发明详述
[0046]调节性肽酶以及非特异性肽酶对肽键的蛋白酶剪切是生物活性肽和肽药物在体内失活或清除的主要机制。我们已经发现肽药物设计的新方法,其中肽酶抑制基序被与生物活性肽策略性地以及共价性连接致使肽肽酶具有抗性。这样的肽-肽酶抑制剂结合物可因此相对于未结合的肽具有延长的血清半衰期。在一些情况中,延长的半衰期可允许施用更少的肽,而没有危害治疗的效果。同样,在这类结合物中的肽可用来特异性地和有效地输送肽酶抑制剂至肽受体中富含的位点。这将使肽酶抑制剂在它们的作用位点例如受体上也抑制对内源性肽分子的肽酶活性。
[0047]另外,在肽酶本身是疾病适应症或同病(comorbidity)中的治疗药物靶的情况下,如本文描述的肽-肽酶抑制剂结合物在治疗疾病或同病中提供双重作用机制。在这些情况中,肽-肽酶抑制剂结合物靶向肽受体和肽酶,并且可以用单一化学实体提高综合治疗结果。
[0048]用于本文公开的P-PI结合物的组分肽包括特异性或非特异性肽酶降解的那些肽。用于本文公开的P-PI结合物的示例性组分肽经受调节性肽酶的降解。在某些实施方式中,肽组分是肽激素、具有激素活性的肽片段或赋予化学、代谢和/或其它药物代谢动力学稳定性的肽激素的结构基序。肽激素可包括天然肽激素以及肽激素激动剂、类似物、衍生物、和杂化物,如在本领域已知的和本文描述的。在某些实施方式中,肽组分是肽激素拮抗剂、具有激素拮抗剂活性的肽片段、或赋予化学、代谢和/或其它药物代谢动力学稳定性的肽激素拮抗剂的结构基序。肽激素拮抗剂可包括肽激素受体拮抗剂,以及其它激素拮抗剂、其类似物、其衍生物和杂化物,如在本领域已知的和本文描述的。
[0049]用于本文公开的P-PI结合物的组分肽酶抑制剂包括抑制或减少特异性肽酶、非-特异性肽酶或两者的那些肽酶抑制剂。用于本文公开的P-PI结合物的组分肽酶抑制剂具有这样的抑制活性,无论其是否在P-PI结合物复合物中。用于本文公开的P-PI结合物的示例性组分肽酶抑制剂是调节性肽酶的抑制剂。肽酶抑制剂包括竞争性抑制剂、非-竞争性抑制剂、反竞争性抑制剂和不可逆活性位点抑制剂。肽酶抑制剂包括但不限于小化学分子和肽。如本文所述,组分肽酶抑制剂包括但不限于血管紧张肽转化酶(ACE)抑制剂、血管肽酶抑制剂、内皮转化酶抑制剂、人中性内肽酶抑制剂、二肽基肽酶IV(DPP-IV)抑制剂、氨肽酶抑制剂、半胱氨酸蛋白酶抑制剂、丝氨酸蛋白酶抑制剂和羧基肽酶抑制剂。
[0050]术语“肽-肽酶抑制剂结合物”或“P-PI结合物”指这样的复合物,其中至少一种肽和至少一种肽酶抑制剂被连接。这样的结合物键包括共价和/或非-共价键。非-共价键可被任何非-共价结合力介导,包括疏水相互作用、离子(静电)结合、金属络合、氢键、范德华吸引或两种或多种不同相互作用的组合调节。组分肽和组分肽酶抑制剂可以以本文描述的或本领域已知的任何方式共价连接在一起,所述方式包括但不限于直接酰胺键或化学连接基团。
[0051]肽-肽酶抑制剂结合物包括其中肽酶抑制剂与肽主链共价连接的那些结合物,和其中肽酶抑制剂与肽侧链共价连接的那些结合物。肽和肽酶抑制剂可直接结合或者可以通过连接体分子结合。肽-肽酶抑制剂结合的化合物的设计包括但不限于在图1中描述的那些。如在图1中所示,肽(x肽)可以与肽酶抑制剂基序(PI)在(a)肽的羧基端、(b)在肽的氨基端、通过(c)将PI插入肽的多肽链、或(d)在肽的氨基酸侧链结合。在肽中具有Ala2的肽-肽酶抑制剂结合物中,Ala2可以是L或D异构体。如本文所述,肽和肽酶抑制剂之间的任何键可以是通过直接相互作用或通过连接体分子。例如,包括GIP类似物GIP(1-30)-胰高血糖素样肽的抑制剂-4(31-39)(SEQ ID NO:1)的P-PI结合物包括但不限于下列:
[0052]示例性地,也包括PYY类似物PYY(3-36)的P-PI结合物包括但不限于下列:
[0053]可用于本文描述的结合物分子和方法的组分肽也包括PPF肽激素,其包括PP和PYY。“PP”指任何生理学形式的人胰腺肽、多肽或其物种变体。因此,术语“PP”包括人全长36个氨基酸肽和PP的物种变体,包括例如鼠类、仓鼠、鸡、牛、大鼠和狗PP。在这种情况下,“PP”、“野生型PP”和“天然PP”即未修饰PP可交换使用。“PYY”指任何生理学形式的人肽YY多肽或其物种变体。因此,术语“PYY”包括人全长36个氨基酸肽和PYY的物种变体,包括例如鼠类、仓鼠、鸡、牛、大鼠和狗PYY。在这种情况下,“PYY”、“野生型PYY”和“天然PYY”即未修饰PYY,可交换使用。除非另有说明,本文参考PYY类似肽描述的修饰基于天然人PYY的36个氨基酸序列。
[0054]天然PPF肽激素在本领域是已知的,如为功能性的PPF肽激动剂、类似物、衍生物和杂化物。某些PPF天然肽和肽激动剂、类似物、衍生物和杂化物在本文描述,然而,应该承认在本领域已知的任何PPF肽或PPF激动剂、PPF类似物、PPF衍生物或PPF杂化物都可以与本文公开的组合物和方法结合使用。示例性PYY组分肽包括人PYY(hPYY)YPIKPEAPGEDASPEELNRYYASLRHYLNLVTRQRY(SEQ ID NO:2)和hPYY(3-36)IKPEAPGEDASPEELNRYYASLRHY LNLVTRQRY(SEQ ID NO:3)。在某些实施方式中,肽酶抑制剂不被连接到PYY(3-36)的2位置的Lys,或者不被连接到PYY(3-36)类似物的类似Lys。
[0055]在一个实施方式中,PPF激动剂、类似物、衍生物和杂化物具有至少一种天然PPF肽的生物活性。在某些实施方式中,PPF类似物、衍生物和杂化物是天然PPF肽能特异性结合的受体的激动剂。在一个实施方式中,PPF类似物和衍生物通常包含至少两个PYY基序,其包括聚脯氨酸基序和C-末端尾部基序。这样的类似物普遍描述于美国专利申请公开号2006-0094653,其被引入本文作为参考。在一个实施方式中,PPF类似物、衍生物或杂化物具有与自然发生的PPF如PYY相比具有大约20个或更少、15个或更少、10个或更少、5个或更少、4个或更少、3个或更少、2个或更少或1个或更少置换、添加或缺失的氨基酸序列。
[0056]“PYY基序”通常是对生物活性关键的天然PPF肽的结构成分,一级、二级或三级,即在不存在该基序或基序紊乱的情况下,生物活性大量减小。PYY基序包括天然PPF肽的N-末端聚脯氨酸II型基序、天然PPF肽的II型β-转角基序、在天然PPF肽的C-末端的α-螺旋基序、天然PPF肽的C-末端尾部基序。在PPF肽的一些实施方式中,在N-末端聚脯氨酸区域,与天然PPF肽的残基5和8相应的氨基酸通常保守地为脯氨酸。II型β-转角基序通常包括与天然PPF肽的残基12-14相应的氨基酸。α-螺旋基序可通常从与天然PPF肽的残基14近似相应的氨基酸延伸至上至和包括C-末端的点,只要α-螺旋基序包括足够数量的氨基酸残基,以便α-螺旋转角在溶液中形成。α-螺旋基序也可包括对天然PP家族序列的氨基酸置换、插入或缺失,只要α-螺旋转角仍旧在溶液中形成。C-末端尾部基序通常包括与天然PPF肽的最后10个残基近似相应的氨基酸。在某些实施方式中,C-末端尾部基序包括与天然PPF肽的最后7个、6个或5个残基相应的氨基酸,或者与氨基酸残基32-35相应的氨基酸。
[0057]示例性PYY类似物包括在与聚脯氨酸基序和/或C-末端尾部基序不相应的PYY分子的区域中具有内部缺失、插入和置换的那些类似物。例如,考虑在位置4、6、7、9或10的内部缺失。
[0058]在本文中公开的P-PI结合物中有用的示例性PPF肽包括但不限于PYY(1-36)(SEQ ID NO:2)、PYY(3-36)(SEQ ID NO:3)、3Leu-PYY(SEQ ID NO:4)、3Val-PYY(SEQ ID NO:5)、4Arg-PYY(SEQID NO:6)、4Gln-PYY(SEQ ID NO:7)、4Asn-PYY(SEQ ID NO:8)、25Lys-PYY(SEQ ID NO:9)、34Pro-PYY(SEQ ID NO:10)、34His-PYY(SEQ ID NO:11)、1,36Tyr-PYY(SEQ ID NO:12)、13Pro14Ala-PYY(SEQID NO:13)、31Leu34Pro-PYY(SEQ ID NO:14)、4脱-PYY(SEQ IDNO:15)、PYY(1-35)(SEQ ID NO:16)、PYY(1-30)(SEQ ID NO:17)、PYY(1-25)(SEQ ID NO:18)、PYY(1-15)(SEQ ID NO:19)、PYY(1-10)(SEQ ID NO:20)、PYY(2-36)(SEQ ID NO:21)、PYY(4-36)(SEQ IDNO:22)和PYY(5-36)(SEQ ID NO:23)。其它示例性PPF肽包括但不限于异构帽(isocap)PKPEAPGEDASPEELARYYASLRAYINLITRQRY(SEQ ID NO:24)异构帽YPIKPEAPGEDASPEELAQYAADLRRYINMLTRQRY(SEQ IDNO:25)、IKPEAPGEDAPAEELARYYASLRAYINLITRQRY(SEQ IDNO:26)、YPIKPEAPGEDASPEELARYYSALRHYINLITRQRY(SEQ IDNO:27)、IKPEAPGEDASPEELARYYSALRHYINLITRQRY(SEQ IDNO:28)、异构帽IKPEAPGEDASPEELARYYSALRHYINLITRQRY(SEQ ID NO:29)、PKPEAPGEDASPEELNRYYASLRHYLNLVTRQRY(SEQ ID NO:30)异构帽PKPEHPGEDASAEELARYYASLRAYINLITRQRY(SEQ ID NO:31)、PKPEHPGEDASPEELARYYASLRAYINLITRQRY(SEQ ID NO:32)、PKPEHPGEDASAEELARYYASLRAYINLITRQRY(SEQ ID NO:33)、PKPEAPGEDASPEELAKYYASLRAYINLITRQRY(SEQ ID NO:34)、异构帽PKPEAPGEDASPEELAKYYASLRAYINLITRQRY(SEQ IDNO:35)、PKPEHPGEDAPAEELAKYYASLRAYINLITRQRY(SEQ IDNO:36)、PKPEHPGEDAPAEELARYYASLRAYINLITRQRY(SEQ IDNO:37)、辛酸IAPEAPGEDASPEELARYYASLRHYLNLVTRQRY(SEQID NO:38)、辛基-GlyIKPEAPGEDASPEELARYYSALRHYINLITRQRY(SEQ ID NO:39)和YPIRPEAPGEDASPEELARYYASLRHYINLITRQRY(SEQ ID NO:40)。
[0059]可用于P-PI结合物的示例性PPF类似物和衍生物被公开在美国专利申请公开号2006-0094653、2006-0135747和2002-0141985中,每一篇的内容因此被引入本文作为参考。其它示例性PPF类似物和衍生物包括在PCT公开号WO 03/026591、WO 03/057235和WO2005/077094中描述的那些,每一篇的全部内容被引入本文作为参考。
[0060]可用于本文公开的组合物和方法的组分肽激素包括肠降血糖素激素和肠降血糖素模拟物家族,包括但不限于GLP-1、GLP-2、泌酸调节肽和胰高血糖素样肽的抑制剂。可用于本文公开的组合物和方法的组分肽激素包括GLP-1肽激素。如本文使用的,“GLP-1”指任何生理学形式的人胰高血糖素样肽-1或其物种变体。术语“GLP-1”包括人GLP-1(1-37)、GLP-1(7-37)、和GLP-1(7-36)酰胺,其参考全长人GLP-1(1-37)和GLP-1的物种变体,包括例如鼠类、仓鼠、鸡、牛、大鼠和狗GLP-1。在这种情况下,“GLP-1”、“野生型GLP-1”和“天然GLP-1”即未修饰的GLP-1,可交换使用。
[0061]包括hGLP-1(1-37)HDEFERHAEGTFTSDVSSYLEGQAAKEFIAWLV KGRG(SEQ IDNO:41)、hGLP-1(7-37)HAEGTFTSDVSSYLEGQAAKEFIAWLVK GRG(SEQ ID NO:42)、hGLP-1(7-36)酰胺HAEGTFTSDVSSYLEGQAAKEFIA WLVKGR-NH2(SEQ ID NO:43)、和蛙GLP-1(fGLP-1)HAEGTYTNDVTEYLEEKAAKEFIEWLIKGKPKKIRYS-OH(SEQ ID NO:44)和HAEGTFTSDVTQQLDEKA AKEFIDWLINGGPSKEIIS-OH(SEQ IDNO:45)的天然GLP-1肽激素是本领域已知的,如为功能性肽类似物和衍生物。如本文使用的,GLP-1指所有天然形式的GLP-1肽激素。尽管某些GLP-1天然肽、肽类似物、衍生物和杂化物在本文描述,但是应该理解表现本领域已知的生物活性的任何已知的GLP-1肽、GLP-1类似物、GLP-1衍生物或GLP-1杂化物都可以与本文公开的组合物和方法结合使用。
[0062]在一个实施方式中,GLP-1肽类似物、衍生物和杂化物具有天然GLP-1肽的至少一种激素活性。在某些实施方式中,GLP-1肽类似物、衍生物和杂化物是天然GLP-1肽能特异性结合的受体的激动剂。这样的GLP-1类似物可以根据本领域已知的被酰胺化,或者可以为酸的形式,除非另有规定。
[0063]在一个实施方式中,GLP-1肽类似物、衍生物或杂化物与天然或自然发生的GLP-1相比,可具有一个或多个氨基酸置换、缺失、倒位或加成。因此,GLP-1肽类似物、衍生物和杂化物可具有与自然发生的GLP-1相比具有一个或多个氨基酸置换、添加或缺失的氨基酸序列。在一个实施方式中,GLP-1肽类似物、衍生物或杂化物具有与自然发生的GLP-1如GLP-1(7-37)相比具有大约25个或更少、20个或更少、15个或更少、10个或更少、5个或更少、4个或更少、3个或更少、2个或更少或1个或更少置换、添加或缺失的氨基酸序列。
[0064]示例性GLP-1肽类似物和衍生物包括在本文描述的和本领域已知的那些。示例性GLP-1类似物包括但不限于GLP-1(7-35)(SEQ ID NO:46);9Gln-GLP-1(7-37)(SEQ ID NO:47);D-9Gln-GLP-1(7-37)(SEQ ID NO:48);16Thr-18Lys-GLP-1(7-37)(SEQID NO:49);18Lys-GLP-1(7-37)(SEQ ID NO:50);8Gly-GLP-1(7-36)(SEQ ID NO:51);8Aib-GLP-1(7-36)(SEQ ID NO:297);乙酰基-9Lys-GLP-1(7-37)(SEQ ID NO:52);9Thr-GLP-1(7-37)(SEQ IDNO:53);D-9Thr-GLP-1(7-37)(SEQ ID NO:54);9Asn-GLP-1(7-37)(SEQID NO:55);D-9Asn-GLP-1(7-37)(SEQ ID NO:56);22Ser23Arg24Arg26Gln-GLP-1(7-37)(SEQ ID NO:57);23Arg-GLP-1(7-37)(SEQ ID NO:58);和24Arg-GLP-1(7-37)(SEQ ID NO:59)。可用于P-PI结合物的示例性GLP-1类似物和衍生物被公开于美国专利号5,188,666、5,512,549、5,545,618和6,747,006以及PCT公开号WO91/11457和WO 99/64061中,其每一篇被引入本文作为参考。
[0065]可用于本文公开的组合物和方法的组分肽激素也包括GLP-2肽激素。如本文使用的,“GLP-2”指任何生理学形式的人胰高血糖素样肽-2或其物种变体。GLP-2为33个氨基酸的肽,其连同GLP-1从小肠和大肠的肠内分泌细胞中共分泌。天然GLP-2肽激素例如大鼠GLP-2和其同源物,包括牛GLP-2、猪GLP-2、八齿鼠GLP-2、牛GLP-2、豚鼠GLP-2、仓鼠GLP-2、人GLP-2、虹鳟鱼GLP-2和鸡GLP-2,是本领域已知的,如为功能性肽类似物和衍生物。人GLP-2的氨基酸序列是HADGSFSDEMNTILDNLAARDF INWLIETKITD(SEQ ID NO:60),并且蛙GLP-2的氨基酸序列是HAEGTFTNDMTNYLEEKAAKEFVGW LIKGRP(SEQ ID NO:61)。尽管某些GLP-2天然肽、肽类似物、衍生物和杂化物在本文描述,但是应该理解表现本领域已知的生物活性的任何已知的GLP-2肽、GLP-2类似物、GLP-2衍生物和GLP-2杂化物都可以与本文公开的组合物和方法结合使用。
[0066]在一个实施方式中,GLP-2肽类似物、衍生物和杂化物具有天然GLP-2肽的至少一种激素活性。在某些实施方式中,GLP-2肽类似物、衍生物和杂化物是天然GLP-2肽能特异性结合的受体的激动剂。在某些实施方式中,GLP-2类似物、衍生物和杂化物包括通过在位置2改变的大鼠或人GLP-2——用Gly置换Ala以赋予DPP-IV抗性。可用于P-PI结合物的示例性GLP-2肽类似物和衍生物包括在美国专利号5,789,379和5,990,077中描述的,这两篇专利都被引入本文作为参考。
[0067]在一个实施方式中,GLP-2肽类似物、衍生物或杂化物与天然或自然发生的胰高血糖素样肽的抑制剂相比,可具有一个或多个氨基酸置换、缺失、倒位或添加。因此,GLP-2肽类似物、衍生物和杂化物可具有与自然发生的GLP-2相比具有一个或多个氨基酸置换、添加或缺失的氨基酸序列。在一个实施方式中,GLP-2肽类似物、衍生物或杂化物具有与自然发生的GLP-2相比具有大约25个或更少、20个或更少、15个或更少、10个或更少、5个或更少、4个或更少、3个或更少、2个或更少或1个或更少置换、添加或缺失的氨基酸序列。
[0068]可用于本文公开的组合物和方法的组分肽激素也包括泌酸调节肽(OXM)肽激素。如本文使用的,“OXM”指任何生理学形式的人泌酸调节肽或其物种变体。OXM是37个氨基酸的肽,其含有胰高血糖素的29个氨基酸序列,然后是8个氨基酸羧基端延伸。例如,人OXM的氨基酸序列是HSQGTFTSDYSKYLDSRRAQDFVQWLMNTKRNRNNIA(SEQ IDNO:62)。天然OXM肽激素是本领域已知的,如为功能性肽类似物和衍生物。尽管某些天然OXM肽、肽类似物、衍生物和杂化物在本文描述,应该知道表现本领域已知的生物活性的任何已知的OXM肽、OXM类似物、OXM衍生物和OXM杂化物都可以与本文公开的组合物和方法结合使用。在一个实施方式中,OXM肽类似物、衍生物和杂化物具有天然OXM肽的至少一种激素活性。在某些实施方式中,OXM肽类似物、衍生物和杂化物是天然OXM肽能特异性结合的受体的激动剂。
[0069]在一个实施方式中,OXM肽类似物、衍生物或杂化物与天然或自然发生的OXM相比可具有一个或多个氨基酸置换、缺失、倒位或添加。因此,OXM肽类似物、衍生物和杂化物可具有与自然发生的OXM相比具有一个或多个氨基酸置换、添加或缺失的氨基酸序列。在一个实施方式中,OXM肽类似物、衍生物或杂化物具有与自然发生的OXM相比具有大约25个或更少、20个或更少、15个或更少、10个或更少、5个或更少、4个或更少、3个或更少、2个或更少或1个或更少置换、添加或缺失的氨基酸序列。
[0070]可用于本文公开的组合物和方法的组分肽激素也包括胰高血糖素样肽的抑制剂肽激素.“胰高血糖素样肽的抑制剂”指在毒蜥(Gila-monster)——一种亚利桑纳州生长的蜥蜴——和墨西哥毒蜥(Mexican Beaded Lizard)唾液中找到的肽激素,以及其物种变体。胰高血糖素样肽的抑制剂-3存在于墨西哥毒蜥(Heloderma horridum)的唾液中,而胰高血糖素样肽的抑制剂-4存在于希拉毒蜥(Helodermasuspectum)的唾液中(Eng et al.(1990)J.Biol.Chem.265:20259-20262;Eng.et al.(1992)J.Biol.Chem.267:7402-7405)。胰高血糖素样肽的抑制剂与类胰高血糖素肽家族的数个成员具有一定的序列相似性,最高的同一性为53%,其为与GLP-1(Goke et al.(1993)J.Biol.Chem.268:19650-19555)。在这种情况下,“胰高血糖素样肽的抑制剂”、“野生型胰高血糖素样肽的抑制剂”和“天然胰高血糖素样肽的抑制剂”即未修饰的胰高血糖素样肽的抑制剂,可交换使用。
[0071]天然胰高血糖素样肽的抑制剂肽激素是本领域已知的,如为功能性胰高血糖素样肽的抑制剂肽类似物、衍生物和杂化物。胰高血糖素样肽的抑制剂-3的氨基酸序列是HSDGTFTSDLSKQMEEEAVRLFIEWLKNGGPSSGAPPPS (SEQ IDNO:63),胰高血糖素样肽的抑制剂-4的氨基酸序列是HGEGTFTSDLSKQMEEEAVRLFIEWLKNGGP SSGAPPPS(SEQ IDNO:64)。尽管某些天然胰高血糖素样肽的抑制剂肽、肽类似物、衍生物和杂化物在本文描述,应该知道表现本领域已知的生物活性的任何已知的胰高血糖素样肽的抑制剂肽、胰高血糖素样肽的抑制剂类似物、胰高血糖素样肽的抑制剂衍生物和胰高血糖素样肽的抑制剂杂化物可与本文公开的组合物和方法结合使用。
[0072]在一个实施方式中,胰高血糖素样肽的抑制剂肽类似物、衍生物和杂化物具有天然胰高血糖素样肽的抑制剂肽的至少一种激素活性。在某些实施方式中,胰高血糖素样肽的抑制剂肽类似物、衍生物和杂化物是天然胰高血糖素样肽的抑制剂肽能特异性结合的受体的激动剂。胰高血糖素样肽的抑制剂类似物、衍生物和杂化物可以根据本领域已知的被酰胺化,或者可以为酸的形式,除非另有规定。在一个实施方式中,胰高血糖素样肽的抑制剂类似物、衍生物或杂化物与天然或自然发生的胰高血糖素样肽的抑制剂相比可具有一个或多个氨基酸置换、缺失、倒位或添加。因此,胰高血糖素样肽的抑制剂类似物、衍生物和杂化物具有与自然发生的胰高血糖素样肽的抑制剂——例如,胰高血糖素样肽的抑制剂-4——相比具有一个或多个氨基酸置换、添加或缺失的氨基酸序列。在一个实施方式中,胰高血糖素样肽的抑制剂类似物、衍生物或杂化物具有与自然发生的胰高血糖素样肽的抑制剂——例如,胰高血糖素样肽的抑制剂-4——相比具有大约30个或更少、25个或更少、20个或更少、15个或更少、10个或更少、5个或更少、4个或更少、3个或更少、2个或更少或1个或更少置换、添加或缺失的氨基酸序列。
[0073]示例性胰高血糖素样肽的抑制剂类似物包括但不限于胰高血糖素样肽的抑制剂-4(1-30)(SEQ ID NO:65)、胰高血糖素样肽的抑制剂-4(1-28)(SEQ ID NO:66)、14Leu25Phe-胰高血糖素样肽的抑制剂-4(SEQ ID NO:67)、5Ala14Leu25Phe-胰高血糖素样肽的抑制剂-4(SEQ IDNO:68)、14Leu22Ala25Phe-胰高血糖素样肽的抑制剂-4(SEQ ID NO:69)、14Leu-胰高血糖素样肽的抑制剂-4(1-28)(SEQ ID NO:70)、14Leu25Phe胰高血糖素样肽的抑制剂-4(1-28)(SEQ ID NO:71)、14Leu25Phe胰高血糖素样肽的抑制剂-4(1-28)(SEQ ID NO:72)和14Leu,22Ala,25Phe胰高血糖素样肽的抑制剂-4(1-28)(SEQ ID NO:73)。其它示例性胰高血糖素样肽的抑制剂类似物和衍生物被公开于美国专利号6,858,576、6,956,026和6,989,366中,其每一篇被引入本文作为参考。
[0074]另外的示例性胰高血糖素样肽的抑制剂激动剂在美国专利申请号10/181,102和PCT公开号WO 99/07404中描述,其被引入本文作为参考,包括例如,这些申请中式(I)、式(II)和式(III)的化合物。
[0075]其它的胰高血糖素样肽的抑制剂激动剂在美国专利申请号09/554,533和PCT公开号WO 99/25727中描述,其被引入本文作为参考。另外其它的胰高血糖素样肽的抑制剂激动剂在美国专利申请号09/554,531和PCT公开号WO 99/25728中描述,这两篇都被引入本文作为参考。又其它的胰高血糖素样肽的抑制剂激动剂在美国专利申请公开号2004-0209803、2004-0266692、2005-0043238和2005-0215469中描述,其每一篇因此被引入作为参考。
[0076]可用于本文公开的组合物和方法的组分肽激素也包括GIP肽激素。“GIP”指从任何物种获得或衍生的胃抑制性肽或葡萄糖依赖性促胰岛素肽激素。术语“GIP”,参考全长人GIP(1-42),包括hGIP(1-42)酸、hGIP(1-42)酰胺、GIP(1-30)酸、GIP(1-30)酰胺、GIP(1-14)、GIP(19-30)、GIP(1-11)和GIP的物种变体,包括例如鼠类、仓鼠、鸡、牛、大鼠和狗。人GIP(hGIP)的氨基酸序列是YAEGTFISDYSIAMDKIHQQDFVNWLLAQKGKKNDWKHNITQ(SEQ ID NO:74)。大鼠GIP的氨基酸序列是YAEGTFISDYSIAMDKIRQQDFVNWLLAQ KGKKNDWKHNLTQ(SEQ ID NO:75)。小鼠GIP 的氨基酸序列是YAEGTFISDYSIAMDKIRQQDFVNWLLAQRGKKSDWKHNITQ(SEQ ID NO:76)。猪GIP的氨基酸序列是YAEGTFISDYSIAMDKIRQQDFVNWLLAQKGKKSDWKHNITQ(SEQ ID NO:77)。牛GIP的氨基酸序是YAEGTFISDYSIAMDKIRQQDFVNWLLAQKGKKSDWIHNITQ(SEQ ID NO:78)。在这种情况下,“GIP”、“野生型GIP”和“天然GIP”,即未修饰的GIP,可交换使用。
[0077]天然GIP肽激素是本领域已知的,如为功能性肽类似物、衍生物和杂化物。尽管某些天然GIP肽、GIP肽类似物、衍生物和杂化物在本文描述,应该知道表现本领域已知的生物活性的任何已知的GIP肽、GIP类似物、GIP衍生物和GIP杂化物可用于本文公开的组合物和方法中。在一个实施方式中,GIP肽类似物、衍生物和杂化物具有天然GIP肽的至少一种激素活性。在某些实施方式中,GIP肽类似物、衍生物和杂化物是天然GIP肽能特异性结合的受体的激动剂。
[0078]在某些实施方式中,应用的GIP类似物、衍生物或杂化物包括与人GIP(1-42)或hGIP(1-30)至少大约65%相应的并具有GIP活性的那些。在每个分子的全长范围内与天然GIP(1-30)、GIP(1-26)、GIP(1-39)、GIP(1-14)、GIP(19-30)、GIP(19-26)、GIP(19-39)或GIP(1-42)具有至少50%序列同一性的示例性GIP类似物是用于本文描述的组合物和方法中的进一步的实施方式。在某些实施方式中,应用的GIP类似物、衍生物或杂化物包括含有从GIP(1-42)的N-末端起的至少15个氨基酸残基、在位置1-3具有至少一个氨基酸置换或修饰并具有生物活性的那些。这包括通过在至少一个赖氨酸残基的ε氨基上添加脂肪酸的修饰——存在于或引入到分子。这样的修饰包括GIP的Tyr1-山梨醇,例如Tyr1-山梨醇GIP(1-42)或Tyr1-山梨醇GIP(1-30)。感兴趣的GIP类似物包括含有选自下列的置换或修饰的那些:在1、2和/或3位置的D-氨基酸置换、和/或N-末端糖化、烷基化、乙酰化或酰化、或本文描述的其它N-末端修饰。在进一步感兴趣中的是这样的类似物,其中2或3位置的氨基酸被赖氨酸、丝氨酸、4-氨基丁氨酸、Aib、D-丙氨酸、肌氨酸或脯氨酸置换。
[0079]在一个实施方式中,GIP类似物、衍生物或杂化物与天然或自然发生的GIP相比具有一个或多个氨基酸置换、缺失、倒位或添加。因此,GIP类似物、衍生物和杂化物可具有与自然发生的GIP相比具有一个或多个氨基酸置换、添加或缺失的氨基酸序列。在一个实施方式中,GIP类似物、衍生物或杂化物具有与自然发生的相比具有大约30个或更少、25个或更少、20个或更少、15个或更少、10个或更少、5个或更少、4个或更少、3个或更少、2个或更少或1个或更少置换、添加或缺失的氨基酸序列。
[0080]示例性GIP类似物包括但不限于hGIP(1-30)YAEGTFISDYSIAMDKIHQQDFVNWLLAQK(SEQ ID NO:79);GIP(1-26)YAEGTFISDYSIAMDKI HQQDFVNWL(SEQ ID NO:80);GIP(1-14)YAEGTFISDYSIAM(SEQ ID NO:81);GIP(1-11)YAEGTFISDYS(SEQ ID NO:82);GIP(19-30)QQDFVNWLLAQK(SEQID NO:83);GIP(19-26)QQDFVNWL(SEQ ID NO:84);GIP(1-39)YAEGTFISDYSIAMDKIHQQDFVNWLLAQKGKKNDWKHN(SEQ IDNO:85);GIP(19-39)QQDFVNWLLAQKGKKNDWKHN(SEQ IDNO:86);GIP(1-42)YAEGTFISDYSIAMDKIHQQDFVNWLLAQKGKKNDWKHNITQ(SEQ ID NO:87);D2-Ala-GIP(1-42)(SEQ ID NO:88);D-Ala2-GIP(1-30)(SEQ ID NO:293);D-Ala2Leu14-GIP(1-30)(SEQ ID NO:294);和Leu14-GIP(1-30)(SEQ ID NO:295)。其它示例性GIP肽类似物和衍生物被公开于美国专利号6,410,508和6,921,748、美国专利申请公开号2003/0232761、2005/0272652和2005/0277590中,其每一篇被引入本文作为参考。
[0081]可用于本文公开的组合物和方法的组分肽激素包括支链淀粉家族肽激素,其包括支链淀粉、肾上腺髓质素(“ADM”)、降钙素(“CT”)、降钙素基因相关的肽(“CGRP”)、垂体中间叶激素(也称为“AFP-6”)和相关的肽。天然支链淀粉家族肽激素是本领域已知的,如为功能性支链淀粉家族肽类似物、衍生物和杂化物。尽管某些天然支链淀粉家族肽、类似物、衍生物和杂化物在本文描述,应该知道表现本领域已知的激素活性的任何已知的支链淀粉家族肽、支链淀粉家族肽类似物、支链淀粉家族肽衍生物和支链淀粉家族肽杂化物可用于本文公开的组合物和方法中。
[0082]可用于本文公开的组合物和方法的组分肽激素也包括支链淀粉肽激素。“支链淀粉”是指称为支链淀粉的人肽激素和其物种变体。支链淀粉是37-氨基酸多肽激素,其通常通过响应于营养物摄入由胰腺β细胞与胰岛素共同分泌(Koda et al.(1992)Lancet339:1179-1180)。在这种情况下,“支链淀粉”、“野生型支链淀粉”和“天然支链淀粉”,即未修饰的支链淀粉,可交换使用。
[0083]天然支链淀粉肽是本领域已知的,如为功能性支链淀粉肽类似物、衍生物和杂化物。人支链淀粉(h-Amylin)的氨基酸序列是KCNTATCATQRLANFLVHSSNNFGAILSSTNVGSNTY(SEQ IDNO:89),大鼠支链淀粉(r-支链淀粉)的氨基酸序列是KCNTATCATQRLANFLVRSSNNLGPVLPPT NVGSNTY(SEQ IDNO:90)。尽管某些天然支链淀粉肽、肽类似物、衍生物和杂化物在本文描述,应该知道表现本领域已知的激素活性的任何已知的支链淀粉肽、支链淀粉肽类似物、支链淀粉肽衍生物和支链淀粉肽杂化物可用于本文公开的组合物和方法中。
[0084]在一个实施方式中,支链淀粉肽类似物、衍生物和杂化物具有天然支链淀粉肽的至少一种激素活性。在某些实施方式中,支链淀粉肽类似物、衍生物和杂化物是天然支链淀粉能特异性结合的受体的激动剂。支链淀粉肽类似物、衍生物和杂化物可以根据本领域已知的被酰胺化,或者可以为酸的形式。
[0085]在一个实施方式中,支链淀粉类似物、衍生物或杂化物与天然或自然发生的支链淀粉相比可具有一个或多个氨基酸置换、缺失、倒位或添加。因此,支链淀粉类似物、衍生物和杂化物可具有与自然发生的支链淀粉相比具有一个或多个氨基酸置换、添加或缺失的氨基酸序列。在一个实施方式中,支链淀粉类似物、衍生物或杂化物可具有与自然发生的支链淀粉相比具有大约30个或更少、25个或更少、20个或更少、15个或更少、10个或更少、5个或更少、4个或更少、3个或更少、2个或更少或1个或更少置换、添加或缺失的氨基酸序列。
[0086]考虑用于本文公开的组合物和方法的支链淀粉类似物包括在美国专利号5,686,411、6,114,304和6,410,511中描述的那些,其全部被引入本文作为参考。示例性的这些化合物包括具有下式的那些:1A1-X-Asn-Thr-5Ala-Thr-Y-Ala-Thr-10Gln-Arg-Leu-B1-Asn-15Phe-Leu-C1-D1-E1-20F1-G1-Asn-H1-Gly-25I1-J1-Leu-K1-L1-30Thr-M1-Val-Gly-Ser-35Asn-Thr-Tyr-Z(SEQ ID NO:91),其中A1是Lys、Ala、Ser或氢;B1是Ala、Ser或Thr;C1是Val、Leu或Ile;D1是His或Arg;E1是Ser或Thr;F1是Ser、Thr、Gln或Asn;G1是Asn、Gln或His;H1是Phe、Leu或Tyr;I1是Ala或Pro;J1是Ile、Val、Ala或Leu;K1是Ser、Pro、Leu、Ile或Thr;L1是Ser、Pro或Thr;M1是Asn、Asp或Gln;X和Y是独立选择的氨基酸残基,所述氨基酸残基具有彼此被化学连接以形成分子内键的侧链;和Z是羟基、氨基、烷基氨基,二烷基氨基、环烷基氨基、芳基氨基、芳烷基氨基、烷氧基、芳氧基或芳烷氧基。示例性支链淀粉类似物包括但不限于脱(des)-1Lys-h-支链淀粉(SEQ ID NO:92)、28Pro-h-支链淀粉(SEQ ID NO:93)、25,28,29Pro-h-支链淀粉(SEQ ID NO:94)、18Arg25,28Pro-h-支链淀粉(SEQ ID NO:95)、脱-1Lys18Arg25,28Pro-h-支链淀粉(SEQ ID NO:96)、25Pro26Val28,29Pro-h-支链淀粉(SEQ ID NO:97)、18Arg25,28,29Pro-h-支链淀粉(SEQ IDNO:98)、脱-1Lys18Arg25,28,29Pro-h-支链淀粉(SEQ ID NO:99)、脱-1Lys25,28,29Pro-h-支链淀粉(SEQ ID NO:100)、23Leu25Pro26Val28,29Pro-h-支链淀粉(SEQ ID NO:101)、23Leu25Pro26Val28Pro-h-支链淀粉(SEQID NO:102)、脱-1Lys23Leu25Pro26Val28Pro-h-支链淀粉(SEQ IDNO:103)、18Arg23Leu25Pro26Val28Pro-h-支链淀粉(SEQ ID NO:104)、18Arg23Leu25,28,29Pro-h-支链淀粉(SEQ ID NO:105)、18Arg23Leu25,28Pro-h-支链淀粉(SEQ ID NO:106)、17Ile23Leu25,28,29Pro-h-支链淀粉(SEQ ID NO:107)、17Ile25,28,29Pro-h-支链淀粉(SEQ IDNO:108)、脱-1Lys17Ile23Leu25,28,29Pro-h-支链淀粉(SEQ ID NO:109)、17Ile18Arg23Leu-h-支链淀粉(SEQ ID NO:110)、17Ile18Arg23Leu26Val29Pro-h-支链淀粉(SEQ ID NO:111)、17Ile18Arg23Leu25Pro26Val28,29Pro-h-支链淀粉(SEQ ID NO:112)、13Thr21His23Leu26Ala28Leu29Pro31Asp-h-支链淀粉(SEQ ID NO:113)、13Thr21His23Leu26Ala29Pro31Asp-h-支链淀粉(SEQ ID NO:114)、脱-1Lys13Thr21His23Leu26Ala28Pro31Asp-h-支链淀粉(SEQ ID NO:115)、13Thr18Arg21His23Leu26Ala29Pro31Asp-h-支链淀粉(SEQ ID NO:116)、13Thr18Arg21His23Leu28,29Pro31Asp-h-支链淀粉(SEQ ID NO:117)、和13Thr18Arg21His23Leu25Pro26Ala28,29Pro31Asp-h-支链淀粉(SEQ IDNO:118)。
[0087]在某些实施方式中,考虑用于本文公开的组合物和方法的支链淀粉类似物和衍生物包括在美国专利申请号60/543,275和PCT公开号WO 2006/083254中描述的那些,其每一篇被引入本文作为参考。这类的支链淀粉类似物和衍生物至少具有支链淀粉或降钙素及其类似物的环区域、降钙素或其类似物的α螺旋区域的至少一部分的α螺旋区域或者具有部分支链淀粉α螺旋区域和降钙素α螺旋区域或它们各自类似物的α螺旋区域、和支链淀粉或降钙素或其类似物的C-末端尾部,条件是降钙素或降钙素类似物的C-末端尾部不是脯氨酸、羟脯氨酸(Hyp)、高丝氨酸(Hse)或Hse的衍生物。因此,本文这类肽优选为LHC(环螺旋C-末端)肽。示例性LHC支链淀粉肽包括但不限于KCNTATCVLGRLSQELHRLQTYPRTNTGSNTY(SEQ ID NO:119)、异戊酰基(isocaproyl)-CNTATCVLGRLSQELHRLQTYPRTNTGSNTY(SEQ ID NO:120)、CSNLSTCATQRLANELVRLQTYPRTNVGSNTY(SEQ ID NO:121)、KCNTATCATQRLANELVRLQTYPRTNVGSNTY(SEQ ID NO:122)、和CSNLSTCVLGRLSQELHRLQTYPRTNTGSNTY(SEQ ID NO:123)。其它示例性支链淀粉类似物和衍生物在美国专利号6,087,334和6,936,584中公开,这两篇都被引入本文作为参考。
[0088]可用于本文公开的组合物和方法的组分肽也包括支链淀粉拮抗剂肽,其包括例如在美国专利号5,625,032和5,580,953中描述的那些,其被引入本文作为参考。支链淀粉拮抗剂在N-末端可以是乙酰化的或非乙酰化的并且包括分子的酸和酰胺形式。支链淀粉拮抗剂的实例包括但不限于乙酰基-ATQRLANELVRLQTYPRTNVGSNTY(SEQ ID NO:124);ATQQLANQLVRLQTYPRTNVGSNTY(SEQ IDNO:125);ATQLLANQLVRLQTYPRTNVGSNTY(SEQ ID NO:126);ATQRLANQLVRLQTYPRTNVGSNTY(SEQ ID NO:127);ATQLLANELVRLQTYPRTNVGSNTY(SEQ ID NO:128);和ATQQLANELVRLQTYPRTNVGSNTY(SEQ ID NO:129)。
[0089]可用于本文公开的组合物和方法的组分肽激素也包括ADM肽。“肾上腺髓质素”或“ADM”是指人肽激素和其物种变体。ADM是通过连续酶切割和酰胺化从185个氨基酸前激素原产生的。该过程在释放52个氨基酸活性肽后结束。表现本领域已知的生物活性的任何已知的ADM肽、类似物、衍生物或杂化物可与本文公开的组合物和方法结合使用。在一个实施方式中,ADM肽、类似物、衍生物和杂化物具有天然ADM肽的至少一种激素活性。在某些实施方式中,ADM肽、类似物、衍生物和杂化物是天然ADM能特异性结合的受体的激动剂。
[0090]可用于本文公开的组合物和方法的组分肽激素也包括降钙素(CT)肽。“降钙素”或“CT”是指人肽激素和其物种变体,包括鲑鱼降钙素(sCT)。CT是从更大的激素原切割的32个氨基酸的肽。它包括单一的二硫键,这引起氨基端呈现环的形状。天然CT肽是本领域已知的,如为功能性CT肽类似物、衍生物和杂化物。人CT(hCT)的氨基酸序列是CGNLSTCMLGTYTQDFNKFHTFPQT AIGVGAP(SEQ IDNO:130),sCT的氨基酸序列是CSNLSTCVLGKLSQELHKLQTYPRTNTGSGTP(SEQ ID NO:131)。表现本领域已知的生物活性的任何本领域的CT肽类似物、衍生物或杂化物都可与本文公开的组合物和方法结合使用。在一个实施方式中,CT肽、类似物、衍生物和杂化物具有天然CT肽的至少一种激素活性。在某些实施方式中,CT肽、类似物、衍生物和杂化物是天然CT能特异性结合的受体的激动剂。CT肽类似物、衍生物和杂化物可以根据本领域已知的被酰胺化,或者可以为酸的形式。
[0091]在一个实施方式中,CT类似物、衍生物或杂化物与天然或自然发生的CT相比,可具有一个或多个氨基酸置换、缺失、倒位或添加。因此,CT类似物、衍生物和杂化物可具有与自然发生的CT——例如sCT——相比具有一个或多个氨基酸置换、添加或缺失的氨基酸序列。在一个实施方式中,CT类似物、衍生物或杂化物具有与自然发生的CT——例如sCT——相比具有大约25个或更少、20个或更少、15个或更少、10个或更少、5个或更少、4个或更少、3个或更少、2个或更少或1个或更少置换、添加或缺失的氨基酸序列。
[0092]示例性CT类似物包括但不限于8Gly-CT(SEQ IDNO:132)、22Leu-CT(SEQ ID NO:133)、2Gly3Ser8Gly22脱-Tyr-CT(SEQID NO:134)、14Gln-sCT(SEQ ID NO:135)、18Arg-sCT(SEQ ID NO:136)、11,18Arg-sCT(SEQ ID NO:137)、14Gln18Arg-sCT(SEQ ID NO:138)和14Gln11,18Arg-sCT(SEQ ID NO:139)。其它示例性CT类似物和衍生物在美国专利号4,652,627、4,606,856、4,604,238、4,597,900、4,537,716、4,497,731、4,495,097、4,444,981、4,414,149、4,401,593和4,397,780中公开,其因此被并入本文作为参考。
[0093]可用于本文公开的组合物和方法的组分肽激素也包括降钙素基因相关的肽(CGRP)。“降钙素基因相关的肽”或“CGRP”是指任何生理学形式的人肽激素和其物种变体。CGRP是37个氨基酸的肽,并且其被从可选的降钙素前-mRNA的剪接编码和表达。表现本领域已知的生物活性的任何本领域的CGRP、CGRP类似物、衍生物或杂化物可与本文公开的组合物和方法结合使用。在一个实施方式中,CGRP肽、类似物、衍生物和杂化物具有天然CGRP的至少一种激素活性。在某些实施方式中,CGRP肽、类似物、衍生物和杂化物是天然CGRP能特异性结合的受体的激动剂。CGRP肽类似物、衍生物和杂化物可以根据本领域已知的被酰胺化,或者可以为酸的形式。
[0094]在一个实施方式中,CGRP类似物、衍生物或杂化物与天然或自然发生的CGRP相比,可具有一个或多个氨基酸置换、缺失、倒位或添加。因此,CGRP类似物、衍生物和杂化物可具有与自然发生的CGRP相比具有一个或多个氨基酸置换、添加或缺失的氨基酸序列。在一个实施方式中,CGRP类似物、衍生物或杂化物具有与自然发生的CGRP相比具有大约30个或更少、25个或更少、20个或更少、15个或更少、10个或更少、5个或更少、4个或更少、3个或更少、2个或更少或1个或更少置换、添加或缺失的氨基酸序列。
[0095]示例性CGRP类似物包括但不限于36D-Ser-CGRP(SEQID NO:140)、36D-Thr-CGRP(SEQ ID NO:141)、36D-Asp-CGRP(SEQ IDNO:142)、36D-Asn-CGRP(SEQ ID NO:143)、36Ser-CGRP(SEQ IDNO:144)、36Hse-CGRP(SEQ ID NO:145)、36Asp-CGRP(SEQ IDNO:146)、36Thr-CGRP(SEQ ID NO:147)和36Asn-CGRP(SEQ IDNO:148)。其它示例性CGRP类似物和衍生物在美国专利号4,697,002;和4,687,839中公开,其因此被并入本文作为参考。
[0096]可用于本文公开的组合物和方法的组分肽激素也包括垂体中间叶激素或AFP-6肽。“垂体中间叶激素”或“AFP-6”是指任何生理学形式的肽激素和其物种变体。天然AFP-6肽是本领域已知的,如为功能性AFP-6肽类似物、衍生物和杂化物。人AFP-6(或垂体中间叶激素)氨基酸序列是TQAQLLRVGCVLGTCQVQNLSHRLWQLMGPAGRQDSAPVDPSSPHSY(SEQ ID NO:149)。表现本领域已知的生物活性的任何本领域的AFP-6肽、类似物、衍生物或杂化物都可与本文公开的组合物和方法结合使用。在一个实施方式中,AFP-6肽、类似物、衍生物和杂化物具有天然AFP-6的至少一种激素活性。在某些实施方式中,AFP-6肽、类似物、衍生物和杂化物是天然AFP-6能特异性结合的受体的激动剂。AFP-6肽类似物、衍生物和杂化物可以根据本领域已知的被酰胺化,或者可以为酸的形式。
[0097]示例性AFP-6类似物包括但不限于VGCVLGTCQVQNLSHRLWQLMGPAGRQDSAPVDPSSPHSY(SEQID NO:150)、RVGCVLGTCQVQNLSHRLWQLMGPAGRQDSAPVDPSSPHSY(SEQID NO:151)、GCVLGTCQVQNLSHRLWQLMGPAGRQDSAPVDPSSPHSY(SEQ IDNO:152)、CVLGTCQVQNLSHRLWQLMGPAGRQDSAPVDPSSPHSY(SEQ ID NO:153)、TQAQLLRVGCVLGTCQVQNLSHRLWQLRQDSAPVDPSSPHSY(SEQID NO:154)和TQAQLLRVGCVLGTCQVQNLSHRLWQLDSAPVDPSSPHSY(SEQ IDNO:155)。其它示例性AFP-6类似物和衍生物在美国专利号6,965,013和PCT公开号WO 2004/048547以及WO 2006/042242中公开,其每一篇被引入本文作为参考。
[0098]可用于本文公开的组合物和方法的组分肽激素也包括胆囊收缩肽(CCK)激素的成员,其包括CCK激动剂。“CCK”是指人肽激素和其物种变体。更具体而言,CCK是最初在人体识别的33-氨基酸序列,其包括8-氨基酸体内C-末端片段(“CCK-8”),这已经被报告在猪、大鼠、鸡、灰鼠、狗和人中证明。其它物种变体包括在猪、狗和豚鼠中发现的39-氨基酸序列,在猫、狗和人中发现的58-氨基酸和与CCK和胃泌激素都同源的47-氨基酸序列。C-末端硫酸化的辛肽序列(CCK-8)在所有种类中是相对保守的,并且可以是啮齿类周边中具有生物活性的最小序列。因此,术语CCK-33通常指人CCK(1-33)KAPSGRMSIVKNLQNLDPSH RISDRDYMGWMDF (SEQ IDNO:156),而CCK-8(CCK(26-33))类属上指硫酸化和未硫酸化的C-末端辛肽,除非另有规定。硫酸化的CCK-8具有DY(SO3)MGWMDF(SEQ ID NO:157)的氨基酸序列。此外,五肽胃泌素或CCK-5指C-末端肽CCK(29-33)GWMDF(SEQ ID NO:158),CCK-4指C-末端四肽CCK(30-33)WMDF(SEQ ID NO:159)。然而,如本文使用的,CCK通常指激素的所有自然发生的变体,包括CCK-33、CCK-8、CCK-5和CCK-4,其为硫酸化和未硫酸化形式,除非另有规定。CCKs和其多种类似物是本领域已知的。
[0099]CCK类似物的多种体内和体外筛选法师本领域已知的。实例包括涉及在快速静脉注射CCK-样活性待被检测的化合物后狗或豚鼠胆囊收缩的体内分析,和使用兔胆囊条的体外分析测量。参见,例如Walsh,“Gastrointestinal Hormones”,In Physiology of theGastrointestinal Tract(3d ed.1994;Raven Press,New York)。
[00100]示例性CCKs和CCK类似物包括但不限于DY(SO3H)MGWMDF(SEQ ID NO:157)、DYMGWMDF(SEQ IDNO:160)、MGWMDF(SEQ ID NO:161)、GWMDF(SEQ ID NO:158)、WMDF(SEQ ID NO:159)、KDY(SO3H)MGWMDF(SEQ ID NO:162)、KDYMGWMDF(SEQ ID NO:163)、KMGWMDF(SEQ ID NO:164)、KGWMDF(SEQ ID NO:165)和KWMDF(SEQ ID NO:166)。如本领域已知的,这类CCK肽可被酰胺化或可任选地为酸的形式。
[00101]可用于本文公开的组合物和方法的组分肽激素也包括生长素释放肽。在某些实施方式中,肽是生长素释放肽拮抗剂如在PCT公开号WO 01/87335和WO 02/08250中描述的那些。生长素释放肽拮抗剂也称为GHS(生长激素促分泌受体)拮抗剂。提供的组合物和方法因此考虑使用GHS拮抗剂代替生长素释放肽拮抗剂。
[00102]可用于本文公开的组合物和方法的组分肽激素也包括瘦蛋白家族肽激素。“瘦蛋白”是指从任何物种自然发生的瘦蛋白,以及具有生物活性的D-亚型或自然发生的瘦蛋白及其变体的片段,和上述的组合。瘦蛋白是如在美国专利号6,001,968中描述的ob基因的多肽产品。天然瘦蛋白家族肽激素是本领域已知的,如为功能性肽类似物、衍生物和杂化物。尽管某些瘦蛋白天然肽、类似物、衍生物和杂化物在本文描述,应该理解表现本领域已知的激素活性的任何已知的瘦蛋白肽、类似物、衍生物或杂化物都可用于本文公开的组合物和方法中。在一个实施方式中,瘦蛋白类似物、衍生物和杂化物具有天然瘦蛋白的至少一种激素活性。在某些实施方式中,瘦蛋白类似物、衍生物和杂化物是天然瘦蛋白能特异性结合的受体的激动剂。用于瘦蛋白激动或拮抗的检测的方法在例如美国专利号6,007,998和5,856,098中描述。
[00103]人瘦蛋白的长度是167个氨基酸:MHWGTLCGFLWLWPYLFYVQAVPIQKVQDDTKTLIKTIVTRINDISHTQSVSSKQKVTGLDFIPGLHPILTLSKMDQTLAVYQQILTSMPSRNVIQISNDLENLRDLLHVLAFSKSCHLPWASGLETLDSLGGVLEASGYSTEVVALSRLQGSLQDMLWQLDLSPGC(SEQ ID NO:167)。该瘦蛋白多肽含有位于氨基酸21(Ala)之后的信号序列切割位点。因此,成熟人瘦蛋白从氨基酸22(Val)延伸到氨基酸167(Cys),并且长度为146个氨基酸:VPIQKVQDDTKTLIKTIVTRINDISHTQSVSSKQKVTGLDFIPGLHPILTLSKMDQTLAVYQQILTSMPSRNVIQISNDLENLRDLLHVLAFSKSCHLPWASGLETLDSLGGVLEASGYSTEVVALSRLQGSLQDMLWQLDLSPGC(SEQ ID NO:168)。
[00104]其它示例性瘦蛋白类似物是人瘦蛋白的自然变体,其在成熟瘦蛋白的位置28上缺乏Gln,并且其长度为145个氨基酸:VPIQKVQDDTKTLIKTIVTRINDISHTSVSSKQKVTGLDFIPGLHPILTLSKMDQTLAVYQQILTSMPSRNVIQISNDLENLRDLLHVLAFSKSCHLPWASGLETLDSLGGVLEASGYSTEVVALSRLQGSLQDMLWQLDLSPGC(SEQ ID NO:169)。在某些实施方式中,瘦蛋白组分肽是重组体,并且在N-末端具有甲硫氨酰残基。
[00105]示例性瘦蛋白类似物包括在SEQ ID NO:167的位置43上的氨基酸由Asp或Glu置换;位置48是置换的Ala;位置49由Glu置换或不存在;位置75由Ala置换;位置89由Leu置换;位置93由Asp或Glu置换;位置98由Ala置换;位置117由Ser置换,位置139由Leu置换,位置167由Ser置换,以及它们的组合。示例性瘦蛋白类似物包括但不限于43Asp-瘦蛋白(SEQ ID NO:170)、43Glu-瘦蛋白(SEQ ID NO:171)、48Ala-瘦蛋白(SEQ ID NO:172)、49Glu-瘦蛋白(SEQID NO:173)、49脱-瘦蛋白(SEQ ID NO:174)、75Ala-瘦蛋白(SEQ IDNO:175)、89Leu-瘦蛋白(SEQ ID NO:176)、93Asp-瘦蛋白(SEQ IDNO:177)、93Glu-瘦蛋白(SEQ ID NO:178)、98Ala-瘦蛋白(SEQ IDNO:179),117Ser-瘦蛋白(SEQ ID NO:180)、139Leu-瘦蛋白(SEQ IDNO:181)、167Ser-瘦蛋白(SEQ ID NO:182)、43Asp49Glu-瘦蛋白(SEQ IDNO:183)、43Asp75Ala-瘦蛋白(SEQ ID NO:184)、89Leu117Ser-瘦蛋白(SEQID NO:185)和93Glu167Ser-瘦蛋白(SEQ ID NO:186)。
[00106]其它示例性瘦蛋白肽、类似物和衍生物在美国专利号5,935,810、6,001,968、6,429,290、6,309,853、5,521,283、5,532,336、6,777,388和6,936,439中公开,其每一篇被引入本文作为参考。其它示例性瘦蛋白肽、类似物和衍生物在PCT公开号WO 2004/039832、WO 97/02004、WO 97/06816、WO 97/18833、WO 97/38014和WO98/28427以及在美国专利公开号2004/0072219、2003/049693、2003/0166847、2003/0092126中公开,其所有因此被并入本文作为参考。
[00107]可用于本文公开的组合物和方法的组分肽也包括杂化多肽。如本文使用的,“杂化肽”或“杂化多肽”或“杂化肽激素”指含有至少两个连接在一起的肽激素部分的多肽,其中至少两个肽激素不是同样的肽激素。在某些实施方式中,杂化多肽包括至少两个共价连接在一起的肽激素的部分。在某些实施方式中,肽激素部分直接连接在一起,在其它实施方式中,肽激素部分被间接连接在一起,例如通过连接基团。在某些实施方式中,杂化多肽表现组分肽的至少一种生物活性。示例性杂化多肽包括含有下列组分肽一个或多个的那些:支链淀粉、ADM、CT、瘦蛋白、PYY、NPY、GLP-1、AFP-6、CCK、CGRP、GLP-2、OXM、胰高血糖素样肽的抑制剂和GIP。
[00108]例如,一些杂化多肽的参考序列包括人GIP、截短的GIP、人GLP-1和胰高血糖素样肽的抑制剂-4、示例性Trp-笼(FIEWLKNGGPSSGAPPPS(SEQ ID NO:187))、示例性短胰高血糖素样肽的抑制剂尾(PSSGAPPPS(SEQ ID NO:188))、和示例性长胰高血糖素样肽的抑制剂尾(KNGGPSSGAPPPS(SEQ ID NO:189))。本文和并入的文件中公开的胰高血糖素样肽的抑制剂尾和/或Trp笼序列和类似物和衍生物为肽增强子的实例。
[00109]示例性GIP杂化分子包括例如[Leu14]GIP(1-30)-胰高血糖素样肽的抑制剂-4(31-39)(SEQ ID NO:291)、[D-Ala2]GIP(1-30)-胰高血糖素样肽的抑制剂-4(31-39)(SEQ ID NO:292)和GIP(1-30)-胰高血糖素样肽的抑制剂-4(31-39)(SEQ ID NO:1)。示例性胰高血糖素样肽的抑制剂杂化分子包括例如[Leu14,Gln28]胰高血糖素样肽的抑制剂-4(1-31)-fGLP-1(33-37)(SEQ ID NO:298)。
[00110]GIP杂化物可含有肽增强子:C-末端Trp-笼形基序序列。在一个这样的实施方式中,是式D-L-C-S的GIP杂化物,其中“D”区域包括任选修饰的N-末端GIP序列。当靠近Trp-笼形序列的N-末端部分能形成Try-笼时,式中的区域“S”可以是Trp-笼形序列的C-末端序列。这样的肽增强子序列被认为保护新型GIP类似物免于蛋白酶消化并增强稳定性。S区域一般包括至少一个脯氨酸或脯氨酸-样残基,其能与相邻序列中的色氨酸或色氨酸-样残基相互作用形成Trp-笼。区域C包含GIP的C-末端序列。在这些分子的一些实施方式中,能与区域S中的至少一个脯氨酸或脯氨酸-样残基相互作用的色氨酸或色氨酸-样残基位于区域“C”中。在可选的实施方式中,当不存在区域C时,Trp或Trp-样残基可被提供在连接体区域“L”中。
[00111]在示例性GIP杂化物的实施方式中,GIP部分包含修饰的或置换的GIPN-末端区域以提供优于天然GIP的DPP-IV抗性。适合包含具有GIP的杂化分子的化合物或其片段包括肠降血糖素(例如,GLP-1、胰高血糖素样肽的抑制剂)、支链淀粉家族肽(例如,支链淀粉、降钙素、降钙素相关基因肽、肾上腺髓质素、垂体中间叶激素)、胆囊收缩肽(CCK)、胃泌激素、PPF(例如,PP、PYY)、促胰液素、利钠肽、神经介素和urocortin。
[00112]在某些实施方式中,在C-末端酰胺化的肽激素是P-PI结合物的组分。在其它实施方式中,肽激素成分可不被酰胺化。在某些实施方式中,具有酰胺化肽激素的P-PI结合物包括但不限于具有支链淀粉家族肽激素、CCK、PYY、hGLP-1(7-36)和hGLP-2的那些。在其它实施方式中,具有C-末端没有被酰胺化的肽激素的P-PI结合物包括但不限于具有胰高血糖素样肽的抑制剂-4、胰高血糖素样肽的抑制剂-4(1-28)、GIP、GLP-1(7-37)、蛙GLP-1(7-36)和蛙GLP-2的那些。然而,在其它实施方式中,这些组分肽激素可以在C-末端酰胺化。
[00113]用于本文描述的组合物和方法的示例性杂化多肽包括但不限于胰高血糖素样肽的抑制剂-4-PYY(22-36)(SEQ ID NO:190)、胰高血糖素样肽的抑制剂-4-PYY(25-36)(SEQ ID NO:191)、胰高血糖素样肽的抑制剂-4-PYY(18-36)(SEQ ID NO:192)、胰高血糖素样肽的抑制剂-4-βAla-βAla-PYY(22-36)(SEQ ID NO:193)、胰高血糖素样肽的抑制剂-4-βAla-βAla-PYY(25-36)(SEQ ID NO:194)、胰高血糖素样肽的抑制剂-4-βAla-βAla-PYY(31-36)(SEQ ID NO:195)、胰高血糖素样肽的抑制剂-4(1-28)-PYY(22-36)(SEQ ID NO:196)、胰高血糖素样肽的抑制剂-4(1-28)-PYY(25-36)(SEQ ID NO:197)、胰高血糖素样肽的抑制剂-4(1-28)-PYY(18-36)(SEQ ID NO:198)、胰高血糖素样肽的抑制剂-4(1-28)-βAla-βAla-PYY(22-36)(SEQ ID NO:199)、胰高血糖素样肽的抑制剂-4(1-28)-βAla-βAla-PYY(25-36)(SEQ ID NO:200)、胰高血糖素样肽的抑制剂-4(1-28)-βAla-βAla-PYY(31-36)(SEQ ID NO:201)、5Ala14Leu25Phe-胰高血糖素样肽的抑制剂-4(1-28)-PYY(18-36)(SEQ IDNO:202)、5Ala14Leu25Phe-胰高血糖素样肽的抑制剂-4(1-28)-PYY(22-36)(SEQ ID NO:203)、5Ala14Leu25Phe-胰高血糖素样肽的抑制剂-4(1-28)-PYY(25-36)(SEQ ID NO:204)、5Ala14Leu25Phe-胰高血糖素样肽的抑制剂-4(1-17)-PYY(18-36)(SEQ ID NO:205)、5Ala14Leu25Phe-胰高血糖素样肽的抑制剂-4(1-28)-βAla-βAla-PYY(22-36)(SEQ IDNO:206)、5Ala14Leu25Phe-胰高血糖素样肽的抑制剂-4(1-28)-βAla-βAla-PYY(25-36)(SEQ ID NO:207)、5Ala14Leu25Phe-胰高血糖素样肽的抑制剂-4(1-28)-βAla-βAla-PYY(31-36)(SEQ ID NO:208)、胰高血糖素样肽的抑制剂-4-CCK-8(SEQ ID NO:209)、胰高血糖素样肽的抑制剂-4(1-28)-CCK-8(SEQ ID NO:210)、胰高血糖素样肽的抑制剂-4(1-28)-CCK-8(Phe(CH2SO3))(SEQ ID NO:211),胰高血糖素样肽的抑制剂-4(1-28)-(8-氨基-3,6-二噁辛酰基(dioxactoanoyl))-CCK-8(SEQID NO:212)、胰高血糖素样肽的抑制剂-4(1-28)-(8-氨基-3,6-二噁辛酰基)-CCK-8(Phe(CH2SO3))(SEQ ID NO:213)、胰高血糖素样肽的抑制剂-4(1-27)-人支链淀粉(1-7)-14Gln、11,18Arg-sCT(8-27)-支链淀粉(33-37)(SEQ ID NO:214)、胰高血糖素样肽的抑制剂-4(1-27)-2,7Ala-人支链淀粉(1-7)-sCT(8-10)(SEQ ID NO:215)、2912Ado-胰高血糖素样肽的抑制剂(1-28)-人支链淀粉(1-7)-11,18Arg-sCT(8-32)-人支链淀粉(33-37)(SEQID NO:216)、2912Ado-胰高血糖素样肽的抑制剂(1-28)-1脱-Lys-人支链淀粉(1-7)-11,18Arg-sCT(8-32)-人支链淀粉(33-37)(SEQ ID NO:217)、293,6-二噁辛酰基-胰高血糖素样肽的抑制剂(1-28)-人支链淀粉(1-7)-11,18Arg-sCT(8-32)-人支链淀粉(33-37)(SEQ ID NO:218)、293,6-二噁辛酰基-胰高血糖素样肽的抑制剂(1-28)-1脱-Lys-人支链淀粉(1-7)-11,18Arg-sCT(8-32)-人支链淀粉(33-37)(SEQ ID NO:219)、295Apa-胰高血糖素样肽的抑制剂(1-28)-人支链淀粉(1-7)-11,18Arg-sCT(8-32)-人支链淀粉(33-37)(SEQ ID NO:220)、295Apa-胰高血糖素样肽的抑制剂(1-28)-1脱-Lys-人支链淀粉(1-7)-11,18Arg-sCT(8-32)-人支链淀粉(33-37)(SEQ ID NO:221)、29βAla-βAla-胰高血糖素样肽的抑制剂(1-28)-人支链淀粉(1-7)-11,18Arg-sCT(8-32)-人支链淀粉(33-37)(SEQ IDNO:222)、29βAla-βAla-胰高血糖素样肽的抑制剂(1-28)-1脱-Lys-人支链淀粉(1-7)-11,18Arg-sCT(8-32)-人支链淀粉(33-37)(SEQ ID NO:223)、294,7,10-三噁-13-三癸胺琥珀酰亚胺基(tridecanamine succinimidyl)-胰高血糖素样肽的抑制剂(1-28)-人支链淀粉(1-7)11,18Arg-sCT(8-32)-人支链淀粉(33-37)(SEQ ID NO:224)、294,7,10-三噁-13-三癸胺琥珀酰亚胺基-胰高血糖素样肽的抑制剂(1-28)-1脱-Lys-人支链淀粉(1-7)-11,18Arg-sCT(8-32)-人支链淀粉(33-37)(SEQ ID NO:225)、CCK-8-GKR-15Glu-h-支链淀粉(1-17)-18Arg-sCT(18-26)-支链淀粉(32-37)(SEQ ID NO:226)、支链淀粉(1-18)-PYY(19-36)(SEQ IDNO:227)、异戊酰基-STAVL-(Aib)-K(甲酰)-LSQEL-(Aib)-K(甲酰)-LQT-PYY(18-36)(SEQ ID NO:228)、异戊酰基-STAVL-(Aib)-K(甲酰)-LSQEL-(Aib)-K(甲酰)-L-PYY(16-36)(SEQ ID NO:229)、CCK-8-[琥珀酰-Cys]-PYY(3-36)(SEQ ID NO:230)、CCK-8-[二-Cys(N-乙酰基)]-PYY(3-36)(SEQ ID NO:231)和CCK-8-[Gly-氨氧基甲基羰基(Aminoxymethylcarbonyl)]-PYY(3-36)(SEQ ID NO:232)。
[00114]用于本文描述的组合物和方法的其它示例性杂化多肽包括但不限于GIP(1-30)-(12Ado)-人支链淀粉(1-7)-11,18Arg-sCT(8-27)-人支链淀粉(33-37)(SEQ ID NO:233)、GIP(1-30)-(12Ado)-1脱-Lys-人支链淀粉(1-7)-11,18Arg-sCT(8-27)-人支链淀粉(33-37)(SEQ ID NO:234)、GIP(1-30)-(3,6-二噁辛酰基)-人支链淀粉(1-7)-11,18Arg-sCT(8-27)-人支链淀粉(33-37)(SEQ ID NO:235)、GIP(1-30)-(3,6-二噁辛酰基)-1脱-Lys-人支链淀粉(1-7)-11,18Arg-sCT(8-27)-人支链淀粉(33-37)(SEQ IDNO:236)、GIP(1-30)-(5Apa)-人支链淀粉(1-7)-11,18Arg-sCT(8-27)-人支链淀粉(33-37)(SEQ ID NO:237)、GIP(1-30)-(5Apa)-1脱-Lys-人支链淀粉(1-7)-11,18Arg-sCT(8-27)-人支链淀粉(33-37)(SEQ ID NO:238)、GIP(1-30)-βAla-βAla)-人支链淀粉(1-7)-11,18Arg-sCT(8-27)-人支链淀粉(33-37)(SEQ ID NO:239)、GIP(1-30)-(βAla-βAla)1脱-Lys-人支链淀粉(1-7)-11,18Arg-sCT(27)-人支链淀粉(33-37)(SEQ ID NO:240)、GIP(1-30)-(4,7,10-三噁-13-三癸胺琥珀酰亚胺基)-人支链淀粉(1-7)11,18Arg-sCT(8-27)-人支链淀粉(33-37)(SEQ ID NO:241)、GIP(1-30)-(4,7,10-三噁-13-三癸胺琥珀酰亚胺基)-1脱-Lys-人支链淀粉(1-7)-11,18Arg-sCT(8-27)-人支链淀粉(33-37)(SEQ ID NO:242)、GIP(1-30)-(Gly-Gly-Gly)-人支链淀粉(1-7)-11,18Arg-sCT(8-27)-人支链淀粉(33-37)(SEQ ID NO:243)、GIP(1-30)-(Gly-Gly-Gly)-1脱-Lys-人支链淀粉(1-7)-11,18Arg-sCT(27)-人支链淀粉(33-37)(SEQ ID NO:244)、GIP(1-30)-(4,7,10-三噁-13-三癸胺琥珀酰亚胺基)-人支链淀粉(1-7)-11,18Arg-sCT(8-27)-人支链淀粉(33-37)(SEQ ID NO:245)和GIP(1-30)-(4,7,10-三噁-13-三癸胺琥珀酰亚胺基)-1脱-Lys-人支链淀粉(1-7)-11,18Arg-sCT(8-27)-人支链淀粉(33-37)(SEQ ID NO:246)。
[00115]用于本文描述的组合物和方法的示例性杂化多肽包括在美国临时申请号60/653,433、60/651,647、60/707,244、60/707,369、60/709,316和60/709,320中描述的那些,对于那些分子,每一篇被引入本文作为参考。用于本文描述的组合物和方法的示例性杂化多肽也包括在美国申请号11/201,664、美国申请公开号2006-0094652和2006-0293232以及PCT公开号WO 2005/077072中描述的那些,对于那些分子,每一篇被引入本文作为参考。
[00116]可用于本文描述的结合物分子和方法的组分肽酶抑制剂可以是活性药物形式或体内转化为活性形式的前体药物形式。如本文表示的,在体外ACE抑制剂分析中,具有赖诺普利酯的P-PI结合物是失活的,但是具有去酯化赖诺普利的P-PI结合物显示ACE抑制剂活性。示例性组分肽酶抑制剂作为抑制剂的活性药物形式或作为前体药物形式在本文列出,并且任一种形式可被用于本文描述的结合物分子和方法。
[00117]可用于本文描述的结合物分子和方法的组分肽酶抑制剂包括但不限于血管肽酶抑制剂,例如血管紧张素-转化酶(ACE)抑制剂、中性内肽酶(NEP)抑制剂、内皮素-转化酶(ECE)抑制剂、ACE/NEP抑制剂、NEP/ECE抑制剂和ACE/NEP/ECE抑制剂。血管紧张素I-转化酶是二肽羧基肽酶,其通过将血管紧张素I水解为血管紧张素II,在血压调节和电解质平衡中起重要作用,是有效的血管加压剂和醛固酮刺激肽。ACE也能水解其它生物活性多肽,例如激肽诸如缓激肽。缓激肽是血管舒张剂,其至少部分通过诱导血管舒张剂前列腺素释放发挥作用,并且其在ACE水解后失活。因此,ACE至少部分通过产生血管紧张素II——一种血管收缩剂,和通过失活缓激肽——一种血管舒张剂,来增加血压。ACE,也称为肽基二肽酶A(EC 3.4.15.1)和激肽酶II,是金属肽酶,更具体地是锌肽酶。
[00118]用于本文描述的结合物分子和方法的示例性ACE抑制剂包括但不限于贝那普利、卡托普利(1-[(2S)-3-巯基-2-甲基丙酰]-L-脯氨酸)、西洛普利、恩纳普利(N-(1-乙氧羰基-3-苯丙基)-L-丙氨酰-L-脯氨酸)、依那普利拉、芬替普利、福森普利、咪达普利、赖诺普利(Merck,Astra-Zeneca)、莫昔普利、哌道普利(Servier)、喹那普利(Warner-Lambert)、雷米普利和群多普利。可被用于本文的ACE抑制剂的其它非限定性实例包括阿拉普利、西拉普利、地拉普利、吲哚普利(Schering)、螺普利(Schering)和佐诺普利。在某些实施方式中,ACE抑制剂是肽,例如,pGluWPRPQIPP或pGluKWAP,其中pGlu指吡咯谷氨酸。示例性ACE抑制剂包括在例如美国专利号4,046,889、4,316,906、4,374,829、4,452,790、4,168,267、4,337,201、4,385,051和4,344,949中公开的那些。
[00119]如本文讨论的,可用于本文描述的结合物分子和方法的组分肽酶抑制剂也包括NEP抑制剂。与ACE相似,NEP是内皮细胞表面金属蛋白酶,其涉及包括利钠肽在内的数种调节肽的降解,并且因此通过增加心房利钠肽水平来增大血管舒张和尿钠增多。NEP抑制剂的实例包括但不限于磷酸阿米酮、噻吩烷(thiophan)、retrothiorphan、坎沙曲和醋托泛。同样,可用于本文描述的结合物分子和方法的组分肽酶抑制剂包括ECE抑制剂。ECE是负责生物活性内皮素肽——有效的血管收缩剂——形成的主要的酶。
[00120]血管肽酶抑制剂也包括NEP/ACE抑制剂,其具有NEP和ACE抑制活性。NEP/ACE抑制剂的实例包括但不限于三环benzazepinone硫醇、奥马曲拉、gemopatrilat、mixanpril、消旋卡多曲、法西多曲、山帕曲拉、MDL 100.240、Z13752A、BMS189921、BMS182657和CGS 30008。适合在本文使用的NEP/ACE抑制剂的实例包括在美国专利号5,362,727、5,366,973、5,225,401、4,722,810、5,223,516、4,749,688、5,552,397、5,504,080、5,612,359和5,525,723中公开的那些。示例性NEP/ACE抑制剂包括下列:
[00121]血管肽酶抑制剂也包括具有NEP和ECE抑制活性的NEP/ECE抑制剂。NEP/ECE抑制剂的实例包括但不限于磷酸阿米酮、
、CGS 31447
和CGS35066
参见例如,Veelken et al.(2002)J.Hyertens.20:599-603。
[00122]血管肽酶抑制剂也包括具有ACE、NEP和ACE抑制活性的NEP/ACE/ECE抑制剂。NEP/ACE/ECE抑制剂的实例包括但不限于CGS 26582和N-[2-(2,3-二氢化茚-1-基)-3-巯基-丙酰]氨基酸类似物(Inguimbert et al.(2002)Bioorg.Med.Chem.Lett.12:2001-2005)。示例性NEP/ACE/ECE抑制剂包括下列:
n=0,R
2=H;CGS 26582
和SCH 54470
[00123]可用于本文描述的结合物分子和方法的组分肽酶抑制剂包括血管紧张素-转化酶-相关的羧基肽酶的抑制剂(ACE2)。ACE2是锌金属肽酶和ACE的同系物,但是ACE2有不同于ACE的底物特异性(Vickers et al.(2002)J.Biol.Chem.277:14838-14843)。ACE2切割脱-Arg缓激肽并使其失活,脱-Arg缓激肽是局部血管舒张剂,其通过结合到当炎症或组织损伤发生时表达的缓激肽B1受体而行使功能。用于本文描述的结合物分子和方法的示例性ACE2抑制剂包括但不限于MLN-4760((S,S)-2-{1-羧基-2-[3-(3,5-二氯苄基)-3H-咪唑-4-基]-乙氨基}-4-甲基戊酸;Towler et al.(2004)J.Biol.Chem.279:17996-18007)、N-(2-氨乙基)-1氮丙啶-乙胺(Huentelman et al.(2004)Hypertension 44:903-906)和ACE2的肽抑制剂例如Ac-GDYSHCSPLRYYPWWKCTYPDPEGGG-NH2(SEQ ID NO:247)和在Huang et al.(2003)J.Biol.Chem.278:15532-15540中描述的其它抑制剂。
[00124]二肽基肽酶-IV(DPP-IV)(EC 3.4.14.5)是丝氨酸蛋白酶,其优先从在2位置具有脯氨酸或丙氨酸的肽底物水解N-末端二肽。DPP-IV涉及控制葡萄糖内环境稳定,这是因为其底物包括GLP-1和GIP。PFF组成的成员例如PYY和NPY也是DPP-IV的底物。从这些肽切割N-末端氨基酸使它们功能性失活。因此,DPP-IV在糖尿病、葡萄糖耐受、肥胖症、食欲调节、心血管疾患和本文描述的其它病症或疾病中具有重要的生理作用。体内施用DPP-IV抑制剂防止GLP-1和GIP的N-末端降解,并导致这些肽更高的循环浓度。另外,用DPP-IV抑制剂处理防止PYY和NPY降解。
[00125]因此,可用于本文描述的结合物分子和方法的组分肽酶抑制剂也包括DPP-IV抑制剂。DPP-IV抑制剂的实例包括但不限于N-(置换的甘氨酰)-2-氰基吡咯烷、四氢异喹啉3-氨甲酰衍生物、氟化环酰胺、金刚烷基甘氨酸-基抑制剂和甘氨腈-基抑制剂。氰基吡咯烷抑制剂包括但不限于可逆性抑制剂,例如下述的可逆性抑制剂:
和
其中R=用于肽修饰的共价或非-共价连接体。适合用于本文的DPP-IV抑制剂的实例包括在美国专利号6,011,155、6,124,305、6,166,063、6,432,969、6,172,081、6,710,040、6,869,947、6,995,183和6,995,180中公开的那些。
[00126]DPP-IV抑制剂的实例包括但不限于下列(DPP-IV抑制剂化合物编号在结构的下面):
[00127]适合用于本文的DPP-IV抑制剂包括溴-和氰基-基的马来酰亚胺基DPP-IV抑制剂。参见例如,Kelly et al.(1993)Tetrahedron49:1009-1016;Snow et al.(1994)J.Am.Chem.Soc.116:10860-10869;Coutts et al.(1996)J.Med.Chem.39:2087-2094;和Jeanfavre et al.(1996)Biochem.Pharmacol.52:1757-1765。溴-基(下面的化合物8)和氰基-基(下面的化合物9)马来酰亚胺基DPP-IV抑制剂的实例包括但不限于:
合成2-氰基-基DPPIV抑制剂(化合物9)可如下完成:
合成2-溴-基DPPIV抑制剂(化合物8)可如下完成:
[00128]可用于本文描述的结合物分子和方法的组分肽酶抑制剂也包括丝氨酸蛋白酶抑制剂。丝氨酸蛋白酶抑制剂是本领域公知的。应用的丝氨酸蛋白酶抑制剂的实例包括但不限于4-(2-氨乙基)-苯磺酰氟(AEBSF)、抑肽酶、弹性蛋白酶(弹性蛋白醛)、Glu-Gly-Arg-氯甲基酮(GGACK)、亮抑酶肽、苯甲基磺酰氟(PMSF)、胰凝乳蛋白酶抑制剂、抗凝血酶III、3,4-二氯异香豆素(dichloroisocomarin)、甲苯磺酰基-L-赖氨酸氯甲基酮(TLCK)、甲苯磺酰基-L-苯丙氨酸氯甲基酮(TPCK)、二苯碘鎓六氟磷酸盐(DIFP)、抗蛋白酶和α2-巨球蛋白。在某些实施方式中,P-PI结合物包括AEBSF作为组分肽酶抑制剂。
[00129]可用于本文描述的结合物分子和方法的组分肽酶抑制剂也包括羧基肽酶抑制剂。在一个实施方式中,用于P-PI结合物的羧基肽酶抑制剂是肽。在某些实施方式中,羧基肽酶抑制剂是抑制羧基肽酶活性的肽,所述羧基肽酶能对具有RQRY或RQRW的羧基-末端氨基酸基序的底物肽发挥作用以从底物肽除去C-末端氨基酸。在某些实施方式中,羧基肽酶的底物肽是PYY(1-36)、PYY(3-36)和NPY,例如酰胺化的PYY(1-36)、PYY(3-36)和NPY。
[00130]在某些实施方式中,羧基肽酶抑制剂是修饰的PYY肽或修饰的NPY肽,例如,在位置36修饰的PYY或NPY肽。示例性羧基肽酶抑制剂包括但不限于在Tyr36的α-氨基氮具有甲基的PYY或NPY肽,例如,36N-甲基-Tyr-PYY(1-36)(SEQ ID NO:248)、36N-甲基-Tyr-PYY(3-36)(SEQ ID NO:249)、36N-甲基-Tyr-PYY(12-36)(SEQ IDNO:250)、36N-甲基-Tyr-PYY(18-36)(SEQ ID NO:251)、36N-甲基-Tyr-PYY(22-36)(SEQ ID NO:252)、36N-甲基-D-Tyr-PYY(1-36)(SEQID NO:253)、36N-甲基-D-Tyr-PYY(3-36)(SEQ ID NO:254)、36N-甲基-D-Tyr-PYY(12-36)(SEQ ID NO:255)、36N-甲基-D-Tyr-PYY(18-36)(SEQ ID NO:256)、36N-甲基-D-Tyr-PYY(22-36)(SEQ ID NO:257)、36N-甲基-Tyr-NPY(SEQ ID NO:258)、36N-甲基-Tyr-NPY(12-36)(SEQ IDNO:259)、36N-甲基-Tyr-NPY(18-36)(SEQ ID NO:260)、36N-甲基-Tyr-NPY(22-36)(SEQ ID NO:261)、36N-甲基-D-Tyr-NPY(SEQ IDNO:262)、36N-甲基-D-Tyr-NPY(12-36)(SEQ ID NO:263)、36N-甲基-D-Tyr-NPY(18-36)(SEQ ID NO:264)和36N-甲基-D-Tyr-NPY(22-36)(SEQ ID NO:265)。其它示例性羧基肽酶抑制剂包括但不限于在位置36具有D-Tyr、在位置36具有手性β-Tyr、在位置36具有羟基-Pro、在位置36具有Phe、在位置36具有Phe-CH2SO3H或在位置36具有Trp的PYY或NPY肽。示例性羧基肽酶抑制剂包括在位置36具有这类修饰的PYY(1-36)、PYY(3-36)、PYY(12-36)、PYY(18-36)、PYY(22-36)、NPY、NPY(12-36)、NPY(18-36)和NPY(22-36)。这些羧基肽酶抑制剂的羧基端可以是-NH2、-NH-OH、-NH-CH3或-NH-CH2CH3。
[00131]示例性羧基肽酶抑制剂也包括如所述的具有位置36修饰的和在肽内其它位点具有修饰的PYY或NPY肽。例如,本文描述的具有位置36修饰的PYY或NPY肽也可具有氨基酸的内部缺失,连接基团的内部插入、或内部氨基酸缺失和内部连接基团插入的结合。这种类型的示例性羧基肽酶抑制剂包括但不限于36N-甲基-Tyr-PYY(3-10,22-36)IKPEAPGEASLRHYLNLVTRQRY(N-Me)(SEQID NO:266)、36N-甲基-Tyr-PYY(3-10-连接体-22-36)IKPEAPGE(连接体)ASLRHYLNLV TRQRY(N-Me)(SEQ ID NO:296(连接体)SEQ IDNO:252),和36N-甲基-Tyr-PYY(3-10-连接体-18-36)IKPEAPGE(连接体)NRYYASLRHY LNLVTRQRY(N-Me)(SEQ ID NO:296)(连接体)(SEQ ID NO:251)。这些羧基肽酶抑制剂的羧基端可以是-NH2、-NH-OH、-NH-CH3或-NH-CH2CH3。用于这些肽的连接基团包括,例如,
和
其中n=0-3;R=肽;R’=OH或NH
2;R”=肽。
[00132]示例性羧基肽酶抑制剂也包括在具有或不具有本文所述的位置36的修饰的情况下,在肽内的其它位点具有修饰的PYY或NPY肽。例如,PYY或NPY肽可具有内部D-氨基酸、在α-氨基氮上具有甲基的内部氨基酸或这样的氨基酸残基的组合。这种类型的示例性羧基肽酶抑制剂包括但不限于35N-甲基-Arg-PYY(3-36)(SEQ IDNO:267)、35D-Arg36N-甲基-Tyr-PYY(3-36)(SEQ ID NO:268)、35N-甲基-D-Arg-PYY(3-36)(SEQ ID NO:269)、34N-甲基-Gln-PYY(3-36)(SEQID NO:270)、34D-Gln36N-甲基-Tyr-PYY(3-36)(SEQ ID NO:271)、34N-甲基-D-Gln-PYY(3-36)(SEQ ID NO:272)、33N-甲基-Arg-PYY(3-36)(SEQ ID NO:273)、33D-Arg36N-甲基-Tyr-PYY(3-36)(SEQ ID NO:274)、33N-甲基-D-Arg-PYY(3-36)(SEQ ID NO:275)、19N-甲基-Ala-PYY(3-36)(SEQ ID NO:276)、19D-Ala36N-甲基-Tyr-PYY(3-36)(SEQ ID NO:277)、19N-甲基-D-Ala-PYY(3-36)(SEQ ID NO:278)、35N-甲基-Arg-NPY(SEQID NO:279)、35D-Arg36N-甲基-Tyr-NPY(SEQ ID NO:280)、35N-甲基-D-Arg-NPY(SEQ ID NO:281)、34N-甲基-Gln-NPY(SEQ ID NO:282)、34D-Gln36N-甲基-Tyr-NPY(SEQ ID NO:283)、34N-甲基-D-Gln-NPY(SEQ ID NO:284)、33N-甲基-Arg-NPY(SEQ ID NO:285)、33D-Arg36N-甲基-Tyr-NPY(SEQ ID NO:286)、33N-甲基-D-Arg-NPY(SEQ IDNO:287)、19N-甲基-Ala-NPY(SEQ ID NO:288)、19D-Ala36N-甲基-Tyr-NPY(SEQ ID NO:289)和19N-甲基-D-Ala-NPY(SEQ ID NO:290)。这些羧基肽酶抑制剂的羧基端可以是-NH2、-NH-OH、-NH-CH3或-NH-CH2CH3。
[00133]结合物的肽和肽酶抑制剂可以以本文描述的或本领域已知的任何方式连接。这样的结合物键包括共价键、非-共价键或两者。可使用稳定的键或可使用可切割的键。可通过任何非-共价结合力调节非-共价键,包括通过疏水相互作用、离子(静电)结合、金属络合、氢键、范德华吸引或者两种或多种不同相互作用的组合。
[00134]如本文所述,组分肽和组分肽酶抑制剂可通过直接酰胺键或化学连接基团被共价连接在一起。结合物肽和肽酶抑制剂组分可通过化学或肽连接基团或转角诱导物间接连接在一起。可用的连接方法和键的实例在本文提出的P-PI结合物中示出。
[00135]在一个实施方式中,组分肽和肽酶抑制剂可被直接连接到第二组件(module)的氨基。在另一实施方式中,连接基团可被用于连接的组件。示例性连接基团包括但不限于烷基;PEG;氨基酸,例如Lys、Glu、β-Ala;聚氨基酸例如,聚-his、聚-arg、聚-lys、聚-ala、Gly-Lys-Arg(GKR);双官能团连接体例如由Pierce Biotechnology,Inc.,Rockford,IL出售的那些;氨基乙酰(“Aca”)、β-丙氨酰、8-氨基-3,6-二噁辛酰基和其它本领域已知的可切割和不可切割的连接体。
[00136]在一方面中,通过连接体或转角诱导物,将肽与肽酶抑制剂连接。连接体或转角诱导物本质上可以是化学的或肽的。连接体可被连接至,例如肽的氨基端、肽的羧基端或肽的内部氨基酸侧链,以及被共价连接到肽和肽酶抑制剂。连接体可以是能将肽酶抑制剂与肽连接的任何连接体,例如,琥珀酸,任何正交可连接的氨基酸(例如,Glu或Lys)、和聚氨基酸(例如,聚赖氨酸、聚精氨酸、聚甘氨酸)。在某些实施方式中,连接体选自图2中示出的那些。在某些实施方式中,连接体选自:
和
其中n=0-3;R=抑制剂或肽;R’=OH或NH
2;R”=肽或抑制剂。
[00137]在一个实施方式中,连接基团可包括肽模拟物。这种模拟物的应用可诱导或稳定肽形成。作为实例,β转角模物拟包括Ala-Aib和Ala-Pro二肽,以及模拟物A和模拟B物,如下:
模拟物A是N-(3S,6S,9S)-2-氧代-3-氨基-1-氮杂双环[4.3.0]-壬烷-9-羧酸。模拟物B是N-(3S,6S,9R)-2-氧代-3-氨基-7-硫代-1-氮杂双环[4.3.0]-壬烷-9-羧酸。
[00138]在一实施方式中,连接体的长度为1到30个氨基酸残基。在另一实施方式中,连接体的长度为2到30个氨基酸残基,在又一实施方式中,连接体的长度为3到30个氨基酸残基。在另一实施方式中,连接体是2到30个氨基酸残基的任何整数长度,包括2和30;考虑每一整数单位,例如2、3、4、5、6、7等。在一个实施方式中,使用Gly连接体。在一个实施方式中,使用三个残基Gly连接体(Gly-Gly-Gly)。在一个实施方式中,使用β-Ala连接体例如β-Ala-β-Ala。在一个实施方式中,使用γ-Abu(γ-氨基丁酸)连接体。
[00139]在某些实施方式中,P-PI结合物至少表现组分肽的生物活性。在某些实施方式中,P-PI结合物至少表现组分肽酶抑制剂的抑制剂活性。在其它实施方式中,P-PI结合物至少表现肽的生物活性和肽酶抑制剂的抑制剂活性。在某些实施方式中,P-PI结合物与不在结合物复合物中的组分肽或组分蛋白酶抑制剂相比,至少具有增加的代谢稳定性、化学稳定性、受体相互作用或构象稳定性。
[00140]如本文所述,P-PI结合物含有与至少一个肽酶抑制剂连接(共价或非-共价)的至少一个肽。在某些实施方式中,P-PI结合物包括与肽酶抑制剂分子连接的两个或多个肽。在某些实施方式中,P-PI结合物包括与肽连接的两个肽酶抑制剂分子。在某些实施方式中,P-PI结合物包括与肽连接的两个不同的肽酶抑制剂。在某些实施方式中,P-PI结合物包括与肽连接的三个肽酶抑制剂分子。在具有3个抑制剂分子的结合物中,所有3个抑制剂可以是相同的,所有3个抑制剂可以是不同的,或者两个抑制剂可以是相同的而第三个与另外两个不同。
[00141]如本文所述,单一肽酶抑制剂分子可抑制一种以上类型的肽酶。例如,NEP/ACE抑制剂具有NEP抑制剂和ACE抑制剂的双重活性。因此,含有一种肽酶抑制剂分子的P-PI结合物分子可具有一种以上的肽酶抑制剂活性。在某些实施方式中,P-PI结合物具有两种或多种肽酶抑制剂活性。在某些实施方式中,P-PI结合物具有三种或多种肽酶抑制剂活性。在某些实施方式中,将一种或多种肽酶抑制剂连接到肽产生具有一种以上肽酶抑制剂活性的P-PI结合物。例如,含有与NEP/ACE抑制剂连接的肽的P-PI通过单一的肽酶抑制剂分子的连接具有两种抑制剂活性。作为另一个实例,含有与NEP/ECE抑制剂和ACE抑制剂连接的肽的P-PI通过两个不同肽酶抑制剂分子的连接具有三种抑制剂活性。
[00142]对于本文所述的任何P-PI结合物,组分肽可以为任何长度。在某些实施方式中,组分肽的长度为小于200个氨基酸。在某些实施方式中,组分肽的长度为小于150个氨基酸,例如,长度小于100、小于50、小于40、小于30或小于20个氨基酸。在一个实施方式中,组分肽的长度在大约30至大约40个氨基酸残基之间。在某些实施方式中,组分肽的长度在大约15至大约25个氨基酸残基之间,长度在大约20至大约30个氨基酸残基之间、或者长度在大约25至大约35个氨基酸残基之间。在某些实施方式中,组分肽的长度为大约15、大约17、大约19、大约21、大约23、大约25、大约27、大约29、大约30、大约31、大约32、大约33、大约34、大约35或大约36个氨基酸。
[00143]示例性P-PI结合物包括但不限于肽酶抑制剂与肽的侧链共价连接的那些。
[00144]肽-赖诺普利结合物的实例是:
其中n=0、1或2;y=0、1或2;并且肽=GLP-1(7-37)、胰高血糖素样肽的抑制剂-4、GLP-1(7-37)或胰高血糖素样肽的抑制剂-4的其它活性类似物、或其它感兴趣的活性肽。
[00145]肽-肽/ACE抑制剂结合物的实例是:
其中n=0、1或2;y=0、1或2;肽=GLP-1(7-37)、胰高血糖素样肽的抑制剂-4、GLP-1(7-37)或胰高血糖素样肽的抑制剂-4的其它活性类似物、或其它感兴趣的活性肽。
[00146]在某些实施方式中,P-PI结合物含有肽酶抑制剂,例如赖诺普利或pGluKWAP-OH(ACE抑制剂),其结合到GLP-1——例如GLP-1(7-37)(SEQ ID NO:42)——或胰高血糖素样肽的抑制剂类似物,诸如14Leu-胰高血糖素样肽的抑制剂-4(1-28)(SEQ ID NO:70)。在这些结合物中,肽酶抑制剂可通过各种连接体在肽类似物的羧基端、肽类似物的氨基端或肽类似物内的氨基酸残基处连接。这样的P-PI结合物包括但不限于下列:
GLP-1(7-37)-γ-Abu-β-Ala-CONH-赖诺普利单酯:
4Leu-胰高血糖素样肽的抑制剂-4(1-28)-γ-Abu-β-Ala-CONH-赖诺普利单酯:
GLP-1(7-37)-γ-Abu-Lys(pGlu)WAP-OH:
GLP-1(7-37)-γ-Abu-CONH-赖诺普利单酯:
14Leu-胰高血糖素样肽的抑制剂-4(1-28)-γ-Abu-CONH-赖诺普利:
14Leu-胰高血糖素样肽的抑制剂-4(1-28)-Gly-Gly-CONH-赖诺普利:
[00147]在某些实施方式中,P-PI结合物包括除GLP-1或胰高血糖素样肽的抑制剂肽以外的肽酶抑制剂和肽。因此,在某些实施方式中,P-PI结合物包含与肽连接的至少一种肽酶抑制剂,其中肽不是GLP-1或GLP-1类似物。在其它实施方式中,P-PI结合物包括与肽连接的至少一种肽酶抑制剂,其中肽不是胰高血糖素样肽的抑制剂或胰高血糖素样肽的抑制剂类似物。
[00148]在某些实施方式中,P-PI结合物含有肽酶抑制剂,例如赖诺普利或pGluKWAP-OH(ACE抑制剂),其与GIP类似物或GIP杂化分子结合,例如GIP(1-30)(SEQ ID NO:79)、[Leu14]GIP(1-30)(SEQID NO:295)、[Leu14]GIP(1-30)-胰高血糖素样肽的抑制剂-4(31-39)(SEQ ID NO:291)、[D-Ala2]GIP(1-30)-胰高血糖素样肽的抑制剂-4(31-39)(SEQ ID NO:292)、[D-Ala2]GIP(1-30)(SEQ ID NO:293)和GIP(1-30)-胰高血糖素样肽的抑制剂-4(31-39)(SEQ ID NO:1)。在肽中具有Ala2的肽-肽酶抑制剂结合物中,Ala2可以是L或D异构体。在这些结合物中,肽酶抑制剂可以通过多种连接体,在GIP类似物的羧基端、在GIP类似物的氨基端、或在GIP类似物内的氨基酸残基例如在30Lys的ε-氨基位置进行连接。这样的P-PI结合物包括但不限于下列:
[D-Ala2,Leu14]GIP-(1-30)-β-Ala-β-Ala-Lys(α-NH-焦谷酰(Pyroglutamoyl))-Trp-Ala-Pro-COOH:
GIP-(1-30)-Ado-Ado-Aun-βAla-βAla-ε-NH-Lys(α-NH-焦谷酰)-Trp-Ala-Pro:
[D-Ala2]GIP-(1-30)-Ado-Ado-Aun-βAla-βAla-ε-NH-Lys(α-NH-焦谷酰)-Trp-Ala-Pro(如在图3中所示)。
[00149]在某些实施方式中,P-PI结合物包含肽酶抑制剂,其与GIP类似物或GIP杂化分子结合,例如GIP(1-30)(SEQ ID NO:79)、[Leu14]GIP(1-30)(SEQ ID NO:295)、[Leu14]GIP(1-30)-胰高血糖素样肽的抑制剂-4(31-39)(SEQ ID NO:291)、[D-Ala2]GIP(1-30)-胰高血糖素样肽的抑制剂-4(31-39)(SEQ ID NO:292)、[D-Ala2]GIP(1-30)(SEQ IDNO:293)和GIP(1-30)-胰高血糖素样肽的抑制剂-4(31-39)(SEQ IDNO:1)。在某些实施方式中,肽酶抑制剂是DPP-IV抑制剂。在这些结合物中,DPP-IV抑制剂可以通过多种连接体,在GIP类似物的羧基端、在GIP类似物的氨基端、或在GIP类似物内的氨基酸残基例如在30Lys的ε-氨基位置进行连接。这样的P-PI结合物包括但不限于下列:
[D-Ala2]GIP(1-30)-胰高血糖素样肽的抑制剂-4(31-39)-Lys(ε-NH-(Aun-Aun-(γ-L-Glu-(2-(S)-氰基吡咯烷基))))):
GIP(1-30)-胰高血糖素样肽的抑制剂-4(31-39)-Ado-Lys-N-ε-(2-(S)-氰基吡咯烷基):
GIP(1-30)-Ado-Lys-N-ε-(2-(S)-氰基吡咯烷基):
GIP(1-30)-胰高血糖素样肽的抑制剂
-4(31-39)-Ado-Ado-Lys-N-ε-(2-(S)-氰基吡咯烷基):
GIP(1-30)-Ado-Ado-Lys-N-ε-(2-(S)-氰基吡咯烷基):
[Leu14]GIP(1-30)-胰高血糖素样肽的抑制剂-4(31-39)-Ado-Lys-N-ε-(2-(S)-氰基吡咯烷基):
[Leu14]GIP(1-30)-Ado-Lys-N-ε-(2-(S)-氰基吡咯烷基):
[D-Ala2]GIP(1-30)-胰高血糖素样肽的抑制剂-4(31-39)-Ado-Lys-N-ε-(2-(S)-氰基吡咯烷基):
Lys30N-ε-(Ado-(γ-L-Glu-2-(S)-氰基吡咯烷基))GIP(1-30)-胰高血糖素样肽的抑制剂-4(31-39):
[D-Ala,Lys16(ε-NH-(Aun-Aun-(γ-L-Glu-(2-(S)-氰基吡咯烷基))))]GIP(1-30)-胰高血糖素样肽的抑制剂-4(31-39):
N-(γ-L-Glu-2-(S)-氰基吡咯烷基)-Ado-Ado)GIP(1-30)-胰高血糖素样肽的抑制剂-4(31-39):
[D-Ala,Lys(ε-NH-(Aun-Aun-(γ-L-Glu-(2-(S)-氰基吡咯烷基))))]GIP(1-30)-胰高血糖素样肽的抑制剂-4(31-39):
N-(γ-L-Glu-2-(S)-氰基吡咯烷基)-Ado-Ado)GIP(1-30):
[D-Ala2]GIP(1-30)-胰高血糖素样肽的抑制剂-4(31-39)-β-Ala-β-Ala-Ado-Ado-Ado-Ado-Lys-N-ε-(2-(S)-氰基吡咯烷基)、和[D-Ala2]GIP(1-30)-β-Ala-β-Ala-Ado-Ado-Ado-Ado-Lys-N-ε-(2-(S)-氰基吡咯烷基),如在图3中所示。如本文使用的,“Aun”是11-氨基十一烷酸的缩写,“Ado”是8-氨基3,6-二噁辛酸的缩写。
[00150]在某些实施方式中,P-PI结合物含有通过多种连接体,在GIP类似物的羧基端、在GIP类似物的氨基端、或在GIP类似物内的氨基酸残基处与GIP类似物或GIP杂化分子连接的DPP-IV抑制剂。这类结合物的实例包括下列:
其中,抑制剂是:
这类P-PI结合物的实例包括但不限于[D-Ala2]GIP(1-30)-胰高血糖素样肽的抑制剂-4(31-39)-Cys-((S-马来酰亚胺基丙酰)-Lys-N-ε-(2-(S)-氰基吡咯烷基))和[D-Ala2]GIP(1-30)-胰高血糖素样肽的抑制剂-4(31-39)-Cys-((S-马来酰亚胺基丙酰)-(2-(S)-4(s)氨基)Pro-(2-(S)-溴代吡咯烷基)),如在图4中所示。
[00151]在其它实施方式中,P-PI结合物含有丝氨酸蛋白酶抑制剂,其与PYY类似物、NPY类似物或杂化分子结合,例如PYY(3-36)。在其它实施方式中,P-PI结合物包括羧基肽酶抑制剂,其与PYY类似物、NPY类似物或杂化分子结合,例如PYY(3-36)连接。
[00152]如本文使用的,单数形式“一(“a”,“an”)”和“该(所述,the)”包括复数参考,除非表明不同或从上下文明确表示。例如,如从上下文明显看出,“一种”肽激素可包括一种或多种肽激素。
[00153]如本文使用的,“类似物”指这样的肽,其序列衍生自基础参考或天然肽例如支链淀粉,PYY,并包括参考氨基酸序列的插入、置换、延伸和/或缺失,例如与基础肽具有至少50或55%的氨基酸序列同一性,在其它情况下,例如与基础肽具有至少70%、80%、90%或95%的氨基酸序列同一性。这样的类似物可包括保守的或非保守的氨基酸置换(包括非天然的氨基酸,L和D形式)。类似物包括具有激动剂的化合物和具有拮抗剂活性的化合物。类似物也可包括具有不存在于参考肽中的活性的化合物,例如,肽酶抑制剂活性。类似物,如本文定义的,也包括衍生物。
[00154]“衍生物”被定义为参考肽或类似物,如上描述,其在其一个或多个氨基酸侧基、α-碳原子、末端氨基或末端羧酸上具有化学修饰。化学修饰包括但不限于加入化学部分、产生新的键和除去化学部分。在氨基酸侧基的修饰非限定性地包括赖氨酸ε-氨基的酰化;精氨酸、组氨酸或赖氨酸的N-烷基化;谷氨酸或天冬氨酸羧酸基团的烷基化;和谷氨酰胺或天冬酰胺的脱酰氨基作用。末端氨基的修饰非限定性地包括脱氨基、N-低碳烷基,N-二-低碳烷基、约束烷基(例如支链、环状、稠合、金刚烷基)和N-酰基修饰,例如烷基酰基、支链烷基酰基、烷基芳基-酰基。末端羧基的修饰非限定性地包括酰胺、低碳烷基酰胺、约束烷基(例如支链、环状、稠合、金刚烷基)、二烷基酰胺、芳基酰胺、烷芳基酰胺和低碳烷基酯修饰。低碳烷基是C1-C4烷基。此外,一个或多个侧基或末端基团可通过普通合成化学技术人员已知的保护基进行保护。氨基酸的α-碳可以是单-或二甲基化。
[00155]一般而言,对于氨基酸序列,术语“修饰”包括置换、插入、延长、缺失和衍生,单独或组合。在某些实施方式中,肽可包括一个或多个“非必须”氨基酸残基的修饰。在此上下文中,“非必须”氨基酸残基是可被改变例如缺失或置换的残基,在新的氨基酸序列中没有消除或没有实质上减少肽(例如,类似物肽)的活性(例如,激动剂活性)。在某些实施方式中,肽可包括“必须”氨基酸残基的一个或多个修饰。在此上下文中,“必须”氨基酸残基是当改变例如缺失或置换时,在新的氨基酸序列中参考肽的活性被实质上减少或消除的残基。在必须氨基酸残基被改变的这样的实施方式中,修饰的肽可具有在P-PI结合物中应用的活性,例如,肽酶抑制剂活性。在P-PI结合物中应用的肽可包括1、2、3、4、5、6、7、8、9、10或更多氨基酸残基的缺失。在P-PI结合物中应用的肽可包括1、2、3、4、5、6、7、8、9、10或更多氨基酸残基的加成。在P-PI结合物中应用的肽可包括1、2、3、4、5、6、7、8、9、10或更多氨基酸残基的置换。
[00156]置换包括保守的氨基酸置换。“保守的氨基酸置换”是其中氨基酸残基被具有相似侧链或物理化学特性(例如,静电、氢键、等排、疏水特性)的氨基酸残基置换的氨基酸置换。氨基酸可以是自然发生的或非天然的(非自然的)。具有相似侧链的氨基酸残基家族在本领域是已知的。这些家族包括具有碱性侧链的氨基酸(例如,赖氨酸、精氨酸、组氨酸)、具有酸性侧链的氨基酸(例如,天冬氨酸、谷氨酸)、具有不带电荷的极性侧链的氨基酸(例如,甘氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸、甲硫氨酸、半胱氨酸)、具有非极性侧链的氨基酸(例如,丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、脯氨酸、苯丙氨酸、色氨酸)、具有β-支链侧链的氨基酸(例如,苏氨酸、缬氨酸、异亮氨酸)和具有芳族侧链的氨基酸(例如,酪氨酸、苯丙氨酸、色氨酸、组氨酸)。置换也可包括非保守的变化。
[00157]“氨基酸”或“氨基酸残基”指天然氨基酸、非天然氨基酸和修饰的氨基酸。除非表明相反,通常或特定地按名称参考氨基酸,包括参考D和L立体异构体——如果它们的结构允许这样的立体异构体形式。天然的氨基酸包括丙氨酸(Ala)、精氨酸(Arg)、天冬酰胺(Asn)、天冬氨酸(Asp)、半胱氨酸(Cys)、谷氨酰胺(Gln)、谷氨酸(Glu)、甘氨酸(Gly)、组氨酸(His)、异亮氨酸(Ile)、亮氨酸(Leu)、赖氨酸(Lys)、甲硫氨酸(Met)、苯丙氨酸(Phe)、脯氨酸(Pro)、丝氨酸(Ser)、苏氨酸(Thr)、色氨酸(Trp)、酪氨酸(Tyr)和缬氨酸(Val)。非天然的氨基酸包括但不限于高赖氨酸、高精氨酸、高丝氨酸、氮杂环丁烷羧酸、2-氨基己二酸、3-氨基己二酸、β-丙氨酸、氨基丙酸、2-氨基丁酸、4-氨基丁酸、6-氨基己酸、2-氨基庚酸、2-氨基异丁酸、3-氨基异丁酸,2-氨基庚二酸、叔-丁基甘氨酸、2,4-二氨基异丁酸、锁链素、2,2’-二氨基庚二酸、2,3-二氨基丙酸、N-乙基甘氨酸、N-乙基天冬酰胺、高脯氨酸、羟基赖氨酸、异-羟基赖氨酸、3-羟基脯氨酸、4-羟基脯氨酸,异锁链素、别-异亮氨酸、N-甲基丙氨酸、N-甲基甘氨酸、N-甲基异亮氨酸、N-甲基戊基甘氨酸、N-甲基缬氨酸、萘丙氨酸、正缬氨酸、正亮氨酸、正鸟氨酸、戊基甘氨酸、2-哌啶酸、焦谷氨酸和硫代脯氨酸。另外非天然氨基酸包括修饰的氨基酸残基,其被可逆或不可逆地化学封闭,或者在其N-末端氨基或侧链基团上化学修饰,例如,N-甲基化的D和L氨基酸或残基,其中侧链官能团被化学修饰为另一官能团。例如,修饰的氨基酸包括甲硫氨酸亚砜;甲硫氨酸砜;天冬氨酸-(β-甲酯),天冬氨酸修饰的氨基酸;N-乙基甘氨酸,甘氨酸修饰的氨基酸;或丙氨酸氨甲酰,丙氨酸修饰的氨基酸。可被引入的其它残基在Sandberg et al.(1998)J.Med.Chem.41:2481-2491中描述。
[00158]应该注意,在Markush基团中,遍及例如含有1个以上可能氨基酸的每一氨基酸位置写入可供选择的氨基酸。特别考虑Markush基团中的每一成员因该被单独考虑,从而包括另一实施方式,并且Markush基团不作为单一单元读出。
[00159]“序列同一性(一致性)”,如在本领域充分理解的,是两个或多个多肽序列或者两个或多个多核苷酸序列之间的关系,如通过比较序列确定的。在本领域,“同一性”也可指多肽或多核苷酸序列之间的序列亲缘关系的程度,如通过这些序列的字符串之间的匹配确定的。通过已知的方法可容易计算同一性,所述方法包括但不限于在Computational Molecular Biology,Lesk,A.M.,ed.,Oxford UniversityPress,New York(1988);Biocomputing:Informatics and GenomeProjects,Smith,D.W.,ed.,Academic Press,New York,1993;ComputerAnalysis of Sequence Data,Part I,Griffin,A.M.and Griffin,H.G.,eds.,Humana Press,New Jersey(1994);Sequence Analysis in MolecularBiology,von Heinje,G.,Academic Press(1987);Sequence AnalysisPrimer,Gribskov,M.and Devereux,J.,eds.,Stockton Press,New York(1991);和Carillo,H.,and Lipman,D.,SIAM J Applied Math,48:1073(1988)中描述的方法。设计确定同一性的方法以给出检测序列之间最大的匹配。此外确定同一性的方法被编辑为公开可获得的程序。可被用来确定两个序列之间的同一性的计算机程序包括但不限于GCG(Devereux et al.(1984)Nucleic Acids Research 12:387;五个BLAST程序的组,三个被设计用于核苷酸序列查询(BLASTN、BLASTX和TBLASTX)两个被设计用于蛋白质序列查询(BLASTP和TBLASTN)(Coulson(1994)Trends in Biotechnology 12:76-80;Birren et al.(1997)Genome Analysis 1:543-559)。BLAST X程序从NCBI和其它来源公开可获得(BLAST Manual,Altschul,S.,et al.,NCBI NLM NIH,Bethesda,MD 20894;Altschul et al.(1990)J.Mol.Biol.215:403-410)。公知的Smith Waterman算法也可被用来确定同一性。
[00160]多肽序列比较的参数一般包括下列:算法:Needleman andWunsch(1970)J.Mol.Biol.48:443-453;比较矩阵:来自Hentikoff andHentikoff(1992)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 89:10915-10919的BLOSSUM62;空位罚分(Gap Penalty):12;空位长度罚分(Gap LengthPenalty):4。可使用这些参数应用的程序是公开可获得的,如来自Genetics Computer Group(“GCG”),Madison,WI“空位”程序。上述参数连同末端空位而不罚分是肽比较的默认参数。在一实施方式中,NCBI的BLASTP程序以没有组成调整的默认参数应用:期望值为10、字大小为3、BLOSUM62矩阵、空位延伸成本(gap extension cost)为11、末端空位延伸成本为1、blast延伸的减少(X)(以比特)为7、空位比对的X减少值(以比特)为15,空位比对的最终X减少值(以比特)为25.
[00161]核酸分子序列比较的参数包括下列:算法:Needleman andWunsch(1970)J.Mol.Bio.48:443-453;比较矩阵:匹配±10;错配=0;空位罚分:50;空位长度罚分:3。如本文使用的,使用上述作为核酸分子序列比较的默认参数的参数和来自GCG的“空位”程序——10.2版,确定“同一性%”。
[00162]在一方面中,本文公开的P-PI结合化合物的使用提供增加血浆中肽激素的血浆半衰期的方法。与施用未结合的肽相比,施用P-PI结合物增加结合物的肽的血浆半衰期。P-PI结合物的肽酶抑制剂也可增加内源组分肽的血浆半衰期。肽的血浆半衰期的增加可导致肽的有效血浆浓度的延长或增加。
[00163]如本文使用的,“增加血浆半衰期”指与适当的对照相比,血浆中肽的半衰期的增加。例如,P-PI结合物中的肽的血浆半衰期比未结合的肽的血浆半衰期大。在一个实施方式中,与未结合的组分肽的血浆半衰期相比,P-PI结合物增加肽的血浆半衰期至少5%。在一些实例中,与未结合的组分肽的血浆半衰期相比,P-PI结合物增加肽的血浆寿命至少10%、至少15%、至少20%、至少25%、至少30%。肽的血浆半衰期可在体内或体外测量,并且可通过本文描述的或本领域已知的任何方法进行确定。
[00164]在另一个方面中,本文公开的P-PI结合化合物的使用提供减少或延迟血浆中肽激素的肽降解的方法。与施用未结合的肽相比,施用P-PI结合物减少或延迟结合物的肽降解。P-PI结合物的肽酶抑制剂也可减少或延迟内源组分肽的降解。血浆中肽的降解的减少或延迟可导致肽的有效血浆浓度的延长或增加。
[00165]如本文使用的,“肽降解”指内源或外源肽通过生物方法如通过肽酶在体内或体外被降解的过程。例如,血浆中P-PI结合物的肽的降解小于未结合的肽的降解。在一个实施方式中,与血浆中未结合的组分肽的降解相比,P-PI结合物减少或延迟血浆中肽降解至少5%。在一些实例中,与血浆中未结合的组分肽的降解相比,P-PI结合物减少肽的血浆降解至少10%、至少15%、至少20%、至少25%、至少30%。肽的降解可在体内或体外测量,并且可通过本文描述的或本领域已知的任何方法进行确定。
[00166]一般而言,本文公开的P-PI结合化合物在这样的方法中应用,在该方法中,单独的组分肽或肽酶抑制剂将基于其生物活性而应用。在一方面中,本文公开的某些P-PI结合物相比于未结合的肽具有延长的血清半衰期。因此,结合物在本领域技术人员将使用组分肽的方法中应用。在另一个方面中,在某些P-PI结合物中的肽可用于将肽酶抑制剂特异性和有效性地输送至肽受体中富含的位点。因此,这将使肽酶抑制剂在作用位点例如肽受体上减少对内源性肽分子的肽酶活性。
[00167]在一总的方面中,通过施用P-PI结合化合物,提供用于减少营养物可利用性的方法。因此,本文公开的是治疗疾病、病症和/或症状的方法,这些疾病、病症和/或症状将从减少营养物可利用性获益。可从减少营养物可利用性获益的症状、疾病和病症包括但不限于肥胖症、肥胖症-相关的病症、进食障碍、高血压、肺动脉高血压、血脂障碍、高脂血症、心血管疾患、胰岛素-抗性、异常食后高血糖和各种糖尿病、倾倒综合症和代谢综合症。考虑到与单独肽相比血清半衰期的增加和因此结合物的延长效应,本文公开的方法可允许更少或更低频率地施用治疗剂的剂量。用于减少营养物利用性的方法的示例性P-PI结合化合物包括但不限于其中组分肽是PYY、胰高血糖素样肽的抑制剂、GLP-1、支链淀粉、sCT、AFP-6、瘦蛋白或任意这些物质的杂化物、激动剂、类似物或衍生物的那些结合物。因此,其中组分肽是PYY、胰高血糖素样肽的抑制剂、GLP-1、支链淀粉、sCT、AFP-6、瘦蛋白或任意这些物质的的杂化物、激动剂、类似物或衍生物的结合物是用于治疗或预防如本文所述的、从减少营养物利用性获益的症状、疾病和病症的P-PI结合物的非限定性实例。
[00168]“减少的营养物利用性”是指包括任何方法,通过该方法机体减少该机体可获得的、储存为脂肪的营养物。换句话说,减少营养物利用性可以通过任何方法,其包括但不限于减少食物摄入、减小食欲、增加饱足感、影响食物选择/味觉厌恶、增加代谢、减少或抑制食物吸收或前面的任何组合。可被影响的示例性机制包括延迟的胃排空。
[00169]在一方面中,提供用于治疗或预防对象中肥胖症的方法,其中该方法包括将治疗或预防有效量的P-PI结合物施用给对象。也提供用于治疗或改善需要其的对象中的肥胖症的症状或效应的方法,其中该方法包括将治疗或预防有效量的P-PI结合物施用给对象。尽管“肥胖症”通常被确定为超过30的体重指数(BMI,kg/m2),但是为了本公开,包括体重指数小于30的那些对象在内的任何对象——其需要或希望减少体重或防止体重增加,都被包括在“肥胖”的范围内。因此,BMI在30和25之间(被考虑为超重)或25以下的对象也包括在本文公开的方法的对象中。病态肥胖症指BMI为40或以上。
[00170]在某些实施方式中,提供方法以增加对象中的代谢速率、减少对象中的代谢速率的降低、或保持对象中的代谢速率。“代谢速率”指每单位时间能量释放/消耗的量。每单位时间的代谢可通过食物消耗、释放为热量的能量、或代谢过程中使用的氧来估计。当一个人想减轻体重时,通常希望具有更高的代谢速率。例如,具有更高代谢速率的人比对某种活动具有低代谢速率的人,可能消耗更多的能量(例如,机体燃烧更多的卡路里)来施行该活动。
[00171]在一个实施方式中,代谢速率可包括优先应用机体的脂肪作为能量源,而不是无脂肪身体组织。在一方面中,无脂肪体重在施用P-PI结合物之后,没有减少。在另一个方面中,在施用P-PI结合物之后,减轻或防止无脂肪体重的减少。在又另一方面中,在施用P-PI结合物之后,无脂肪体重增加。这种对将脂肪作为能量来源的优选可通过比较脂肪组织与无脂肪身体组织的量来确定,通过在治疗时期的开始和结束时测量总体重和脂肪含量来查明。代谢速率的增加是与在基本相似或相同的条件下没有施用P-PI结合物,对象在另一段时间期间卡路里或其它能量来源的应用水平相比,对象在一段时间期间卡路里或其它能量来源的更高的应用水平。与在基本相似或相同的条件下没有施用P-PI结合物,对象在另一段时间期间卡路里或其它能量来源的应用水平相比,在一个实施方式中,代谢速率在对象中被增加至少大约5%,在其它实施方式中,代谢速率在对象中被增加至少大约10%、15%、20%、25%、30%或35%。代谢速率的增加可使用例如呼吸热量计测量。
[00172]在另一实施方式中,提供方法以减少对象中的代谢速率降低。这种代谢速率的降低可以是导致代谢速率减小的任何病症或营养或身体方案的结果,如由于减少的热量膳食、限制的膳食或体重减轻。限制的膳食包括对食物类型或实物数量的允许或禁止或两者,或两者在膳食中允许,而不必基于卡路里。例如,如在单独的膳食中,身体基于更低热量摄入用降低的代谢速率补偿。在本质上,身体下调对食物的需要,因此依靠更少的食物生活。随着进食继续,热量摄入的阈值被减少。当进食结束时,尽管食用正常饮食,但是个体典型地增重,这是因为更低的热量摄入阈值和更低的基础代谢速率(NIHTechnology Assessment Conference Panel(1992)Ann.Intern.Med.116:942-949;Wadden(1993)Ann.Intern.Med.119:688-693)。在一方面中,提供方法来减少对象中代谢速率的损失,其中代谢速率的损失是减少热量饮食或体重减轻的结果。通过使用方法,对象代谢速率的降低在对象内被减少至少大约10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、50%、60%、70%、80%、90%或95%。对于这类的方法,可以期望在导致代谢速率损失或降低的病症或营养或身体方案开始的时刻,施用P-PI结合物。然而,也考虑在病症或营养或身体方案开始之前,施用P-PI结合物。在一个实例中,使用呼吸热量计测量代谢速率。
[00173]在另一个方面中,提供降低代谢平台(metabolic plateau)的方法,其中该方法包括将有效量的P-PI结合物施用给对象。在一个实施方式中,对象正减轻体重或者已经减轻体重,例如,由于减少热量饮食、增加锻炼或它们的组合。“代谢平台”指稳定代谢速率的时间间隔,在该时刻身体调节以适应热量或能量输入的变化。热量输入或消耗的变化可以是例如减少热量饮食或增加体力活动的结果。例如在当体重减轻减慢或停止时的体重减轻方案期间,可观察到这样的平台。在一个实施方式中,与在基本相似或相同的条件下没有施用P-PI结合物,在其它方面相同的对象中在相同的时间期间内的代谢平台的持续时间相比,提供的方法减少对象中的代谢平台的持续时间。在另一实施方式中,与在基本相似或相同的条件下没有施用P-PI结合物,在其它方面相同的对象中在相同的时间期间内的代谢平台的频率相比,提供的方法减少对象中代谢平台的频率。在又另一实施方式中,与在基本相似或相同的条件下没有施用P-PI结合物,在其它方面相同的对象中在相同的时间期间内的代谢平台的开始相比,提供的方法延迟代谢平台的开始。在一个实施方式中,通过描绘减小或无体重减轻的时期,鉴别代谢平台。在一实施方式中,至少一个代谢平台被减低。在其它实施方式中,至少两个、三个、四个、五个、六个、七个、八个、九个或十个代谢平台被减低。在另一个方面中,与在相同或相似条件下,没有施用P-PI结合物的对象相比,代谢平台被延迟一天。在其它方面中,代谢平台在对象中被延迟2天、3天、4天、5天、6天、1周、10天、2周或3周。
[00174]在又一实施方式中,提供方法以保持对象中的代谢速率。在一个实施方式中,对象可能处于损失代谢速率的风险中,例如,由于减少热量膳食、限制膳食或期望体重减轻的开始。与在基本相似或相同的条件下没有施用P-PI结合物,在其它方面相同的对象中在相同的时间期间内的热量或其它能量来源的应用水平相比,代谢速率的保持是维持对象在一段时间期间内热量或其它能量来源的应用水平。在一方面中,在开始导致代谢速率减少的事件之前,代谢速率被保持在对象代谢速率的15%之内。在其它方面中,代谢速率被保持在对象代谢速率的10%之内、7%之内、5%之内、3%之内或更少。在一方面中,在减少热量饮食、限制膳食或锻炼方案开始时,施用P-PI结合物。
[00175]在另一实施方式中,提供用于通过增加对象中的代谢速率减少脂肪量的方法,其中该方法包括以有效通过增加对象中的代谢速率来减少脂肪量的量施用P-PI。脂肪量可被表示为总体重的百分比。在一些实例中,在治疗过程中,脂肪量被减少至少1%、至少5%、至少10%、至少15%、至少20%或至少25%。在一方面中,对象的无脂肪质量没有在治疗过程中减少。在另一个方面中,对象的无脂肪质量在治疗过程中被保持或增加。在另一个方面中,对象正处于减少的热量饮食或限制膳食中。“减少的热量饮食”指与同一对象的正常饮食相比,对象每天消化更少的热量。在一个实例中,对象每天少消耗至少50卡路里。在其它实例中,对象每天少消耗至少100、150、200、250、300、400、500、600、700、800、900或1000卡路里。
[00176]如本文使用的,“无脂肪质量”或“无脂肪体重”指肌肉和骨骼。无脂肪体重不一定表示不含脂肪的质量。无脂肪体重在中枢神经系统(脑和脊髓)、骨髓和内脏器官中含有小百分比的脂肪(大约3%)。无脂肪体重根据密度测量。在一个实施方式中,使用水下称量方法测量脂肪量和无脂肪质量。
[00177]在一个实施方式中,提供改变在对象内脂肪分布的方法,其中该方法包括以有效改变在对象中脂肪分布的量施用P-PI结合物。“脂肪分布”指身体内脂肪沉积物的位置。这种脂肪沉积的位置包括例如皮下、内脏和异位脂肪库。在一方面中,所述改变由内脏或异位脂肪或两者在对象内的代谢增加而引起。在某些实施方式中,该方法包括内脏或异位脂肪或两者以比皮下脂肪高至少大约5%、10%、15%、20%、25%、30%、40%或50%的速率代谢。在一方面中,该方法导致有利的脂肪分布。在一个实施方式中,有利的脂肪分布是增加皮下脂肪与内脏脂肪、异位脂肪或两者的比率。在一方面中,该方法包括增加无脂肪体重,例如,作为肌细胞群增加的结果。
[00178]在另一实施方式中,提供用于减少对象中皮下脂肪量的方法,其中该方法包括以有效减少对象中皮下脂肪量的量将P-PI结合物施用给需要其的对象。“皮下脂肪”指正好在皮肤表面下的脂质的沉积物。可以使用任何可用于测量皮下脂肪的方法测量对象中皮下脂肪的量。在一个实例中,皮下脂肪的量在对象中被减少至少大约5%。在其它实例中,与施用P-PI结合物之前的对象相比,皮下脂肪的量被减少至少大约10%、15%、20%、25%、30%、40%或50%。
[00179]本文描述的方法可用于减少对象中的内脏脂肪的量。“内脏脂肪”是指脂肪沉积物作为腹内脂肪组织。内脏脂肪包围重要器官并且可由肝脏代谢以产生血胆固醇。内脏脂肪与增加疾病如多囊性卵巢综合症、代谢综合症和心血管疾患的风险相关。可通过任何可用来确定对象中内脏脂肪的量的方法来测量内脏脂肪。在一个实例中,内脏脂肪在对象中被减少至少大约5%。在其它实例中,与施用P-PI结合物之前的对象相比,内脏脂肪在对象中被减少至少大约10%、15%、20%、25%、30%、40%或50%。
[00180]在一个实施方式中,提供用于在对象中防止异位脂肪聚集或减少异位脂肪量的方法,其中该方法包括以有效防止异位脂肪聚集或减少异位脂肪量的量将P-PI结合物施用给需要其的对象。“异位脂肪储存”指在构成无脂肪体重(例如,骨骼肌、心脏、肝、胰腺、肾、血管)的组织和器官的内部或周围的脂质沉积物。一般而言,异位脂肪储存是体内典型储存脂肪组织外的脂质的聚集。在一个实例中,与施用P-PI结合物之前的对象相比,异位脂肪的量在对象中减少至少大约5%。在其它实例中,异位脂肪的量在对象中被减少至少大约10%或至少大约15%、20%、25%、30%、40%或50%。可选地,与对象中皮下脂肪相比,异位脂肪的量成比例地减少5%、10%、15%、20%、25%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%或100%。可通过任何可用来测量异位脂肪的方法来测量对象中的异位脂肪。
[00181]在另一实施方式中,提供用于在对象中产生更有利的脂肪分布的方法,其中该方法包括以有效产生更有利的脂肪分布的量将P-PI结合物施用给对象。在一个实施方式中,施用P-PI结合物减少了对象中内脏脂肪或异位脂肪或两者的量。在一个实施方式中,该方法优选减少内脏或异位脂肪或两者结合的量,而不是减少皮下脂肪。这样的方法导致皮下脂肪与内脏脂肪或异位脂肪相比的更高的比率。这样提高的比率可导致减少形成心血管疾患、多囊性卵巢综合症、代谢综合症或它们的任意组合的风险。在一个实施方式中,异位或内脏脂肪以大于皮下脂肪5%的速率代谢。在其它实施方式中,异位或内脏脂肪以大于皮下脂肪至少10%、15%、20%、25%、30%、50%、60%、70%、80%、90%或100%的速率代谢。
[00182]在又另一方面中,提供的方法包括应用治疗有效量的与糖皮质激素结合施用的P-PI结合物。糖皮质激素具有增加脂肪量和减少无脂肪质量的不良作用。因此,期望P-PI结合物可在糖皮质激素应用有益的条件下与糖皮质激素结合应用。
[00183]也提供的是通过首先减少对象的重量至低于病态肥胖的重量的水平,然后以有效地进一步减少对象重量的量将P-PI结合物施用给对象,以减轻病态肥胖对象的体重的方法。用于将对象重量减少至病态肥胖症重量以下的方法包括减少热量摄入、增加体力活动、药物疗法、肥胖手术例如胃分流术或任何前述方法的组合。在一方面中,施用抗-肥胖症药剂的组合进一步减轻对象的重量。在另一实施方式中,提供用于减少具有体重指数为40或更少的对象的体重指数的方法,其通过以有效进一步减少对象重量的量施用P-PI结合物。
[00184]减少重量是指对象在治疗过程中失去部分他/她的总体重,无论治疗过程是几天、几周、几月或几年。可选地,减少重量可被定义为减少脂肪量与无脂肪质量的比例(换句话说,对象失去脂肪量,但是保持或增加无脂肪质量,而不必相应于总体重的损失)。在该实施方式中,施用的P-PI结合物的有效量是指在治疗过程中有效减少对象体重的量,或者可选地在治疗过程中有效减少对象的脂肪量的百分比的量。在某些实施方式中,在治疗过程中,对象的体重被减少至少大约1%、至少大约5%、至少大约10%、至少大约15%、至少大约20%、至少大约25%、至少大约30%、至少大约40%或至少大约50%。在某些实施方式中,在治疗过程中,对象的BMI被减少为小于大约35、大约30、小于30、大约25、小于25或25至30之间。可选地,在治疗过程中,对象的脂肪量的百分比被减少至少1%、至少5%、至少10%、至少15%、至少20%或至少25%。
[00185]也提供的是增加对象中热产生的方法,该方法包括将有效量的P-PI结合物施用给需要其的对象。热产生是通过增加身体的代谢速率释放卡路里作为热量的过程。热产生由包括补充物、营养物、锻炼和暴露于冷在内的机制激活。
[00186]也提供的是增加对象中氧化代谢的方法,该方法包括将有效量的P-PI结合物施用给需要其的对象。氧化代谢是这样的过程,通过该过程氧被用来从碳水化合物(糖类)产生能量。
[00187]在另一个方面中,提供诱导对象感觉饱胀的方法,其中该方法包括将有效量的P-PI结合物施用给对象。在又一方面中,提供控制对象饥饿的方法,其中该方法包括将有效量的P-PI结合物施用给对象。在又进一步的方面中,提供延长对象感觉饱胀的方法,其中该方法包括将有效量的P-PI结合物施用给对象。
[00188]在又进一步的方面中,提供通过减少对象食用的膳食的量来减少热量摄入的方法,其中该方法包括将有效量的P-PI结合物施用给对象。在另一个方面中,提供控制对象的食物摄入的方法,其中该方法包括将有效量的P-PI结合物施用给对象。
[00189]在又一方面中,提供用于确保或辅助对象对减少热量或限制膳食顺应性的方法,其中该方法包括将有效量的P-PI结合物施用给对象。在进一步的方面中,提供调节对象的设定点(set point)以便调节身体对内环境稳定的倾向性至更健康的设定点的方法,其中该方法包括将有效量的P-PI结合物施用给对象。在又进一步的方面中,提供保持对象体重减轻或保持减轻的体重的方法,其中该方法包括将有效量的P-PI结合物施用给对象。在该方面的一实施方式中,通过重新设定对象的设定点保持体重减轻。
[00190]在一个实施方式中,提供这样的方法,该方法用于治疗和/或防止从营养物利用性减少获益的代谢病症或疾病。因此,这些方法可用于治疗和/或预防肥胖症、糖尿病(例如,II型或非-胰岛素依赖性糖尿病、I型糖尿病和妊娠糖尿病)、进食障碍疾患、胰岛素-抗性综合症和心血管疾患。在另一实施方式中,提供治疗或预防进食障碍疾患(如Prader-Willi综合症)、饮食过量、与营养过度相关的疾病或它们的任意组合的方法,其中该方法包括将有效量的P-PI结合物施用给对象。
[00191]如本文所述,提供用于改变脂肪分布、减少脂肪量或两者的方法。因此,改变其机体组成是有益的对象也可从本发明中获益。改变的机体组成,如本文所指的,包括失去或保持身体脂肪,并且失去的最小化、保持或增加无脂肪体重。在这样的情况中,重量可增加也可减少。因此,对象可以是无脂肪的、超重的或肥胖的,这些术语如在本领域普遍应用的。提供的方法也包括减少非-脂肪组织的脂肪,而不伤害无脂肪质量。这些方法的应用包括治疗疾病如非酒精性脂肪性肝炎或脂肪营养障碍。
[00192]如本文描述的,其中组分肽是PYY、胰高血糖素样肽的抑制剂、GLP-1、支链淀粉、sCT、AFP-6、瘦蛋白或这些的任意的杂化物、激动剂、类似物或衍生物的结合物是用于治疗或预防这种可从营养物利用性减少中获益的症状、疾病和病症的P-PI结合物的非限定性实例。因此,在另一个方面中,本文描述的P-PI结合物和组合物用于制造可用于治疗或预防这种可从营养物利用性减少中获益的症状、疾病和病症的药剂。
[00193]可使用任何可用于确定代谢速率的方法估计代谢速率,例如通过施用呼吸热量计。用于分析代谢速率的这类方法和设备是本领域已知的,并被在例如美国专利号4,572,208、4,856,531、6,468,222、6,616,615、6,013,009和6,475,158中描述。可选地,动物的代谢速率可通过测量进食时期后动物代谢的无脂肪组织比脂肪组织的量来估计。因此,总体重和脂肪含量可在进食时期的终点测量。
[00194]测量脂肪量和无脂肪质量的方法包括但不限于水下称量、空气置换体积描记法(air displacement plethysmograph)、x-射线、DEXA扫描、MRIs和CT扫描。测量皮下脂肪的方法是本领域已知的,例如,在美国专利号6,530,886中描述的那些方法。内脏脂肪可通过可用来确定对象中内脏脂肪的量的任何方法进行测量。这样的方法包括例如,依靠CT扫描和MRI的腹部X线体层照相术。用于确定内脏脂肪的其它方法被描述于例如美国专利号6,864,415、6,850,797和6,487,445中。异位脂肪可通过可行地用于测量异位脂肪的任何方法进行测量。在大鼠中,确定总体脂肪频繁使用的方法是外科摘除并称量腹膜后的脂肪垫,这是位于腹膜后腔中、后腹壁和后壁腹膜之间区域的脂肪体。脂肪垫的重量被认为与动物体脂肪的百分比直接相关。因为大鼠内体重和体脂肪的关系是线性的,所以肥胖动物具有相应更高的体脂肪百分比和腹膜后脂肪垫重量。
[00195]在另一实施方式中,提供用于治疗、预防或改善对象中的糖尿病的症状或影响的方法,其中该方法包括将治疗或预防有效量的P-PI结合物施用给对象。该方法可用于具有任何形式的糖尿病的对象中,包括II型或非-胰岛素依赖性糖尿病、I型糖尿病和妊娠糖尿病。如本文所述,在治疗糖尿病中应用的P-PI结合物包括但不限于刺激胰岛素分泌、刺激胰岛素敏感性、增强葡萄糖诱导的胰岛素释放、降低胰高血糖素分泌、抑制胃排空和增强葡萄糖利用的那些。因此,在用于治疗、预防或改善糖尿病的症状或影响的方法中应用的示例性P-PI结合化合物包括但不限于其中组分肽是胰高血糖素样肽的抑制剂、GLP-1、GIP、支链淀粉、瘦蛋白或这些的任意的杂化物、激动剂、类似物或衍生物的那些结合物。
[00196]在另一个方面中,提供用于治疗、预防或改善对象中的胰岛素抗性的症状或影响的方法,其中该方法包括将治疗或预防有效量的P-PI结合物施用给对象。胰岛素抗性是减小胰岛素在广范围的浓度下施加其生物学作用的能力。在用于治疗、预防或改善胰岛素抗性的症状或影响的方法中应用的示例性P-PI结合化合物包括但不限于其中组分肽是胰高血糖素样肽的抑制剂、GLP-1、GIP、瘦蛋白或这些的任意的杂化物、激动剂、类似物或衍生物的那些结合物。
[00197]高血压连同胰岛素抗性和高脂血症包括表现代谢综合症,也称为胰岛素抗性综合症(“IRS”)和X综合症的症状的相互影响因素。在另一个方面中,提供用于治疗、预防或改善对象中的代谢综合症的症状或影响的方法,其中该方法包括将治疗或预防有效量的P-PI结合物施用给对象。在用于治疗、预防或改善代谢综合症的症状或影响的方法中应用的示例性P-PI结合化合物包括但不限于其中组分肽是胰高血糖素样肽的抑制剂、GLP-1、GIP、CGRP或任意这些的杂化物、激动剂、类似物或衍生物的那些结合物。
[00198]在另一个总的方面中,提供用于治疗、预防或改善对象中的心血管疾患或病症的症状或影响的方法,其中该方法包括将治疗或预防有效量的P-PI结合物施用给对象。心血管疾患或病症包括但不限于高血压、肺动脉高血压、心肌缺血、心肌再灌注、休克、心律失常、充血性心力衰竭、冬眠心肌、心肌梗塞、心肌疾病和冠状动脉疾病。在一个实施方式中,提供用于治疗、预防或改善对象中的与肥胖症相关的心血管疾患或病症的症状或影响的方法。在另一实施方式中,提供用于治疗、预防或改善对象中的与肥胖症不相关(即,其中对象不肥胖)的心血管疾患或病症的症状或影响的方法。在用于治疗、预防或改善心血管疾患或病症的症状或影响的方法中应用的示例性P-PI结合化合物包括但不限于其中组分肽是胰高血糖素样肽的抑制剂、GLP-1、支链淀粉、sCT、CGRP或任意这些的杂化物、激动剂、类似物或衍生物的那些结合物。因此,在另一个方面中,本文描述的P-PI结合物和组合物用于制造可如本文所述的用于治疗、预防或改善对象中的心血管疾患或病症的症状或影响的药剂。
[00199]高血压(或高的血压)是在许多患者中发生的病症,在患者中致病因素或病症是未知的。这类“必须”高血压通常与病症例如肥胖症、糖尿病和血甘油三酯过多相关。高血压可导致大量并发症,包括左心室衰竭、动脉粥样硬化性心脏病、心肌梗塞、视网膜出血、渗出物、视神经乳头水肿和血管意外、具有或不具有休克的脑血管功能不全和肾衰竭。高血压也可导致视网膜出血、渗出物、视神经乳头水肿和血管意外。异常血压也可由具体病症或疾病例如心力衰竭产生。心力衰竭是慢性或急性状态,当心脏不能提供足够心输出量以满足身体的代谢需要时其发生。心力衰竭通常被称为充血性心力衰竭(CHF),因为静脉压升高的症状(例如,具有左心衰竭的肺充血和具有右心衰竭的外周性水肿)通常是主要的。CHF的症状和征兆包括疲劳、外周性和肺水肿和内脏充血(例如,呼吸困难)。这些症状由减小血流量至身体的各个组织和由过量血液在各个器官中聚集——心脏不能将血液泵出所致——产生。心力衰竭可从数种隐晦的疾病产生,在工业化国家最普遍的从具有心肌梗塞的动脉粥样硬化冠状动脉疾病产生。与内分泌病症相关的代谢疾病可引起心肌疾病,并且一些心肌疾病可导致心力衰竭。在用于治疗、预防或改善高血压、心力衰竭和与它们相关的病症的症状或影响的方法中应用的示例性P-PI结合化合物包括但不限于其中组分肽是胰高血糖素样肽的抑制剂、GLP-1、支链淀粉、sCT、CGRP或任意这些的杂化物、激动剂、类似物或衍生物的那些结合物。
[00200]如本文讨论的,血管紧张肽转化酶(ACE)抑制剂在高血压和治疗CHF中作为扩张剂具有重要作用,并且其在本领域是已知地处于治疗这些病症的最有效的药物中。同样,在具有急性和慢性心肌梗塞的患者中应用ACE抑制剂的存活益处已通过一系列国际上进行的、随机的、受控的临床研究得以确立,并且是本领域公知的。例如,ACE抑制剂已被示出在减少急性心肌梗塞中死亡率和严重的非致命的心血管事件的发生是有效的。临床试验表示,ACE抑制剂延长具有心肌梗塞和心力衰竭的广范围的患者的存活,范围从具有心室功能不全的无症状的那些患者至具有症状的心力衰竭但是血压正常和血流动力学稳定那些患者。在用于治疗、预防或改善高血压、心力衰竭、心肌梗塞和与它们相关的病症的症状或影响的方法中应用的示例性P-PI结合化合物包括但不限于其中组分肽酶抑制剂是ACE抑制剂或中性内肽酶(NEP)/ACE抑制剂的那些结合物。
[00201]在一个实施方式中,提供用于治疗或预防心律失常或用于改善心律失常症状的方法,其中该方法包括将治疗或预防有效量的P-PI结合物施用给需要其的对象。在某些实施方式中,P-PI结合物施用在具有心肌缺血、心肌再灌注或充血性心力衰竭的患者中提供抗心律不齐作用。例如,GLP-1施用已示出减少具有这些病症的患者的心脏损伤并增强恢复。GLP-1和胰高血糖素样肽的抑制剂有效增强外周葡萄糖摄取而不诱发危险的低血糖症。GLP-1和胰高血糖素样肽的抑制剂也强烈抑制胰高血糖素分泌,并且从而强烈减少血浆游离脂肪酸(FFA)的水平,基本上高于能用胰岛素实现的。高FFA水平也涉及作为心肌缺血期间主要的毒性机制。因此,P-PI结合物——包括那些含有GLP-1或胰高血糖素样肽的抑制剂肽的P-PI结合物,被应用于治疗或改善心肌缺血的症状。在另一实施方式中,杂化物可用于预防和治疗心律失常,其可靠地减少与再灌注相关的损伤。在又进一步的实施方式中,在急性休克或出血后,P-PI结合物治疗提供优化胰岛素分泌、增加脑组成代谢、增强胰岛素功效的手段,这通过抑制胰高血糖素和维持血糖正常和轻度低血糖症来实现,而没有严重低血糖症或其它不良副作用的危险。
[00202]在其它实施方式中,提供改善对象中脂质曲线的方法,其中该方法包括将治疗或预防有效量的本文公开的P-PI结合物施用给对象。改善脂质曲线包括但不限于减少LDL胆固醇、减少甘油三酯水平、改变HDL胆固醇水平或它们的任意组合。在用于脂质曲线的方法中应用的示例性P-PI结合化合物包括但不限于其中组分肽是胰高血糖素样肽的抑制剂、GLP-1、PYY、支链淀粉、sCT、或任意这些的杂化物、激动剂、类似物或衍生物的那些结合物。
[00203]高血压,连同胰岛素抗性和高脂血症,包括表现代谢综合症,也称为胰岛素抗性综合症(“IRS”)和X综合症的症状的相互影响因素。在另一个方面中,提供用于治疗、预防或改善对象中的代谢综合症的症状或影响的方法,其中该方法包括将治疗或预防有效量的P-PI结合物施用给对象。在用于治疗、预防或改善代谢综合症的症状或影响的方法中应用的示例性P-PI结合化合物包括但不限于其中组分肽是胰高血糖素样肽的抑制剂、GLP-1、GIP或任意这些的杂化物、激动剂、类似物或衍生物的那些结合物。
[00204]在另一个总的方面中,提供用于治疗或预防与胰腺β细胞损失或不存在相关的疾病或病症的方法,其中该方法包括将有效量的P-PI结合物施用给对象。GLP-1可有助于β细胞新生并增加β细胞质量,并且GIP刺激β-细胞增殖和细胞存活。GLP-2可促进胰岛生长,例如通过扩大或增殖胰岛。在用于刺激胰腺β细胞增殖或存活的方法中应用的示例性P-PI结合化合物包括但不限于其中组分肽是胰高血糖素样肽的抑制剂、GLP-1、GLP-2、GIP或任意这些的杂化物、激动剂、类似物或衍生物的那些结合物。
[00205]在另一个方面中,提供用于预防和治疗肾病的方法,其中该方法包括将有效量的P-PI结合物施用给对象。在一个实施方式中,提供用于改善肾病症状的方法,包括施用有效改善肾病症状的量的P-PI结合物。这种肾病包括但不限于高血压性肾病、糖尿病性肾病、与胰岛素抗性相关的肾病和与代谢综合症相关的肾病。P-PI结合物可用于这些病症,这通过例如,改善或预防高血压、内皮机能,肾功能,肾小球硬化症或它们任意组合的恶化。本文公开的P-PI结合物也可用于提高对象的内皮机能,所述对象具有减低的血管舒张能力、具有肾小球硬化症或肾小球流动的任何其它减少。在另一实施方式中,本文公开的P-PI结合物可用于预防或延迟肾病进展为末期肾脏病,并且可用于预防、治疗或减慢蛋白尿或肾小球硬化症或两者的进展。在用于预防和治疗肾病的方法中应用的示例性P-PI结合化合物包括但不限于其中组分肽是胰高血糖素样肽的抑制剂、GLP-1、或任意这些的杂化物、激动剂、类似物或衍生物的那些结合物。
[00206]在另一个方面中,提供用于治疗多囊性卵巢综合症(PCOS)的方法,其中该方法包括将有效量的P-PI结合物施用给对象。如本文使用的,术语“多囊性卵巢综合症”、“PCOS”或“多囊性卵巢疾病”指临床综合症状。诊断患有PCOS的女性可表现一个或多个下列的症状:月经过少、无月经、不排卵、两侧多囊卵巢、雄激素过多症(血清睾丸素和/或雄甾烯二酮升高)、异常子宫出血、多卵泡卵巢增大、不孕、过量面毛生长、脱发、痤疮、胰岛素-抗性、肥胖症、血胰岛素过多症、高血压、高脂血症和II型糖尿病。因此,施用P-PI结合物至患有PCOS的对象可恢复对象的正常的月经、正常的排卵或生育力。一般而言,有效降低胰岛素抗性或增加胰岛素敏感性的P-PI结合物被用于治疗PCOS。在某些实施方式中,提供用于减少或预防患有PCOS的对象的胰岛素抗性的方法,其中该方法包括将有效量的P-PI结合物施用给对象。在又一实施方式中,施用P-PI结合物至患有PCOS的对象用于预防对象中II型糖尿病的开始。在用于治疗PCOS的方法中应用的示例性P-PI结合化合物包括但不限于其中组分肽是胰高血糖素样肽的抑制剂、GLP-1、或任意这些的杂化物、激动剂、类似物或衍生物的那些结合物。
[00207]如本文所述,公开的P-PI结合化合物表现宽范围的生物活性,包括与组分肽的抑制分泌和抗运动特性相关的一些生物活性。抑制分泌特性包括抑制胃和/或胰腺分泌。因此,提供用于治疗或预防与胃或胰腺分泌相关的疾病和病症,其中该方法包括将有效量的P-PI结合物施用给对象。与胃或胰腺分泌相关的疾病和病症包括胃炎、胰腺炎、巴雷特氏食管和胃食管返流疾病(GERD)。在用于治疗或预防与胃或胰腺分泌相关的疾病和病症的方法中应用的示例性P-PI结合化合物包括但不限于其中组分肽是PYY、胰高血糖素样肽的抑制剂、GLP-1、支链淀粉、或任意这些的杂化物、激动剂、类似物或衍生物的那些结合物。
[00208]在另一实施方式中,某些P-PI结合物应用于诱发、增强、赋予能力或恢复胰岛或细胞的葡萄糖响应性。测定这些活性的分析方法是本领域已知的并被描述于例如美国专利申请公开号2004/0228846中。在用于诱发、增强、赋予能力或恢复胰岛或细胞的葡萄糖响应性的方法中应用的示例性P-PI结合化合物包括但不限于其中组分肽是PYY、NPY、或任意这些的杂化物、激动剂、类似物或衍生物的那些结合物。
[00209]在另一个方面中,提供用于治疗与过量肠内电解质和水分泌以及吸收减少相关的胃肠道病症,其中该方法包括将有效量的P-PI结合物施用给对象。这类胃肠道病症包括感染性腹泻、炎性腹泻、短肠综合症或典型发生在下列手术操作例如回肠造口术中的腹泻(Harrison’s Principles of Internal Medicine,McGraw-Hill Inc.,New York,12th Ed.)。感染性腹泻的实例非限定性地包括急性病毒性腹泻、急性细菌性腹泻(例如,沙门氏菌、弯曲杆菌和梭状芽孢杆菌或者由于原生动物感染)或旅行性腹泻(例如,诺瓦克病毒或轮状病毒)。炎性腹泻的实例非限定性地包括吸收不良综合症、热带口炎性腹泻、慢性胰腺炎、克罗恩病、腹泻和应激性肠综合症。GLP-2促进肠组织生长,并且将使遭受以小肠道粘膜异常为标志的疾病或病症如本文列出的那些的对象受益。在某些实施方式中,P-PI结合物可被用于治疗包括胃肠道病症在内的急症或危及生命的情况,例如在手术后或由于霍乱。在用于治疗与过量肠内电解质和水分泌以及吸收减少相关的胃肠道病症的方法中应用的示例性P-PI结合化合物包括但不限于其中组分肽是GLP-2、PYY、或任意这些的杂化物、激动剂、类似物或衍生物的那些结合物。
[00210]本文提供的化合物也可用于治疗或预防肠损伤,而不是仅仅治疗与肠损伤相关的症状(例如,腹泻)。这种对肠的损伤可以是下列疾病或下列疾病的结果:溃疡性结肠炎、炎性肠病、肠萎缩、肠粘膜丧失、肠粘膜功能丧失或它们任意的组合。用于这些活性的分析是本领域已知的并被描述于例如PCT公开号WO 03/105763和Morriset al.(1989)Gastroenterology 96:795-803中。在用于治疗肠损伤的方法中应用的示例性P-PI结合化合物包括但不限于其中组分肽是PYY、或PYY的任意的杂化物、激动剂、类似物或衍生物的那些结合物。
[00211]在另一个方面中,提供用于治疗或预防胰腺肿瘤的方法,其中该方法包括将有效量的P-PI结合物施用给对象。因此,提供用于抑制或减少胰腺肿瘤细胞增殖的方法。也提供用于抑制胰腺肿瘤生长的方法。胰腺肿瘤和肿瘤细胞可以是良性的或恶性的。可被本文描述的方法治疗的良性的胰腺肿瘤细胞的示例性类型包括浆液囊肿腺瘤、微囊肿瘤和实体囊性肿瘤。可被本文描述的方法治疗的恶性的胰腺肿瘤细胞的示例性类型包括由胰腺的导管、腺泡或胰岛产生的癌。用于这些活性的分析是本领域已知的并被描述于例如美国专利号5,574,010中。在用于治疗胰腺肿瘤的方法中应用的示例性P-PI结合化合物包括但不限于其中组分肽是PYY、或PYY的任意的杂化物、激动剂、类似物或衍生物的那些结合物。
[00212]在另一个总的方面中,提供用于治疗骨病症例如骨量减少和骨质疏松的方法,其中该方法包括将有效量的P-PI结合物施用给对象。某些P-PI结合物可用于促进骨形成、减少骨再吸收、减少血浆钙并诱发镇痛作用。在又其它的实施方式中,某些P-PI结合物可用来治疗疼痛和疼痛的神经病。在用于治疗这种疼痛和/或骨病症的方法中应用的示例性P-PI结合化合物包括但不限于其中组分肽是胰高血糖素样肽的抑制剂、GLP-1、GLP-2、支链淀粉、sCT、或任意这些的杂化物、激动剂、类似物或衍生物的那些结合物。
[00213]在另一个总的方面中,提供用于治疗、预防或延迟与神经元丧失或机能障碍相关的神经学和神经系统疾病的发展的方法,其中该方法包括将有效量的P-PI结合物施用给对象。这样的神经学和神经系统疾病包括但不限于帕金森病、阿尔茨海默病、杭延顿舞蹈病、肌萎缩性脊髓侧索硬化症、休克、注意力缺陷障碍、神经精神综合症、神经变性病、记忆障碍和认知障碍。在用于用于治疗、预防或延迟这类神经学和神经系统疾病的发展的方法中应用的示例性P-PI结合化合物包括但不限于其中组分肽是胰高血糖素样肽的抑制剂、GLP-1、GIP、PYY、NPY、或任意这些的杂化物、激动剂、类似物或衍生物的那些结合物。例如,美国专利号6,734,166描述应用PYY受体激动剂用于减少中枢神经系统中的铝浓度以治疗、预防或延迟阿尔茨海默病的发作。
[00214]因此,在另一个方面中,本文公开的P-PI结合物和组合物用于制备可用于治疗、预防或改善本文公开的疾病或病症的药剂。
[00215]“对象”指包括任何动物,其包括人、灵长类和其它哺乳动物——包括大鼠、小鼠、宠物例如猫、狗、家畜诸如马、牛、绵羊和山羊——、以及鸡、火鸡和可从本文公开的组合物和方法受益的其它动物,例如,其中代谢疾病、体重或心血管疾患可能存在问题的那些动物。
[00216]如本文使用的,和在本领域共知的,“治疗”是获得有益的或期望的结果包括临床结果的方法。“治疗”或“减轻”疾病、病症或症状指与未治疗病症相比,症状、病症和疾病状态的程度和/或不期望的临床表现减少和/或病程的时间进程减慢或延长。例如,在治疗肥胖症中,体重下降例如体重至少下降5%是期望治疗结果的一个实例。为了本文公开的方法的目的,有益的或期望的临床结果包括但不限于,一种或多种症状的减轻或改善、病症程度的降低、病症状态的稳定(即,不恶化)、疾病进程的延缓或减慢、疾病状态的改善或减轻以及好转(无论部分或全部),不管是可检测到的或不能检测到的。“治疗”也可以表示与预期存活——如果不接受治疗——相比,存活延长。此外,治疗不一定通过施用一次剂量发生,而是常常在施用一系列剂量后发生。因此,治疗有效量,足以减轻的量,或足以治疗疾病、病症、或症状的量可以在一次或多次给药中被施用。
[00217]如本文使用的,术语“治疗有效量的”指在组合物中将在组织、系统或对象——其由研究员、兽医、医生或其他临床医师寻找——中诱发生物或医学应答的活性化合物的量,其包括被治疗的病症的症状的减轻或改善。
[00218]如本文使用的,术语“预防有效量”指在组合物中将在组织、系统或对象——其由研究员、兽医、医生或其他临床医师寻找——中诱发生物或医学应答的活性化合物的量,以防止目标病症、症状或疾病的发病或者该对象处于风险中(例如,作为对肥胖症或肥胖症-相关的病症、症状或疾病具有风险的对象中肥胖症或肥胖症-相关的病症、症状或疾病)。
[00219]本文描述的组分肽和肽-肽酶抑制剂(P-PI)结合物可使用本领域已知的化学肽合成技术例如使用自动或半自动肽合成器、标准重组技术或两者进行制备。
[00220]组分肽和P-PI结合物可在溶液中或在固体载体上根据传统技术合成。多种自动合成器是商业上可获得的,并且可根据已知的方案应用。参见例如,Stewart et al.(1984)Solid Phase Peptide Synthesis,2d.ed.,Pierce Chemical Co.;Tam et al.(1983)J.Am.Chem.Soc.105:6442;Merrifield(1986)Science 232:341-347;和Barany et al.(1979)Peptides,Gross et al.,eds.,Academic Press,NY,1-284。固相肽合成可使用自动或半自动肽合成器实行。一般地,使用这种技术,α-N-甲氨酰保护的氨基酸和与树脂上生长肽链连接的氨基酸在室温下,在惰性溶剂例如二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮或二氯甲烷中,在存在偶联剂例如二环己基碳二亚胺和1-羟基苯并三唑,在存在碱例如二异丙基乙胺情况下偶联。使用试剂例如三氟乙酸或哌啶,并且重复与下一个期望的待被加入到肽链的N-保护的氨基酸的偶联反应,α-N-甲氨酰保护基从所形成的肽-树脂除去。适合的N-保护基是本领域公知的,以叔丁氧羰基(tBoc)和芴基甲氧羰基(Fmoc)作为实例。例如,固相肽合成可用自动肽合成器(例如,Model 430A,Applied Biosystems Inc.,FosterCity,CA)、使用NMP/HOBt(选项1)系统和加帽的tBoc或Fmoc化学术(参见ABI 430A肽合成器的应用生物系统用户手册(AppliedBiosystems User’s Manual),1.3B版,1988年7月1日,6:49-70百分)实行。也可使用Advanced ChemTech Synthesizer(Model MPS 350,Louisville,KY)组装肽。可以通过RP-HPLC(制备型和分析型),使用例如
DELTA-PREP
TM 3000系统(Waters Corp.,Milford,MA)和C4、C8或C18制备柱(10μ,2.2×25cm;Grace Vydac,Hesperia,CA)纯化肽。肽可被容易地合成,然后在设计用来识别具有特定活性的肽的分析中进行筛选。合成和纯化肽的其它方法是熟练技师已知的。
[00221]可选地,本文公开的组分肽和P-PI抑制剂结合物可由本领域公知的重组技术制造。参见例如,Sambrook et al.(1989)MolecularCloning:A Laboratory Manual,2d ed.,Cold Spring Harbor,NY。通过重组技术产生的肽可以从多核苷酸表达。本领域普通技术人员将理解,多核苷酸——包括DNA和RNA,其编码这样的多种肽片段——可以从野生型cDNA获得,考虑密码子选择的简并性,或可以如所需要进行改造。这些多核苷酸序列可包括促进mRNA在微生物宿主中转录和翻译的密码子。根据本领域公知的方法,可容易地构造这些制备序列。上述多核苷酸也可任选地编码N-末端甲硫氨酰残基。上述的多核苷酸也可任选地编码C-末端甘氨酰残基,用于适当酰胺形成。可用于本文提供的组合物和方法中的非肽化合物可由本领域已知的方法制备。例如,含磷酸盐的氨基酸和含这类氨基酸的肽可使用本领域已知的方法制备。参见例如,Bartlett et al.(1986)Bioorg.Chem.14:356-377。
[00222]多种细胞类型可被用来包含和表达编码肽的序列,其包括例如,细菌、酵母、藻类、昆虫细胞、植物细胞和动物细胞例如哺乳动物和鸟类细胞。可使用多种表达载体/宿主系统,包括但不限于微生物例如重组噬菌体、质粒或粘粒DNA表达载体转化的细菌;酵母表达载体转化的酵母;病毒表达载体(例如,杆状病毒)感染的昆虫细胞体系;病毒表达载体(例如,花椰菜花叶病毒(CaMV);烟草花叶病毒(TMV))转染的或细菌表达载体(例如,Ti或pBR322质粒)转化的植物细胞体系;或动物细胞体系。可用于重组蛋白生产的哺乳动物细胞和细胞系包括但不限于VERO(非洲绿猴肾)细胞、HeLa细胞、中国仓鼠卵(CHO)细胞系、COS细胞(例如COS-7)、WI38(人肺成纤维细胞)、幼仓鼠肾(BHK)细胞、HepG2、3T3、RIN、Madin-Darby犬肾上皮(MDCK)细胞、A549、PC12、K562和293细胞。用于多肽重组表达的示例性方案是本领域公知的。
[00223]可选具有择特定能力的宿主细胞株以加工表达的肽或产生某种翻译后修饰,其在提供肽活性中是有用的。这样的多肽修饰包括但不限于乙酰化、羧化、糖基化、磷酸化、脂化、酰化和酰胺化,例如,羧基-末端酰胺化。翻译后处理——其切割多肽的“前蛋白(prepro)”形式——对于正确的插入、折叠和/或功能也可能是重要的。不同的宿主细胞例如CHO、HeLa、MDCK、293、WI38等具有特定的细胞器和对于这种翻译后活性的特征机制,并且可被选择以确保引入的外来蛋白的正确修饰和加工。
[00224]本文描述的组分肽和P-PI抑制剂结合物可以使用自动肽合成和重组技术的组合来生产。例如,通过加入聚乙二醇,肽含有各种修饰的组合,所述修饰包括缺失、置换和插入。这样的肽可分阶段制造。例如,在第一阶段,含有缺失、置换、插入和它们组合的中间肽,可通过如上描述的重组技术制造。然后,在任选的纯化步骤后,中间肽通过用适当的聚乙二醇化试剂(例如,来自Nektar Therapeutics,San Carlos,CA)的化学修饰加入聚乙二醇以产生期望的肽。肽的酰胺化也可分阶段进行。本领域普通技术人员将理解上述方法可被普遍化以应用到含有选自缺失、置换、插入、衍生和其它本领域公知和本文考虑的修饰方法的修饰的组合的肽。
[00225]本文描述的组分肽和P-PI抑制剂结合物也可使用本领域已知的化学连接方案产生,包括在例如美国专利申请公开号2003-0191291、2003-0208046和2004-0115774中描述的那些方案。化学连接指包括两个化学部分共价连接的化学选择性反应,所述化学部分的每一部分具有相互反应的官能团,其能独特地与另一部分形成不可逆的共价键。存在于第一和第二部分上的独特的、相互反应的官能团可被用来使连接反应具有化学选择性。例如,肽和多肽的化学连接包括具有相容的、独特的、相互反应的C-末端和N-末端氨基酸残基的肽或多肽片段的化学选择性反应。化学连接包括(1)具有独特反应性C-末端基团的第一肽或多肽和(2)具有独特反应性N-末端基团的第二肽或多肽的共价连接,其中C-末端和N-末端反应基团在它们之间形成不可逆的共价键。其也包括N-末端对N-末端和C-末端对C-末端的连接。特别地,化学连接包括任何化学选择性反应化学术,其可被应用于连接未保护的肽片段。已将几种不同的化学术应用于该目的,其实例包括天然化学连接、肟形成化学连接、硫酯形成连接(Schnolzer etal.(1992)Science 256:221-225;Gieselman et al.(2001)Org.Lett.3:1331-1334)、硫醚形成连接(Englebretsen et al.(1995)Tot.Leffs.36:8871-8874)、腙形成连接(Gaertner,et al.(1994)Bioconi.Chem.5:333-338)和噻唑烷形成连接以及噁唑烷形成连接(Zhang et al.(1998)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 95:9184-9189;PCT公开号WO 95/00846;美国专利号5,589,356);和Staudinger酰胺形成化学连接(Saxon et al.(2000)Org.Leff.2:2141-2143)。
[00226]可通常选择给定连接化学术的反应条件以保持用于连接的肽或多肽片段的期望的相互作用。例如,pH和温度、连接组分的水溶性、第一片段与第二片段的比率、水含量和反应混合物的组成可被改变以优化连接。溶解连接片段至不同程度的试剂的加入和排除可进一步用来控制期望连接反应的特异性和速率,即通过控制肽或多肽片段的溶解性控制反应基团的暴露和呈现。通过与一种或多种内部对照和/或外部对照相比,分析期望的化学选择性反应产品,容易确定反应条件。这些方法已被证明对于在连接位点产生天然酰胺键是强有力的方法。
[00227]与P-PI结合物的设计相结合,构建用于合成多肽主链的肽或多肽片段。用于合成肽和多肽主链的方法被描述于下列中:例如美国专利申请公开号2004-0138412(延伸的天然化学连接)、2003-0208046(拟-天然化学连接)、2005-0261473(在消除不想要副产物形成的化学连接中的酸性C-末端氨基酸的羧基保护策略)、2005-0064538和2005-0113563(具有提高的连接功效的天然化学连接和具有三个或更多成分的化学连接);PCT公开号WO2004/105685(使用可替换连接体的水相容性固相化学连接)和WO2004/060925(与水溶性聚合物保护基的多聚合物连接,并且它们置换期望的加合物);以及美国专利号6,307,018和6,184,344(天然化学连接)、6,326,468(固相天然化学连接)、6,217,873(多肟化合物)、6,174,530(同源多肟组合物)、6,001,364(杂-多肟化合物)、和6,451,543(脂质-基质辅助合成)。一般而言,通过化学连接合成肽和多肽主链包括选择适当的连接位点,所述连接位点的选择是基于:选择用来装配各种多肽主链片段的连接化学术、选择用于给定靶肽的可逆(或可切割的)聚合物连接(附着)化学术、和特定的聚合物连接(附着)位点。当使用天然化学连接时,通过扫描靶多肽主链氨基酸序列寻找适合的自然发生的半胱氨酸残基,来确定半胱氨酸连接位点。当使用“延伸的天然化学连接”时,通过扫描靶多肽主链氨基酸序列寻找适合的自然发生的连接位点接头(junction)——其允许强烈的连接——来选择连接位点。因为延伸的天然化学连接不限定于在半胱氨酸残基上连接,所以任何数量的残基可被用作连接位点接头。在一些实例中,天然和延伸的天然化学连接的组合可以是该设计的一部分。
[00228]在一个实施方式中,天然化学连接被用来产生全长多肽链的部分或全部。存在于自然发生的蛋白质或肽主链中的半胱氨酸可被用作化学连接位点。可选地,在期望的连接接头缺乏适合的半胱氨酸的位置,在那个位置非-半胱氨酸氨基酸可被置换为半胱氨酸,或者可插入半胱氨酸以便允许在那个位置进行天然化学连接。如果期望,新引入的半胱氨酸可被转化为与那个位置的原氨基酸相应的拟氨基酸残基。通过在天然化学连接位点转化半胱氨酸形成拟氨基酸被称为“拟天然化学连接”。可选地,当在一个位点引入半胱氨酸以进行聚合物保护基修饰时,侧链硫醇可被开发以连接硫醇反应性水溶聚合物构建物,条件是靶多肽中不希望修饰的所有其它半胱氨酸被保护。在另一实施方式中,延伸的天然化学连接可被用来产生全长多肽的部分或全部。对于硫酯介导的连接,例如对于天然化学连接使用的肽也可通过下列标准方案进行制备,例如参见美国专利号6,307,018和6,184,344。
[00229]如本文使用的,术语“纯化的肽”拟指与其它组分分离的组合物,其中将肽纯化至相比天然可获得的状态的任何程度。因此,纯化的肽也指没有其自然发生的环境的肽。一般而言,“纯化的”指经过分馏除去各种其它组分的组分肽或P-PI结合组合物,并且该组合物基本上保留生物活性。当使用术语“基本上纯化的”时,这种命名指这样的组合物,其中组分肽或P-PI结合物形成组合物的主要成分——例如,构成组合物中组分肽或P-PI结合物的大约50%、大约60%、大约70%、大约80%、大约90%、大约95%或更多。
[00230]可期望纯化本文描述的方法产生的组分肽和P-PI结合物。肽纯化技术是本领域技术人员公知的。在一种水平上,这些技术包括将细胞环境粗分馏为多肽和非-多肽馏分。在将多肽和其它蛋白分离后,可使用层析技术和电泳技术进一步纯化目的多肽以达到部分或完全纯化(或纯化至同质性)。纯化技术包括例如,用硫酸铵、PEG、抗体等沉淀;热变性,然后离心;层析步骤例如离子交换、凝胶过滤、反相、羟基磷灰石和亲和层析;等电聚焦;凝胶电泳;以及这些或其它技术的组合。特别适合于纯肽制备的分析法是离子交换柱层析、排阻色谱法、聚丙烯酰胺凝胶电泳和等电聚焦。纯化肽特别有效的方法是反相HPLC,然后通过液相色谱-质谱(LC/MS)和基质辅助激光解吸电离(MALDI)质谱法表征纯化产物。通过确定氨基酸分析得到另外的纯度证实。如在本领域普遍知道的,据信,进行各种纯化步骤的次序可被改变,或某些步骤可被省略,并仍旧导致制备基本上纯化的蛋白质或肽的适合的方法。
[00231]没有普遍的要求:总是以其最纯化的状态提供肽或P-PI结合物。事实上,考虑较不基本上纯化的产物将在某些实施方式中具有效用。通过使用较少的纯化步骤结合,或通过使用相同的一般纯化方案的不同形式可完成部分纯化。例如,应该理解,使用HPLC设备实施的阳离子交换柱层析通常导致比使用低压层析系统的相同技术产生更高“倍数”纯化。展现更低程度相对纯化的方法在蛋白产物的完全恢复中或者在保持肽或P-PI结合物的活性中可具有优势。在某些实施方式中,离子交换和免疫亲和色谱的结合可被用来产生本文描述的纯化的肽或P-PI结合组合物。
[00232]本文公开的P-PI结合组合物以单一或多剂量形式可以单独或与药学可接受的载体或赋形剂联合施用。因此,提供药物组合物,其含有治疗或预防有效量的至少一种P-PI结合组合物或其药学可接受的盐,连同可用于P-PI结合组合物递送的药学可接受的稀释剂、防腐剂、增溶剂、乳化剂、佐剂和/或载体。用于药物制剂的常规描述和制备技术被公开在例如Remington’s Pharmaceutical Sciences by E.W.Martin and in Wang et al.(1988)J.of Parenteral Sci.and Tech.,Technical Report No.10,Supp.42:2S中。
[00233]一般而言,本P-PI结合组合物可以以与单独组分肽或肽酶抑制剂根据其药理性质使用的方式相同的方式使用。一个示例性应用是外周施用这类P-PI结合组合物,以治疗或预防代谢病症或疾病。在一个实施方式中,提供的P-PI化合物作为试剂具有减少养分利用性、减少食物摄取、实现体重减轻或其任意组合的活性。在另一实施方式中,施用提供的P-PI化合物,以治疗糖尿病或糖尿病-相关的病症或疾病。在另一实施方式中,施用提供的P-PI化合物,以治疗心血管疾患或病症,例如充血性心力衰竭。
[00234]可配制本P-PI结合组合物用于外周施用,包括配制用于注射、口服、鼻内投药、肺给药、局部给药或本领域普通技术人员知道的其它类型的给药。本文描述的药物组合物的施用可经由任何通常的途径,只要通过那种途径靶组织是可行的。在一个实施方式中,通过任何常规外周方法例如通过静脉内、皮内、肌肉内、乳房内、腹膜内、鞘内、眼球后、肺内(例如,期限释放);通过口腔、舌下、鼻、肛门、阴道或经皮给药;或者通过在特定位置手术移植,可将药物组合物引入对象。在某些实施方式中,配制提供的药物组合物以便适于肠胃外给药例如经由注射或输注。治疗可包括单一剂量或在一段时间内的多个剂量。也考虑P-PI组合物的受控持续释放。实行肠胃外给药,开始使用大丸剂,然后连续输注以保持药品的治疗循环水平。可使用贮藏或“储存”缓释制剂形式以便治疗有效量的制剂在经皮注射或递送后许多小时内或许多天内被输送至血流。本领域普通技术人员将容易优化有效剂量和给药方案,如通过良好的医疗实践和个体患者的临床病症而确定。
[00235]可以多种形式组成药物制剂,例如固体、液体、半固体或半液体。术语“固体”,如本文使用的,指包括这个术语的所有通常用途,包括例如,粉末和冻干成分。本发明描述的制剂可以是冻干的,例如用于重构。含水组合物通常包含有效量的P-PI结合物,其溶解或分散于药学可接受的载体或水介质中。短语“药学或药理学可接受的”指当施用给动物或人时不产生不良、过敏或其它不利反应的分子实体或组合物。如本文使用的,“药学可接受的载体”包括任何和所有溶剂、分散介质、包衣、抗细菌剂和抗真菌剂、等渗剂和吸收延迟剂等。药物有效物质的这些介质和制剂的应用是本领域已知的。除了与活性成分不相容的任何常规介质或药剂范围外,考虑其在治疗组合物中的应用。补充的活性成分也可被掺入组合物中。在一些情况中,在用于共同施用的单一组合物或溶液中,提供P-PI结合组合物和另一种化合物是便利的,例如食物摄取减少、糖尿病治疗、血浆葡萄糖降低或血浆脂质改变试剂,诸如支链淀粉、支链淀粉激动剂类似物、CCK或CCK激动剂、或瘦蛋白或瘦蛋白激动剂、或胰高血糖素样肽的抑制剂或胰高血糖素样肽的抑制剂激动剂类似物。在其它情况下,与P-PI结合物分开施用另外的试剂可以是更有利的。例如,当使用两种组合物时,单独的试剂可在基本上相同的时间即同时施用,或在分开交错的时间即在施用该方法的其它试剂之前或之后顺序地施用单独的试剂。在某些实施方式中,联合施用包括在交叠的间隔期间施用分离的组合物。
[00236]在某些实施方式中,制备本文提供的P-PI结合物,作为游离碱的溶液或者在水中与表面活性剂例如羟丙基纤维素适当混合的药理学可接受的盐,进行施用。药学可接受的盐包括酸加成盐(与蛋白质的游离氨基形成的),并且其是与无机酸例如诸如盐酸或磷酸;或者有机酸如乙酸、草酸、酒石酸、扁桃酸等形成的。与游离羧基形成的盐也可衍生自无机碱例如诸如氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铵、氢氧化钙或氢氧化铁,和有机碱如异丙胺、三甲胺、组氨酸、普鲁卡因等。这样的产物容易通过本领域普通技术人员公知的方法制备。也可在甘油、液态聚乙二醇和它们的混合物以及在油中制备分散体。典型地,这些制剂含有防腐剂以防止微生物的生长。
[00237]术语缓冲液、缓冲溶液和缓冲的溶液,在涉及氢离子浓度或pH使用时,是指体系、特别是水溶液,在加入酸或碱,或在用溶剂稀释时抵抗pH变化的能力。在酸或碱加入时pH发生很小变化的缓冲溶液的特征是存在弱酸和弱酸盐或存在弱碱和弱碱盐。前者体系的实例是乙酸和乙酸钠。只要加入的水合氢离子或氢氧根离子的量不超过中和它的缓冲体系的能力,则pH的变化是轻微的。在某些实施方式中,P-PI结合物悬浮于水载体中,例如,在pH大约3.0至大约8.0、在pH大约3.5至大约7.4、在pH大约3.5至大约6.0、或在pH大约3.5至大约5.0的等渗缓冲液中。在某些实施方式中,制剂的pH被保持在大约3.5到6.5的范围内,在一些实施方式中,从大约3.7至大约4.3或大约3.8至大约4.2。在某些实施方式中,pH可以是大约4.0。
[00238]可用的缓冲液包括柠檬酸钠/柠檬酸、磷酸钠/磷酸、和乙酸钠/乙酸缓冲也。在某些实施方式中,本文提供的化合物的缓冲液是乙酸盐缓冲液(例如,从大约1-5mM至大约60mM的最终制剂浓度)、磷酸盐缓冲液(例如,从大约1-5mM至大约30mM的最终制剂浓度)、谷氨酸盐缓冲液(例如,从大约1-5mM至大约60mM的最终制剂浓度)或柠檬酸盐缓冲液(例如,从大约1-5mM至大约60mM的最终制剂浓度)。在一个实施方式中,缓冲液是乙酸盐(例如,从大约5mM至大约30mM的最终制剂浓度)。
[00239]适合用于注射应用的药物组合物包括无菌水溶液或分散液和用于无菌可注射溶液或分散液的临时制备的无菌粉末。在所有情况中,形式应该是无菌的,并且应该是流性的,至容易的可注射性存在的程度。通常期望在制造和存储条件下P-PI结合物是稳定的,并且被保护免于微生物如细菌和真菌的污染行为。
[00240]药学可接受的载体可以是溶剂或分散介质,其包含例如,水、乙醇、多元醇(例如,甘油、丙二醇和液态聚乙二醇等)、它们合适的混合物和植物油。例如,通过使用包衣例如卵磷脂、通过在分散的情况下保持需要的粒度和通过使用表面活性剂,可保持适当的流动性。
[00241]稳定剂可以包含在P-PI结合物制剂中,但是,并且重要地,其不是必需的。然而,如果被包含,在提供的组合物中有用的稳定剂是碳水化合物或多元醇。示例性的合适稳定剂是大约1.0至10%(w/v)的碳水化合物或多元醇。多元醇和碳水化合物在它们的主链中共有相同的特征,即-CHOH-CHOH-,其负责使蛋白质稳定。多元醇包括这样的化合物,如山梨醇、甘露醇、甘油以及聚乙二醇(PEG)。这些化合物是直链分子。碳水化合物,如甘露糖、核糖、蔗糖、果糖、海藻糖、麦芽糖、肌醇和乳糖,在另一方面,是可含有酮基或醛基的环状分子。已经显示这两类化合物在稳定蛋白质以抵抗由温度升高和由冻融或冷冻干燥过程引起的变性方面是有效的。合适的碳水化合物包括:半乳糖、阿拉伯糖或乳糖。如果制剂施用给患有糖尿病的个体,使用的碳水化合物应该是对糖尿病患者没有不利影响的碳水化合物,即,碳水化合物在血液中不代谢形成不可接受的高浓度葡萄糖。对于适合于糖尿病的这样的碳水化合物在本领域是公知的。蔗糖和果糖适合在非-糖尿病应用(例如,治疗肥胖症)中与接合物一起使用。
[00242]在某些实施方式中,如果包含稳定剂,可用多元醇如山梨醇、甘露醇、肌醇、甘油、木糖醇和聚丙烯/乙二醇共聚物以及分子量为200、400、1450、3350、4000、6000和/或8000的各种PEG,稳定P-PI结合组合物。在一些实施方式中,甘露醇是示例性的多元醇。
[00243]本文提供的冻干制剂的另外一个有用的特征是用维持它们稳定性的同一制剂组分保持本文描述的冻干制剂的等渗性。在一些实施方式中,甘露醇是用于此目的的示例性的多元醇。在许多情况下,可包括等渗剂(例如,糖类或氯化钠)。在一些情况下,赋形剂在维持化合物的总等渗性中是有用的。赋形剂可以以任何浓度被包含在本文所述制剂中。例如,赋形剂可以以大约0.02%至大约20%w/w、大约0.02%至0.5%w/w、大约0.02%至大约10%w/w、或大约1%至大约20%w/w的浓度范围被包含。此外,与本制剂本身相似,赋形剂可以以固体(包括粉状的)、液体、半固体或凝胶形式被包含。示例性肠胃外制剂可以是等渗的或基本等渗的。
[00244]防腐剂,在通常的药学意义上,是这样一种物质,其防止或抑制微生物生长并且可以被加入到药物制剂中,用于避免随后发生的制剂由于微生物而腐败的目的。虽然防腐剂的量不大,然而其可能影响肽的整体稳定性。防止微生物的作用可通过多种抗细菌和抗真菌剂产生,例如,对羟基苯甲酸酯、氯代丁醇、苯酚、山梨酸、硫柳汞等。虽然用在药物组合物中的防腐剂的范围可以是0.005到1.0%(w/v),但是在一些实施方式中对于每一种防腐剂,单独使用或与其它物质组合,其范围是:苯甲醇(0.1-1.0%),或间甲酚(0.1-0.6%),或苯酚(0.1-0.8%),或其与下述物质的组合:甲基-对羟基苯甲酸酯(0.05-0.25%)和乙基-对羟基苯甲酸酯或丙基-对羟基苯甲酸酯或丁基-对羟基苯甲酸酯(0.005%-0.03%)。对羟基苯甲酸酯是对羟基苯甲酸的低碳烷基酯。
[00245]表面活性剂经常可引起蛋白质的变性,通过疏水作用破坏和盐桥分开引起。相对低浓度的表面活性剂可以产生有力的变性活性,原因在于表面活性剂部分和蛋白质上的反应位点之间的强相互作用。然而,正确使用这种相互作用可以稳定蛋白质以抵抗界面或表面变性。能够进一步稳定P-PI结合物的表面活性剂可以任选地以总制剂的大约0.001至0.3%(w/v)的范围存在,并且可以包括聚山梨醇80(即聚氧乙烯(20)失水山梨醇单油酸酯)、
(即3-[(3-胆酰氨丙基)二甲氨基]1-丙磺酸酯)、
(如Brij 35,其是聚氧乙烯(23)十二烷基醚)、泊咯沙姆或另外一种非离子表面活性剂。
[00246]示例性的肠胃外产品的载体是水。用于肠胃外施用的合适质量的水可以通过蒸馏或通过反渗透制备。注射用水典型地是在药物制剂中使用的水性载体。
[00247]其它的组分可以在药物制剂中存在。这种额外的组分可以包括,如润湿剂、乳化剂、油、抗氧化剂、填充剂、等渗改性剂、螯合剂、金属离子、油质载体、蛋白质(如人血清白蛋白、明胶或蛋白质)以及两性离子(如氨基酸,例如甜菜碱、牛磺酸、精氨酸、甘氨酸、赖氨酸和组氨酸)。另外,聚合物溶液,或具有聚合物的混合物为肽的控释提供了机会。可注射组合物的延长吸收可通过使用延迟吸收试剂的组合物(例如,单硬脂酸铝和明胶)来产生。这种额外的组分,当然,不应对提供的药物制剂的整体稳定性产生不良影响。
[00248]在具体的实施方式中,提供的药物制剂可含有一定范围的P-PI结合组合物浓度,例如在大约0.01%至大约98%(w/w)之间、或在大约1至大约98%(w/w)之间、或在80%至90%(w/w)之间、或在大约0.01%至大约50%(w/w)之间、或在大约10%至大约25%(w/w)之间。足够量的注射用水可被用来获得期望浓度的溶液。
[00249]考虑的示例性药物制剂可包括大约0.01至1.0%(w/v),在某些情况中0.05到1.0%(w/v)的P-PI结合组合物、大约0.02到0.5%(w/v)乙酸盐、磷酸盐、柠檬酸盐或谷氨酸盐缓冲液,其使最终组合物的pH为大约3.0至大约7.0;大约1.0到10%(w/v)的碳水化合物或多元醇等渗剂,并且任选地大约0.005到1.0%(w/v)的防腐剂——其选自间甲酚、苯甲醇、甲基-对羟基苯甲酸酯、乙基-对羟基苯甲酸酯、丙基-对羟基苯甲酸酯和丁基-对羟基苯甲酸酯以及苯酚。如果配制的肽将被包括在多次应用的产品中,那么这类防腐剂通常被包括。
[00250]通过将需要量的活性化合物掺入具有上面列出的各种其它成分的适当的溶剂中,可制备无菌可注射溶液,如果需要,然后过滤灭菌。一般而言,通过将各种灭菌的活性成分掺入含有基本分散介质和本文列出的所需的其它成分的无菌载体中,制备分散液。在用于制备无菌可注射溶液的无菌粉末的情况中,示例性的制备方法是真空干燥和冷冻干燥技术,其产生活性成分的粉末和来自其先前的无菌过滤溶液中的任何另外的成分。在某些实施方式中,混合方法包括以特定次序溶解成分(例如,防腐剂,然后稳定剂/等渗剂、缓冲液和肽)或同时溶解。在一些情况中,P-PI结合物可冻干在瓶、注射器或药筒中,以进行接下来的重构。提供的液体制剂可被装入一个或两个分隔的药筒,或一个或两个分隔的注射器。
[00251]可选的制剂如,非肠胃外的,可能不需要灭菌。然而,如果灭菌是需要的或必要的,任何合适的灭菌方法可用于开发本文提供的肽药物制剂。典型的灭菌方法包括过滤、蒸气(湿热)、干热、气体(如环氧乙烷、甲醛、二氧化氯、环氧丙烷、β-丙醇酸内酯、臭氧、硝基氯仿、过氧乙酸甲基溴和类似物)、暴露于辐射源和无菌处理。过滤是用于提供的液体制剂灭菌的示例性方法。无菌过滤涉及通过0.45μm和0.22μm(1或2)的过滤,其可以是串接的。过滤后,溶液被装到合适的瓶子或容器中。
[00252]一般而言,本发明的P-PI结合物的治疗或预防有效量将由接受者的年龄、体重、疾病、症状或病症的状况和严重性决定。通过使用已建立的用于确定代谢病症或疾病的水平的分析法连同相关剂量反应数据可确定适当的剂量。主治医师通过考虑修改药物作用的因素来确定最终的剂量方案,所述因素例如药物比活性、损伤严重性和患者的反应性、患者的年龄、状况、体重、性别和饮食、任何感染的严重性、给药时间和其它临床因素。当进行研究时,对于具体疾病和病症的适当的剂量水平和治疗的持久性的进一步的信息将出现。
[00253]典型地,可以使用在大约0.001μg/kg体重/天至大约1000μg/kg体重/天之间的剂量,但是如熟练的医师所知道的可以使用或多或少的剂量。典型的剂量可以包括从每天大约1μg、5μg、10μg、50μg至100μg的下限到大约100μg、500μg、1mg、5mg、10mg、50mg和100mg的上限的药物化合物。每天剂量可以离散单位剂量输送或在24小时期间或在该24小时的任何一部分的期间持续提供。每天的剂量数目可以每天1剂量到大约4剂量,但可以更多。给药可以是每天一次或多次,或更低的频率如每周一次或多次,或每月一次或多次,并且可以与本文描述的其它组合物结合。应该注意,本方法和组合物不限定于本文引用的剂量。
[00254]典型的剂量可以包括从每天大约0.5μg、1μg、5μg、10μg、50μg至100μg的下限到大约100μg、500μg、1mg、5mg、10mg、50mg和100mg的上限的药物化合物。每天剂量可以离散单位剂量输送,或在24小时期间或在该24小时的任何一部分的期间持续提供。每天的剂量数目可以每天1剂量到大约4剂量,但可以更多。
[00255]在一些实施方式中,对于50kg的患者,有效剂量的范围典型在大约1到30μg至大约5mg/天、大约10到30μg至大约2mg/天、大约5到100μg至大约1mg/天、或大约5μg至大约500μg/天,其以单一剂量或分剂量施用。在一些实施方式中,剂量在大约0.01至大约100μg/kg/剂之间。在其它实施方式中,组合物是这样的制剂,以便输送范围为1μg/kg到100mg/kg体重/天的P-PI结合物的剂量,或者以0.1mg/kg至大约50mg/kg体重/天的剂量范围输送。对于某些途径例如口服的剂量,考虑到减小的生物利用度而可被增加,例如,增加大约5-100倍。
[00256]给药频率部分依赖于药剂的药物动力学参数和给药途径。药物制剂可影响身体状态、施用药剂的稳定性、体内释放速度和体内清除速度。根据给药途径,可根据体重、身体表面积或器官大小计算适当的剂量。确定适当治疗剂量必须的对计算的进一步精确化通常是由本领域普通技术人员进行的,而无需过度的实验,特别是根据本文公开的剂量信息和试验,以及在动物或人临床试验中观察到的药物动力学数据。
[00257]当期望的效果例如抑制养分利用性、食物摄取、重量、血液葡萄糖或血浆脂质调节对接受者有益时,例如症状首次迹象或诊断出肥胖症、糖尿病或胰岛素-抗性综合症后立刻,应该开始给药。应理解本文提供的药物组合物和提供的方法可用于人类医疗或兽医学领域。
[00258]另外,提供试剂盒,其包括P-PI结合组合物、适合制备所述P-PI结合组合物用于药物应用的组分、和用于使用用于药物应用的所述P-PI结合和组分的说明书。
[00259]如本文所述,多种液体载体适于在肽抗肥胖症试剂的制剂中应用,例如水或含水/有机溶剂混合物或悬液。
[00260]本文描述的药物组合物的施用可经由任何通常的途径,只要靶组织通过那种途径可行。在一个实施方式中,将P-PI结合物外周施用给对象。在一个实施方式中,将P-PI结合物局部施用给对象。在一些实施方式中,P-PI结合物的液体药物制剂拟用于肠胃外给药。合适的施用途径包括肌内、静脉内、皮下、真皮内、关节内、鞘内、乳房内、腹膜内、眼球后、肺内(例如,期限释放)等。在一些实施方式中,使用皮下施用途径。在某些实施方式中,粘膜输送也是实例。这些粘膜途径包括但不限于,口、鼻、舌下、肺、颊、肛门、阴道或经皮途径,其可以包括液体、半固体或固体形式的结合物的施用。经由这些途径的施用可需要基本上更多的结合物以获得期望的生物学效果,原因在于,与肠胃外输送相比,生物可利用率降低。实行肠胃外给药,开始使用大丸剂,然后连续输注以保持药品的治疗循环水平。
[00261]也考虑P-PI结合组合物的受控连续释放。可以以持续输注的形式持续输送。示例性的剂量和输注速率包括每离散剂量0.005nmol/kg至大约20nmol/kg,或在持续输注中大约0.01/pmol/kg/min至大约10pmol/kg/min。可以通过静脉内施用(i.v.)或皮下施用(s.c.)输送这些剂量和输注液。静脉内给予的药物组合物的示例性总剂量/输送可以是每天大约2μg至大约8mg,而皮下给予的药物组合物的总剂量/输送可以是每天大约6μg至大约6mg。
[00262]可使用贮藏或“储存”缓释制剂形式以便治疗有效量的制剂在经皮注射或递送后许多小时内或许多天内被输送至血流。本领域普通技术人员将容易优化有效剂量和给药方案,如通过良好的医疗实践和个体患者的临床病症而确定。可以通过形成聚合物微胶囊、基质、溶液、植入物和装置并且肠胃外施用它们或通过外科方法,实现肠胃外控释输送。在美国专利号6,368,630、6,379,704和5,766,627中描述了控释制剂的实例。由于一些结合物被包埋在聚合物基质或装置中,这些剂量形式可能具有较低的生物可利用率。参见例如美国专利第6,379,704、6,379,703和6,296,842号。
[00263]提供下列实施例用以说明,但不是限制本发明。
实施例
实施例1:合成肽-肽酶抑制剂结合物
[00264]通过将肽GLP-1(7-37)(SEQ ID NO:42)或[Leu14]-胰高血糖素样肽的抑制剂(1-28)(SEQ ID N:70)与血管紧张肽转化酶(ACE)抑制剂连接,制备结合物分子。使用的ACE抑制剂包括小分子赖诺普利和肽pGluKWAP-OH。下面描述结合物分子3633/21、3633/24、3633/42/1、3633/42/2、3633/42/3和3633/38的合成方案,其中抑制剂基序位于GLP-1(7-37)和[Leu14]-胰高血糖素样肽的抑制剂-(1-28)的C-末端上。AA1和AA2是2或3碳链。
[00265]树脂结合的中间物1的制备:将0.75g的H-脯氨酸-三苯甲基-树脂(0.68mmol/g)在20mL具有玻璃料(frit)的聚丙烯注射器中的二甲基酰胺(DMF)中膨胀20分钟。向树脂浆中加入Fmoc-Lys(alloc)-OH(0.6g,2.6eq)、HBTU(0.51g,2.6eq)、HOBt(0.174g)和N-甲基吗啉(0.22mL,4eq)的混合物。室温下,摇动树脂2.5h。氯醌检测示出阴性。用DMF(4×)、DCM(2×)、MeOH(2×)、DCM和MeOH洗涤该树脂,并在高真空中干燥。通过重量增加计算树脂负载(0.54mmol/g,100%收率)。
[00266]制备树脂结合的中间物2:树脂1在DMF中膨胀10分钟,排去液体,并且用DMF中的20%哌啶处理15分钟,用DMF(6×)洗涤,并重复该过程。氯醌检测示出阳性。然后,将树脂在10mL的原甲酸三甲酯(TMOF)中膨胀。向该混合物中,加入溶解于1mL的TMOF中的乙基-2-氧代-4-苯基丁酸酯(2.2g,20eq)。摇动树脂1小时,然后加入溶解在5.1mL的TMOF和0.7mL的MeOH中的NaBH3CN(0.673g,20eq)。在室温下,摇动树脂浆5h,然后用TMOF洗涤,并重复该过程。用DCM中1%TFA切割树脂样品,并且通过LCMS分析粗产品。C27H39N3O7(M+H)+的计算质量为518.28,发现为518.3。
[00267]制备树脂结合的中间物3:在氩气下、干燥DCM中膨胀树脂2(0.78g)10分钟。在搅拌下,向混合物中,加入Me2NH-BH3(0.141g,6eq),然后5分钟后,加入Pd(PPh3)4(0.047g,10mol%)。10分钟后,排出溶液,并且用DCM(4×)洗涤树脂。重复该过程,然后用DCM(8×30s)、DCM(3×60s)和DCM(5×30s)中的DIEA 5%洗涤该树脂。树脂示出阳性氯醌测试。用DCM中1%TFA切割树脂样品,并且通过LCMS分析粗产品。C23H35N3O5(M+H)+的计算质量434.26,发现为434.3。
[00268]制备树脂结合的中间物4:将AA
1=CH
2-CH
2,AA
2=CH
2-CH
2-CH
2树脂3(0.51g,0.4mmol/g)在DMF中膨胀10min,排出液体,并且用3mL的DMF中的β-Ala-OH(0.094g,1.5eq)、HBTU(0.115g,1.5eq)、HOBT(0.041g,1.5eq)和N-甲基吗啉(0.066mL,3eq)的混合物处理。在3h氯醌测试后,示出阴性测试。用DMF(6×30s)洗涤树脂,然后用20%哌啶(2×15min)处理,用DMF(6×30s)洗涤,并用
Abu-OH(0.1g,1.5eq)、HOBT、HBTU和N-甲基吗啉的混合物偶联。3h后,完成偶联,如通过氯醌测试表示的。用DMF(6×)、DCM和MeOH洗涤树脂,并干燥。用DCM中1%TFA切割树脂样品,并且通过LCMS分析粗产品。C
30H
47N
5O
7(M+H)
+的计算质量为589.35,发现为589.3(>90%纯度)。
合成GLP-1-(7-37)-γ-Abu-β-Ala-CONH-赖诺普利(3633/42/1)
[00269]计算的110μmol的修饰的三苯甲基树脂4被称量入肽合成器(Protein Technologies,Inc.)中的反应容器中,遵照标准Fmoc肽合成方案,实行肽延长。用20mL TFA/苯酚/H2O/TIPS(95:2:2:1)从树脂切割肽。使用叔丁基甲酯沉淀粗肽。C174H265N43O53(M+H)+的计算质量为3807.31,使用LC-MS发现1269.1(M+3H)3。将粗肽溶解在1mL的60:40的H2O/CAN的混合物中,并且向该混合物中加入0.2mL的2M的LiOH的溶液。在室温下搅拌该混合物3小时。通过LCMS-PrepExpress(质量触发收集(mass triggered collection))(C18,0.1%TFA/H2O中的25-60%CH3CN,30min梯度),纯化粗肽以提供标题化合物,其为白色粉末(23.3mg,5.7%):在RP-HPLC(C18,0.1%TFA/H2O中的5-75%CH3CN,15min)的滞留时间是9.64。C172H261N43O53(M+H)+的LCMS计算质量3779.25,通过LC-MS发现1259.7(M+3H)3。
合成GLP-1-(7-37)-γ-Abu-β-Ala-CONH-赖诺普利(3633/42/2)
[00270]计算的110μmol的修饰的三苯甲基树脂4被称量入
肽合成器中的反应容器中,并且遵照标准Fmoc肽合成方案,实行肽延长。用20mL TFA/苯酚/H
2O/TIPS(95:2:2:1)从树脂切割肽。使用叔丁基甲酯沉淀粗肽。C
174H
266N
42O
52(M+H)
+的计算质量3778.31,使用LC-MS发现1259.4(M+3H)
3。将粗肽溶解在1mL的60:40的H
2O/CAN的混合物中,并且向该混合物中加入0.2mL的2M的LiOH溶液。在室温下搅拌该混合物3小时。通过LCMS-PrepExpress(质量触发收集)(C
18,0.1%TFA/H
2O中的25-60%CH
3CN,30min梯度),纯化粗肽以提供标题化合物,其为白色粉末(21mg,5.5%):在RP-HPLC(C
18,0.1%TFA/H
2O中的5-75%CH
3CN,15min)的滞留时间是9.80。C
172H
262N
42O
52(M+H)
+的LCMS计算质量3750.26,通过LC-MS发现1250.1(M+3H)
3。
合成GLP-1-(7-37)-γ-Abu-β-Ala-CONH-赖诺普利(3633/42/3)
[00271]计算的110μmol的修饰的三苯甲基树脂4被称量入
肽合成器中的反应容器中,并且遵照标准Fmoc肽合成方案,实行肽延长。用20mL TFA/苯酚/H
2O/TIPS(95:2:2:1)从树脂切割肽。使用叔丁基甲酯沉淀粗肽,并通过LCMS-PrepExpress(质量触发收集)(C
18,0.1%TFA/H
2O中的25-60%CH
3CN,30min梯度),纯化粗肽以提供酯化合物,其为白色粉末(5.8mg,1.2%):在RP-HPLC(C
18,0.1%TFA/H
2O中的5-50%CH
3CN,15min)中的滞留时间是8.13;C
181H
273N
45O
53(M+H)
+的计算质量3927.36,通过LC-MS发现1310.7(M+3H)
3。将粗肽溶解在1mL的60:40的H
2O/CAN混合物中,并且向该混合物中加入0.160mL的2M的LiOH溶液。在室温下搅拌该混合物2小时。通过LCMS-PrepExpress(质量触发收集)(C
18,0.1%TFA/H
2O中的25-60% CH
3CN,30min梯度),纯化粗肽以提供标题化合物,其为白色粉末(11mg,2.4%):在RP-HPLC的(C
18,0.1%TFA/H
2O中的5-75% CH
3CN,15min)中的滞留时间是9.51。C
179H
269N
45O
53(M+H)
+的LCMS计算质量3899.41,通过LC-MS发现1300.8(M+3H)
3。
合成[Leu
14
]-胰高血糖素样肽的抑制剂
-4-(1-28)-γ-Abu-β-Ala-CONH-赖诺普利(3633/21)
[00272]制备中间物4后,进行上述的步骤。计算的120μmol修饰的三苯甲基树脂4被称量入
肽合成器中的反应容器中,并且遵照标准Fmoc肽合成方案,实行肽延长。用20mL TFA/苯酚/H
2O/TIPS(95:2:2:1)从树脂切割肽。使用叔丁基甲酯沉淀粗肽,并通过LCMS-PrepExpress(质量触发收集)(C
18,0.1%TFA/H
2O中的25-60% CH
3CN,30min梯度),纯化粗肽以提供前体酯化合物,其为白色粉末(11mg,2.2%):在RP-HPLC的(C
18,0.1% TFA/H
2O中的5-75%CH
3CN,15min)中的滞留时间是9.17;C
177H
271N
45O
53(M+H)
+的计算质量3849.39,通过LC-MS发现1284.7(M+3H)
3、963.5(M+4H)
4。100μL H
2O中的0.8mg纯化的酯前体溶液用12μL的2M LiOH溶液处理。两小时后,LCMS示出定量转化为期望的化合物3633/21。C
175H
267N
45O
53(M+H)
+的LCMS计算质量3821.34,通过LC-MS发现1274.7(M+3H)
3。
合成GLP-1-(7-37)-γ-Abu-CONH-赖诺普利(3633/24)
[00273]制备中间物4后,进行上述的步骤。计算的120μmol修饰的三苯甲基树脂4被称量入
肽合成器中的反应容器中,遵照标准Fmoc肽合成方案,实行肽延长。用15mL TFA/苯酚/H
2O/TIPS(95:2:2:1)从树脂切割肽。使用叔丁基甲酯沉淀粗肽,并通过LCMS-PrepExpress(质量触发收集)(C
18,0.1%TFA/H
2O中的25-60% CH
3CN,30min梯度),纯化粗肽以提供前体酯化合物,其为白色粉末(6.2mg,2.2%):在RP-HPLC(C
18,0.1% TFA/H
2O中的5-75%CH
3CN,15min)中的滞留时间是8.86;C
179H
272N
44O
51(M+H)
+的计算质量3856.43,通过LC-MS发现1286.7(M+3H)
3、965.5(M+4H)
4。100μL H
2O中的0.8mg纯化的酯前体溶液用12μL的2M LiOH溶液处理。两小时后,LCMS示出定量转化为期望的化合物3633/24。C
176H
264N
44O
52(M+H)
+的LCMS计算质量3828.33,通过LC-MS发现1277.1(M+3H)
3。
合成GLP-1-(7-37)-γ-Abu-Nε
2
Lys-(Pyr)-WAP-OH(3633/38)
[00274]计算的340μmol的H-Pro-三苯甲基-树脂(0.68mmol/g)被称量入
肽合成器中的反应容器中,遵照标准Fmoc肽合成方案,使用下列氨基酸:FmocAla-OH、FmocTrp(Boc)-OH、FmocLys(Alloc)-OH和吡咯谷氨酸-OH实行肽延长。然后,在干燥DCM、氩气中,将五肽膨胀处理10分钟。搅拌下,向混合物中,加入Me
2NH-BH
3(0.073g,6eq),5分钟后加入Pd(PPh
3)
4(0.024g,10mol%)。10分钟后,排出溶液,并且用DCM(4×)洗涤树脂。重复该过程,然后用DCM(8×30s)、DCM(3×60s)和DCM(5×30s)中DIEA5%洗涤该树脂。树脂示出阳性氯醌测试。修饰的三苯甲基树脂被称量入Symphony
肽合成器中的反应容器中,遵照标准Fmoc肽合成方案,实行肽延长。用20mL TFA/苯酚/H
2O/TIPS(95:2:2:1)从树脂切割肽。使用叔丁基甲酯沉淀粗肽,并通过LCMS-PrepExpress(质量触发收集)(C
18,0.1%TFA/H
2O中的25-60% CH
3CN,30min梯度),纯化粗肽以提供标题化合物,其为白色粉末(8.5mg,2.1%收率)。在RP-HPLC(C
18,0.1% TFA/H
2O中的5-75% CH
3CN,15min)的滞留时间是9.86;C
185H
274N
48O
54(M+H)
+的计算质量4034.54,通过LC-MS发现1344.8(M+3H)
3。
合成Glu(γ-甲基酰氨基)-(2)-S-氰基吡咯烷酰胺
[00275]下面描述DPP-IV抑制剂基分子Glu(γ-甲基酰氨基)-(2)-S-氰基吡咯烷酰胺的合成方案。
合成Lys(-NH-乙酰氧基(acetoyl))-(2)-S-氰基吡咯烷酰胺
[00276]下面描述DPP-IV抑制剂基分子Lys(ε-NH-乙酰氧基)-(2)-S-氰基吡咯烷酰胺的合成方案。
甲基哌啶
合成马来酰亚胺基DPP-IV抑制剂-GIP类似物
[00277]下面是马来酰亚胺基DPP-IV抑制剂类似物与GIP肽的典型偶联过程(例如在图4中描述的那些)。
在氩气中,将25mM HEPES缓冲液(5mL)脱气大约10min,并且加入到具有游离半胱氨酸的期望的肽(10mg 1:1v/v CH3CN:H2O)中。将1:1v/v CH3CN:H2O(5mL)中的马来酰亚胺基-DPPIV类似物(大约2-3当量)加入到肽中,并在氩气气氛中搅拌溶液。一个小时候,当LCMS示出完全转化为期望产物时,冷冻并冻干反应物。使用反相HPLC纯化粗肽,其中CH3CN和H2O的梯度作为洗脱剂。
实施例2:合成GLP-1-肽酶抑制剂结合物
[00278]通过将肽GLP-1与肽酶抑制剂连接,制备结合物分子。使用的肽酶抑制剂包括DPP-IV抑制剂和血管肽酶(中性内肽酶、ACE和内皮素转化酶-1)抑制剂。下面描述GLP-1/DPP-IV抑制剂结合物分子4844和4845的合成方案,其中抑制剂基序被置于GLP-1的C-末端,和GLP-1/血管肽酶抑制剂结合物分子4983和4984的合成方案,其中抑制剂基序被置于GLP-1的N-末端。
[00279]制备噻唑烷基(S)-2-氨基-6-(芴基甲氧羰基)(氨基己基氨基甲酸酯)(1):将Boc-Lys(Fmoc)-OH(0.703g,1.5mmol)、聚苯乙烯-HOBt(1mmol/g,1g,1mmol)、8ml CH2Cl2和2ml DMF加入到20-ml反应容器中,并且在室温下,在水平摇动器中温和搅动混合物2小时。过滤悬液,并且用DMF然后用干燥CH2Cl2广泛洗涤该树脂。将树脂重悬于10ml干燥CH2Cl2中,并且将噻唑烷(83μl,1.0mmol)加入到该悬液中。然后,室温下,在水平摇动器中温和搅动混合物过夜。过滤掉树脂,并且收集滤液,并在减压下,蒸发至干燥。然后,室温下,用CH2Cl2中的10ml 50% TFA处理残留物2小时。在真空中干燥过夜后,获得作为TFA盐的期望产物(0.41g,73%收率):1H-NMR(CDCl3,300MHz)δ 7.74(d,J=4.5Hz,2H),7.57(d,J=4.1Hz,2H),7.38(t,J=4.5Hz,2H),7.29(t,J=4.4Hz,2H),5.21(s,b,1H),4.53(t,J=6.2Hz,1H),4.41(m,1H),4.34(d,J=4.3Hz,2H),4.26(m,1H),4.17(m,1H),3.84(m,1H),3.64(m,1H),3.14(m,2H),3.03(t,J=3.3Hz,1H),2.94(t,J=3.8Hz,1H),1.86(m,2H),1.48(m,4H);在RP-HPLC(C18,0.1%TFA/H2O中的30-95% CH3CN,5min)的滞留时间是2.91;C24H30N3O3S(M+H)+的计算质量440.2,通过LC-MS发现440.2。
[00280]制备2-氰基噻唑烷基(S)-2-氨基-6-(芴基甲氧羰基)氨基己基氨基甲酸酯(2):将Boc-Lys(Fmoc)-OH(0.487g,1.0mmol)、聚苯乙烯-HOBt(1mmol/g,1g,1.0mmol)、8ml CH2Cl2和2ml DMF加入到25-ml反应容器中,并且在室温下,在水平摇动器中温和搅动混合物2小时。过滤悬液,并且用DMF然后用干燥CH2Cl2广泛洗涤该树脂。将树脂重悬于10ml干燥CH2Cl2中,并且将2-氰基噻唑烷盐酸盐(0.172g,1.1mmol)加入到该悬液中。然后,室温下,在水平摇动器中温和搅动混合物过夜。过滤悬液并用10ml CH2Cl2洗涤树脂。收集滤液,并在减压下,蒸发至干燥。将残留物应用到硅胶色谱,用60%CH2Cl2/Et0Ac洗脱以给出充分保护的产品,其为晶状固体(0.186g,33%)。室温下,用10ml 50% TFA/CH2Cl2处理固体2小时,并且在减压下除去溶剂。将残留物施加到反相HPLC柱(C18,0.1%TFA/H2O中20-50% CH3CN,30min梯度)以提供标题化合物,其为白色粉末(0.142g,94%):1H-NMR(CDCl3,300MHz)δ 7.74(d,J=4.5Hz,2H),7.56(m,2H),7.38(t,J=4.5Hz,2H),7.29(t,J=4.5Hz,2H),5.27(s,b,1H),5.10(m,1H),4.66(d,J=5.1Hz,1H),4.50(d,J=4.8Hz,1H),4.33(d,J=4.1Hz,2H),4.18(m,1H),3.22(m,2H),3.13(m,2H),1.91(m,2H),1.47(m,4H);在RP-HPLC(C18,0.1%TFA/H2O中的30-95% CH3CN,5min)的滞留时间是2.96;C25H29N4O3S(M+H)+的计算质量465.2,通过LC-MS发现465.3。
[00281]制备GLP-1-(7-37)-GG-(S)-2,6-二氨基-1-(噻唑烷-3-基)己-1-酮酰胺(3,4844):将噻唑烷基(S)-2-氨基-6-(芴基甲氧羰基)氨基己基氨基甲酸酯(1)(0.41g,0.93mmol)、三苯甲基氯树脂(1.0mmol/g,0.25g,0.25mmol)、15ml无水DMF加入到25-ml反应容器中,并且在室温下,轻轻旋转混合物过夜。过滤悬液,并且用30ml DMF、30ml CH2Cl2和30ml CH2Cl2/MeOH/DIPEA(17:2:1),以及30ml CH2Cl2DMF连续洗涤该树脂。真空中,通过KOH,干燥该树脂过夜。实验切割产物的LC-MS示出存在第一连接片段。计算的50μmol修饰的三苯甲基-树脂被称量入Symphony肽合成器中的反应容器中,遵照标准Fmoc肽合成方案,实行肽延长。用10mL TFA/H2O/TIPS(95:2.5:2.5)从树脂切割肽,并将其应用到反相HPLC柱(C18,0.1% TFA/H2O中20-50%CH3CN,30min梯度),以提供标题化合物,其为白色粉末(5.5mg,3%):在RP-HPLC(C18,0.1% TFA/H2O中的15-45%CH3CN,15min)中的滞留时间是10.52;C164H252N45O49S(M+H)+的计算质量3670.2,通过LC-MS发现1836.0(M+2H)2+、1224.7(M+3H)3+、918.5(M+4H)4+。
[00282]制备GLP-1-(7-37)-GG-(S)-2,6-二氨基-1-(噻唑烷-2-氰基-3-基)己-1-酮酰胺(4,4845):将2-氰基噻唑烷基(S)-2-氨基-6-(芴基甲氧羰基)氨基己基氨基甲酸酯TFA盐(2)(0.045g,0.078mmol)、三苯甲基氯树脂(1.0mmol/g,0.10g,0.10mmol)、DIEA(14μl,0.078mmol)、5ml无水CH2Cl2加入到25-ml反应容器中,并且在室温下,轻轻旋转混合物过夜。过滤悬液,并且用30ml DMF、30ml CH2Cl2和30mlCH2Cl2/MeOH/DIPEA(17:2:1),以及30ml CH2Cl2连续洗涤该树脂。真空中,通过KOH,干燥该树脂过夜。实验切割产物的LC-MS示出存在第一连接片段。计算的50μmol修饰的三苯甲基树脂被称量入Symphony肽合成器中的反应容器中,遵照标准Fmoc肽合成方案,实行肽延长。用10mL TFA/H2O/TIPS(95:2.5:2.5)从树脂切割肽,并将其应用到反相HPLC柱(C18,0.1% TFA/H2O中20-50% CH3CN,30min梯度),以提供标题化合物,其为白色粉末(1.7mg,0.9%):在RP-HPLC(C18,0.1% TFA/H2O中的15-45% CH3CN,15min)中的滞留时间是10.60;C165H251N46O49S(M+H)+的计算质量3695.2,通过LC-MS发现1848.0(M+2H)2+、1232.7(M+3H)3+、924.5(M+4H)4+。
[00283]制备8-氨基-3,6-二噁辛酰基-GLP-1-(7-36)酰胺(5,4992):使用ABI-433A肽合成器,根据标准FastMoc方案,在0.20mmol Rink酰胺树脂(0.610mmol/g,0.328g)上装配标题肽。去除最后Fmoc基团,并且在真空中干燥树脂以给出0.90g的干重。在装配有过滤玻璃料的反应容器中,用10ml TFA/H2O/TIPS(95:2.5:2.5)处理三分之一树脂,0.30g,2小时,将切割溶液过滤入35ml TMBE中。通过离心收集沉淀物,并且将其运用到反相HPLC柱(C18,0.1% TFA/H2O中的20-50%CH3CN,30min梯度,20ml/min流速)以提供标题化合物,其为白色粉末(3.0mg,1.3%):在RP-HPLC(C18,0.1%TFA/H2O中的15-45%CH3CN,15min)的滞留时间是10.99;C155H238N41O48(M+H)+的计算质量3443.9,通过LC-MS发现1722.9(M+2H)2+、1148.6(M+3H)3+、861.5(M+4H)4+。
[00284]制备(R,S)-1-[N2-(1-羧基-3-苯丙基)-L-ala]-L-pro-8-氨基-3,6-二噁辛酰基-GLP-1-(7-36)酰胺(6,4983):将8-氨基-3,6-二噁辛酰基-GLP-1-(7-36)片段如上所述装配,根据标准FastMoc方案,使三分之一的树脂,0.30g,依次与Fmoc-Pro-OH和Fmoc-Ala-OH连接。去除Fmoc基团,并且将树脂与4mL DMF/HOAc(99:1)中的2-酮-4-苯基丁酸(0.117g,0.66mmol)、NaBH3CN(0.045g,0.72mmol)混合。用DMF、CH2Cl2和MeOH广泛洗涤树脂,并将其在真空中干燥。然后用10mlTFA/H2O/TIPS(95:2.5:2.5)在装配有过滤玻璃料的反应容器中处理树脂2小时,并且将切割溶液过滤入35ml TMBE中。通过离心收集沉淀物,并且将其运用到反相HPLC柱(C18,0.1% TFA/H2O中的20-50%CH3CN,30min梯度,20ml/min流速)以提供标题化合物,其为白色粉末(1.8mg,0.7%):在RP-HPLC(C18,0.1% TFA/H2O中的15-45%CH3CN,15min)的滞留时间是11.58;C173H260N43O52(M+H)+的计算质量3774.3,通过LC-MS发现1888.0(M+2H)2+、1258.7(M+3H)3+、944.5(M+4H)4+。
[00285]制备(R,S)-1-[N2-(1-羧基-3-苯丙基)-L-ala]-L-pro-8-氨基-3,6-二噁辛酰基-8-氨基-3,6-二噁辛酰基-GLP-1-(7-36)酰胺(7,4984):将8-氨基-3,6-二噁辛酰基-GLP-1-(7-36)片段如上所述装配,并且根据标准FastMoc方案,使三分之一的树脂,0.30g,依次与Fmoc-8-氨基-3,6-二噁辛酰基酸、Fmoc-Pro-OH和Fmoc-Ala-OH连接。去除Fmoc基团,并且将树脂与4mL DMF/HOAc(99:1)中的2-酮-4-苯基丁酸(0.117g,0.66mmol)、NaBH3CN(0.045g,0.72mmol)温浴过夜。用DMF、CH2Cl2和MeOH广泛洗涤树脂,并将其在真空中干燥。然后用10ml TFA/H2O/TIPS(95:2.5:2.5)在装配有过滤玻璃料的反应容器中处理树脂2小时,并且将切割溶液过滤入35ml TMBE中。通过离心收集沉淀物,并且将其运用到反相HPLC柱(C18,0.1% TFA/H2O中的20-50% CH3CN,30min梯度,20ml/min流速)以提供标题化合物,其为白色粉末(6.4mg,2.4%):在RP-HPLC(C18,0.1% TFA/H2O中的15-45% CH3CN,15min)的滞留时间是11.49;C179H271N44O55(M+H)+的计算质量3919.4,通过LC-MS发现1961.1(M+2H)2+、1307.7(M+3H)3+、980.5(M+4H)4+。
实施例3:表征GLP-1-肽酶抑制剂结合物
[00286]使用结合置换测定法,评估GLP-1-肽酶抑制剂结合物的GLP-1受体结合活性(RBA),其中受体来源是RIN m5f细胞表达的内源性GLP-1受体。从RIN m5f细胞的汇合培养物,制备膜部分。均化的RINm5F细胞膜在20mM HEPES缓冲液中,与40,000cpm[
125I]GLP-1示踪物和不同浓度的检测化合物一起温育。23℃下,将反应混合物持续混合2小时。使反应混合物过滤通过玻璃滤板,该玻璃滤板用0.3% PEI溶液预浸润并用冰冷的磷酸盐缓冲盐水冲洗。使用闪烁计数器确定结合到滤板的数量,并且使用GraphPad PRISM
软件(Graph Pad Software,Inc.,San Diego,CA)计算结合亲和性。
[00287]如下,在GLP-1环化酶分析中,评估GLP-1-肽酶抑制剂结合物。从RIN m5f细胞的汇合培养物制备膜部分。检测化合物用分析缓冲液连续稀释,然后加入到含有ATP/GTP混合物中的RIN m5f细胞膜的96-孔分析板中。通过测量由于GLP-1受体活化诱导的cAMP产生,确定环化酶活性。通过竞争性化学发光分析,使用Perkin ElmerFusion
TM-Alpha微平板分析仪(AlphaScreen
TM technology)、应用生物素化-cAMP探针,实现cAMP产生的量化。通过在GraphPad PRISM
软件内拟合浓度反应曲线为四参数逻辑方程,得到化合物EC50值。从受体结合和环化酶分析得到的结果提供于表1中。
[00288]在DPP-IV抑制分析中,使用纯化的DPP-IV酶和显色底物,评估GLP-1-肽酶抑制剂结合组合物4844和4845。将重组DPP-IV(Chemicon International,Inc.,Temecula,CA;纯度>95%,比活性5.66±0.49mU)溶于100μl缓冲液(20mM Tris-HCI,pH 8.0,5mMCaCl2,1mM ZnCl2,0.05% NaN3,pH 8.0)中,将该溶液分入10个微量离心管中,并且储存在-20℃。对于抑制分析,将2μl H-Gly-Pro-pNA(5mM,溶于PBS缓冲液中,pH 7.4)在146μl分析缓冲液(25mMTris-HCl,140mM NaCl,10mM KCl,pH 7.4)中,与不同浓度的1μl化合物4844或4845于96-孔平底微滴定板中、37℃下温育。通过将1μlDPP-IV酶(0.05mU)加入每个孔中开始反应,并且使用SpectraMax平板读出器(Molecular Devices,Corp.,Sunnyvale,CA),在30分钟时期内以20秒为间隔测量410nm处的吸光度。计算每个反应在不同抑制剂浓度下的速度,并且在Dixon图中,相对抑制剂浓度绘制速度倒数。通过用线性方程拟合曲线,计算反应速度的IC50值。DPP-IV酶抑制剂Diprotin A(lle-Pro-lle,Calbiochem,EMD Biosciences,San Diego,CA)被用作反应的阳性对照。确定Diprotin A的IC50为5.1μM,相当接近3.5μM的公开值(Leiting et al.(2003)Biochem.J.371:525)。从DPP-IV抑制剂分析得到的结果提供于表1中。
[00289]使用GLP-1-肽酶抑制剂结合物在人肾刷状缘膜(hKBBM)——富含多种肽酶的制品——中,实施肽稳定性分析。将50%ACN(300μM,70μl)中的肽(化合物4992、4983、4984和对照肽)溶液转移入LoBind微量离心管(Eppendorf North America,Westbury,NY)中,所述微量离心管的每一个含有于100μl HEPES缓冲液(25mM,pH 7.4)中的0.78μl hKBBM。37℃下,将该管在以500RPM旋转的VorTemp 56TM(Eurotech Labs,UK)中温育。在0、1、2、3、4和5小时的时间点,将200μl中止溶液(50%ACN,1%甲酸)加入到给定管中,并使样品温育直到试验结束。5小时后,收集样品,离心,并将200μl的上清液转移到质谱小瓶中。使用API 150EXTM质谱仪(AppliedBiosystems,Foster City,CA)分析每一小瓶中的母离子的强度,并且使用ANALYSTTM程序对其量化。从hKBBM稳定性分析得到的结果提供于表1中。
[00290]在ACE抑制分析中,使用纯化的ACE酶和显色底物,评估肽-ACE肽酶抑制剂结合化合物。通过将0.1单位的酶(ACE来自兔肺,Sigma Chemical Co.,St.Louis,MO)溶于0.640mL的HEPES缓冲液(0.1M,pH=8)中,制备ACE母液。2mM的底物母液(N-苄氧羰基-Phe-His-Leu-OH)溶于甲醇中。将ACE抑制剂化合物溶解于磷酸盐缓冲液(0.1M,pH=8)中,浓度为0.0、1、10、20、60和100μM。对于抑制分析,准备含有1.45mL、pH=8的磷酸盐缓冲液、0.05mL的10%NaCl和0.015mL的底物溶液的六个2mL微量离心管。向每一个微量离心管中,加入0.015mL的ACE抑制剂化合物母液的一种。将该溶液在37℃下,加热大约5分钟。通过将5μL的ACE母液加入到每一管混合物中(30秒内),开始反应。在37℃下,温育反应混合物。5min、10min、30min和60min后,从每一管中取出100μL等分样(在30秒间隔内取每个样品)。将含有100μL样品的管悬浮在沸水浴中大约5分钟,然后冷却。然后,用20μL的2M NaOH和20μL的0.1%酞二醛溶液处理反应样品。摇动该管4分钟,并且加入10μL的6M HCl。60-90分钟后,将120μL的该溶液转移到96孔平底-非结合-面板(顶部读数)中,使用
荧光分光光度计(Molecular Devices Corp.,Sunnyvale,CA)在
ex=365nm、
em=500处荧光读数。从产物释放曲线的线性部分确定初始速率。所有分析中,开始底物浓度为20μM。通过拟合抑制曲线(初始速率对抑制剂浓度)为方程:
确定抑制剂与ACE的表观结合常数
或
其中v
0是不存在抑制剂和[I]-抑制剂浓度的情况下的反应速度。通过最小二乘法,使用KaleidaGraph 3.6(Synergy Software,Reading PA)进行拟合。从ACE抑制分析得到的结果示出于表2中。
表1 GLP-1/肽酶抑制剂结合物活性分析。
化合物 | GLP RBAIC50(nM) | GLP环化酶EC50(nM) | DPP-IVIC50(nM) | 在hKBBM中的稳定性 |
GLP-1 | 0.15 | 0.28 | >3300 | - |
4844 | 0.087 | 0.13 | 91 | ND |
4845 | 0.10 | 0.40 | 76 | ND |
4992 | 13.0 | 15 | ND | + |
4983 | 13.0 | 239 | ND | +++ |
4984 | 8.1 | 135 | ND | +++ |
(ND=没做)
表2.GLP-1类似物/ACE抑制剂结合物活性分析。
化合物 | GLP RBAIC50(nM) | GLP环化酶EC50(nM) | ACE抑制IC50(nM) |
GLP-1 | 0.15 | 0.28 | ND |
3633/21 | ND | ND | 1200 |
3633/21酯 | 2 | 0.49 | >10000 |
3633/24 | ND | ND | 250 |
3633/24酯 | 0.49 | 1.2 | >100,000 |
3633/42/1 | ND | ND | 1500 |
3633/42/2 | ND | ND | 1500 |
3633/42/3 | ND | ND | 180 |
3633/38 | ND | ND | >10000 |
(ND=没做)
[00291]如在实施例2中所述,化合物4844和4845是GLP-1/DPP-IV抑制剂结合物,其中抑制剂基序在GLP-1(7-37)的C-末端。化合物4983和4984是GLP-1/血管肽酶抑制剂结合物,其中抑制剂基序在GLP-1(7-37)的N-末端。化合物4992是在N-末端具有连接体的GLP-1(7-37),并且该连接体与化合物4983和4984中的连接体相同。化合物3633/21、3633/24、3633/42/1、3633/42/2、3633/42/3和3633/38是结合组合物,其中ACE抑制剂基序在GLP-1(7-37)或[Leu14]-胰高血糖素样肽的抑制剂(1-28)的C-末端,如在实施例1种所述。
[00292]如在表1和2中所示,肽酶抑制剂基序与GLP-1或胰高血糖素样肽的抑制剂-1类似物的C-末端的结合保持了结合物与GLP-1受体相互作用的能力,如在受体结合分析和环化酶分析中证明的。例如,比较化合物4844和4845的结果与使用GLP-1的结果。检测的结合组合物也保留DPP-IV或ACE抑制剂活性。
[00293]肽酶抑制剂基序与GLP-1的N-末端的结合在受体结合分析中减小了GLP-1活性大约55-80-倍,在环化酶分析中减小了GLP-1活性大约500-800-倍。例如,比较化合物4983和4984的结果与使用GLP-1的结果。化合物4992在与化合物4983和4984相同的位置携带连接体,并且其活性经受相似的减少。因此,在化合物4983和4984中所见的活性的减少基本上可归因于连接体和抑制剂基序的位置性影响。
[00294]图5描绘了通过LC-MS系统分析的在hKBBM中的肽稳定性的分析,其中母离子被使用温育过程,并且通过离子强度量化。如在图5a 中所示,GLP-1(7-36)肽(HAEGTFTSDVSSYLEGQAAKEFIAWLVKGR-NH2)在1小时内快速降解,而N-末端酰化的GLP-1类似物4992以更慢的速率降解。肠降血糖素拟态胰高血糖素样肽的抑制剂-4(HGEGTFTSDLSKQMEEEAVRLFIEWLKNGGPSS GAPPPS-NH2)在温育过程中示出基本上完整的稳定性。与GLP-1(7-36)和N-末端酰化的GLP-1相比,GLP-1结合组合物4983和4984明显稳定,在4小时后80%以上的完整结合组合物存在。hKBBM分析也在存在缬氨酸吡咯烷——DPP-IV抑制剂——下进行。如在图5b中所示,在存在缬氨酸吡咯烷的情况下,所有检测的肽的稳定性升高一定的程度。因为稳定性没有升高到完全的程度,所以hKBBM分析表现出涉及其它肽酶。
[00295]与ACE抑制剂赖诺普利的另外的结合物被制备进行生物活性的评估。这些结合化合物具有在肽的C-末端通过多种连接体连接的赖诺普利,如在图2中描述的。肽组分包括胰高血糖素样肽的抑制剂-4和GLP-1类似物,如在表3中表示的。如本文描述的,在ACE抑制分析中检测化合物。从这些分析得到的结果提供于表3中。
[00296]使用全细胞分析,检测表3中描述的结合物的GLP-1环化酶活性,全细胞分析测量经由内源性表达的GLP-1受体的肽诱导活化的细胞系中的cAMP的增加。来自甲状腺c-癌细胞系6-23的细胞被生长至汇合,并且通过Versene(0.5M EDTA)处理进行收集。收集后,洗涤细胞使之不含EDTA,并以2.5×10
-6细胞/ml的浓度重悬于刺激缓冲液(1×HBSS,0.1% BSA,5mM HEPES,500uM IBMX,pH 7.4)中。在30分钟结合物或对照剂的处理后,使用HTRF
细胞-基cAMP分析试剂盒(Cisbio-US,Inc.,Bedford,MA)在384-孔形式中,测量cAMP的积聚。经检测,化合物的终浓度为1μM到10pM。细胞-结合物混合物在室温下温育30分钟,在该时刻,通过加入试剂盒提供的α-cAMP Cryptate溶液终止反应。然后密封平板,并且将其在室温下储存过夜,以使各组分达到完全平衡。然后,通过时间分辨荧光测量cAMP含量。确定检测的试剂相对于用10μM福斯高林(腺苷酸环化酶的组成活化剂)处理细胞的功效,并且通过使用拟合为4参数模式的非线性回归分析的浓度反应曲线的分析,确定检测试剂的效价(EC
50)。从GLP-1环化酶分析得到的结果提供于表3中。不像表3中的其它结果,化合物5711的GLP-1环化酶分析结果来自细胞膜分析,如上所述。
表3.
化合物 | 肽 | 连接体类型(参见图2) | GLP环化酶EC50(nM) | ACE抑制IC50(nM) |
5545 | [Leu14]-胰高血糖素样肽的抑制剂(1-28) | B6 | 0.15 | 1500 |
5546 | [Leu14]-胰高血糖素样肽的抑制剂(1-28) | A5 | 0.06 | 1500 |
5609 | [Leu14]-胰高血糖素样肽的抑制剂(1-28) | E17 | 0.65 | 1000 |
5605 | [Leu14]-胰高血糖素样肽的抑制剂(1-28) | F19 | 1.24 | 300 |
5606 | [Leu14]-胰高血糖素样肽的抑制剂(1-28) | G21 | 0.23 | 700 |
4828 | [Leu14]-胰高血糖素样肽的抑制剂(1-28);未结合的 | 没有 | 0.025 | 25 |
5547 | GLP-1(7-37) | C9 | 0.40 | 180 |
5608 | GLP-1(7-37) | D9 | 2.20 | 190 |
5607 | GLP-1(7-37) | G21 | 0.55 | 100 |
5610 | [Gly8]-GLP-1(7-37) | C9 | 2.0 | 50 |
5711 | [Gly8]-GLP-1(7-37) | G21 | 11.0(膜分析) | 460 |
5712 | [Aib8]-GLP-1(7-37) | C9 | 0.35 | 100 |
3521 | GLP-1(7-37);未结合的 | 没有 | 0.02 | ND |
5713 | fGLP-1 | G21 | 2.89 | 700 |
5714 | fGLP-1 | C9 | 2.93 | 350 |
5715 | [Leu14,Gln28]-胰高血糖素样肽的抑制剂-4(1-31)-fGLP-1(33-37) | G21 | 0.06 | 260 |
5716 | [Leu14,Gln28]-胰高血糖素样肽的抑制剂-4(1-31)-fGLP-1(33-37) | C9 | 0.14 | 140 |
4202 | fGLP-1 | 没有 | 0.03 | ND |
5131 | [Leu14,Gln28]-胰高血糖素样 | 没有 | 0.02 | ND |
| 肽的抑制剂-4(1-31)-fGLP-1(33-37) | | | |
赖诺普利(商业的;合成的) | - | - | ND | 1.3;2.8 |
(ND=没做)
[00297]与ACE抑制剂赖诺普利的另外的结合物被制备进行生物活性的评估。这些结合组合物具有在肽的C-末端通过多种连接体连接的赖诺普利,如在图2中描述的。肽组分包括胰高血糖素样肽的抑制剂-4和GLP-1类似物,如在表3中表示的。在GLP-1环化酶分析和ACE抑制分析中检测化合物,如本文描述的。从这些分析得到的结果提供于表3中。
实施例4:表征GLP-1-肽酶抑制剂结合物稳定性
[00298]使用质谱法,也评估GLP-1-肽酶抑制剂结合组合物的DPP-IV抗性。质谱法提供体外分析肽降解产物的优良工具。对于稳定性分析,将2μl的GLP-1、化合物4844或化合物4845(1mM,溶于PBS缓冲液中,pH 7.4,2nmol)在146μl分析缓冲液(25mM Tris-HCl,140mM NaCl,10mM KCl,pH 7.4)中,与2μl重组DPP-IV(0.05mU/μl)一起在室温下、于微量离心管中温育15小时。然后,在经由自动采样器(Michrom Bioresources,Inc.)引入LTQ FTTM质谱仪(Thermo-Electron Corp.,Waltham,MA)之前,对肽脱盐,并且在C18肽微捕集(Michrom Bioresources,Inc.,Auburn,CA)上浓缩。使用5-60%乙腈/水梯度,在50分钟内,以500nl/min的速度,从C5填充的75μm稠合硅石皮-玻璃料柱(New Objective,Inc.,Woburn,MA)洗脱肽。在给定的色谱图内,用于最主要负载状态的计算的m/z值的提取离子质量窗(Extracted ion mass windows)被用来搜索母代化合物和理论水解的产物。通过FT证实每一负载状态的精确质量。通过用产物离子面积除以全部(母代+产物)离子的面积,估计DPP-IV催化的水解百分比。
[00299]如在图6中表示的,DPP-IV介导的GLP-1(7-36)切割产生GLP-1(9-36)可用具有高灵敏性的ESI-MS监控,并且使用离子-提取方方案,可量化存在的母代离子和产物离子。图6a描绘分析缓冲液中的50fmol的GLP-1的结果,图6b描绘分析缓冲液中用0.1mUDPP-IV酶处理12小时的50fmol的GLP-1的结果。图6c描绘分析缓冲液中用0.1mU DPP-IV酶处理12小时的200fmol的结合化合物4844的结果,图6d描绘分析缓冲液中用0.1mU DPP-IV酶处理12小时的200fmol的结合化合物4845的结果。N-末端两个残基切割的产物仅在GLP-1(图6b)中观察到,而没在化合物4844、化合物4845或GLP-1单独中观察到(分别为图6c、图6d、图6a)。估计的切割产物转化基于[产物离子]5+的离子提取面积(峰的顶部表示的)与全部离子([母离子]5++[产物离子]5+)的比率。用于研究期望离子的m/z比率在图的右边列出。
[00300]对于GLP-1,发现DPP-IV催化的切割提供17%产率的GLP-1(9-36)产物。对于化合物4844和4845(与GLP-1的C-末端结合的DPP-IV抑制基序),没有观察到期望的产物离子,这表明在检测条件下,这两种化合物是DPP-IV抗性的。因此,结合化合物对抗肽酶介导的切割具有提高的肽稳定性。
实施例5:表征GLP-1-肽酶抑制剂结合物活性
[00301]GLP-1类似物-肽酶抑制剂结合物的葡萄糖降低作用在口服葡萄糖耐受检测(OGTT)中测定。在禁食2小时的NIH/Swiss小鼠基线测量后,立刻(t=0分钟)IP注射检测化合物。注射后60、120和180分钟,采集血液样品。在一些分析中,也在注射后240分钟采集样品。用
葡萄糖计(LifeScan,Inc.,Milipitas,CA)测量血液葡萄糖。实施方差分析(ANOVA),在图4和5中,数据被表达为平均±SEM,并且与载体对照的显著差异通过*(P-值<0.05)表示。
[00302]从使用结合化合物4844和4845的葡萄糖降低分析得到的结果提供于图7中。从使用结合化合物4983和4984的葡萄糖降低分析得到的结果提供于图8中。这些数据表明这些结合化合物不仅保持GLP-1的葡萄糖-降低活性,而且通常与GLP-1相比提供增强葡萄糖-降低作用。例如,结合化合物4984表明给药后4小时的延长作用。尽管化合物4983和4984在体外GLP-1环化酶分析中具有明显低较低的活性(参见表1),但是这些结合物延长的作用持续时间支持肽半衰期对体内活性的重要性。
实施例6:GIP-肽酶抑制剂结合物
[00303]使用本文描述的肽酶抑制剂和连接体组分,制备具有GIP类似物作为肽组分的肽-肽酶抑制剂结合物分子。在一些结合物中,N-(置换的甘氨酰)-2-氰基吡咯烷被用作DPP-IV抑制剂。
[00304]使用结合置换测定法,评估GIP类似物-肽酶抑制剂结合物的GIP受体结合活性(RBA),在结合置换测定法中,受体来源是HEK293细胞系,其稳定表达人GIP受体(HEK-GIPR)。从HEK-GIPR汇合的细胞培养物中制备膜部分,速冻,并储存在-80℃直至使用。在分析的时候,在冰上解冻膜,并且在冰冷结合缓冲液(20mM HEPES pH7.4,0.5% BSA,5mM MgCl2,1mM CaCl2,170μM磷酸阿米酮,1.5mM苯丁抑制素-HCl和70mM杆菌肽)中稀释至0.02mg/mL。通过将膜与稀释于分析缓冲液中的30pM125I-GIP和10nM未标记的GIP-肽酶抑制剂结合物结合,开始异源结合分析。室温下,伴随恒定摇动,使反应进行平衡90分钟。然后,通过96-孔玻璃纤维滤板过滤反应混合物,将放射性配体的结合和未结合部分分开。对每一结合物,相对于在不存在任何竞争性配体的情况下人GIP的最大置换(100%)和非特异性结合(0%),计算放射性配体的置换。GIP RBA(在10nM下抑制%)的结果在表4中示出。
[00305]GIP类似物-肽酶抑制剂结合物的葡萄糖降低作用在口服葡萄糖耐受检测(OGTT)中实施。如实施例5中描述的进行检测。使用30nM/kg的结合物的葡萄糖降低分析(最大减少%)得到的结果在表4中示出。
表4.
GIP类似物-肽酶抑制剂结合物 | 在10nM下,GIP RBA抑制% | OGTT(30nM/kg)最大减少% |
Lys30N-ε-(Ado-(γ-L-Glu-2-(S)-氰基吡咯烷基))GIP(1-30)-胰高血糖素样肽的抑制剂-4(31-39) | 90% | -11% |
Lys30N-ε-(Ado-(γ-L-Glu-2-(S)-氰基吡咯烷基))GIP(1-30) | 33% | -10% |
N-(γ-L-Glu-(2-(S)-氰基吡咯烷基)-Ado-Ado)GIP(1-30)-胰高血糖素样肽的抑制剂-4(31-39) | 25% | 3% |
N-(γ-L-Glu-2-(S)-氰基吡咯烷基)-Ado-Ado)GIP(1-30) | 32% | -8% |
GIP(1-30)-胰高血糖素样肽的抑制剂-4(31-39)-Ado-Lys-N-ε-(2-(S)-氰基吡咯烷基) | 98% | -18% |
GIP(1-30)-Ado-Lys-N-ε-(2-(S)-氰基吡咯烷基) | 99% | -18% |
GIP(1-30)-胰高血糖素样肽的抑制剂-4(31-39)-Ado-Ado-Lys-N-ε-(2-(S)-氰基吡咯烷基) | 100% | -22% |
GIP(1-30)-Ado-Ado-Lys-N-ε-(2-(S)-氰基吡咯烷基) | 97% | -17% |
[Leu14]GIP(1-30)-胰高血糖素样肽的抑制剂-4(31-39)-Ado-Lys-N-ε-(2-(S)-氰基吡咯烷基) | 99% | -24% |
[Leu14]GIP(1-30)-Ado-Lys-N-ε-(2-(S)-氰基吡咯烷基) | 100% | -9% |
[D-Ala2]GIP(1-30)-胰高血糖素样肽的抑制剂-4(31-39)-Ado-Lys-N-ε-(2-(S)-氰基吡咯烷基) | 93% | -20% |
Lys16(N-ε-(Aun-Aun-(γ-L-Glu-2-(S)-氰基吡咯烷基)))GIP(1-30)-胰高血糖素样肽的抑制剂(31-39) | ND | -3% |
[D-Ala2,Leu14] | 66% | -12 |
GIP(1-30)-βAla-βAla-ε-NH-Lys(α-NH-焦谷氨酰)-Trp-Ala-Pro | | |
[D-Ala2]GIP(1-30)-Ado-Ado-Aun-βAla-βAla-ε-NH-Lys(α-NH-焦谷氨酰)-Trp-Ala-Pro | 70% | -6% |
[D-Ala2,Leu14]GIP(1-30)-胰高血糖素样肽的抑制剂-4(31-39)-Ado-Ado-Aun-βAla-βAla-ε-NH-Lys(α-NH-焦谷氨酰)-Trp-Ala-Pro | 86% | -21% |
(ND=没做)
[00306]如在实施例3中描述的,使用GIP类似物-DPPIV抑制剂结合物和对照化合物,实施DPP-IV抑制分析。从DPP-IV抑制分析(IC50)得到的结果在表5中示出。表5中的IC50(nM)值被表达为至少三个独立测定的平均SEM。
表5.
[00307]使用GIP类似物-DPPIV抑制剂结合物在人肾膜蛋白——富含多种肽酶的制品——中实施肽稳定性分析。通过以1:125将KMP制品(大约5mM Tris-HCl中7.7ug蛋白/ul溶液)稀释在磷酸盐缓冲盐水(PBS)中,制备分析中使用的肾膜蛋白(KMP)的溶液。将稀释的KMP溶液(630ul)分散于深孔平板中,并且将结合化合物或对照肽(70ul的200ug/ml)与KMP溶液混合。37℃下,将深孔平板在VorTemp 56TM培养箱/摇床(Labnet International,Inc.,Woodbridge,NJ)中温育,同时在500PRM下混合5小时。在0、1、2、3、4、4和5小时的点,从每个孔移出25ul等分样,并且与100ul的5%磷酸混合至4ug/ml的最终结合物或肽浓度。在时间过程中,分析所有的样品3次。用平板盖覆盖平板,并且通过API 4000 Q TRAP或API 3000 LC/MS/MS系统的在线固相提取LC/MS方法进行分析。
[00308]使用ANALYSTTM软件,通过产生定量表格来量化LC/MS结果,其中选定的化合物离子被积分,并作为峰面积,以三次在六个时间点上列出。阳性对照和阴性对照化合物在分析中温育,并且最终结果被表示为曲线下的面积%,并将其归一化为100%阳性对照。对于数个结合化合物的该分析的结果在图9中示出,并且基于KMP中相对于时间的峰面积比,描绘为剩余的母体肽%。
[00309]如在表4中所示,肽酶抑制剂基序与GIP类似物的N-末端或C-末端的结合保护了结合物与GIP受体相互作用的能力。在表4中示出的、肽酶抑制剂基序与GIP的N-末端结合的4个结合物中的3个,与肽酶抑制剂基序与GIP的C-末端结合的结合物相比,具有减少的GIP受体结合能力。GIP类似物-肽酶抑制剂结合化合物具有葡萄糖降低活性(表4)。GIP类似物-DPPIV抑制剂结合化合物保留DPP-IV抑制剂活性(表5)。图9描述LC-MS系统分析的肾膜提取物中的肽稳定性分析,其中母离子经历温育过程,并且通过离子强度量化。如在图9中所示,在肾膜分析中,与GIP相比,GIP类似物-肽酶抑制剂结合物明显稳定。
实施例7:表征羧基肽酶抑制剂活性
[00310]从PYY(3-36)切割C-末端酪氨酰基酰胺形成PYY(3-35)已在大鼠、小鼠和人血浆中得到证明。该血浆羧基肽酶表明为丝氨酸蛋白酶,因为其活性被4-(2-氨乙基)-苯磺酰氟(AEBSF)抑制,而不被金属蛋白酶抑制剂EDTA或磷酸阿米酮(每种蛋白酶抑制剂的终浓度为1mM)抑制。羧基肽酶活性分析在存在多种用于检测试剂的羧基肽酶抑制剂活性的试剂的情况下实施。
[00311]如下进行羧基肽酶活性分析:在人血浆中制备10μg/ml酰胺化PYY(3-36)作为底物——以足够每10分钟移出100μL样品共六十分钟的量,在0时刻点开始。在将底物PYY(3-36)加入到人血浆中之后,温和混合样品,并且将100μl混合物样品转移到微量离心管中,以表示0时刻点。将样品的剩余物置于37℃培养箱中,在600RPM下混合60分钟。在10分钟间隔,移取100μl混合物的样品,并将其转移到单独的微量离心管中。在0时刻点转移100μL样品后,每10分钟间隔,通过缓慢加入100μl冷的0.2%甲酸:乙腈,洗提每一收集的样品,同时混合。加入乙腈溶液后,在高速下,旋转混合样品15秒。将洗提的样品储存在-20℃至少20分钟,然后在5℃下,以11,000×g离心10分钟。将每一样品的上清液转移到新的微量离心管中,再次离心,并且最后转移以进行LC/MS分析。MS分析是Q1单离子监控方法,其检测母代分子和目标肽片段的最大强度的离子。通过PYY(3-35)的出现测量羧基肽酶活性。
[00312]如在图10中所示,在人血浆中温育PYY(3-36)导致PYY(3-36)的消失和伴随的PYY(3-35)——PYY(3-36)的代谢物的出现。
[00313]通过将甲基加入到PYY(36N-甲基-Tyr-酰胺-PYY(3-36))的Tyr36上的α-氨基氮和该肽的N-末端截短,产生一系列肽-基抑制剂。在羧基肽酶活性分析中,检测肽-基抑制剂的抑制剂活性。36N-甲基-Tyr-酰胺-PYY(3-36)在存在PYY(3-36)情况下,显示抑制活性,在人血浆中0.5mM时,其大约100%抑制PYY(3-35)的形成。参见例如,图11。如在图12中所示,36N-甲基-Tyr-酰胺-PYY(22-36)(0.5mM)对于抑制PYY(3-35)的形成具有可测量的但是低的活性。该肽的短的片段——36N-甲基-Tyr-酰胺-PYY(34-36)和N-甲基-Tyr-NH2——在0.5mM下没有抑制PYY(3-35)的形成(分别为图13和14)。
实施例8:在充血性心力衰竭分析中的肽-肽酶抑制剂结合物
[00314]含有胰高血糖素样肽的抑制剂类似物和ACE抑制剂赖诺普利的P-PI结合物在充血性心力衰竭(CHF)的体内分析中检测。被检测的结合物是化合物5715和5131,如在表3中描述的。在该分析中,21天大小的Dahl盐敏感(DSS)的雄性大鼠被断乳,保持低盐(LS)膳食(0.2%NaCl)2周。当大鼠5周大小时,使用氯胺酮/甲苯噻嗪(50mg/kg/10mg/kg,IP)麻醉大鼠,并将遥测发射机(Data Sciences,Inc.)插入主动脉。手术后,使大鼠恢复10天,然后记录其BP(收缩压和舒张压)。
[00315]从5周大小开始,给DSS大鼠喂食高盐(HS)膳食(8%NaCl)并且经由渗透alzet泵(Durect Corp.,Cupertino,CA)皮下输注结合化合物5715(10μg/kg/天)(n=3只大鼠)或结合化合物5131(10μg/kg/天)(n=7只大鼠)5周。HS对照动物(n=10只大鼠)被施用载体(50%DMSO)和以同样方式喂食HS。LS对照动物(n=5只大鼠)被保持LS膳食。
[00316]图15描述在第5周检测的平均舒张(图15a)和收缩(图15b)血压(每组中所有动物的平均值)。如在第5周测量的,将P-PI结合物施用给喂食HS膳食的动物导致平均降低的舒张血压(对于化合物5131为134mmHg,对于化合物5715为112mmHg)和收缩血压(对于化合物5131为175mmHg,对于化合物5715为161mmHg),其与HS对照的动物的血压相比(167mmHg舒张血压和213mmHg收缩血压)。同样在第5周,对于接受化合物5131的动物的平均心率为363,对于接受化合物5715的动物的平均心率为381,对于HS对照动物的平均心率为401,对于LS对照动物的平均心率为386。
[00317]尽管前面的描述公开了本发明,但是提供的实施例是以阐述为目的的,应该理解本发明的实践包括所有通常的变化、改变或修改,其在要求保护的发明范围内。因此,说明书和实施例不应该被理解为限制本发明的范围,所述范围由所附的权利要求书所描述。