糖素分泌、抑制胃排空、抑制胃能动性或肠能动性、增强葡萄糖利用和诱导体重减轻。GLP-1还能预防胰腺β-细胞退化，该病在非胰岛素依赖型糖尿病(NIDDM)发展时发生。GLP-1的重要特点是其能够刺激刺激胰岛素的分泌而不伴随低血糖症的危险。只有当葡萄糖水平升高时GLP-1才诱导胰岛素分泌，不像其它疗法那样不管葡萄糖水平是否升高都通过增加胰岛素的表达来发挥作用。包含GLP-1肽的治疗的有效性一直受限于GLP-1(1-37)活性差的事实，并且两个天然产生的截短肽GLP-1(7-37)OH和GLP-1(7-36)NH₂在体内被快速清除，并且在体内的半衰期非常短。众所周知，内源产生的二肽基肽酶IV(DPP-IV)通过除去其N端的组氨酸和丙氨酸残基使循环的GLP-1肽失活，这是其体内半衰期短的主要原因。

虽然已有多种方法使得GLP-1化合物比天然GLP-1具有更长的半衰期或者更大的药效，但还需要另外的化合物进一步降低清除率并延长半衰期，从而优化GLP-1作为一种治疗药物的功效，将其在时间延长期间的给药次数降至最低。编号为PCT/US2004/006082和PCT/US2000/11814的国际申请阐述了一个或更多的PEG分子与不同GLP-1以及促胰岛素分泌肽(exendin)化合物的共价结合。这些化合物的半衰期超过24小时，可以减少聚乙二醇化的GLP-1化合物的给药次数，同时延长该化合物在血液中维持高浓度的时间。

进一步研究已阐明一个问题，其中在延长的储存期从聚乙二醇化的GLP-1或促胰岛素分泌肽化合物中发生聚乙二醇的分离。其结果是，游离的GLP-1或促胰岛素分泌肽使通过治疗窗的初始峰值浓度暴露谱升高。这有可能增加恶心和呕吐的副作用。

本发明寻求通过引入两个聚乙二醇化位点至GLP-1或促胰岛素分泌肽化合物，然后使这两个聚乙二醇化位点同时发生聚乙二醇化，以此克服与延长储存时间和聚乙二醇可能从聚乙二醇化的GLP-1或促胰岛素分泌肽化合物中分离出的有关问题。本方法至少有四个方面的优点：第一、该化合物的聚乙二醇化将显著地延长其在体内的半衰期。第二、该化合物的聚乙二醇化将减缓其吸收速率并因此减少药物的最初发作，这被认为是产生副作用的原因。第三、线性的聚乙二醇可直接用于聚乙二醇化并将简化合成步骤。第四、串联的聚乙二醇化，通过降低两分子聚乙二醇从同一个GLP-1或促胰岛素分泌肽分子中分离出的可能性，将缓解与延长储存时间相关的问题、以及与聚乙二醇可能从聚乙二醇化的GLP-1或促胰岛素分泌肽化合物中分离出相关的问题。

此外，引入两个聚乙二醇化位点至GLP-1或促胰岛素分泌肽化合物的C-末端，然后使这两个聚乙二醇化位点同时发生聚乙二醇化，导致该聚乙二醇化的化合物比那些其中至少一个聚乙二醇化位点不在肽C-末端的聚乙二醇化的化合物有更高的活性。此外，在GLP-1化合物的C-末端添加一个包含两个聚乙二醇化位点的接头，然后同时使这两个位点发生聚乙二醇化，导致该聚乙二醇化GLP-1化合物比那些聚乙二醇化位点添加在GLP-1化合物的C-末端而无接头的聚乙二醇化的化合物有更高的活性。

这样的聚乙二醇化的GLP-1化合物可以用于治疗机能紊乱的受试者，包括，但不限于，糖尿病、肥胖症、胃和/或肠能动性异常、β细胞缺乏(例如β细胞不足或无功能)以及胃和/或肠排空异常，其具体的优点在于本发明的聚乙二醇化GLP-1化合物在24小时内需要的剂量更少，提高了需此治疗的受试者的便利性以及受试者适应剂量要求的可能性。

发明概述

本发明在此提供共价结合两分子聚乙二醇(PEG)的GLP-1化合物或其衍生物，其中每一个聚乙二醇结合到半胱氨酸残基上，其导致聚乙二醇化GLP-1化合物的消除半衰期是至少1小时，或者至少3、5、7、10、15、20小时或者至少24小时。本发明的聚乙二醇化GLP-1化合物的清除率值为200ml/h/kg或者更小，或者180、150、120、100、80、60ml/h/kg或者更少，或者小于50、40或20ml/h/kg。

本发明的聚乙二醇化GLP-1化合物包含本通式的氨基酸序列：