具有增强的锌结合力的新型胰岛素类似物制造技术

本发明专利技术涉及具有增强的锌结合力的胰岛素类似物及其稳定的锌复合物，与人胰岛素相比，它们具有延迟的活性。本发明专利技术还涉及所述胰岛素类似物的生产方法及用途，尤其是作为药物制剂用于治疗Ⅰ型和Ⅱ型糖尿病的用途。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及具有增强的锌结合力的胰岛素类似物及其稳定的锌复合物，与人胰岛素比较，它们具有延迟作用性，本专利技术还涉及它们的制备方法和用途，尤其是用作药物制剂，治疗Ⅰ型和Ⅱ型糖尿病。全世界大约1亿2千万人患有糖尿病，其中约1千2百万人是Ⅰ型糖尿病，对这些人来说，替代所缺少的内分泌胰岛素分泌是目前唯一可行的疗法。患者需要注射胰岛素，通常每天数次，持续一生。与Ⅰ型糖尿病不同，Ⅱ型糖尿病基本上不缺少胰岛素，但是大量病例，尤其是晚期病例，使用胰岛素治疗，并适当地配以一种口服抗糖尿病药物，据认为是最佳治疗方案。健康人中，胰腺释放胰岛素与血糖浓度密切相关。血糖水平的升高，如餐后，由相应增加胰岛素的分泌量迅速补偿。空腹状态，血浆胰岛素水平回落到基础值，足以保证对胰岛素敏感型组织和器官持续供应葡萄糖，并维持夜间肝糖的低量产生。利用外源胰岛素代替内源性胰岛素分泌物，通常大多通过皮下给药方式，几乎达不到上述血糖生理调节的质量。经常会失去对血糖向上或向下的控制，这在那些非常严重的病例中可能会危及生命。另外，没有原始症状下血糖水平多年升高对健康也具有相当大危险。在美国，大量的DCCT研究(糖尿病控制及并发症试验研究组(1993)，新英格兰医学杂志329,977-986)清楚证明，血糖水平的慢性升高是引起糖尿病晚期损伤发展的主要因素。糖尿病的晚期损伤是微小血管和大血管的损伤，在一定环境下表现为视网膜病、肾病或神经病，导致失明、肾衰竭和肢端损失，并常伴有高危险性的心血管病。因此，一种完善的糖尿病治疗方案，其首要目的必须是尽可能地将血糖水平保持在生理范围内。按照强化胰岛素治疗的概念，这要靠每天大量注射快速和缓慢作用的胰岛素制剂来达到。进餐时给予快速作用制剂，以平衡饭后血糖升高，而缓慢作用基础胰岛素应保证胰岛素的基本供应，特别是在晚上，不至导致低血糖。目前可用的基础胰岛素不足以满足上述要求，特别是常用的NPH胰岛素，最大作用太强，而全程作用又太短。晚上给药时，会陷于夜间低血糖和清晨高血糖的危险。EP 0 821 006公开了具有增强的锌结合力的胰岛素类似物，结合锌后与人胰岛素相比，它具有延迟作用形式。基本上这些类似物与人胰岛素不同在于其A链的A21位氨基酸变异，并在B链的B30位加入一个His残基或一段含有1-5个His残基的长度为2-35个氨基酸残基的肽。本专利技术的目的在于进一步提供胰岛素类似物(人或动物胰岛素的类似物)，它们具有增强的锌结合力，能形成一种包含胰岛素类似物六聚体和锌的稳定复合物，并用在合适的制剂中，由于其与人胰岛素相比所具有的延迟作用形式，使改善皮下注射治疗Ⅰ型和Ⅱ型糖尿病成为可能。胰岛素类似物来自天然产生的胰岛素，即人胰岛素(见SEQ ID NO:1人胰岛素A链及SEQ ID NO:2人胰岛素B链)或动物胰岛素，通过在天然胰岛素的A链和/或B链中替换或缺失至少一个天然氨基酸残基和/或添加至少一个氨基酸残基获得。本专利技术目的通过以下方式达到1．式Ⅰ的一种胰岛素类似物或其生理可耐受盐 其中(A1-A5)为人胰岛素(参见SEQ ID NO:1)或动物胰岛素A链A1-A5位点的氨基酸残基，(A15-A19)为人胰岛素(参见SEQ ID NO:1)或动物胰岛素A链A15-A19位点的氨基酸残基，(B8-B18)为人胰岛素(参见SEQ ID NO:2)或动物胰岛素B链B8-B18位点的氨基酸残基，(B20-B29)为人胰岛素(参见SEQ ID NO:2)或动物胰岛素B链B20-B29位点的氨基酸残基，R8为Thr或Ala，R9为Ser或Gly，R10为Ile或Val，R14为Tyr、His、Asp或Glu，R21为Asn、Asp、Gly、Ser、Thr、Ala、Glu或Gln，R1为任意合乎需要的遗传上可编码的氨基酸残基、缺失或氢原子，R2为Val、Ala或Gly，R3为Asn、His、Glu或Asp，R4为Ala、Ser、Thr、Asn、Asp、Gln、Gly或Glu，R30为任意合乎需要的遗传上可编码的氨基酸残基或-OH，Z为氢原子或一段含有1-4个遗传上可编码的氨基酸残基的肽，包括1-4个His残基，附带条件是当Z为氢原子时，R1或R3为His、Glu或Asp，如果R1为中性或带负电荷氨基酸残基，R3则为His，或者附带条件是如果其中Z为氢原子，R14为His、Asp或Glu，此外附带条件是式Ⅰ的胰岛素类似物或其生理可耐受盐与人胰岛素相比，差异不是只在于式Ⅰ中R3位点，或R3和R21位点，或R3和R4位点氨基酸残基变异(参见SEQ ID NO:1及SEQ ID NO:2)。优选地，此胰岛素类似物或其生理可耐受盐是其中2．R8为Thr，R9为Ser和R10为Ile，3．R1为Phe、His、Asn、Asp或Gly，4．R30为Thr、Ala或Ser，或5．其中R21为Asn和R1为Phe。6．本专利技术优选的实施方案是一种式Ⅰ的胰岛素类似物或其生理可耐受盐，其中R2为Val，R3为Asn和R4为Gln。一种式Ⅰ的胰岛素类似物或其生理可耐受盐另外的优选方案，其区别在于R14为7．Tyr，8．His，9．Asp或10．Glu。一种式Ⅰ的胰岛素类似物或其生理可耐受盐另外的优选方案，其区别在于R30为11．Thr，12．Ala，13．Ser或14．-OH。一种式Ⅰ的胰岛素类似物或其生理可耐受盐另外的优选方案，其区别在于Z为15．His，16．His-Ala-或17．His-Ala-Ala-。根据本专利技术胰岛素类似物的实例是18．一种式Ⅰ的胰岛素类似物或其生理可耐受盐，其区别在于B链具有序列His Phe Val Asn Gln His Leu Cys Gly Ser His Leu Val Glu Ala Leu TyrLeu Val Cys Gly Glu Arg Gly Phe Phe Tyr Thr Pro Lys(SEQ ID NO:3)，例如His(B0),des(B30)人胰岛素，19．一种式Ⅰ的胰岛素类似物或其生理可耐受盐，其区别在于B链具有序列His Phe Val Asn Gln His Leu Cys Gly Ser His Leu Val Glu Ala Leu TyrLeu Val Cys Gly Glu Arg Gly Phe Phe Tyr Thr Pro Lys Thr(SEQ ID NO:4)，例如His(B0)-人胰岛素，20．一种式Ⅰ的胰岛素类似物或其生理可耐受盐，其区别在于B链具有序列His Ala Phe Val Asn Gln His Leu Cys Gly Ser His Leu Val Glu Ala LeuTyr Leu Val Cys Gly Glu Arg Gly Phe Phe Tyr Thr Pro Lys Thr(SEQ ID NO:5)，例如His(B-1),Ala(B0)人胰岛素或21．一种式Ⅰ的胰岛素类似物或其生理可耐受盐，其区别在于B链具有序列His Ala Ala Phe Val Asn Gln His Leu Cys Gly Ser His Leu Val Glu AlaLeu Tyr Leu Val Cys Gly Glu Arg Gly Phe P本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种式Ⅰ的胰岛素类似物或其生理可耐受盐， ＊＊＊ （Ⅰ） 其中 （Ａ１－Ａ５）为人胰岛素或动物胰岛素Ａ链Ａ１－Ａ５位点的氨基酸残基， （Ａ１５－Ａ１９）为人胰岛素或动物胰岛素Ａ链Ａ１５－Ａ１９位点的氨基酸残基， （Ｂ８－Ｂ１８）为人胰岛素或动物胰岛素Ｂ链Ｂ８－Ｂ１８位点的氨基酸残基， （Ｂ２０－Ｂ２９）为人胰岛素或动物胰岛素Ｂ链Ｂ２０－Ｂ２９位点的氨基酸残基， Ｒ８为Ｔｈｒ或Ａｌａ， Ｒ９为Ｓｅｒ或Ｇｌｙ， Ｒ１０为Ｉｌｅ或Ｖａｌ， Ｒ１４为Ｔｙｒ、Ｈｉｓ、Ａｓｐ或Ｇｌｕ， Ｒ２１为Ａｓｎ、Ａｓｐ、Ｇｌｙ、Ｓｅｒ、Ｔｈｒ、Ａｌａ、Ｇｌｕ或Ｇｌｎ， Ｒ１为任意所需要的遗传上可编码的氨基酸残基、缺失或为氢原子， Ｒ２为Ｖａｌ、Ａｌａ或Ｇｌｙ， Ｒ３为Ａｓｎ、Ｈｉｓ、Ｇｌｕ或Ａｓｐ， Ｒ４为Ａｌａ、Ｓｅｒ、Ｔｈｒ、Ａｓｎ、Ａｓｐ、Ｇｌｎ、Ｇｌｙ或Ｇｌｕ， Ｒ３０为任意所需要的遗传上可编码的氨基酸残基或－ＯＨ， Ｚ为氢原子或一段含有１－４个遗传上可编码的氨基酸残基的肽，包括１－４个Ｈｉｓ残基， 附带条件是当Ｚ为氢原子，Ｒ１或Ｒ３为Ｈｉｓ、Ｇｌｕ或Ａｓｐ，如果Ｒ１为中性或带负电荷氨基酸残基，Ｒ３则为Ｈｉｓ，或者附带条件是如果其中Ｚ为氢原子，则Ｒ１４为Ｈｉｓ、Ａｓｐ或Ｇｌｕ，此外附带条件是式Ⅰ的胰岛素类似物或其生理可耐受盐与人胰岛素相比，差异不是仅仅式Ⅰ中Ｒ３位点，或Ｒ３和Ｒ２１位点，或Ｒ３和Ｒ４位点氨基酸残基变异。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：J厄特尔，P哈伯曼，K杰森，G赛普克，A沃尔莫，
申请(专利权)人：阿文蒂斯药物德国有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]