[发明专利]胰高血糖素样多肽-1类似物及其制备方法与应用

说明书

本发明专利申请是申请号为“200510102363.7”的分案申请，原申请的申请日为“2005年12月16日”，申请号为“200510102363.7”，发明名称为“胰高血糖素样多肽-1类似物及其制备方法与应用”。

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体涉及胰高血糖素样多肽-1(GLP-1)类似物及其制备方法与应用。

背景技术

目前，2型糖尿病由于发病率提高而成为世界性的疾病。2型糖尿病的发病机理非常复杂，当前使用的治疗2型糖尿病药物有种种缺陷，最主要表现在长期使用引起患者的体重增加，而且由于药物引起的β-细胞功能作用的逐渐损失使得患病加重。大约百分之九十糖尿病患者为2型糖尿病，亦称为非胰岛素依赖性糖尿病(NIDDM)。2型糖尿病患者一般仍然分泌胰岛素，但胰岛素无法由身体细胞有效地使用，因而无法降低血糖水平。

胰高血糖素样肽1是机体正常的分泌多肽，由于对2型糖尿病的疗效显著并且能克服现有药物的缺陷而成为倍受瞩目的治疗2型糖尿病的新型药物。

胰高血糖素样肽1(GLP-1)发现于1984年，被认为是一种重要的肠降糖素(incretin)。胰高血糖素样肽1是胰高血糖素原基因的产品.胰高血糖素样肽1是在摄食时由肠道的L-细胞释放，并促进胰腺β-细胞释放胰岛素。胰高血糖素样肽1的作用不仅在于刺激胰岛素的释放，还有众多的其它功能。目前普遍认为胰高血糖素样肽1不仅控制血液葡萄糖而且通过几个其它作用控制2型糖尿病疾病的行进。

在临床上，胰高血糖素样肽1被证明在降低血液葡萄糖是非常有效的，并且可用在糖尿病的任意阶段。非常重要的发现是很少观察到低血糖的风险。其原因在于胰高血糖素样肽1不同于磺酰脲降糖药(sulfonylureas)，只刺激葡萄糖诱导的胰岛素分泌。利用天然胰高血糖素样肽1进行六周皮肤注射试验表明患者的体重也下降了。唯一已知的药物学副作用是当在使用高剂量胰高血糖素样肽1时患者有恶心和呕吐。这些不必要的副作用可由被禁止空腹使用而克服。并且，大多数临床数据表明，恶心只是短暂的，高效率的葡萄糖控制能在没有这种副作用情况下实现。因而，从临床观点看，胰高血糖素样肽1可有效地降下血液葡萄糖，较少低血糖症风险和阻止疾病发展的潜力，为治疗型2糖尿病的理想药物。

目前有两类胰高血糖素样肽1化合物在进行临床开发。一类是天然胰高血糖素样肽1。另一类是exendin-4，是一种从蜥蜴Heloderma Suspectum的毒液中分离的多肽。这两类多肽结构同源性高达53％。

人类胰高血糖素样肽1是含有37氨基酸残基的多肽，来源于在回肠末端，由胰高血糖素样肽原衍生而来。在L-细胞中，胰高血糖素样肽原被加工成胰高血糖素样肽-1(7-36)-NH₂、胰高血糖素样肽-1(7-37)和胰高血糖素样肽-2。具有功能的天然人类胰高血糖素样肽1有两种形式：胰高血糖素样肽-1(7-36)-NH₂，胰高血糖素样肽-1(7-37)。

胰高血糖素样-1(7-36)NH₂作为潜在治疗2型糖尿病药物拥有几个独特和有益的效果。但是，由于被二肽酶IV(DPP IV)迅速水解和被肾脏迅速清除，天然胰高血糖素样肽-1在体内作用的半衰期的极短，少于2分钟。有证据揭示其它水解酶，譬如中性肽链内切酶(NEP)也降解胰高血糖素样肽1。因而阻碍了利用胰高血糖素样肽-1治疗2型糖尿病研究发展。

比较而言，exendin-4对DPP-IV和NEP水解有较强抵抗性，在人体中的半衰期在DPP-IV控制后为26分钟。在Exendin-4类似物中，第八位的丙氨酸由Gly替代，尽管替换后的胰高血糖素样肽-1轻微地减弱了与受体的亲和力，但对DPP IV更稳定。根据exendin-4氨基酸序列，可以获得更多抗酶的多肽分子，但这些多肽分子也许引起免疫反应。

毋庸置疑，以胰高血糖素样肽1受体为目标的治疗的理想的方式是使用多肽化合物衍生物。因而，新药物发现将是开发一种具有半衰期长而稳定的化合物。实验结果表明，胰高血糖素样肽1肽的N-终端序列负责对胰高血糖素样肽1受体的核心部位的高亲合力结合，其C-端负责选择性与受体的N-端相结合；丙胺酸扫瞄实验显示天然胰高血糖素样肽1第7，10，12，13，15，28和29位的氨基酸对变异敏感。大量早期的研究在于瞄准设计抗蛋白酶的胰高血糖素样肽1，以利用作药物。但是，这些胰高血糖素样肽1类似物还是无法被用作为候选药物，因为它们被肾脏迅速地仍然清除。因而要求用其它形式提高多肽化合物的某种延时性。