[发明专利]一种Exendin-4衍生物及其固相化学合成

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有Exendin-4活性的Exendin-4衍生物及其固相化学合成，属于生物工程技术领域。

背景技术

糖尿病是威胁人类健康的三大疾病之一，发病率极高，且呈逐年上升趋势，其显著临床症状是血和尿中的葡萄糖含量超出正常范围，伴随“三多一少”即多食、多饮、多尿及消瘦。其中II型糖尿病患者占90％以上，长期以来人们主要通过磺酰脲类和双胍类等药物来治疗II型糖尿病，但这些药物副作用较大，长期使用会导致胰腺β细胞衰竭。人体内分泌的一种胰高血糖素样肽-1(GLP-1)可以在血糖较高时刺激胰岛素分泌，从而降低血糖。但GLP-1在体内会迅速被二肽基肽酶IV(DPPIV)降解失活，其半衰期不足2分钟，所以限制了其临床应用。

近年来，对GLP-1类似物Exendin-4的研究进展较快，应用于治疗糖尿病效果较好。天然Exendin-4存在于美洲一种毒蜥的唾液中，是一种含有39个氨基酸的多肽，分子量约4.186kD。Exendin-4的生理功能主要包括：(1)促进胰岛素的分泌，抑制胰高血糖素的释放，从而达到降血糖效果；(2)通过减缓胃肠道的蠕动，使食物的吸收减慢，从而降低食物中的葡萄糖在血液中出现的高峰；(3)减缓胃肠道蠕动，增加饱足感，使人食欲下降，从而减轻体重；(4)刺激胰岛细胞增殖，抑制β细胞凋亡，从而增加胰岛β细胞数量；(5)增加外周组织对胰岛素的敏感性。Exendin-4的促胰岛素分泌作用依赖于葡萄糖浓度，用于糖尿病治疗时不会引起低血糖，因而在II型糖尿病治疗方面有较好的应用前景。

目前已上市的Exenatide(酰胺化的Exendin-4)可降低II型糖尿病患者的空腹和餐后血糖，对II型糖尿病有较好的疗效。然而由于其半衰期较短(2~4小时)，需每日皮下注射两次，给患者带来极大痛苦。

国内外对Exendin-4的研究方向之一是通过对其结构进行改变或修饰，以提高产量、增加稳定性。从Exendin-4的C端缩短肽链长度可得到一系列截短型的Exendin-4多肽片段，其中部分截短型Exendin-4可保持降血糖活性并有利于满足化学合成和基因工程方法生产的要求，提高产量、降低成本；通过改变肽链中某些氨基酸的种类可得到各种Exendin-4衍生物，在保留活性基础上更易于用基因工程方法制备，有利于降低生产成本；用一个或多个聚乙二醇修饰Exendin衍生物，修饰后的Exendin衍生物具有稳定性高、半衰期长、免疫原性低的特点。

研究表明，Exendin-4的C端9肽对其活性有重要作用，故上述截短型Exendin-4与原肽相比，活性都会出现不同程度的下降；改变肽链中氨基酸种类的方法虽利于生产，但提高稳定性、延长体内药效时间的作用并不显著，如：在第14位上把Met替换成Leu、在第25位上把Trp替换成Phe得到的Exendin-4类似物与Exendin-4相比体内药效时间并未延长；采用聚乙二醇修饰Exendin衍生物的制备工艺较复杂，产物分离纯化困难，而且得率很低，不利于工业化生产。可见上述Exendin-4及其衍生物在临床应用上还是存在较大的缺陷，因此迫切需要开发体内药效时间更长的、制备工艺快速简便且便于临床使用的新型Exendin-4衍生物。

发明内容

本发明涉及的“Exendin-4”包括Exendin-4(1-39)，其序列(Seq ID No.1)如下：

His-Gly-Glu-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Leu-Ser-Lys-Gln-Met-Glu-Glu-Glu-Ala-Val-Arg-Leu-Phe-Ile-Glu-Trp-Leu-Lys-Asn-Gly-Gly-Pro-Ser-Ser-Gly-Ala-Pro-Pro-Pro-Ser。

本发明涉及的“Exendin-4”还包括Exendin-4的截短形式Exendin-4(1-30)，其序列(Seq ID No.5)如下：

His-Gly-Glu-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Leu-Ser-Lys-Gln-Met-Glu-Glu-Glu-Ala-Val-Arg-Leu-Phe-Ile-Glu-Trp-Leu-Lys-Asn-Gly-Gly。