[发明专利]含PEG化人生长激素缀合物的药物及其应用

说明书

发明领域

本发明属于生物制药领域，具体而言，本发明涉及含低含量的聚乙二醇(PEG)化人生长 激素缀合物的药物组合物以及低剂量的PEG化人生长激素缀合物针对人患者(尤其是内源性 生长激素缺乏而致病的人患者)的药物用途。该低剂量药物具有毒副作用更小、生产成本更 低等优势。

技术背景

人生长激素(hGH)可用于治疗因脑垂体机能不足而导致的侏儒症或Turner综合症，另外也 可用于促进儿童生长，治疗慢性肾功能不全、艾滋病衰竭、和衰老等。天然的hGH是由人脑 下垂体分泌的蛋白质，其由191个氨基酸残基组成，分子量为22kDa。hGH的主要生物学功 能是促进幼小的哺乳动物身体组织的生长并保持住老年哺乳动物的组织，其中所涉及的组织 包括骨骼、结缔组织、肌肉、以及诸如肝、肠、和肾等器官的组织。人生长激素还可以通过 成熟的基因重组技术获得，如可参见Chang等(Gene，55：189，1987)、Goeddel等(Nature， 281：544，1979)和Gray等(Gene，39：247，1985)的工作。当前已经有多种重组hGH可 以从市场上购买，如Genotropin、Nutropin和Somatonorm。

直接给药hGH等蛋白质将由于身体内对蛋白质的高清除率而使其药理学活性作用时间较 短，影响其稳定性。为此，人们通过用水溶性聚合物化学修饰这些蛋白质来有效阻滞蛋白水 解酶与蛋白质主链直接接触，防止其降解，从而有效降低了其体内清除率，改善其稳定性， 增加了其在体内循环的时间，从而可以减少给药次数。聚乙二醇(PEG)是最常用于化学修饰蛋 白质的水溶性聚合物之一。PCT申请WO9300109A就报道了用PEG修饰人生长激素。然而，据Clark 等(Journal of Biological Chemistry，271：21969-21977，1996)的研究分析，并非所有PEG 化的hGH缀合物都能保持原有hGH活性，某些hGH的PEG化形式甚至将大大降低其体外活性，以 至于无法进行具有实用性的应用。由此，人们进行大量尝试来开发在特定位点上进行特异PEG 修饰的hGH缀合物，以期在保持hGH活性的基础上，降低不均一性和体内清除率、增加其在体 内的循环时间、提高稳定性。例如，PCT申请WO9711178A公开了通过在hGH中的赖氨酸位点上 进行PEG化，但是这需要在天然人生长激素中引入新的赖氨酸(如K168A和K172R的取代)，其他 研究记载于中国专利(申请)CN100369953C和CN10109080A等文献内。PCT申请WO2003044056A 和中国专利申请CN1477126A分别披露了在hGH的N端进行PEG修饰的缀合物，然而其中公开的制 备步骤只能使最终缀合产物中只有大约90％的PEG缀合到hGH的N端上，即使再加上其中公开的 进一步纯化的步骤，最终产生的PEG化的hGH缀合物也只能达到95％左右的纯度，其中包括未缀 合的PEG、hGH及它们的降解产物。尽管中国专利申请CN1565624A声称可以获得纯度大于98％ 的缀合物，但是其制备(纯化)的工艺细节被刻意掩盖，甚至没有PCT申请WO2003044056A和 中国专利申请CN1477126A所披露的达到95％左右的纯度的技术方案详细，也没有通过公认的检 测手段确认该纯度产物的存在，无法预期能取得相应纯度效果。而本发明人经过艰苦、长期 的努力，也令人惊讶地优化出了一种与人生长激素的单一游离氨基共价连接而成的PEG化的 hGH缀合物的制备方法，它可以在不增加生产成本的条件下，通过特定缀合和纯化步骤的优化 组合，所获得的缀合物的纯度可以远远超过95％，甚至可以达到用高效大小排阻层析 (SEC-HPLC)和反相高效液相层析(RP-HPLC)等通用检测手段检测达到99％以上的纯度水平。 除了具有现有技术中PEG化的hGH缀合物的优点之外，在当前药物不良反应越来越引起患者和 药物监管部门重视的情况下，这种高纯度的hGH缀合物对于制备高质量的药物制剂有着非常重 要的意义，不但能减少由于不均一而引起的药物不良反应，而且便于药物制剂生产中的质量 管理。该高纯度的hGH缀合物记载于2008年5月30日申请的题名为“纯化的PEG化人生长激素 缀合物及其药物制剂”的中国专利申请第200810050760.8号中，其全文纳入本文参考。