[发明专利]高活性艾塞那肽类似物及其医药应用

说明书

技术领域

本发明属生物医药领域，具体涉及一类艾塞那肽(Exendin-4)类似物以及医药应用。

技术背景

糖尿病(diabetesmellitus，DM)是由于体内胰岛素分泌不足或合成受阻导致内分泌代谢紊乱而引起血糖升高的一种复杂的代谢性疾病，主要分为1型糖尿病(type1diabetesmellitus,T1DM)、2型糖尿病(type2diabetesmellitus,T2DM)以及其他类型的糖尿病。据统计，2型糖尿病所占比例较大，约占糖尿病患者总数的90％以上，其发病期多在35-40岁以后，发病后期会出现较严重的并发症。目前，糖尿病的治疗主要集中在以降低血糖浓度，减少并发症的发生等为目的，治疗方法主要是药物治疗。治疗2型糖尿病的药物主要有磺酰脲类、双胍类、α葡萄糖激酶抑制剂、抗IL-1β抗体和肠促胰岛素类药物，其中肠促胰岛素类药物具有多方面降糖功能而作为新型糖尿病治疗药物备受关注，根据作用机制可分为二肽基肽酶IV(dipeptidylpeptidase4,DPP-4)抑制剂和胰高血糖素样肽(glucagon-likepeptide-1,GLP-1)受体激动剂两类。研究表明，这两类药物除具有降血糖、极少导致低血糖、安全性和耐受性较好等优点外，还对消化、中枢神经、心血管等多系统发挥保护作用。

胰高血糖素样肽-1(Glucagon-likePeptide-1，GLP-1)由小肠Langerhans细胞合成分泌，与GLP-1受体结合后能够随着血糖的升高而促进胰岛素的生物合成，刺激胰岛β细胞分泌胰岛素，抑制胰高血糖素的分泌，增强组织对胰岛素的敏感性，从而降低血糖浓度，对糖尿病具有良好的治疗效果。但GLP-1分泌入血后极易被二肽基肽酶IV(dipeptidylpeptidase4，DPP-4)降解，半衰期只有1-2min。DPP-4是一种丝氨酸蛋白酶，可特异性切割GLP-1N端二肽使其失活。

艾塞那肽(Exendin-4)是从北美洲西北部钝尾毒蜥(Helodermasuspectum)唾液中分离得到的一种GLP-1受体激动剂，由39个氨基酸组成(氨基酸序列如SEQ.IDNO:1所示)，与GLP-1氨基酸序列具有约53％的同源性，其N端同源性达到80％。研究发现艾塞那肽与GLP-1相似也能结合和激活胰岛β细胞上的GLP-1受体，并刺激葡萄糖依赖性的胰岛素分泌。艾塞那肽已于2005年4月由美国Amylin与EliLilly公司开发上市，并于2009年8月在中国上市，临床上与磺酰脲类药物、二甲双胍或噻唑烷二酮类药物合用，控制2型糖尿病患者血糖浓度，目前已成为治疗2型糖尿病的一线治疗药物。艾塞那肽在体内具有良好的安全性和耐受性，极少导致低血糖现象。此外，由于艾塞那肽对二肽基肽酶IV不敏感，与GLP-1相比，其体内半衰期显著增长，达到3.3～4小时(DrugsToday(Barc)41(2005)563-578.；AmJHealthSystPharm62(2005)173-181.)。

艾塞那肽是一种异源的GLP-1受体激动剂，其结构以及与GLP-1受体间的相互作用关系已研究得比较清楚(BrJPharmacol166(2012)27-41)。因此，基于艾塞那肽与GLP-1受体之间的相互作用关系，就有可能设计并获得药理活性更优的GPL-1受体激动剂药物。

发明内容

本发明基于艾塞那肽与胰岛β细胞GLP-1受体之间的结构关系，依据计算机辅助药物设计原理，通过对艾塞那肽的关键位点进行突变，获得了与GLP-1受体结合力更强且刺激胰岛素分泌活性更高的艾塞那肽类似物。

本发明具体技术方案如下：

一类艾塞那肽类似物，在野生型艾塞那肽(Exendin-4，EX-WT)氨基酸序列的第16、21、29位中的一个或多个位点的氨基酸发生突变，其中，艾塞那肽第16位的Glu突变为Trp、Leu、Ile或Val；艾塞那肽第21位的Leu突变为Arg、Lys或His；艾塞那肽第29位Gly突变为Trp、Leu、Ile或Phe。

艾塞那肽(Exendin-4)是从北美洲西北部钝尾毒蜥(Helodermasuspectum)唾液中分离得到的一种GLP-1受体激动剂，由39个氨基酸组成，氨基酸序列如下所示。