含有胰高血糖素样肽-1和胰高血糖素的片段类似物的嵌合多肽及其用途制造技术

本发明专利技术提供一种包含胰高血糖素样肽‑1和胰高血糖素的片段类似物的嵌合多肽，所述多肽的序列如以下通式Ⅰ所示：通式Ⅰ：HX2EGTFTSDYSKYLX15X16X17AA X20X21FX23X24WLVKX29X30X31X32。本发明专利技术还提供了所述嵌合多肽的缀合物和聚合物，其中，所述聚合物是由上述嵌合多肽通过Cys残基共价连接而成或通过接头共价连接而成。本发明专利技术还提供了一种药物组合物，所述药物组合物包含上述嵌合多肽、上述嵌合多肽的缀合物、聚合物。本发明专利技术提供的嵌合多肽具有显著的降血糖作用和减轻体重作用，其药效和长效性优于阳性对照药，而且溶解性和稳定性好，更适于制剂，可用于制备糖尿病和肥胖等代谢性疾病的治疗药物。

Chimeric peptides containing glucagon like peptide -1 and glucagon fragment analogues and their uses

The present invention provides a chimeric polypeptide containing fragment analogues of glucagon like peptide 1 and glucagon, the sequence of the polypeptide, as shown in the general formula I: general formula I: HX2EGTFTSDYSKYLX15X16X17AA X20X21FX23X24WLVKX29X30X31X32. The invention also provides a conjugate and a polymer of the chimeric polypeptide, in which the polymer is covalently connected by the Cys residue through the above chimeric polypeptide or covalently connected through a joint. The invention also provides a pharmaceutical composition comprising the chimeric polypeptide, the conjugate of the chimeric polypeptide and the polymer. The chimeric polypeptide provided by the invention has significant hypoglycemic effect and weight reduction effect. Its efficacy and long efficacy are better than positive control drugs, and have good solubility and stability, more suitable for preparation, and can be used to prepare drugs for metabolic diseases such as diabetes and obesity.

【技术实现步骤摘要】
含有胰高血糖素样肽-1和胰高血糖素的片段类似物的嵌合多肽及其用途本申请要求2017年1月23日提交的名称为“含有胰高血糖素样肽-1和胰高血糖素的片段类似物的嵌合多肽及其用途”、申请号为201710050234.0的中国专利技术专利申请的优先权。
本专利技术属于医药生物
，具体涉及一种含有胰高血糖素样肽-1和胰高血糖素的片段类似物的嵌合多肽、其缀合物、聚合物，以及所述嵌合多肽、其缀合物、聚合物在制备用于预防和/或治疗糖尿病、肥胖和/或代谢综合征的药物中的用途。
技术介绍
肥胖和2型糖尿病(T2DM)是困扰现代社会的主要公共健康问题之一。肥胖及其伴随的胰岛素抵抗是2型糖尿病发病的关键因素，据调查，80-90％的2型糖尿病患者超重或肥胖(邹大进等，上海医学，2014，37(9)，729～734)。因此，有效控制血糖和体重始终是有关研究领域的焦点课题。在过去的十余年里，肠道激素尤其是作用于胰高血糖素样肽-1(GLP-1)通路的治疗药物受到业界的广泛认可。胰高血糖素样肽-1(GLP-1)是一种肠源性激素，主要由位于末端空肠、回肠和结肠的L细胞合成，在进餐反应中释放到循环系统。GLP-1(7-36，7-37)是体循环中GLP-1的主要活性形式，通过复杂的机制控制血糖，包括胰岛素和胰高血糖素的分泌，胃的排空以及外周胰岛素的调节。GLP-1(7-36，7-37)降血糖作用是葡萄糖依赖性的，可避免低血糖发生，而且具有抑制胰岛β-细胞的凋亡，促进胰岛β-细胞增生的作用，可逆转病情发展。但天然GLP-1的血浆半衰期仅为1-2分钟，从而限制了其作为药物的应用。研究表明体内的二肽激肽酶(DPPIV)特异性识别并降解GLP-1结构中受体结合活性部位N端His-Ala二肽片段，而使其快速失活，同时其他蛋白水解酶如内肽酶等也参与肾脏滤过清除过程。基于人源GLP-1进行的药物研发基本是通过结构改造以提高代谢稳定性，延长血浆半衰期为目的，公开的专利技术可归结为：1)针对酶降解关键位点的结构改造(如中国专利申请CN00806548.9、CN99814187.9、CN200410017667.9等所公开的)；2)母体肽链共价偶联脂肪酰基团，提高与血浆蛋白结合力以避免体内快速清除(如中国专利CN201210513145.2、CN200810124641.2、CN20118000352.1等所公开的)；3)蛋白偶联/融合技术；4)PEG修饰等。分子量小于5000道尔顿的多肽从体内的主要消除途径为肾小球滤过作用，因此通过修饰以增加分子量和体积是延长GLP-1受体激动剂类多肽药物延长体内半衰期的主要技术手段。而采取这些结构修饰措施时高活性母体多肽的修饰物更具成药性优势。前胰高血糖素来源的胰高血糖素(GC)、GLP-1、GLP-2等肠道激素的受体均是G蛋白偶联受体，而这些配体都是以α-螺旋结构的形式与受体结合。研究表明，α-螺旋结构的倾向与hGLP-1R的结合能力呈正相关(Biochemistry,46,5830-5840)，因此，除了结构中受体激动必要片段之外，支持其与受体结合的α-螺旋结构片段也是影响配体多肽生物活性强度的重要因素。人源GLP-1结构包括N-端不规则卷曲的7-13片段以及由柔性的Gly22连接的不连续的两段α-螺旋结构(13-20,24-36)。Exenatide(Exendin-4)是最早上市的GLP-1受体激动剂，是来源于美洲毒蜥蜴唾液的多肽，因其结构中连续的α螺旋的片段(11-27)以及有利于形成和稳定α螺旋的C-端，相较人源的GLP-1具有更强的受体激动活性(Biochemistry,46,5830-5840)。无论是短效产品还是每周给药1次的长效制剂，用药剂量都小于基于人源GLP-1序列的改构品种，如利拉鲁肽(0.8-1.8mgvs15μgExenatide)。但Exenatide与人源GLP-1只有53％的序列同源性而具有免疫原性，在给药30周后会使41％的受试病人体内出现抗体(DiabetsCare,2004,27,2628-2635)。胰高血糖素(GC)是由对应于前胰高血糖素(pro-glucagon)的33至61位的氨基酸组成的含29个氨基酸的衍生肽，其氨基酸序列为：HSQGTFTSDYSKYLDSRRAQDFVQWLMNT。GC三聚体晶体的X-射线衍射结构研究表明，其序列中10-25片段呈连续的α-螺旋二级结构(Nature1975,257,751-757)。然而，当前基于人源GLP-1研发的药物在活性、稳定性以及免疫原性等方面均有待于改善。
技术实现思路
基于现有技术的不足，本专利技术人意外地发现，以GC结构中的特定片段替换GLP-1序列的特定片段，并进行特定的氨基酸置换获得的嵌合多肽具有选择性GLP-1受体激动活性，其活性强于内源性GLP-1，而且还显示了良好的降血糖作用和酶代谢稳定性，可以作为用于有效控制血糖和减轻体重的更具有开发潜力的治疗剂。因此，本专利技术的目的是提供一种胰高血糖素样肽-1和胰高血糖素片段类似物的嵌合多肽、其缀合物、聚合物。本专利技术的嵌合多肽是选择性GLP-1受体激动剂，其活性强于内源性GLP-1，具有更好的代谢稳定性，从而更适合长效化修饰，而且本专利技术提供的嵌合多肽的序列组成与内源性GLP-1和GC具有高度同源性(＞80％)，可以减少免疫原性，更具应用潜力。一方面，本专利技术提供一种包含胰高血糖素样肽-1和胰高血糖素的片段类似物的嵌合多肽，其中，所述嵌合多肽的序列如以下通式Ⅰ所示：通式Ⅰ：HX2EGTFTSDYSKYLX15X16X17AAX20X21FX23X24WLVKX29X30X31X32其中：X2为D-Ala、Gly或Aib(2-氨基异丁酸)；X15为Asp或Glu；X16为Glu或Aib；X17为Arg或Gln；X20为Gln或Lys；X21为Glu或Asp；X23为Ile或Val；X24为Ala，Gln或Cys；X29为Gly或Aib；X30为Arg或Cys；X31为Gly、Cys、-NH2或不存在；X32为Cys、-NH2或不存在；并且，在通式Ⅰ所示的序列中，有且只有一个Cys残基；当通式Ⅰ所示的序列含Aib残基时，X2、X16和X29三个位点中只有一个位点为Aib。优选地，在通式Ⅰ所示的序列中，X2为D-Ala或Aib，且X16为Glu或Aib；更优选地，在通式Ⅰ所示的序列中，X2为Aib，且X16为Glu；优选地，所述嵌合多肽的序列如SEQIDNO:1-42中任一条所示；进一步优选地，所述嵌合多肽的序列如SEQIDNO:16-36中任一条所示；另一方面，本专利技术提供了所述嵌合多肽的缀合物，优选地，所述缀合物为所述嵌合多肽的聚乙二醇修饰物，在所述嵌合多肽的Cys残基的侧链上共价连接聚乙二醇；更优选地，所述聚乙二醇的平均分子量为5-50KD；更优选地为20-45KD；优选地，所述聚乙二醇为直链或支链聚乙二醇；更优选地，所述聚乙二醇为分子量40-45KDa的支链型聚乙二醇。另一方面，本专利技术还提供了所述嵌合多肽的聚合物，优选地，所述聚合物为所述嵌合多肽的二聚体，所述二聚体是所述嵌合多肽通过Cys残基共价连接而成或通过接头共价连接而成；优选地，所述二聚体通过连有双官能胺交联基团的接头本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种包含胰高血糖素样肽‑1和胰高血糖素的片段类似物的嵌合多肽，其特征在于，所述嵌合多肽的序列如以下通式Ⅰ所示：通式Ⅰ：HX2EGTFTSDYSKYLX15X16X17AAX20X21FX23X24WLVKX29X30X31X32其中：X2为D‑Ala、Gly或Aib(2‑氨基异丁酸)；X15为Asp或Glu；X16为Glu或Aib；X17为Arg或Gln；X20为Gln或Lys；X21为Glu或Asp；X23为Ile或Val；X24为Ala，Gln或Cys；X29为Gly或Aib；X30为Arg或Cys；X31为Gly、Cys、‑NH2或不存在；X32为Cys、‑NH2或不存在；并且，在通式Ⅰ所示的序列中，有且只有一个Cys残基；当通式Ⅰ所示的序列含Aib残基时，X2、X16和X29三个位点中只有一个位点为Aib。

【技术特征摘要】
2017.01.23 CN 20171005023401.一种包含胰高血糖素样肽-1和胰高血糖素的片段类似物的嵌合多肽，其特征在于，所述嵌合多肽的序列如以下通式Ⅰ所示：通式Ⅰ：HX2EGTFTSDYSKYLX15X16X17AAX20X21FX23X24WLVKX29X30X31X32其中：X2为D-Ala、Gly或Aib(2-氨基异丁酸)；X15为Asp或Glu；X16为Glu或Aib；X17为Arg或Gln；X20为Gln或Lys；X21为Glu或Asp；X23为Ile或Val；X24为Ala，Gln或Cys；X29为Gly或Aib；X30为Arg或Cys；X31为Gly、Cys、-NH2或不存在；X32为Cys、-NH2或不存在；并且，在通式Ⅰ所示的序列中，有且只有一个Cys残基；当通式Ⅰ所示的序列含Aib残基时，X2、X16和X29三个位点中只有一个位点为Aib。2.如权利要求1所述的嵌合多肽，其特征在于，在通式Ⅰ所示的序列中，X2为D-Ala或Aib，且X16为Glu或Aib；优选地，在通式Ⅰ所示的序列中，X2为Aib，且X16为Glu。3.如权利要求1或2所述的嵌合多肽，其特征在于，所述嵌合多肽的序列如SEQIDNO:1-42中任一条所示；优选地，所述嵌合多肽的序列如SEQIDNO:16-36中任一条所示。4.如权利要求1-3中任一项所述的嵌合多肽的缀合物，其特征在于，所述缀合物为所述嵌合多肽的聚乙二醇修饰物，在所述嵌合多肽的Cys残基的侧链上共价连接聚乙二醇。5.如权利要求4所述的缀合物，其特征在于，所述聚乙二醇的平均分子量为5-50KD，优选地为20-45KD；更优选地为40-45KD；更优选地，所述聚乙二醇为直链或支链聚乙二醇；更进一步优选地，所述聚乙二醇为平均分子量40-45KD的支链聚乙二醇。6.如权利要求1-3中任一项所述的嵌...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩英梅，赵娜夏，王玉丽，夏广萍，刘冰妮，孔维苓，石玉，
申请(专利权)人：天津药物研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12