胰島素類似物包含含有酸性2-殘基延伸GluB31-GluB32的B鏈多肽，和任選的含有酸性取代GluA8的A鏈多肽，和另外任選的非-標(biāo)準(zhǔn)的PheB24修飾。類似物還可包含本領(lǐng)域已知的提高胰島素類似物制劑在皮下注射或輸注后的吸收速率的另外的B鏈取代。類似物可以是哺乳動(dòng)物胰島素的類似物，例如人胰島素。還提供編碼這樣的胰島素類似物的核酸。一種治療患者的方法包括給予患者生理學(xué)上有效量的胰島素類似物或其生理學(xué)上可接受的鹽。所述類似物可以高濃度給予，同時(shí)維持快速起效的特性。一種半-合成的方法是借助于通過(guò)非-標(biāo)準(zhǔn)的氨基酸取代修飾內(nèi)源性胰蛋白酶位點(diǎn)來(lái)使用未保護(hù)的八肽。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國(guó)外來(lái)華專利技術(shù)】【專利摘要】胰島素類似物包含含有酸性2-殘基延伸GluB31-GluB32的B鏈多肽，和任選的含有酸性取代GluA8的A鏈多肽，和另外任選的非-標(biāo)準(zhǔn)的PheB24修飾。類似物還可包含本領(lǐng)域已知的提高胰島素類似物制劑在皮下注射或輸注后的吸收速率的另外的B鏈取代。類似物可以是哺乳動(dòng)物胰島素的類似物，例如人胰島素。還提供編碼這樣的胰島素類似物的核酸。一種治療患者的方法包括給予患者生理學(xué)上有效量的胰島素類似物或其生理學(xué)上可接受的鹽。所述類似物可以高濃度給予，同時(shí)維持快速起效的特性。一種半-合成的方法是借助于通過(guò)非-標(biāo)準(zhǔn)的氨基酸取代修飾內(nèi)源性胰蛋白酶位點(diǎn)來(lái)使用未保護(hù)的八肽。【專利說(shuō)明】谷氨酸-穩(wěn)定的胰島素類似物 關(guān)于聯(lián)邦政府資助的研究或開(kāi)發(fā)的聲明 本專利技術(shù)得到在由美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院(Nat1nal Institutes of Health)于資助號(hào)DK40949和DK074176中簽訂的合作協(xié)議下的政府支持。美國(guó)政府對(duì)本專利技術(shù)可享有一定的權(quán)利。專利技術(shù)背景 本專利技術(shù)涉及多肽激素類似物，其在大于通常用于藥物制劑中的多肽濃度時(shí)，顯示出增強(qiáng)的藥學(xué)特性，例如更大的熱力學(xué)穩(wěn)定性、更大的生物學(xué)活性或更快的藥代動(dòng)力學(xué)。本專利技術(shù)涉及胰島素，一種雙鏈多肽激素，其調(diào)節(jié)脊椎動(dòng)物代謝并廣泛用于人和其它哺乳動(dòng)物以治療糖尿病。胰島素的序列以圖解形式示于圖1中；各個(gè)殘基通過(guò)鑒定氨基酸(典型地使用標(biāo)準(zhǔn)的三字母代碼)、鏈和序列位置(典型地作為上標(biāo))來(lái)指明。當(dāng)溶于其pH在如藥物制劑所需的6.5-8.0的范圍內(nèi)的溶液中時(shí)，在位置A8、B31和B32提供的3個(gè)谷氨酸殘基增加胰島素分子的凈負(fù)電荷及其鋅-穩(wěn)定的六聚體的凈負(fù)電荷。本專利技術(shù)能使胰島素類似物的制劑的濃度高于100單位/ml (U-100)，以至于(i)胰島素類似物的熱力學(xué)穩(wěn)定性類似于或大于野生型胰島素的熱力學(xué)穩(wěn)定性，(ii)生物學(xué)效價(jià)類似于或大于野生型胰島素的生物學(xué)效價(jià)，(iii)快速起效藥代動(dòng)力學(xué)(PK)和藥效學(xué)(PD)特性相對(duì)于野生型人胰島素保持在U-100濃度，和以至于(iv)在目前臨床應(yīng)用中它們的促有絲分裂特性類似于野生型人胰島素或胰島素類似物。非-標(biāo)準(zhǔn)蛋白質(zhì)包括治療劑和疫苗的工程改造，可具有廣闊的醫(yī)學(xué)和社會(huì)效益。醫(yī)學(xué)效益的實(shí)例將是蛋白質(zhì)的藥代動(dòng)力學(xué)特性的最優(yōu)化。進(jìn)一步的社會(huì)效益的實(shí)例將是適合于高蛋白濃度的制劑的蛋白質(zhì)工程改造，所述高蛋白濃度損害制劑的ρκ/ro特性。社會(huì)效益的其它實(shí)例是具有延長(zhǎng)的保質(zhì)期的蛋白制劑。治療性蛋白的實(shí)例由胰島素提供。含有在中性pH時(shí)的較大凈負(fù)電荷和任選的非-標(biāo)準(zhǔn)的氨基酸取代的胰島素類似物可原則上表現(xiàn)出關(guān)于穩(wěn)定性、生物學(xué)效價(jià)或ρκ/ro或ρκ/ro對(duì)制劑中胰島素濃度的依賴性的優(yōu)越特性。后者在公共衛(wèi)生方面具有特殊的重要性，因?yàn)楦叨葷饪s的胰島素制劑可給患有肥胖癥和顯著的胰島素抵抗的患者帶來(lái)醫(yī)學(xué)益處；這樣的患者往往是非洲-美洲婦女和其它貧窮的少數(shù)民族。在皮下注射后的胰島素吸收的藥代動(dòng)力學(xué)引起的挑戰(zhàn)影響糖尿病(dm)患者實(shí)現(xiàn)嚴(yán)格的血糖控制的能力并限制胰島素泵的安全性和性能。胰島素抵抗是其中這種激素的典型的靶組織(脂肪組織、肌肉和肝)需要在血流中的較高濃度的胰島素或胰島素類似物，以獲得與健康受試者響應(yīng)血流中正常濃度的胰島素時(shí)表現(xiàn)出的相同的生物學(xué)反應(yīng)的病癥。胰島素抵抗一般地伴有2型糖尿病。一種特殊的醫(yī)學(xué)需求由用皮質(zhì)類固醇治療的，或內(nèi)源性皮質(zhì)類固醇的過(guò)度分泌(庫(kù)欣氏綜合征(Cushing’s Syndrome))的某些與肥胖癥有關(guān)的DM患者、某些與對(duì)胰島素抵抗的遺傳易感性有關(guān)的DM患者和繼發(fā)于脂肪代謝障礙的DM患者顯示的對(duì)胰島素的顯著抵抗而引起。由于肥胖癥在發(fā)達(dá)和發(fā)展中世界中的廣泛流行(導(dǎo)致“糖胖病(diabesity)”綜合征)和由于線粒體DNA中的突變產(chǎn)生的DM的單基因型識(shí)別的增加，患有顯著的胰島素抵抗的患者數(shù)目正不斷增加,其中胰島素抵抗可能是異乎尋常的嚴(yán)重(van den Ouweland, J.Μ.，Lemkes,H.H.，Ruitenbeekj W.，Sandkui jl，L.A.，de Vijlderj M.F.，Struyvenbergj P.A.，van de Kamp, J.J., & Maassen, J.A.(1992)具有母系遺傳的II型糖尿病和耳聾的大譜系中線粒體tRNA(Leu) (UUR)基因的突變(Mutat1n in mitochondrial tRNA(Leu) (UUR)gene in a large pedigree with maternally transmitted type II diabetes mellitusand deafness).Nature Genet.1, 368-71)。這類另外不同子集的患者的治療典型地需要皮下注射大量的普通胰島素制劑(U-100濃度；通常0.6 mM胰島素或胰島素類似物)。這樣的大量注射可導(dǎo)致疼痛和胰島素作用的發(fā)生率和持續(xù)時(shí)間的可變性。雖然野生型胰島素的U-500制劑(以商品名Humulin? R U-500出售；Eli Lilly and C0.)可用于臨床用途，胰島素濃度從0.6 mM增加至3 mM導(dǎo)致發(fā)作的延遲和胰島素作用的延長(zhǎng)，以至于Humulin? RU-500 (或類似的這樣的產(chǎn)品)的PK/H)特性類似含有魚(yú)精蛋白-鋅的胰島素六聚體的微晶混懸液的那些；這種制劑長(zhǎng)期以來(lái)被命名為中性魚(yú)精蛋白//agadorn (NPH)。因此，皮下注射野生型胰島素的U-500制劑的膳食用途將預(yù)期降低血糖控制的效果和增加低血糖發(fā)作的風(fēng)險(xiǎn)。用于連續(xù)皮下胰島素輸注裝置(CSII ;“胰島素泵”)中的Humulin? R U-500 (或類似的這樣的產(chǎn)品)的用途將同樣被預(yù)期干擾患者基于目前或過(guò)去的血糖濃度測(cè)量控制運(yùn)算以有效調(diào)節(jié)胰島素輸注速率的能力，這導(dǎo)致血糖控制欠佳和低血糖事件的風(fēng)險(xiǎn)增加。胰島素藥理學(xué)的已完善確立的原則涉及注射的胰島素分子的聚集狀態(tài)與從貯庫(kù)吸收進(jìn)入毛細(xì)血管并因此進(jìn)入系統(tǒng)循環(huán)的時(shí)間過(guò)程的關(guān)系。一般來(lái)說(shuō)，聚集成高分子量復(fù)合物的胰島素分子越多，吸收的延長(zhǎng)就越久和胰島素的作用就越長(zhǎng)。本領(lǐng)域已知削弱其自組裝的胰島素分子中的氨基酸取代與相對(duì)于野生型人胰島素的更快吸收有關(guān)；實(shí)例由取代ProB28 — Asp (門冬胰島素(insulin asp art),以商品名Novolog?銷售的胰島素產(chǎn)品的活性成分；Novo_Nordisk, Ltd)和由配對(duì)的取代ProB28 — Lys和LysB29 — Pro (賴脯胰島素(insulin Zis/Tro),以商品名Humalog?銷售的胰島素產(chǎn)品的活性成分；Eli Lilly andC0.)提供。相反地，本領(lǐng)域已知引起其等電點(diǎn)(pi)從約pH 5至約pH 7的轉(zhuǎn)變的胰島素分子的氨基酸延伸或化學(xué)修飾導(dǎo)致皮下貯庫(kù)中修飾的胰島素的等電點(diǎn)沉淀；這樣的高分子量復(fù)合物提供作為基礎(chǔ)胰島素制劑的延長(zhǎng)吸收。實(shí)例由以商品名NovoSol Basal?銷售的胰島素產(chǎn)品(一種Novo-Nordisk的中斷產(chǎn)品,其中ThrB27被Arg取代和其中ThrB3°的C-末端羧酸酯部分被酰胺化)和甘精胰島素(insulin glargine)(以商品名Lantus?銷售的胰島本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種胰島素分子，其包含含有2?殘基延伸GluB31和GluB32的胰島素B鏈多肽，并任選包含含有取代GluA8的胰島素A鏈。
【技術(shù)特征摘要】
【國(guó)外來(lái)華專利技術(shù)】...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：MA維斯，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：卡斯西部?jī)?chǔ)備大學(xué)，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：美國(guó);US
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