长效胰岛素及其用途制造技术

本发明专利技术涉及为了延长胰岛素的血液半衰期的目的具有降低的胰岛素受体结合亲和力的胰岛素类似物及利用它的长效胰岛素，缀合物，及制备长效胰岛素的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及为了延长胰岛素的血液半衰期的目的具有降低的胰岛素受体结合亲和力的胰岛素类似物及利用它的长效胰岛素。
技术介绍
一般而言，胰岛素是一种由人体的胰分泌的激素，它调节血液葡萄糖水平，而且在维持正常血液葡萄糖水平同时将血液中的过剩葡萄糖携带至细胞为细胞提供能量中发挥作用。然而，在糖尿病患者中，由于缺少胰岛素，对胰岛素的抗性，和β细胞功能丧失，胰岛素没有正确发挥功能，因而血液中的葡萄糖不能作为能量来源得以利用，血液葡萄糖水平升高，引起高血糖。最终，发生尿排泄，促成发生各种并发症。因此，胰岛素疗法对于具有异常胰岛素分泌(I型)或胰岛素抗性(II型)的患者是必需的，而且通过胰岛素施用能正常调节血液葡萄糖水平。然而，像其它蛋白质和肽激素一样，胰岛素具有很短的体内半衰期，因而具有反复施用的缺点。此类频繁施用对患者引起严重的疼痛和不适。出于这个原因，为了通过延长蛋白质的体内半衰期及降低施用频率来改善生活质量，已经关于蛋白质配制剂和化学缀合(脂肪酸缀合物，聚乙烯聚合物缀合物)进行了许多研究。商品化的长效胰岛素包括由Sanofi Aventis制造的甘精胰岛素(lantus，持续约20小时至22小时)，和由Novo Nordisk制造的地特胰岛素(levemir，持续约18小时至22小时)和tresiba(德谷胰岛素，持续约40小时)。这些长效胰岛素配制剂不产生血液胰岛素浓度峰，因而它们适合作为基础胰岛素。然而，因为这些配制剂不具有足够长的半衰期，所以仍然存在每天注射一次或两次的缺点。因而，在实现显著降低施用频率以改善需要长期施用的糖尿病患者的便利的预定目标方面存在限制。Authier F et al.,Biochem J.1998Jun 1；332(Pt 2):421-30；Duckworth WC et al.,Endocr Rev.1998Oct；19(5):608-24和Valera Mora ME et al.,J Am Coll Nutr.2003Dec；22(6):487-93；等报告了体内胰岛素清除过程。根据报告，50％或更多的胰岛素在肾中去除，其余在诸如肌肉，脂肪，肝，等靶部位中经受体介导的清除(RMC)过程去除。在这点上，Lin S et al.,J Pharmacol Exp Ther,1998,286(2):959-66；Brange J et al.,Diabetes Care.1990Sep；13(9):923-54；和Ribel U et al.,Diabetes,1990,39:1033-9；等报告了降低体外活性以避免胰岛素的RMC，由此提高血液中的胰岛素水平。在这些情况下，本专利技术人做出了很多努力来延长胰岛素的血液半衰期。结果，他们发现了具有降低的胰岛素受体结合亲和力的胰岛素类似物，而且还确认了含有该胰岛素类似物的能够延长胰岛素的半衰期，提高胰岛素的生物利用度，和维持胰岛素的持久活性的配制剂也能延长胰岛素的血液半衰期，由此完成本专利技术。专利技术概述技术问题本专利技术的一个目的是提供一种新颖的胰岛素类似物及其长效配制剂，该胰岛素类似物为了延长胰岛素的体内半衰期的目的具有降低的胰岛素受体结合亲和力。具体而言，本专利技术的一个目的是提供一种胰岛素类似物，其具有与天然胰岛素相比降低的胰岛素受体结合亲和力。本专利技术的另一个目的是提供一种编码该胰岛素类似物的多核苷酸，一种包含该多核苷酸的表达载体，和一种包含该表达载体的转化体。本专利技术的仍有另一个目的是提供一种长效胰岛素，其中能够延长半衰期的生物相容性物质连接至胰岛素类似物。本专利技术的仍有另一个目的是提供一种用于制备长效胰岛素的方法，其包括：(a)分别制备(i)胰岛素类似物和(ii)选自下组的生物相容性物质：聚乙二醇，脂肪酸，胆固醇，清蛋白及其片段，清蛋白结合物质，特定氨基酸序列的重复单元的多聚体，抗体，抗体片段，FcRn结合物质，体内结缔组织或其衍生物，核苷酸，纤连蛋白，运铁蛋白，糖，和聚合物；并(b)将胰岛素类似物连接至生物相容性物质。本专利技术的仍有另一个目的是提供下文化学式1的缀合物。[化学式1]X-La-F；其中X为具有与天然胰岛素相比降低的胰岛素受体结合亲和力的胰岛素类似物，L为接头，a为0或自然数，前提是当a为2或更高时每个L彼此独立，且F为能够延长胰岛素类似物的体内半衰期的物质。本专利技术的仍有另一个目的是提供一种长效胰岛素配制剂，其包含该缀合物，具有改善的体内持久性和稳定性。本专利技术的仍有另一个目的是提供一种长效胰岛素配制剂，其包含该缀合物，用于治疗糖尿病。本专利技术的仍有另一个目的是提供一种用于治疗胰岛素相关疾病的方法，其包括对有此需要的受试者施用该胰岛素类似物或该胰岛素类似物缀合物。技术方案为了实现上述目的，在一个方面，本专利技术提供一种胰岛素类似物，其具有与天然胰岛素相比降低的胰岛素受体结合亲和力。在本专利技术的一个例示性实施方案中，该胰岛素类似物具有与天然胰岛素相比延长10％或更高的半衰期。在本专利技术的另一个例示性实施方案中，该胰岛素类似物在天然胰岛素的至少一个氨基酸中具有突变或删除。在本专利技术的仍有另一个例示性实施方案中，该胰岛素类似物特征在于胰岛素B链位置1至3，5，8，10，12，16，和23至30处和胰岛素A链位置1，2，5，8，10，12，14，16至19，和21处的一个或多个氨基酸是用其它氨基酸替代或删除的。在本专利技术的仍有另一个例示性实施方案中，该胰岛素类似物特征在于胰岛素B链位置8和23至25处和胰岛素A链位置1，2，14，和19处的一个或多个氨基酸是用其它氨基酸替代的。在本专利技术的仍有另一个例示性实施方案中，替代所用氨基酸选自下组：丙氨酸，谷氨酸，天冬酰胺，异亮氨酸，缬氨酸，谷氨酰胺，甘氨酸，赖氨酸，组氨酸，半胱氨酸，苯丙氨酸，色氨酸，脯氨酸，丝氨酸，苏氨酸，和天冬氨酸。在本专利技术的仍有另一个例示性实施方案中，由于天然胰岛素A链或B链的至少一个氨基酸中的删除，该胰岛素类似物具有降低的胰岛素受体结合亲和力。在本专利技术的仍有另一个例示性实施方案中，该胰岛素类似物包括下文式1代表的SEQ ID NO：37的A链和下文式2代表的SEQ ID NO：38的B链：[式1]Xaa1-Xaa2-Val-Glu-Gln-Cys-Cys-Thr-Ser-Ile-Cys-Ser-Leu-Xaa3-Gln-Leu-Glu-Asn-Xaa4-Cys-Asn(SEQ ID NO：37)在上文式1中，Xaa1为甘氨酸或丙氨酸，Xaa2为异亮氨酸或丙氨酸，Xaa3为酪氨酸，谷氨酸，或天冬酰胺，且Xaa4为酪氨酸或丙氨酸。[式2]Phe-Val-Asn-Gln-His-Leu-Cys-Xaa5-Ser-His-Leu-Val-Glu-Ala-Leu-Tyr-Leu-Val-Cys-Gly-Glu-Arg-Xaa6-Xaa7-Xaa8-Tyr-Thr-Pro-Lys-Thr(SEQ ID NO：38)在上文式2中，Xaa5为甘氨酸或丙氨酸，Xaa6为甘氨酸或丙氨酸，Xaa7为苯丙氨酸或丙氨酸，且Xaa8为苯丙氨酸或丙氨酸。在本专利技术的仍有另一个例示性实施方案中，该胰岛素类似物包括：(i)A链，其中，在式1中，Xaa1为丙氨酸，Xaa2为异亮氨酸，Xaa3为酪氨酸，且Xaa4本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种胰岛素类似物，其具有与天然胰岛素相比降低的胰岛素受体结合亲和力。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.01.20 KR 10-2014-00069381.一种胰岛素类似物，其具有与天然胰岛素相比降低的胰岛素受体结合亲和力。2.权利要求1的胰岛素类似物，其中该胰岛素类似物具有与天然胰岛素相比延长10％或更高的半衰期。3.权利要求1的胰岛素类似物，其中该胰岛素类似物在天然胰岛素的至少一个氨基酸中具有突变或删除。4.权利要求3的胰岛素类似物，其中胰岛素B链位置1至3，5，8，10，12，16，和23至30处和胰岛素A链位置1，2，5，8，10，12，14，16至19，和21处的一个或多个氨基酸是用其它氨基酸替代的或删除的。5.权利要求4的胰岛素类似物，其中胰岛素B链位置8和23至25处和胰岛素A链位置1，2，14，和19处的一个或多个氨基酸是用其它氨基酸替代的。6.权利要求4的胰岛素类似物，其中替代所用氨基酸选自下组：丙氨酸，谷氨酸，天冬酰胺，异亮氨酸，缬氨酸，谷氨酰胺，甘氨酸，赖氨酸，组氨酸，半胱氨酸，苯丙氨酸，色氨酸，脯氨酸，丝氨酸，苏氨酸，和天冬氨酸。7.权利要求4的胰岛素类似物，其中由于天然胰岛素A链或B链至少一个氨基酸中的删除，该胰岛素类似物具有降低的胰岛素受体结合亲和力。8.权利要求1的胰岛素类似物，其中该胰岛素类似物包括下文式1代表的SEQ ID NO:37的A链和下文式2代表的SEQ ID NO:38的B链：[式1]Xaa1-Xaa2-Val-Glu-Gln-Cys-Cys-Thr-Ser-Ile-Cys-Ser-Leu-Xaa3-Gln-Leu-Glu-Asn-Xaa4-Cys-Asn(SEQ ID NO:37)其中：Xaa1为甘氨酸或丙氨酸，Xaa2为异亮氨酸或丙氨酸，Xaa3为酪氨酸，谷氨酸，或天冬酰胺，且Xaa4为酪氨酸或丙氨酸；且[式2]Phe-Val-Asn-Gln-His-Leu-Cys-Xaa5-Ser-His-Leu-Val-Glu-Ala-Leu-Tyr-Leu-Val-Cys-Gly-Glu-Arg-Xaa6-Xaa7-Xaa8-Tyr-Thr-Pro-Lys-Thr(SEQ ID NO：38)其中：Xaa5为甘氨酸或丙氨酸，Xaa6为甘氨酸或丙氨酸，Xaa7为苯丙氨酸或丙氨酸，且Xaa8为苯丙氨酸或丙氨酸。9.权利要求8的胰岛素类似物，其中该胰岛素类似物包含：(i)A链，其中，在式1中，Xaa1为丙氨酸，Xaa2为异亮氨酸，Xaa3为酪氨酸，且Xaa4为酪氨酸；和B链，其中，在式2中，Xaa5为甘氨酸，Xaa6为甘氨酸，Xaa7为苯丙氨酸，且Xaa8为苯丙氨酸；(ii)A链，其中，在式1中，Xaa1为甘氨酸，Xaa2为丙氨酸，Xaa3为酪氨酸，且Xaa4为酪氨酸；和B链，其中，在式2中，Xaa5为甘氨酸，Xaa6为甘氨酸，Xaa7为苯丙氨酸，且Xaa8为苯丙氨酸；(iii)A链，其中，在式1中，Xaa1为甘氨酸，Xaa2为异亮氨酸，Xaa3为谷氨酸或天冬酰胺，且Xaa4为酪氨酸；和B链，其中，在式2中，Xaa5为甘氨酸，Xaa6为甘氨酸，Xaa7为苯丙氨酸，且Xaa8为苯丙氨酸；(iv)A链，其中，在式1中，Xaa1为甘氨酸，Xaa2为异亮氨酸，Xaa3为酪氨酸，且Xaa4为丙氨酸；和B链，其中，在式2中，Xaa5为甘氨酸，Xaa6为甘氨酸，Xaa7为苯丙氨酸，且Xaa8为苯丙氨酸；(v)A链，其中，在式1中，Xaa1为甘氨酸，Xaa2为异亮氨酸，Xaa3为酪氨酸，且Xaa4为酪氨酸；和B链，其中，在式2中，Xaa5为丙氨酸，Xaa6为甘氨酸，Xaa7为苯丙氨酸，且Xaa8为苯丙氨酸；(vi)A链，其中，在式1中，Xaa1为甘氨酸，Xaa2为异亮氨酸，Xaa3为酪氨酸，且Xaa4为酪氨酸；和B链，其中，在式2中，Xaa5为甘氨酸，Xaa6为丙氨酸，Xaa7为苯丙氨酸，且Xaa8为苯丙氨酸；(vii)A链，其中，在式1中，Xaa1为甘氨酸，Xaa2为异亮氨酸，Xaa3为酪氨酸，且Xaa4为酪氨酸；和B链，其中，在式2中，Xaa5为甘氨酸，Xaa6为甘氨酸，Xaa7为丙氨酸，且Xaa8为苯丙氨酸；或(viii)A链，其中，在式1中，Xaa1为甘氨酸，Xaa2为异亮氨酸，Xaa3为酪氨酸，且Xaa4为酪氨酸；和B链，其中，在式2中，Xaa5为甘氨酸，Xaa...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑圣烨，黄祥渊，吴宜林，朴晟喜，金贤煜，林昌基，权世昌，
申请(专利权)人：韩美药品株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR