[发明专利]一类长效化胰高血糖素样肽-1(GLP-1)类似物及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一类长效化胰高血糖素样肽-1(GLP-1)类似物及其应用。

背景技术

糖尿病是继肿瘤、心血管疾病之后第三大严重威胁人类健康的慢性非传染性疾病。目前，全球约有3亿糖尿病患者，预计到2025年将增加至5亿。2010年，中国有9200万糖尿病患者，中国已经成为仅次于印度的糖尿病第二大国，其中2型糖尿病约占糖尿病患者总人数的90％。现在治疗2型糖尿病最有效的方法是注射胰岛素。在临床上采用胰岛素强化治疗的方法来延缓糖尿病进程，胰岛素治疗在降低血糖的同时可以一定程度上逆转胰岛β-细胞功能损害。但是使用胰岛素会出现低血糖的危险。受到剂量大小、注射部位、注射途径、个体差异或注射后未进食等因素的影响，如果使用胰岛素稍有不慎，就会出现严重的低血糖副作用。

胰高血糖素样肽-1(GLP-1)是一种葡萄糖依赖性肠降血糖多肽激素，GLP-1刺激胰岛素分泌而不出现低血糖，这种葡萄糖依赖性的促胰岛素分泌特性，避免了糖尿病治疗中常存在的产生低血糖症的危险，这些生理功能使开发GLP-1作为一种2型糖尿病治疗药物具有广阔的前景。

胰高血糖素样肽-1(GLP-1)主要由末端空肠、回肠和结肠的L细胞所分泌的葡萄糖依赖性肠降血糖多肽激素，在体内有多种存在形式。胰高血糖素原基因位于2号染色体长臂，由6个外显子和5个内含子组成，在胰腺和肠道L细胞内表达，生成由160个氨基酸组成的胰高血糖素原(proglucagon，PG)。胰高血糖素原在胰腺和肠道中裂解后转化的产物不同。PG在肠道中主要裂解为：肠高血糖素(Glicentin：PG1～69)，肠高血糖素分子继续裂解为GRPP(PG1～30)和胃泌酸调节素(Oxyntomodulin：PG33～69)；插入肽-2(IP-2：PG111～123)；胰高血糖素样肽-2(GLP-2：PG126～158)；和GLP-1(1～37)-OH(PG 72～108)。GLP-1(1～37)-OH是无活性的肽链，需酶解切除N端6肽，成为具有生理活性的GLP-1(7～37)-OH，其C末端甘氨酸可以作为酰胺化酶的底物，因此GLP-1(7～37)-OH的C末端酰胺化后即生成具有高度活性的GLP-1(7～36)-NH₂，氨基酸序列是HAEGTFTSDVSSYLEGQAAKEFIAWLVKGR-NH₂；GLP-1(7～37)-OH的氨基酸序列是HAEGTFTSDVSSLEGQAAKEFIAWLVKGRG-COOH。GLP-1(7～36)-NH₂是人体内GLP-1主要的天然形式，约占80％，其促进胰岛素分泌的作用在GLP-1肽中最强。另外GLP-1(7～37)-OH约占20％，两者具有相同的生理功能。

GLP-1通过作用于胰岛β-细胞膜上的受体GLP-1受体(GLP-1R)，促进胰岛素的分泌。GLP-1R在胰腺β-细胞膜上高度表达，是由463个氨基酸组成，属于七次跨膜的G-蛋白偶联受体家族，与GLP-1高度特异性结合。GLP-1与其受体结合后可以增加胰岛细胞腺苷酸环化酶的活性，刺激细胞内的第二信使cAMP的增加，导致细胞膜K⁺通道关闭，细胞去极化，诱发电压依赖性的Ca²⁺通道开放，细胞外Ca²⁺内流，细胞浆Ca²⁺浓度升高触发胰岛素的释放。此外cAMP水平升高，又激活cAMP依赖的蛋白激酶A和磷酸化酶，进而刺激β-细胞胰岛素基因的转录和翻译，刺激β-细胞的增值和分化。

胰高血糖素样肽-1(GLP-1)具有多种生物学效应。如下：

1、具有血糖依赖性的肠促胰岛素分泌作用；

2、阻止胰腺β-细胞退化，刺激β-细胞的增值和分化；

3、诱导前胰岛素基因的转录，促进前胰岛素的生物合成；

4、增加胰岛素的敏感性；

5、增加生长抑素分泌，抑制胰高血糖素的产生(此作用也是血糖依赖性)；

6、抑制胃酸分泌，延迟胃排空；

7、通过作用于丘脑下部的中枢抑制食欲，降低食物摄取量等作用。