[发明专利]具有超延迟时效特征的新型胰岛素衍生物

说明书

本发明涉及具有基础时效特征的新型胰岛素类似物、其制备及用途。

糖尿病发病率近些年逐年增高，几近流行的程度。该病能严重缩短预期寿命。糖尿病患者必须频繁补充外源胰岛素。优化胰岛素治疗是合情理的。现在可获得具有特定药理性质的不同胰岛素。实际上，根据作用持续时间，不同胰岛素可区分为短效胰岛素、速效胰岛素、长效胰岛素和混合型胰岛素。长效胰岛素也称为慢效胰岛素(slow insulin)、贮库型胰岛素(depot insulin)或基础胰岛素(basal insulin)。在许多这些胰岛素产品中的活性成分是所谓的胰岛素类似物，其通过取代、删除和/或添加一个或更多个氨基酸而从人胰岛素制得。术语“胰岛素类似物”和“胰岛素”在此处具有相同的意思。

强化的胰岛素治疗策略试图通过针对稳定控制血糖水平而降低健康风险，该稳定控制血糖水平通过早期施予基础胰岛素而实现。现有的一个基础胰岛素例子是药物(活性成分：甘精胰岛素＝Gly(A21)，Arg(B31)，Arg(B32)人胰岛素)。开发新型的改良型基础胰岛素的一般目标是将低血糖事件降至最低。关于这一点，理想的基础胰岛素是在每一位患者中可靠地作用至少24小时的胰岛素。理想的胰岛素效力应延迟开始且时效特征应尽可能平缓，以使短暂的低血糖症风险明显降到最低并甚至可在未提前进食的情况下施予胰岛素。当胰岛素效力以相同水平持续尽可能长时间时基础胰岛素供应良好，即身体得到了恒定量的胰岛素供应。因此低血糖事件风险得以降低并将患者特异的差异和日期特异的差异降至最低。因此，理想基础胰岛素的药物动力学谱的特征是作用延迟开始且作用延迟，即作用长效且均一。

然而，尽管已经获得了治疗上的优点，截至目前公开的慢效胰岛素均未显示出理想基础胰岛素的药物动力学性质。目标胰岛素的时效特征应尽量平缓且长效，以使患者的低血糖事件风险和日期依赖的差异风险进一步降低并使作用时间进一步延长，以便在某些环境下不必再每日施予胰岛素。这可简化糖尿病患者的治疗，特别是均不再能自己注射胰岛素的老年糖尿病患者和需要照料的糖尿病患者，因此也将具有重大的经济利益。此外，这样的基础胰岛素也有利于早期II型糖尿病。临床医师报道，许多人对注射存在恐惧感从而不能及时开始进行胰岛素治疗。结果不能很好的控制血糖，导致后期的胰岛素后遗症。基础胰岛素减少了注射给与的胰岛素剂量数，使胰岛素治疗更为患者所接受。

Kohn等(peptides 28(2007)935-948)描述了如何能通过制备胰岛素类似物优化胰岛素药效动力学的做法，与人胰岛素的等电点(pI＝5.6)相比，通过在B链末端或A链和B链的N末端添加赖氨酸或精氨酸，所述胰岛素类似物的等电点向碱性方向移动，因此降低了在生理条件下的溶解度并使时效特征得以延长。关于这一点，Kohn等人文中的化合物18(Arg(A0)，Gly(A21)，Arg(B31)，Arg(B32)人胰岛素(实验测定的pI＝7.3；计算的pI＝7.58)被描述为上下文中理想的最佳化合物。因此，Kohn等把设计新型胰岛素类似物的主要目标理解为将带正电荷的氨基酸添加到人胰岛素的氨基酸序列，以将等电点从pI＝5.6增加到中性范围。

该新型胰岛素类似物的设计目标与用酸性氨基酸取代人胰岛素的中性氨基酸和/或添加酸性氨基酸的做法相反，因为这样的取代和/或添加至少部分抵消了引入带正电荷的氨基酸的效果。然而，现在惊奇地发现，用胰岛素类似物获得了所描述的目标基础时效特征，所述胰岛素类似物的特征为：

·B链末端由如赖氨酰胺或精氨酰胺(argininamide)的酰胺化碱性氨基酸残基组成，及，

·胰岛素A链N末端氨基酸残基是赖氨酸或精氨酸残基，及

·A8氨基酸位置被组氨酸残基占据，及

·A21氨基酸位置被甘氨酸残基占据，即在B链末端的酰胺化碱性氨基酸残基上，末端氨基酸的羧基以其酰胺化形式存在，及

·在A5、A15、A18、B-1、B0、B1、B2、B3和B4位置上用酸性氨基酸替换了两个中性氨基酸，添加了两个带负电荷的氨基酸残基或一个所述替换和一个所述添加。