[发明专利]艾塞纳肽类似物

说明书

本发明属于生物医药领域，具体公开了一类艾塞纳肽类似物。本发明对艾塞纳肽Exendin‑4的氨基酸序列C端的几个氨基酸结构设计，包括氨基酸的添加或缺失、氨基酸序列突变和增加可用于定点修饰的位点得到一类艾塞纳肽类似物。该类似物刺激小鼠胰岛瘤细胞分泌胰岛素的活性明显高于艾塞纳肽Ex‑4，且糖尿病模型小鼠C57BL/KsJ‑db/db体内降糖活性也显著优于艾塞纳肽Ex‑4，可用于预防、治疗或减轻糖尿病和肥胖症和/或其相关并发症等其他疾病。

技术领域

本发明属于生物医药领域，具体涉及一类艾塞纳肽类似物。

背景技术

哺乳动物GLP-1来自于小肠粘膜L细胞分泌的原胰高血糖素样肽，而GLP-1的天然类似物即由美国礼来与Amylin公司共同研制的Exenatide发现于毒蜥的唾液分泌物中，其氨基酸序列与GLP家族中的数个成员有序列的相似性，与人源GLP-1(7～36)有53％的同源性。

人GLP-1(7～36)在体内的表达和活性受到严格的调控，当其N端的第二位Ala被二肽基酶(dipeptidylpeptidase，DPP)水解后，形成无活性的GLP-1(9～36)，该代谢产物还是GLP-1R的体内天然拮抗剂。因此，天然人活性型GLP-1在体内的半衰期很短，其新陈代谢的速率为2min；加上在生理状态下，GLP-1主要通过肾脏排泄，限制了人源GLP-1的临床应用。非人源的人工合成Exenatide的第二位氨基酸Gly不同于人GLP-1的Ala，能有效抵抗二肽酰基肽酶的降解；Exenatide的C端的刚性(PSSGAPPPS)氨基酸序列，可增加多肽的稳定性，Exenatide在体内的降血糖能力比GLP-1强1000倍左右。

艾塞纳肽(又称依西纳肽或依克那肽，Exenatide，或Ex-4，商品名Byetta)是由39个氨基酸组成的多肽，其分子量为4186.6，分子式为C₁₈₄H₂₈₂N₅₀O₆₀S，CAS号为141758-74-9，氨基酸序列如下所示。

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-NH₂；由AmylinPharmaceuticals和Eli Lilly公司生产并销售。艾塞纳肽已于2005年4月由FDA批准上市，属于药用皮下注射制剂，具有促进葡萄糖依赖的胰岛素分泌、恢复第一时相胰岛素分泌、抑制胰高血糖素的分泌，减慢胃内容物的排空，改善胰腺β细胞的功能等作用，非常适用于Ⅱ型糖尿病的治疗；例如，用于改善和控制二甲双胍和磺酰脲类药物治疗不理想的Ⅱ型糖尿病患者的血糖。

Exenatide肽二级结构：Exenatide的N端为不规则卷曲，中间部分在同一侧面上相互交替排列带相反电荷侧链的氨基酸残基，通过盐桥或极性氢键形成螺旋，C端则为亲水的“Trp-Cage”。Exenatide与GLP-1受体的相互作用机理已研究的比较清楚。

一系列不同结构设计已经开发用于延长GLP-1类似物结构半衰期，提高生物活性。CN1384755公开了新型Exendin激动剂制剂及其给药方法，公开了Exenatide的化合物结构和制备方法。CN102532303公开了使用甲氧基聚乙二醇修饰Exenatide中赖氨酸的氨基或N末端组氨酸残基的氨基。CN200980111088公开了脂肪酸-PEG-Exenatide。专利CN101125207报道了对Exenatide的结构改造成短肽。CN105753963A公开了单点或多点位氨基酸突变的Exenatide类似物。CN102397558公开了将Exenatide中某些氨基酸用半胱氨酸取代，并使用PEG或末端被甲基取代的PEG修饰。