CN101578102A - 在生理性pH缓冲液中显示增强的溶解性的胰高血糖素类似物 - Google Patents

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Abstract

本发明公开修饰的胰高血糖素肽，其具有提高的溶解性同时保留胰高血糖素激动剂活性。通过用带电荷氨基酸取代天然氨基酸，和/或将带电荷氨基酸添加到肽的羧基末端，将糖原肽修饰。通过PEG化或添加选自SEQ ID NO：20、SEQ ID NO：21、SEQ ID NO：23的羧基末端肽或上述两种方法，可以将修饰的胰高血糖素激动剂进一步修饰，以进一步增强胰高血糖素激动剂类似物的溶解性。

Description

在生理性pH缓冲液中显示增强的溶解性的胰高血糖素类似物
背景技术
当血糖水平降低到不能为机体活性提供足够能量时，发生低血糖症。在成年人或大于10岁的儿童中，除了作为糖尿病治疗的副作用外，低血糖症是罕见的，但它可能源于其他药物或疾病，激素或酶缺陷，或肿瘤。当血糖开始降低时，一种由胰腺产生的激素胰高血糖素将信号传导到肝脏以分解糖原并释放葡萄糖，使血糖水平上升到正常水平。而对于糖尿病患者来说，这种对低血糖症的胰高血糖素反应可能被损害，使葡萄糖水平更难回到正常范围。
低血糖症是需要紧急医疗关注的危急生命的事件。胰高血糖素的施用是已确定的用于治疗急性低血糖症的药物，它可以在施用几分钟内恢复葡萄糖的正常水平。当胰高血糖素被用于低血糖症的急性医学治疗时，在稀释的酸缓冲液中溶解胰高血糖素的结晶形式，并将该溶液进行肌内注射。尽管这种治疗是有效的，但该方法对于半清醒的一些人来说是麻烦和危险的。因此，需要一种胰高血糖素类似物，它在相应的生理条件下保持亲代分子的生物学特性但具有足够的可溶性和稳定性，它可以被预先配制为预备用于注射的溶液。
此外，糖尿病患者被鼓励维持接近正常的血糖水平以延缓或预防微血管并发症。该目标的实现需要密集的胰岛素治疗。在力图实现该目标时，医生遭遇到他们的糖尿病患者中低血糖症的频率和严重性的相当大的增加。因此，需要改进的药物和方法来治疗糖尿病，它们比现有的胰岛素疗法诱发低血糖症的可能性更低。
如本文所述，提供高效力的胰高血糖素激动剂，其在适于商业用途的药物组合物中在生理性pH下显示增强的生物物理学稳定性和水溶性。天然的胰高血糖素在生理性pH范围内是既不可溶又不稳定的，因此必须被制备为需要重新构建和立即使用的干燥产物。本文描述的胰高血糖素类似物具有增强的物理特性，使它们比在当前使用天然激素的现有药用背景中使用的更好。可以根据一个实施方案将这些化合物用于制备治疗低血糖症的注射备用预配溶液。可选择地，胰高血糖素激动剂可以与胰岛素共施用以缓冲胰岛素的作用，从而能够更稳定的维持血糖水平。此外，在下文详细描述包含本文公开的修饰的胰高血糖素肽的组合物的其他有益用途。
概述
本发明的一个实施方案提供保留胰高血糖素受体活性并相对于天然胰高血糖素肽(SEQ ID NO：1)显示提高的可溶性的胰高血糖素肽。天然的胰高血糖素在水溶液中尤其在生理性pH下显示很差的溶解性，倾向于随时间聚集和沉淀。与此相反，在25℃24小时后pH为6到8的情况下，例如pH 7，与天然的胰高血糖素相比，本发明一个实施方案的胰高血糖素肽显示至少2倍、5倍或甚至更高的可溶性。
在一个实施方案中，所述胰高血糖素肽保留天然的胰高血糖素活性的至少10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、75％活性、80％活性、85％活性或90％。在一个实施方案中，本发明的胰高血糖素肽具有大于胰高血糖素的功效。本发明的任一胰高血糖素肽还可以显示提高的稳定性和/或减少的降解，例如，在25℃24小时后保留至少95％的初始肽。
根据一个实施方案，提供一种胰高血糖素肽，其中通过氨基酸取代和/或添加对该肽进行修饰，所述氨基酸取代和/或添加在该肽的C末端部分引入带电荷氨基酸，在一个实施方案中是在SEQ ID NO：1的C末端位置到27位。任选的，可以在C末端部分内以及在一个实施方案中C末端到27位引入1个、2个或3个带电荷氨基酸。根据一个实施方案，28和/或29位的天然氨基酸被带电荷氨基酸取代，和/或将1到3个带电荷氨基酸添加到所述肽的C末端。在示例性的实施方案中，所述带电荷氨基酸的1个、2个或全部是带负电荷的。可以对胰高血糖素肽进行其他修饰(例如保守取代)，但使其仍然保留胰高血糖素活性。
根据一个示例性的实施方案，胰高血糖素肽包括SEQ ID NO：11的氨基酸序列，或含有相对于天然胰高血糖素1到3个另外的氨基酸修饰的其类似物，或其胰高血糖素激动剂类似物。SEQ ID NO：11代表修饰的胰高血糖素肽，其中天然蛋白质28位的天门冬酰胺残基被天冬氨酸取代。在另一个示例性的实施方案中，胰高血糖素肽包括SEQ IDNO：38的氨基酸序列，其中天然蛋白质第28位的天门冬酰胺残基被谷氨酸取代。其他示例性的实施方案包括SEQ ID NOs：24、25、26、33、35、36和37的胰高血糖素肽。
通过在所述肽上连接亲水部分可以进一步提高任何上述化合物的可溶性。在一个实施方案中，亲水部分是聚乙二醇链或其他水溶性聚合物，其被共价连接到所述胰高血糖素肽第16、17、21或24位氨基酸残基的侧链上。根据一个实施方案，所述聚乙二醇链具有选自约500到约40,000道尔顿的分子量。本发明进一步包括所述胰高血糖素激动剂的药学上可接受的盐。
在其他示例性的实施方案中，通过在胰高血糖素肽的羧基末端添加第二肽，可以进一步修饰任何上述化合物中以改变其药物特性。在一个实施方案中，胰高血糖素肽通过肽键与第二肽共价结合，其中所述第二肽包括选自SEQ ID NO：20、SEQ ID NO：21和SEQ ID NO：22的序列。
在另一个示例性的实施方案中，通过修饰SEQ ID NO：1的第15位氨基酸可以进一步修饰任何上述化合物中以提高稳定性，减少尤其在酸性或碱性缓冲液中所述肽随时间的降解。
根据一个实施方案，提供包含任何本文公开的新胰高血糖素肽以及药学上可接受的稀释剂、载体或赋形剂的药物组合物，所述胰高血糖素肽的纯度水平优选的为至少90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％或99％。这种组合物可以包含浓度为至少0.5mg/ml、1mg/ml、2mg/ml、3mg/ml、4mg/ml、5mg/ml或更高的胰高血糖素肽。在一个实施方案中，药物组合物包括水溶液，该水溶液被灭菌并任选的保存于不同容器中。在其他实施方案中，药物组合物包括冻干粉末。药物组合物可以被进一步包装为试剂盒的一部分，所述试剂盒包括用于将所述组合物给患者施用的一次性装置。所述容器或试剂盒可以被标明用于在环境室温或冷藏温度保存。
根据一个实施方案，提供一种利用预配水性组合物来快速增加葡萄糖水平或治疗低血糖症的方法。该方法包括施用有效量的包含本文新的修饰的胰高血糖素肽的水溶液的步骤。在另一个实施方案中，提供一种诱导肠道的瞬时麻痹的方法。该方法包括给需要其的患者施用一种或更多种本文公开的胰高血糖素肽的步骤。
在另一个实施方案中，提供一种减少重量增加或诱导重量损失的方法，包括施用有效量的包含本发明胰高血糖素肽的水溶液。在进一步的实施方案中，提供治疗糖尿病的方法，包括共施用胰岛素和本发明的胰高血糖素肽。
示例性的胰高血糖素肽选自SEQ ID NO：2、SEQ ID NO：3、SEQID NO：4、SEQ ID NO：5、SEQ ID NO：6、SEQ ID NO：7、SEQ IDNO：8、SEQ ID NO：9、SEQ ID NO：10、SEQ ID NO：11和SEQ IDNO：33，其中所述胰高血糖素肽的氨基酸29通过肽键与第二肽结合，所述第二肽包含SEQ ID NO：20、SEQ ID NO：21或SEQ ID NO：22的序列。在一个实施方案中，胰高血糖素肽被PEG化。在一个实施方案中，该方法包括施用包含SEQ ID NO：24、SEQ ID NO：25和SEQ IDNO：26的序列的肽的步骤，其中聚乙烯链与第21位或24位的氨基酸共价连接。
附图简述
图1是表示胰高血糖素Cys21马来酰亚氨基PEG5K在37℃分别温育24、48、72、96、144和166小时的稳定性的柱状图。
图2表示对在pH 5条件下，37℃，分别温育24、72或144小时的胰高血糖素Cys21马来酰亚氨基PEG5K进行HPLC分析得到的数据。
图3代表在pH为2、4、5.5、7和8的条件下，25℃，60小时后，分别显示胰高血糖素类似物(D28、E29、E30)相对于天然胰高血糖素的可溶性的数据。
图4代表在pH为2、4、5.5和7的条件下，25℃24小时，并且然后4℃24小时后，分别显示胰高血糖素类似物(E15D28、D28E29和D28E30)相对于天然胰高血糖素的可溶性的数据。
图5表示在pH 7的条件下，4℃，24小时后，胰高血糖素类似物D28、D28E30和E15，D28的最大可溶性。
图6代表显示相对于天然胰高血糖素■，胰高血糖素类似物(K29▲、K30
Figure A20088000167300091
和K29K30◆)的胰高血糖素受体介导的cAMP诱导的数据。
图7代表显示相对于天然胰高血糖素■，胰高血糖素类似物(D28□、E29△、E30
Figure A20088000167300092
K30K31◇和K30，
Figure A20088000167300093
)的胰高血糖素受体介导的cAMP诱导的数据。
图8代表显示相对于天然胰高血糖素■，胰高血糖素类似物(D28□、E28
Figure A20088000167300101
和K29，▲)的胰高血糖素受体介导的cAMP诱导的数据。
图9代表显示相对于天然胰高血糖素■，胰高血糖素类似物(D28E29+、D28E30×、E15D28和E29△)的胰高血糖素受体介导的cAMP诱导的数据。
图10代表在肌内施用胰高血糖素和胰高血糖素类似物后，显示小猎犬中血清葡萄糖浓度变化的数据。给动物施用0.005mg/kg剂量的以下物质：胰高血糖素，包含胰高血糖素以及与胰高血糖素羧基末端连接的SEQ ID NO：31的序列的胰高血糖素类似物(胰高血糖素-CEX)，或含有在氨基酸28的天冬氨酸取代的胰高血糖素类似物(胰高血糖素-Asp28)SEQ ID NO：11。
详述
定义
在描述和主张本发明时，将使用与下文阐述的定义一致的下列术语。
本文使用的术语“药学上可接受的载体”包括任何标准药物载体，诸如磷酸盐缓冲盐溶液、水、乳液诸如油/水或水/油乳液，以及各种类型的湿润剂。该术语还包括由美国联邦政府的管理机构批准的或在美国药典中列出的用于动物包括人的任何试剂。
本文使用的术语“药学上可接受的盐”是指化合物的盐，其保留母体化合物的生物活性，并且不是生物学上或在其他方面不良的。依靠氨基和/或羧基或其类似基团的存在，本文公开的许多化合物能够形成酸和/或碱盐。
可以从无机和有机碱制备药学上可接受的碱加成盐。源自无机碱的盐，仅从举例来说包括，钠、钾、锂、铵、钙和镁盐。源自有机碱的盐包括，但不限于伯胺、仲胺和叔胺的盐。
可以从无机和有机酸制备药学上可接受的酸加成盐。源自无机酸的盐包括盐酸、氢溴酸、硫酸、硝酸、磷酸，等等。源自有机酸的盐包括乙酸、丙酸、羟基乙酸、丙酮酸、草酸、苹果酸、丙二酸、琥珀酸、马来酸、富马酸、酒石酸、柠檬酸、安息香酸、肉桂酸、扁桃酸、甲磺酸、乙磺酸、对甲苯磺酸、水杨酸，等等。
本文使用的术语“治疗”包括特定病症或状况的预防，或与特定病症或状况有关的症状的减轻，和/或预防或消除所述症状。
如本文使用的，胰高血糖素肽的“有效”量或“治疗有效量”是指无毒但足以提供预期效果的肽的量。例如一种需要的效果是低血糖症的预防或治疗，例如通过血糖水平的增加来衡量。对于不同的受试者来说“有效”的量将是不同的，取决于个体的年龄和全身状况，施用方式，等等。因此，并不总是能够规定准确的“有效量”。但是，本领域普通技术人员利用常规实验法可以确定任何个体情况下合适的“有效”量。
术语“肠胃外的”表示未通过消化道而是通过其他的途径诸如皮下的，肌内的，脊柱内的或静脉内的。
本文使用的术语“纯化的”和类似术语涉及将分子或化合物分离成基本上不含在天然或自然环境中通常伴随该分子或化合物的污染物的形式。本文使用的术语“纯化的”并不需要绝对的纯度；它预期只作为相对定义。术语“纯化的多肽”在本文中用于描述已经与其他化合物(包括但不限于核酸分子、脂质和碳水化合物)分离的多肽。
术语“分离的”需要所提及材料从其初始环境(例如，如果其天然存在就是自然环境)中被移去。例如，活体动物中存在的天然产生的多核苷酸不是分离的，但同样的多核苷酸，如果它与自然系统中共存材料中的一些或全部分开，则它是分离的。
本文使用的“胰高血糖素肽”包括任何肽，所述肽包含SEQ ID NO：1的氨基酸序列，或SEQ ID NO：1的氨基酸序列的任何类似物，包括该肽的氨基酸取代、添加或缺失，或翻译后修饰(例如甲基化、酰化、泛素化等等)，如利用实施例13所述分析法通过cAMP产生所测定的，所述肽刺激胰高血糖素或GLP-1受体活性。
术语“胰高血糖素激动剂”是指包含胰高血糖素肽的复合物，如利用实施例13所述分析法通过cAMP产生所测定的，所述复合物刺激胰高血糖素受体活性。
本文使用的“胰高血糖素激动剂类似物”是一种胰高血糖素肽，包括选自SEQ ID NO：7、SEQ ID NO：8、SEQ ID NO：9、SEQ ID NO：10、SEQ ID NO：11、SEQ ID NO：12和SEQ ID NO：13的序列或这类序列的类似物，所述类似物已经被修饰，包括在第2、5、7、10、11、12、13、14、16、17、18、19、20、21、24、27、28或29位的一个或更多个保守氨基酸取代。
本文使用的氨基酸“修饰”是指氨基酸的取代、添加或缺失，包括任何人类蛋白中常见的20种氨基酸以及非典型或非天然存在的氨基酸的取代或添加。本申请自始至终，所有通过数字对具体氨基酸位置的标引(例如第28位)是指在天然胰高血糖素(SEQ ID NO：1)中该位置的氨基酸或其任意类似物中相应的氨基酸位置。例如，本文中对“第28位”的标引对于SEQ ID NO：1的第一个氨基酸已经缺失的胰高血糖素类似物来说将表示相应的第27位。类似地，本文中对“第28位”的标引对于SEQ ID NO：1的N末端前已经添加一个氨基酸的胰高血糖素类似物来说将表示相应的第29位。
本文使用的氨基酸“取代”是指用不同的氨基酸残基取代氨基酸残基。
本文使用的术语“保守氨基酸取代”在本文中被定义为在下列五组之一中交换：
I.小脂肪族的、非极性或轻微极性的残基：
Ala、Ser、Thr、Pro、Gly；
II.极性的、带负电荷的残基和它们的酰胺：
Asp、Asn、Glu、Gln、半胱磺酸和高半胱磺酸(homocysteic acid)；
III.极性的、带正电荷的残基：
His、Arg、Lys；鸟氨酸(Orn)
IV.大的、脂肪族的、非极性残基：
Met、Leu、Ile、Val、Cys、正亮氨酸(Nle)、高半胱氨酸(homocysteine)
V.大的、芳香族残基：
Phe、Tyr、Trp、乙酰基苯丙氨酸。
本文使用的一般术语“聚乙二醇”或“PEG”是指支链或直链的环氧乙烷与水的缩合聚合物的混合物，由通式H(OCH2CH2)nOH表示，其中n至少为9。没有任何进一步的特征，该术语旨在包括平均总分子量选自500到40,000道尔顿的乙二醇的聚合物。“聚乙二醇”或“PEG”与数字后缀组合使用以标明其近似平均分子量。例如，PEG-5,000是指平均总分子量约5,000的聚乙二醇。
本文使用的术语“PEG化”和类似术语是指从其天然状态通过将聚乙二醇聚合物连接到化合物上从而被修饰的化合物。“PEG化的胰高血糖素肽”是PEG链与胰高血糖素肽共价结合的胰高血糖素肽。
本文使用的对肽的一般引用旨在包括具有修饰的氨基和羧基末端的肽。例如，指定标准氨基酸的氨基酸序列意图包括用酰胺基取代末端羧酸的氨基酸链。
本文使用的“接头”是使两个分离的实体相互结合的键、分子或分子基团。接头可以提供两个实体间合适的间隔，或可以进一步提供允许两个实体彼此分隔的不稳定的键。不稳定的键包括可光裂解基团、酸不稳定的基团、碱不稳定的基团及可酶裂解基团。
本文使用的“二聚体”是包括通过接头彼此共价结合的两个亚基的复合物。当没有任何限定语言时，术语二聚体包括同型二聚体和异型二聚体。同型二聚体包括两个相同的亚基，而异型二聚体包括两个不同的亚基，尽管这两个亚基是基本上彼此类似的。
本文使用的术语“pH稳定的胰高血糖素肽”是指在用于药理学目的的最宽pH范围的水性缓冲液中，相对于天然胰高血糖素显示更好的稳定性和溶解性的胰高血糖素激动剂类似物。
本文使用的术语“带电荷氨基酸”是指包含在生理性pH的水性溶液中为带负电荷的(即，去质子化的)或为带正电荷的(即，质子化的)的侧链的氨基酸。例如带负电荷的氨基酸包括天冬氨酸、谷氨酸、半胱磺酸、高半胱磺酸和高谷氨酸，而带正电荷的氨基酸包括精氨酸、赖氨酸和组氨酸。带电荷氨基酸包括在人类蛋白中常见的20种氨基酸及非典型或非天然存在的氨基酸中的带电荷氨基酸。
本文使用的术语“酸性氨基酸”是指包括第二酸性部分(包括例如羧酸或磺酸基)的氨基酸。
实施方案
申请人发现通过在天然胰高血糖素的羧基末端引入电荷可以对其进行修饰，以增强肽的溶解性同时保留肽的激动剂性能。溶解性的增加允许在接近中性pH的条件下制备和保存胰高血糖素溶液。在相对中性的pHs(例如pH为约6.0到约8.0)下配制胰高血糖素溶液提高胰高血糖素肽的长期稳定性。因此，本发明的一个实施方案涉及相对于His-Ser-Gln-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Tyr-Ser-Lys-Tyr-Leu-Asp-Ser-Arg-Arg-Ala-Gln-Asp-Phe-Val-Gln-Trp-Leu-Met-Asn-Thr(SEQ ID NO：1)的野生型肽已经被修饰，以提高肽在水溶液尤其是约5.5到约8.0的pH范围内的溶解性，同时保留天然肽的生物活性的胰高血糖素激动剂。在一个实施方案中，通过用选自赖氨酸、精氨酸、组氨酸、天冬氨酸和谷氨酸的带电荷氨基酸取代天然非带电荷氨基酸，或在肽的氨基或羧基末端添加带电荷氨基酸，给肽添加电荷。出人意料的，申请人发现用带电荷氨基酸取代第28和/或29位正常存在的氨基酸，和/或在胰高血糖素肽的羧基末端添加1到2个带电荷氨基酸，使胰高血糖素肽在生理相关pHs(即，约6.5到约7.5的pH)的水溶液中的溶解性和稳定性增加至少5倍和增加30倍。
因此，当在25℃24小时后测量时，在约5.5到8之间的指定pH例如pH 7的条件下，本发明一个实施方案的胰高血糖素肽保留胰高血糖素活性，并显示相对于天然胰高血糖素至少2倍、5倍、10倍、15倍、25倍、30倍或更高的溶解性。本文公开的任何胰高血糖素肽在5.5到8的pH范围内还显示提高的稳定性，例如，在25℃24小时后保留至少75％、80％、90％、95％、96％、97％、98％或99％的初始肽。所述胰高血糖素肽可以包括改变其药物特性的其他修饰，例如增加的功效，循环中延长的半衰期，增加的保存期限，减少的沉淀或聚集，和/或减少的降解，例如，保存后剪切或化学修饰发生的减少。
在一个实施方案中，可以制备溶解性提高的胰高血糖素肽，例如，通过在天然胰高血糖素的C末端部分及在一个实施方案中C末端位置到第27位引入1、2、3或更多个带电荷氨基酸。例如，通过在例如第28或29位用带电荷氨基酸取代天然氨基酸，或可选的在例如第27、28或29位后添加带电荷氨基酸，可以引入这类带电荷氨基酸。在示例性的实施方案中，所述带电荷氨基酸的1、2、3个或全部是带负电荷的。在其他实施方案中，所述带电荷氨基酸的1、2、3个或全部是带正电荷的。在具体的示例性实施方案中，胰高血糖素肽可以包括下列修饰中的任意一种或两种：用E取代N28；用D取代N28；用D取代T29；用E取代T29；在第27、28或29位后插入E；在第27、28或29位后插入D。例如，E28E30、D28E30。
可以对胰高血糖素肽进行其他修饰，这可以进一步增加溶解性和/或稳定性和/或胰高血糖素活性。可选择地，胰高血糖素肽可以包括基本上不影响溶解性或稳定性而且基本上不降低胰高血糖素活性的其他修饰。在示例性的实施方案中，相对于天然胰高血糖素序列，胰高血糖素肽可以包括总共1，最多达2，最多达3，最多达4，最多达5，最多达6，最多达7，最多达8，最多达9，或最多达10个氨基酸修饰。
示例性的修饰包括但不限于：
保守取代，例如，在第2、5、7、10、11、12、13、14、16、17、18、19、20、21、24、27、28或29位的一个或更多个位置的保守取代；
第15位天冬氨酸的修饰，例如，通过用谷氨酸、高谷氨酸、半胱磺酸或高半胱磺酸取代，这可以减少降解；
如本文所述，例如在第16、17、20、21、24或29位添加亲水部分诸如水溶性聚合物聚乙二醇，这可以增加溶解性和/或半衰期；
第27位氨基酸的修饰，例如，通过用甲硫氨酸、亮氨酸或正亮氨酸取代；
如本文所述第1或2位的修饰；
如本文所述的C末端延伸；
如本文所述的同型二聚化或异型二聚化；和
上述的组合。
根据一个实施方案，SEQ ID NO：1的天然胰高血糖素肽通过以下方式被修饰：用带负电荷的氨基酸(例如，天冬氨酸或谷氨酸)取代第28和/或29位的天然氨基酸，及任选的在该肽的羧基末端添加带负电荷的氨基酸(例如，天冬氨酸或谷氨酸)。在一个可选择的实施方案中，SEQ ID NO：1的天然胰高血糖素肽通过以下方式被修饰：用带正电荷的氨基酸(例如，赖氨酸、精氨酸或组氨酸)取代第29位的天然氨基酸，及任选的在该肽的羧基末端添加1个或2个带正电荷的氨基酸(例如，赖氨酸、精氨酸或组氨酸)。根据一个实施方案，提供一种溶解性和稳定性提高的胰高血糖素类似物，其中所述类似物包含SEQ ID NO：34的氨基酸序列，条件是第28或29位的至少一个氨基酸被酸性氨基酸取代和/或在SEQ ID NO：34的羧基末端添加附加酸性氨基酸。在一个实施方案中，酸性氨基酸独立的选自Asp、Glu、半胱磺酸和高半胱磺酸。
根据一个实施方案，提供一种溶解性和稳定性提高的胰高血糖素激动剂，其中所述激动剂包含SEQ ID NO：33的氨基酸序列，其中第27、28或29位的至少一个氨基酸被非天然氨基酸残基取代(即类似物的第27、28或29位存在的至少一个氨基酸是不同于SEQ ID NO：1中相应位置存在的氨基酸的酸性氨基酸)。根据一个实施方案，提供一种胰高血糖素激动剂，其包含SEQ ID NO：33的序列，条件是当第28位的氨基酸是天门冬酰胺并且第29位的氨基酸是苏氨酸时，该肽进一步包括在胰高血糖素肽的羧基末端添加的独立的选自Lys、Arg、His、Asp或Glu的1到2个氨基酸。
已经有报道说天然胰高血糖素肽的某些位置可以被修饰同时保留亲代肽的至少一些活性。因此，申请人预期位于SEQ ID NO：11的肽的第2、5、7、10、11、12、13、14、16、17、18、19、20、21、24、27或29位的一个或更多个氨基酸可以被不同于天然胰高血糖素肽中存在的氨基酸所取代，但仍然保留增强的功效、生理性pH稳定性和亲代胰高血糖素肽的生物活性。例如，根据一个实施方案，天然肽第27位存在的甲硫氨酸残基被改变为亮氨酸或正亮氨酸以防止肽的氧化降解。
在一个实施方案中，提供一种SEQ ID NO：33的胰高血糖素类似物，其中选自所述类似物的第1、2、5、7、10、11、12、13、14、16、17、18、19、20、21或24位的1到6个氨基酸不同于SEQ ID NO：1的相应氨基酸。根据另一个实施方案，提供一种SEQ ID NO：33的胰高血糖素类似物，其中选自所述类似物的第1、2、5、7、10、11、12、13、14、16、17、18、19、20、21或24位的1到3个氨基酸不同于SEQ ID NO：1的相应氨基酸。在另一个实施方案中，提供SEQ ID NO：7、SEQ ID NO：8或SEQ ID NO：34的胰高血糖素类似物，其中选自所述类似物的第1、2、5、7、10、11、12、13、14、16、17、18、19、20、21或24位的1到2个氨基酸不同于SEQ ID NO：1的相应氨基酸，在进一步的实施方案中，所述1到2个不同氨基酸代表相对于天然序列(SEQ ID NO：1)中存在的氨基酸的保守氨基酸取代。在一个实施方案中，提供SEQ ID NO：11或SEQ ID NO：13的胰高血糖素肽，其中所述胰高血糖素肽进一步包括在选自第2、5、7、10、11、12、13、14、16、17、18、19、20、21、24、27或29位的位置的1、2或3个氨基酸取代。在一个实施方案中，第2、5、7、10、11、12、13、14、16、17、18、19、20、27或29位的取代是保守氨基酸取代。
在一个实施方案中，提供包括SEQ ID NO：1的类似物肽的胰高血糖素激动剂，其中所述类似物与SEQ ID NO：1的不同点在于：第2位具有除了丝氨酸以外的氨基酸，并且用酸性氨基酸取代第28或29位的天然氨基酸或在SEQ ID NO：1的肽的羧基末端添加酸性氨基酸。在一个实施方案中，所述酸性氨基酸是天冬氨酸或谷氨酸。在一个实施方案中，提供SEQ ID NO：9、SEQ ID NO：12、SEQ ID NO：13或SEQ ID NO：32的胰高血糖素类似物，其中所述类似物与亲代分子的不同点在于第2位的取代。更具体的，所述类似物肽的第2位被选自d-丝氨酸、丙氨酸、甘氨酸、n-甲基丝氨酸和氨基异丁酸的氨基酸取代。
在另一个实施方案中，提供包括SEQ ID NO：1的类似物肽的胰高血糖素激动剂，其中所述类似物与SEQ ID NO：1的不同点在于：第1位具有除了组氨酸以外的氨基酸，并且用酸性氨基酸取代第28或29位的天然氨基酸或在SEQ ID NO：1的肽的羧基末端添加酸性氨基酸。在一个实施方案中，所述酸性氨基酸是天冬氨酸或谷氨酸。在一个实施方案中，提供SEQ ID NO：9、SEQ ID NO：12、SEQ ID NO：13或SEQ ID NO：32的胰高血糖素类似物，其中所述类似物与亲代分子的不同点在于第1位的取代。更具体的，所述类似物肽的第1位被选自d-组氨酸、脱氨组氨酸、羟基组氨酸、乙酰基组氨酸和高组氨酸(homo-histidine)的氨基酸取代。
根据一个实施方案，修饰的胰高血糖素肽包括选自SEQ ID NO：9、SEQ ID NO：12、SEQ ID NO：13和SEQ ID NO：32的序列。在进一步的实施方案中，提供包括SEQ ID NO：9、SEQ ID NO：12、SEQ IDNO：13或SEQ ID NO：32的序列的胰高血糖素肽，其进一步包括在SEQ ID NO：9、SEQ ID NO：12、SEQ ID NO：13或SEQ ID NO：32的c末端添加的1到2个氨基酸，其中所述附加氨基酸独立的选自Lys、Arg、His、Asp、Glu、半胱磺酸或高半胱磺酸。在一个实施方案中，添加到羧基末端的附加氨基酸选自Lys、Arg、His、Asp或Glu，在进一步的实施方案中，附加氨基酸是Asp或Glu。
在另一个实施方案中，胰高血糖素肽包括SEQ ID NO：7的序列或其胰高血糖素激动剂类似物。在一个实施方案中，所述肽包括选自SEQID NO：8、SEQ ID NO：10、SEQ ID NO：11、SEQ ID NO：12和SEQID NO：13的序列。在另一个实施方案中，所述肽包括选自SEQ ID NO：8、SEQ ID NO：10和SEQ ID NO：11的序列。在一个实施方案中，胰高血糖素肽包括SEQ ID NO：8、SEQ ID NO：10和SEQ ID NO：11的序列，其进一步包括在胰高血糖素肽的c末端添加的选自Asp和Glu的附加氨基酸。在一个实施方案中，胰高血糖素肽包括SEQ ID NO：11或SEQ ID NO：13的序列，在进一步的实施方案中，胰高血糖素肽包括SEQ ID NO：11的序列。
根据一个实施方案，提供包括修饰的胰高血糖素肽的胰高血糖素激动剂，所述修饰的胰高血糖素肽选自：
NH2-His-Ser-Gln-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Tyr-Ser-Lys-Tyr-Leu-Xaa-Ser-Arg-Arg-Ala-Gln-Asp-Phe-Val-Gln-Trp-Leu-Xaa-Xaa-Xaa-R(SEQID NO：34)，
NH2-His-Ser-Gln-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Tyr-Ser-Lys-Tyr-Leu-Asp-Ser-Arg-Arg-Ala-Gln-Asp-Phe-Val-Gln-Trp-Leu-Met-Asp-Thr-R(SEQID NO：11)和
NH2-His-Ser-Gln-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Tyr-Ser-Xaa-Tyr-Leu-Glu-Ser-Arg-Arg-Ala-Gln-Asp-Phe-Val-Gln-Trp-Leu-Met-Asp-Thr-R(SEQID NO：13)
其中第15位的Xaa是Asp、Glu、半胱磺酸、高谷氨酸或高半胱磺酸，第28位的Xaa是Asn或酸性氨基酸，第29位的Xaa是Thr或酸性氨基酸，R是酸性氨基酸、COOH或CONH2，条件是第28、29或30位中之一存在酸性的酸残基。在一个实施方案中，R是COOH，在另一个实施方案中，R是CONH2。
本文还包括胰高血糖素融合肽，其中第二肽融合到胰高血糖素肽的c末端以增强胰高血糖素肽的稳定性和溶解性。更具体的，所述融合胰高血糖素肽可以包括胰高血糖素激动剂类似物，该类似物包括胰高血糖素肽NH2-His-Ser-Gln-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Tyr-Ser-Lys-Tyr-Leu-Xaa-Ser-Arg-Arg-Ala-Gln-Asp-Phe-Val-Gln-Trp-Leu-Xaa-Xaa-Xaa-R(SEQ IDNO：34)，其中R是酸性氨基酸或键，以及与胰高血糖素肽的羧基末端氨基酸连接的SEQ ID NO：20(GPSSGAPPPS)、SEQ ID NO：21(KRNRNNIA)或SEQ ID NO：22(KRNR)的氨基酸序列。在一个实施方案中，胰高血糖素肽选自SEQ ID NO：33、SEQ ID NO：7或SEQ ID NO：8，其进一步包括与胰高血糖素肽的羧基末端氨基酸连接的SEQ IDNO：20(GPSSGAPPPS)、SEQ ID NO：21(KRNRNNIA)或SEQ ID NO：22(KRNR)。在一个实施方案中，胰高血糖素融合肽包括SEQ ID NO：2、SEQ ID NO：3、SEQ ID NO：4、SEQ ID NO：5和SEQ ID NO：6或其胰高血糖素激动剂类似物，其进一步包括与胰高血糖素肽的氨基酸29连接的SEQ ID NO：20(GPSSGAPPPS)、SEQ ID NO：21(KRNRNNIA)或SEQ ID NO：22(KRNR)的氨基酸序列。根据一个实施方案，融合肽进一步包括与第16、17、21或24位氨基酸连接的PEG链，其中所述PEG链选自500到40,000道尔顿的范围。在一个实施方案中，SEQ ID NO：20(GPSSGAPPPS)、SEQ ID NO：21(KRNRNNIA)或SEQ ID NO：22(KRNR)的氨基酸序列与胰高血糖素肽的氨基酸29通过肽键结合。在一个实施方案中，胰高血糖素融合肽的胰高血糖素肽部分包括选自SEQ ID NO：10、SEQ ID NO：11和SEQ ID NO：13的序列。在一个实施方案中，胰高血糖素融合肽的胰高血糖素肽部分包括SEQ ID NO：11或SEQ ID NO：13的序列，其中在第21或24位分别连接PEG链。
在另一个实施方案中，融合肽的胰高血糖素肽序列包括SEQ IDNO：11的序列，其进一步包括与胰高血糖素肽的氨基酸29连接的SEQID NO：20(GPSSGAPPPS)、SEQ ID NO：21(KRNRNNIA)或SEQ IDNO：22(KRNR)的氨基酸序列。在一个实施方案中，胰高血糖素融合肽包括选自SEQ ID NO：24、SEQ ID NO：25和SEQ ID NO：26的序列。通常本发明的融合肽将具有含标准羧酸基团的c末端氨基酸。但是，所述序列的类似物(其中C末端氨基酸具有取代羧酸的酰胺)也被包括作为实施方案。根据一个实施方案，融合胰高血糖素肽包括选自SEQ ID NO：10、SEQ ID NO：11和SEQ ID NO：13的胰高血糖素激动剂类似物，其进一步包括与胰高血糖素肽的氨基酸29连接的SEQID NO：23(GPSSGAPPPS-CONH2)的氨基酸序列。
可以进一步修饰本发明的胰高血糖素激动剂以提高肽在水溶液中的溶解性和稳定性同时保留胰高血糖素肽的生物活性。根据一个实施方案，在选自SEQ ID NO：11的肽或其胰高血糖素激动剂类似物的第16、17、20、21、24和29位的一个或更多个位置引入亲水基团，预期将提高pH稳定胰高血糖素类似物的溶解性和稳定性。更具体的，在一个实施方案中，SEQ ID NO：10、SEQ ID NO：11、SEQ ID NO：13或SEQ ID NO：32的胰高血糖素肽被修饰以包括与胰高血糖素肽的第21和24位存在的氨基酸侧链共价连接的一个或更多个亲水基团。
根据一个实施方案，SEQ ID NO：11的胰高血糖素肽被修饰以包含在第16、17、20、21、24和/或29位的一个或更多个氨基酸取代，其中天然氨基酸被具有适于与亲水部分(包括例如PEG)交联的侧链的氨基酸取代。天然肽可以用天然存在的氨基酸或合成(非天然存在的)氨基酸取代。合成或非天然存在的氨基酸是指在体内不是天然存在的氨基酸，尽管如此，但是其可以被掺入本文描述的肽结构。
在一个实施方案中，提供SEQ ID NO：10、SEQ ID NO：11或SEQID NO：13的胰高血糖素激动剂，其中天然的胰高血糖素肽序列已经被修饰以包含在天然序列的第16、17、21和24位中的至少之一的天然存在或合成的氨基酸，其中所述氨基酸取代进一步包括亲水部分。在一个实施方案中，取代位于第21或24位，在进一步的实施方案中，亲水部分是PEG链。在一个实施方案中，SEQ ID NO：11的胰高血糖素肽被至少一个半胱氨酸残基取代，其中半胱氨酸残基的侧链进一步被巯基反应性试剂修饰，包括例如，马来酰亚氨基、乙烯砜、2-吡啶巯基、卤代烷基和卤代酰基。这些巯基反应性试剂可以包含羧基、酮基、羟基和醚基团，以及其他亲水部分诸如聚乙二醇单元。在一个可选择的实施方案中，天然胰高血糖素肽被赖氨酸取代，并利用胺反应性试剂进一步修饰所述取代的赖氨酸残基的侧链，所述胺反应性试剂例如是诸如聚乙二醇的亲水部分的羧酸或醛的活性酯(琥珀酰亚氨基，酐，等等)。在一个实施方案中，胰高血糖素肽选自SEQ ID NO：14、SEQID NO：15、SEQ ID NO：16、SEQ ID NO：17、SEQ ID NO：18和SEQID NO：19。
根据一个实施方案，PEG化的胰高血糖素肽包括与胰高血糖素肽共价结合的两条或更多条聚乙烯链，其中胰高血糖素链的总分子量为约1,000到约5,000道尔顿。在一个实施方案中，PEG化的胰高血糖素激动剂包括SEQ ID NO：6的肽，其中PEG链与第21和24位的氨基酸残基共价连接，并且其中两条PEG链的合并分子量为约1,000到约5,000道尔顿。在另一个实施方案中，PEG化的胰高血糖素激动剂包括SEQ ID NO：6的肽，其中PEG链与第21和24位的氨基酸残基共价连接，并且其中两条PEG链的合并分子量为约5,000到约20,000道尔顿。
聚乙二醇链可以采用直链形式，或它也可以是分枝的。根据一个实施方案，聚乙二醇链具有选自约500到约40,000道尔顿的平均分子量。在一个实施方案中，聚乙二醇链具有选自约500到约5,000道尔顿的分子量。在另一个实施方案中，聚乙二醇链具有约20,000到约40,000道尔顿的分子量。
如实施例中详细所述，本发明的胰高血糖素激动剂在生理性pH溶液中具有增强的生物物理学稳定性和水溶性，同时相对于天然肽保留或显示增强的生物活性。因此，本发明的胰高血糖素激动剂被认为适合于先前针对天然胰高血糖素肽描述的任何用途。因此，本文描述的修饰的胰高血糖素肽可用于治疗低血糖症，增加血糖水平，针对放射性用途诱导肠的暂时麻痹，减轻并维持体重，作为胰岛素的辅助疗法，或治疗其他源于胰高血糖素的低血液水平的代谢疾病。
本文的一个方面涉及一种用于治疗低血糖症的本文胰高血糖素激动剂的预配水溶液。本文所述激动剂组合物的提高的稳定性和/或溶解性允许制备用于低血糖症的快速施用和治疗的胰高血糖素的预配水溶液。因此，在一个实施方案中，提供一种用于给低血糖症患者施用的包含本发明胰高血糖素激动剂的溶液。在一个实施方案中，提供一种给低血糖症患者施用的包含本文所述PEG化胰高血糖素激动剂的溶液，其中与PEG化胰高血糖素激动剂连接的PEG链的总分子量为约500到约5,000道尔顿。在一个实施方案中，PEG化的胰高血糖素激动剂包含选自SEQ ID NO：14、SEQ ID NO：15、SEQ ID NO：16、SEQID NO：17、SEQ ID NO：18和SEQ ID NO：19的肽及其胰高血糖素激动剂类似物，其中所述胰高血糖素肽第16、17、21或24位的氨基酸残基的侧链与聚乙二醇链共价结合。在一个实施方案中，PEG化的胰高血糖素激动剂包含SEQ ID NO：16的肽，其中所述肽第21位的氨基酸残基与聚乙二醇共价连接。在一个实施方案中，PEG化的胰高血糖素激动剂包含SEQ ID NO：17的肽，其中所述肽第24位的氨基酸残基与聚乙二醇共价连接。
本发明治疗低血糖症的方法包括利用任意标准施用途径将本文胰高血糖素激动剂给患者施用的步骤，所述标准给药途径包括肠胃外的施用途径，诸如静脉内的、腹膜内的、皮下的或肌内的、鞘内的、经皮肤的、直肠的、口服的、鼻的或通过吸入。在一个实施方案中，皮下或肌内施用组合物。在一个实施方案中，肠胃外施用组合物，将胰高血糖素组合物预先包装在注射器中。有利地，本文所述的水性稳定胰高血糖素类似物在用于药理学目的的最宽pH范围的水性缓冲液中，相对于天然胰高血糖素显示更好的稳定性和溶解性。使用本文所述稳定的胰高血糖素类似物，允许在生理性pH条件下制备胰高血糖素激动剂溶液并长时间保存。
申请人发现可以制备PEG化的胰高血糖素肽，其保留亲代肽的生物活性和特异性。但是，增加PEG链的长度或将多条PEG链连接到肽上(这样的话连接的PEG的总分子量大于5,000道尔顿)将开始延长修饰的胰高血糖素的时间作用。根据一个实施方案，提供SEQ ID NO：11或SEQ ID NO：13的胰高血糖素肽或其胰高血糖素激动剂类似物，其中所述肽包括一条或更多条聚乙二醇链，其中连接的PEG的总分子量大于5,000道尔顿，在一个实施方案中大于10,000道尔顿，但低于40,000道尔顿。这种修饰的胰高血糖素肽具有延长的活性时间，但没有生物活性的损失。因此，可以预防性施用这种化合物以延长施用的胰高血糖素肽的效果。
可以与胰岛素联合施用胰高血糖素肽(已经被修饰以共价结合具有大于10,000道尔顿的分子量的PEG链)以缓冲胰岛素的作用并有助于维持糖尿病患者的稳定血糖水平。本文的修饰的胰高血糖素肽可以与胰岛素作为单个组合物共施用，或作为分离的溶液同时施用，或可选的，胰岛素和修饰的胰高血糖素肽可以在彼此相对来说不同的时间施用。在一个实施方案中，包括胰岛素的组合物和包括修饰的胰高血糖素肽的组合物在彼此相距12小时内施用。修饰的胰高血糖素肽相对于施用的胰岛素的精确比例将部分取决于确定患者的胰高血糖素水平，并可以通过常规实验确定。
根据一个实施方案，提供包括胰岛素和修饰的胰高血糖素肽的组合物，所述修饰的胰高血糖素肽选自SEQ ID NO：2、SEQ ID NO：3、SEQ ID NO：4、SEQ ID NO：5及其胰高血糖素激动剂类似物，其中所述修饰的胰高血糖素肽进一步包括与第16、17、21或24位的氨基酸侧链共价结合的聚乙二醇链。在一个实施方案中，组合物是包括胰岛素和胰高血糖素类似物的水溶液。在胰高血糖素肽包含SEQ ID NO：11或SEQ ID NO：13的序列的实施方案中，所述肽可以进一步包括与第16、17、21或24位的氨基酸侧链共价结合的聚乙二醇链。在一个实施方案中，修饰的胰高血糖素肽的PEG链的分子量大于10,000道尔顿。在一个实施方案中，PEG化的胰高血糖素肽包括选自SEQ ID NO：11和SEQ ID NO：13的肽，其中所述胰高血糖素肽第21或24位氨基酸残基的侧链与聚乙二醇链共价结合。在一个实施方案中，聚乙二醇链具有约10,000到约40,000的分子量。
根据一个实施方案，本文公开的修饰的胰高血糖素肽被用于诱导肠道的暂时麻痹。该方法可用于放射性目的，包括施用有效量的药物组合物的步骤，所述药物组合物包括PEG化胰高血糖素肽，包括C末端延伸的胰高血糖素肽或所述肽的二聚体。在一个实施方案中，胰高血糖素肽包括选自SEQ ID NO：2、SEQ ID NO：3、SEQ ID NO：4、SEQ ID NO：5、SEQ ID NO：6、SEQ ID NO：7、SEQ ID NO：8、SEQ ID NO：9、SEQ ID NO：10、SEQ ID NO：11、SEQ ID NO：12和SEQ ID NO：13的序列。在一个实施方案中，胰高血糖素肽进一步包括约1,000到40,000道尔顿的PEG链，其与第21或24位的氨基酸残基共价结合。在一个实施方案中，胰高血糖素肽选自SEQ ID NO：14、SEQ ID NO：15、SEQ ID NO：16和SEQ ID NO：17。在一个实施方案中，PEG链具有约500到约5,000道尔顿的分子量。
在进一步的实施方案中，用于诱导肠道暂时麻痹的组合物包括第一修饰的胰高血糖素肽和第二修饰的胰高血糖素肽，其中第一修饰的肽包括选自SEQ ID NO：10、SEQ ID NO：11和SEQ ID NO：13的序列，其任选的与约500到约5,000道尔顿的PEG链连接，第二肽包括约10,000到约40,000道尔顿的共价连接的PEG链。在该实施方案中，每个肽的PEG链与相应肽的第21或24位的氨基酸残基共价结合，彼此互不依赖。
泌酸调节肽，一种在小肠中发现的天然存在的消化激素，已经被报道当给大鼠或人施用时造成重量损失(参见Diabetes 2005；54：2390-2395)。泌酸调节肽是37个氨基酸的肽，其包含胰高血糖素(即SEQ ID NO：1)的29个氨基酸的序列，后面是SEQ ID NO：23的8个氨基酸的羧基末端延伸(KRNRNfNIA)。因此，申请人认为通过用本文公开的修饰的胰高血糖素肽取代泌酸调节肽的胰高血糖素肽部分，可以保留泌酸调节肽的生物活性(即食欲抑制和诱导的重量损失/重量维持)，同时提高化合物的溶解性和稳定性及改善药代动力学。此外申请人还相信包括本发明的胰高血糖素肽的截短型泌酸调节肽分子(去除泌酸调节肽的末端4个氨基酸)还将有效抑制食欲并诱导重量损失/重量维持。
因此，本发明还包括具有SEQ ID NO：21(KRNRNNIA)或SEQ IDNO：22的羧基末端延伸的本发明的修饰的胰高血糖素肽。根据一个实施方案，给个体施用SEQ ID NO：33的胰高血糖素激动剂类似物(其进一步包括与胰高血糖素肽的氨基酸29连接的SEQ ID NO：21(KRNRNNIA)或SEQ ID NO：22的氨基酸序列)以诱导重量损失或防止重量增加。根据一个实施方案，给个体施用SEQ ID NO：11或SEQID NO：13的胰高血糖素激动剂类似物(其进一步包括与胰高血糖素肽的氨基酸29连接的SEQ ID NO：21(KRNRNNIA)或SEQ ID NO：22的氨基酸序列)以诱导重量损失或防止重量增加。在另一个实施方案中，一种在个体中减少重量增加或诱导重量减轻的方法包括施用有效量的包括胰高血糖素激动剂的组合物，所述胰高血糖素激动剂包括选自SEQ ID NO：2、SEQ ID NO：3、SEQ ID NO：4或SEQ ID NO：5的胰高血糖素肽，其中胰高血糖素肽的氨基酸29与第二肽通过肽键结合，所述第二肽包括SEQ ID NO：24(KRNRNNIA)或SEQ ID NO：25的序列，并且其中约1,000到40,000道尔顿的PEG链与第21和/或24位的氨基酸残基共价结合。在一个实施方案中，胰高血糖素激动剂的胰高血糖素肽部分选自SEQ ID NO：14、SEQ ID NO：15、SEQ ID NO：16、SEQ ID NO：17、SEQ ID NO：18和SEQ ID NO：19，其中约1,000到40,000道尔顿的PEG链与第16、17、21或24位的氨基酸残基共价结合。
毒蜥外泌肽(exendin)-4是由39个氨基酸组成的肽。它是被称为GLP-1的受体的有效刺激剂。该肽据报道还抑制食欲并诱导重量损失。申请人发现将毒蜥外泌肽-4的末端序列添加到胰高血糖素的羧基末端时提高胰高血糖素的溶解性和稳定性但不损害胰高血糖素的生物活性。在一个实施方案中，毒蜥外泌肽-4的末端10个氨基酸(即SEQ IDNO：20(GPSSGAPPPS)的序列)与本文胰高血糖素肽的羧基末端连接。预期这些融合蛋白具有抑制食欲并诱导重量损失/重量维持的药理活性。在一个实施方案中，SEQ ID NO：20延伸的末端氨基酸包括取代羧基的酰胺基(即，SEQ ID NO：23)，并且该序列与本文胰高血糖素肽的羧基末端连接。
在一个实施方案中，一种在个体中减轻重量增加或诱导重量损失的方法包括施用有效量的包括胰高血糖素激动剂的组合物，所述胰高血糖素激动剂包括SEQ ID NO：33的胰高血糖素肽，其中胰高血糖素肽的氨基酸29与第二肽通过肽键结合，所述第二肽包括SEQ ID NO：20(GPSSGAPPPS)或SEQ ID NO：23的序列。在一个实施方案中，胰高血糖素肽选自SEQ ID NO：2、SEQ ID NO：3、SEQ ID NO：4、SEQID NO：5、SEQ ID NO：6、SEQ ID NO：7、SEQ ID NO：8、SEQ IDNO：9、SEQ ID NO：10、SEQ ID NO：11、SEQ ID NO：12和SEQ IDNO：13，其中胰高血糖素肽的氨基酸29与第二肽通过肽键结合，并且所述第二肽包括SEQ ID NO：20(GPSSGAPPPS)或SEQ ID NO：23的序列。在一个实施方案中，胰高血糖素激动剂的胰高血糖素肽选自SEQ ID NO：11和SEQ ID NO：13。在一个实施方案中，融合肽的胰高血糖素肽部分选自SEQ ID NO：14、SEQ ID NO：15、SEQ ID NO：16和SEQ ID NO：17，其中PEG链的分子量范围选自500到40,000道尔顿。更具体的，在一个实施方案中，融合肽的胰高血糖素肽选自SEQ ID NO：16和SEQ ID NO：17，其中PEG链的分子量范围选自1,000到5,000。
在另一个实施方案中，给患者施用组合物以抑制食欲、防止重量增加和/或诱导重量损失，通过施用包括第一PEG化胰高血糖素肽和第二PEG化胰高血糖素肽的药物组合物，其中第一和第二肽是包括C末端肽延伸的融合肽，所述C末端肽延伸包括SEQ ID NO：20(GPSSGAPPPS)或SEQ ID NO：23。第一PEG化的糖原肽包括约500到约10,000道尔顿的共价连接的PEG，第二PEG化的胰高血糖素肽包括约10,000到约40,000道尔顿的共价连接的PEG链。
本文还包括此处公开的修饰的胰高血糖素肽的多聚体。可以利用标准的连接剂和本领域技术人员已知的方法将两个或更多个修饰的胰高血糖素肽连接到一起。例如，通过利用双功能巯基交联剂和双功能胺交联剂在两个修饰的胰高血糖素肽之间形成二聚体，尤其是对于被半胱氨酸、赖氨酸、鸟氨酸、高半胱氨酸或乙酰基苯丙氨酸残基取代的胰高血糖素肽(例如SEQ ID NO：4和SEQ ID NO：5)。二聚体可以是同型二聚体，或可选的可以是异型二聚体。在一个实施方案中，二聚体包括胰高血糖素融合肽的同型二聚体，其中胰高血糖素肽部分包括SEQ ID NO：11的激动剂类似物及与胰高血糖素肽的氨基酸29连接的SEQ ID NO：20(GPSSGAPPPS)、SEQ ID NO：21(KRNRNNIA)或SEQ ID NO：22(KRNR)的氨基酸序列。在另一个实施方案中，二聚体包括SEQ ID NO：11的胰高血糖素激动剂类似物的同型二聚体，其中胰高血糖素肽进一步包括与该胰高血糖素肽的第21或24位共价结合的聚乙二醇链。
根据一个实施方案，提供包括通过接头与第二胰高血糖素肽结合的第一胰高血糖素肽的二聚体，其中第一胰高血糖素肽包括选自SEQID NO：1、SEQ ID NO：7、SEQ ID NO：8、SEQ ID NO：9、SEQ IDNO：10和SEQ ID NO：11的肽，并且第二胰高血糖素肽包括SEQ IDNO：33。此外，对于第二胰高血糖素肽来说，当第28位的氨基酸是天门冬酰胺和第29位的氨基酸是苏氨酸时，第二胰高血糖素肽进一步包括添加到第二胰高血糖素肽的羧基末端的1到2个氨基酸(独立的选自Lys、Arg、His、Asp或Glu)，及所述胰高血糖素多肽的药学上可接受的盐。
根据另一个实施方案，提供包括通过接头与第二胰高血糖素肽结合的第一胰高血糖素肽的二聚体，其中所述第一胰高血糖素肽选自选自SEQ ID NO：2、SEQ ID NO：3、SEQ ID NO：4、SEQ ID NO：5、SEQ ID NO：8、SEQ ID NO：9、SEQ ID NO：10、SEQ ID NO：11、SEQ ID NO：12和SEQ ID NO：13，并且第二胰高血糖素肽独立的选自SEQ ID NO：11和SEQ ID NO：13，及所述胰高血糖素多肽的药学上可接受的盐。在一个实施方案中，第一胰高血糖素肽选自SEQ IDNO：7，第二胰高血糖素肽独立的选自SEQ ID NO：11、SEQ ID NO：12和SEQ ID NO：13。在一个实施方案中，在两个肽之间形成二聚体，其中每个肽包含SEQ ID NO：11的氨基酸序列。
根据一个实施方案，提供一种药物组合物，其中所述组合物包括本文的胰高血糖素激动剂类似物，或其药学上可接受的盐，和药学上可接受的载体。在一个实施方案中，药物组合物包括pH 7.0-8.5的1mg/ml浓度的胰高血糖素激动剂类似物和10-50mM三乙醇胺。在一个实施方案中，药物组合物包括pH 8.5的1mg/ml浓度的胰高血糖素激动剂类似物和20mM三乙醇胺。
根据一个实施方案，可提供作为试剂盒的部分的本发明的修饰的胰高血糖素肽。在一个实施方案中，提供一种用于给需要其的患者施用胰高血糖素激动剂的试剂盒，其中所述试剂盒包括水溶液中的本发明任何胰高血糖素肽。这种试剂盒包含的示例性胰高血糖素肽包括选自以下的胰高血糖素肽：1)一种胰高血糖素肽，其包含SEQ ID NO：7、SEQ ID NO：10、SEQ ID NO：11或SEQ ID NO：13或SEQ ID NO：33的序列；2)一种胰高血糖素融合肽，其包括SEQ ID NO：11或SEQID NO：13或SEQ ID NO：33的胰高血糖素激动剂类似物，及与胰高血糖素肽的氨基酸29连接的SEQ ID NO：20(GPSSGAPPPS)、SEQ IDNO：21(KRNRNNIA)或SEQ ID NO：22(KRNR)的氨基酸序列；和3)一种SEQ ID NO：11或SEQ ID NO：13或SEQ ID NO：33的PEG化胰高血糖素肽，其进一步包括与胰高血糖素肽的氨基酸29连接的SEQID NO：20(GPSSGAPPPS)、SEQ ID NO：21(KRNRNNIA)或SEQ IDNO：22(KRNR)的氨基酸序列，其中与第16、17、21或24位共价结合的PEG链具有约500到约40,000道尔顿的分子量。在一个实施方案中，提供配备用于给患者施用胰高血糖素组合物的装置的试剂盒，所述装置例如为注射针，笔型装置，喷射注射器或其他无针注射器。可选择地或此外，所述试剂盒可以包括一种或更多种各式各样的容器，例如，小瓶、管、瓶子、单室或多室预填充注射器、药筒、灌流泵(外部的或可移植的)、喷射注射器、预填充笔型装置等等，任选的包含胰高血糖素肽。优选的，所述试剂盒还包括使用说明书。根据一个实施方案，所述试剂盒的装置是气雾剂分配装置，其中组合物被预包装到气雾剂装置内。在另一个实施方案中，所述试剂盒包括注射器和针头，在一个实施方案中，胰高血糖素组合物被预包装到注射器内。
可以通过标准合成方法，重组DNA技术，或制备肽和融合蛋白的任何其他方法制备本发明的化合物。尽管通过标准重组DNA技术不能表达某些非天然的氨基酸，用于它们的制备技术是本领域已知的。除了适当情况下的标准肽化学反应外，可以通过标准有机化学反应来合成包括非肽部分的本发明的化合物。
实施例
常规的合成方案：
在改进型Applied Biosystem 430A肽合成仪上，从0.2mmole BocThr(OBzl)Pam树脂起始，利用HBTU-活化的″Fast Boc″单一偶联合成胰高血糖素类似物。Boc氨基酸和HBTU获自Midwest Biotech(Fishers，IN)。使用的侧链保护基团是：
Arg(Tos)、Asn(Xan)、Asp(OcHex)、Cys(pMeBzl)、His(Bom)、Lys(2Cl-Z)、Ser(OBzl)、Thr(OBzl)、Tyr(2Br-Z)和Trp(CHO)。N末端His的侧链保护基团是Boc。
利用二甲基甲酰胺中的20％哌啶溶液处理每个完成的肽基树脂，以从色氨酸除去甲酰基。在p-甲酚和二甲硫存在的条件下进行液态氟化氢的裂解。利用HF装置(Penninsula Labs)在冰浴中裂解1小时。在HF蒸发后，将残留物悬浮于乙醚，并过滤固体材料。每种肽被提取入30-70ml含水乙酸，并通过HPLC[Beckman System Gold，0.46x5cmZorbax C8，1ml/min，45C，214nm，A缓冲液＝0.1％TFA，B＝0.1％TFA/90％乙腈，10分钟内从10％到80％B的梯度]分析稀释的整分试样。
在2.2×25cm Kromasil C18柱上通过FPLC进行纯化，同时监测214nm的UV，并收集5分钟的组分。合并同质组分并冻干得到＞95％的产物纯度。利用MALDI-质谱分析确认正确的分子量和纯度。
常规的PEG化方案：(Cys-马来酰亚氨基)
通常，胰高血糖素Cys类似物溶于磷酸盐缓冲盐液(5-10mg/ml)，并添加0.01M乙二胺四乙酸(总体积的10-15％)。添加过量(2倍)的马来酰亚氨基甲氧基PEG试剂(Nektar)，在室温搅拌反应物并通过HPLC监测反应进展。8-24小时后，酸化反应混合物，将其上样于制备型反相柱，利用0.1％TFA/乙腈梯度进行纯化。合并适当组分，冻干得到所需的PEG化类似物。
实施例1
胰高血糖素Cys17(1-29)及类似MonoCys类似物的合成
在60ml反应器中加入0.2mmole Boc Thr(OBzl)Pam树脂(SynChemInc)和下列序列，在改进型Applied Biosystems 430A肽合成仪上利用FastBoc HBTU-活化的单一交联进行反应。
HSQGTFTSDYSKYLDSCRAQDFVQWLMNT(SEQ ID NO：27)使用下列侧链保护基团：Arg(Tos)、Asp(OcHex)、Asn(Xan)、Cys(pMeBzl)、Glu(OcHex)、His(Boc)、Lys(2Cl-Z)、Ser(Bzl)、Thr(Bzl)、Trp(CHO)和Tyr(Br-Z)。利用20％哌啶/二甲基甲酰胺处理完成的肽基树脂以去除Trp甲酰基保护，然后转移到HF反应器并在真空中干燥。利用磁力搅拌棒添加1.0ml p-甲酚和0.5ml二甲硫。将容器与HF装置(Pennisula Labs)连接，在干冰/甲醇浴中冷却，抽空，大约10ml液态氟化氢被压缩入。在冰浴中搅拌反应物1小时，然后在真空中去除HF。残留物悬浮于乙醚；过滤固体，用乙醚洗涤，肽被提取入50ml含水乙酸中。利用裂解提取物的小样进行分析型HPLC[0.46×5cmZorbax C8，1ml/min，45C，214nm，0.1％TFA的A缓冲液，0.1％TFA/90％ACN的B缓冲液，梯度＝10分钟内10％B到80％B]。将剩余的提取物上样于2.2x25cm Kromasil C18制备型反相柱，利用Pharmacia FPLC系统运行乙腈梯度。收集5分钟的组分，同时监测214nm处(2.0A)的UV。A＝0.1％TFA，B＝0.1％TFA/50％乙腈。梯度＝450分钟内30％B到100％B。
将包含最纯产物的组分(48-52)合并冷冻，冻干得到30.1mg。该产物的HPLC分析显示＞90％的纯度，MALDI质谱分析显示3429.7的目标质量。类似地制备胰高血糖素Cys21、胰高血糖素Cys24和胰高血糖素Cys29。
实施例2
胰高血糖素-Cex及其他C末端延伸类似物的合成。
将285mg(0.2mmole)甲氧基二苯甲胺树脂(Midwest Biotech)放入60ml反应器中，加入下列序列，并在改进型Applied Biosystems 430A肽合成仪上利用FastBoc HBTU-活化的单一偶联进行反应。
HSQGTFTSDYSKYLDSRRAQDFVQWLMNTGPSSGAPPPS(SEQ IDNO：28)
使用下列侧链保护基团：Arg(Tos)、Asp(OcHex)、Asn(Xan)、Cys(pMeBzl)、Glu(OcHex)、His(Boc)、Lys(2Cl-Z)、Ser(Bzl)、Thr(Bzl)、Trp(CHO)和Tyr(Br-Z)。利用20％哌啶/二甲基甲酰胺处理完成的肽基树脂以去除Trp甲酰基保护，然后转移到HF反应器并在真空中干燥。利用磁力搅拌棒添加1.0ml p-甲酚和0.5ml二甲硫。将容器与HF装置(Pennisula Labs)连接，在干冰/甲醇浴中冷却，抽空，大约10ml液态氟化氢被压缩入。在冰浴中搅拌反应物1小时，然后在真空中去除HF。残留物悬浮于乙醚；过滤固体，用乙醚洗涤，肽被提取入50ml含水乙酸中。在裂解提取物的整分试样上进行分析型HPLC[0.46×5cmZorbax C8，1ml/min，45C，214nm，0.1％TFA的A缓冲液，0.1％TFA/90％ACN的B缓冲液，梯度＝10分钟内10％B到80％B]。将提取物上样于2.2x25cm Kromasil C18制备型反相柱，利用PharmaciaFPLC系统进行乙腈梯度洗脱。收集5分钟的组分，同时监测214nm处(2.0A)的UV。A＝0.1％TFA，B＝0.1％TFA/50％乙腈。梯度＝450分钟内30％B到100％B。合并组分58-65，冷冻，冻干得到198.1mg。
产物的HPLC分析显示大于95％的纯度。MALDI质谱分析显示存在目标理论质量4316.7，产物为C末端酰胺。从适当加载的PAM树脂起始，类似地制备作为C末端羧酸的泌酸调节肽和泌酸调节肽-KRNR。
实施例3
胰高血糖素Cys17Mal-PEG-5K
将15.1mg胰高血糖素Cys17(1-29)和27.3mg甲氧基聚(乙二醇)马来酰亚氨(平均分子量5000)(mPEG-Mal-5000，Nektar Therapeutics)溶于3.5ml磷酸盐缓冲盐液(PBS)，并添加0.5ml 0.01M乙二胺四乙酸(EDTA)。在室温下搅拌反应物，通过HPLC分析[0.46×5cm Zorbax C8，1ml/min，45C，214nm(0.5A)，A＝0.1％TFA，B＝0.1％TFA/90％ACN，梯度＝10分钟内10％B到80％B]监测反应进展。
5小时后，将反应混合物上样2.2×25cm Kromasil C18制备型反相柱上。在Pharmacia FPLC上运行乙腈梯度，同时监测214nm的UV波长，并收集5分钟的组分。A＝0.1％TFA，B＝0.1％TFA/50％乙腈，梯度450分钟内30％B到100％B。合并对应于产物的组分，冷冻，冻干得到25.9mg。
通过HPLC[0.46×5cm Zorbax C8，1ml/min，45C，214nm(0.5A)，A＝0.1％TFA，B＝0.1％TFA/90％ACN，梯度＝10分钟内10％B到80％B]分析该产物，显示大约90％的纯度。MALDI(基质辅助激光解吸电离)质谱分析显示8700到9500的宽质量范围(典型PEG衍生物)。这显示起始胰高血糖素肽(3429)大约5,000a.m.u.的质量增加。
实施例4
胰高血糖素Cys21Mal-PEG-5K
将21.6mg胰高血糖素Cys21(1-29)和24mg mPEG-MAL-5000(Nektar Therapeutics)溶于3.5ml磷酸盐缓冲盐液(PBS)，并添加0.5ml0.01M乙二胺四乙酸(EDTA)。在室温下搅拌反应物。2小时后，再添加12.7mg mPEG-MAL-5000。8小时后，将反应混合物上样于2.2×25cmVydac C18制备型反相柱，在Pharmacia FPLC上按4ml/min运行乙腈梯度，同时收集5分钟的组分。A＝0.1％TFA，B＝0.1％TFA/50％ACN。梯度＝450分钟内20％B到80％B。
合并对应于产物出现的组分，冷冻，冻干得到34mg。通过分析型HPLC[0.46×5cm Zorbax C8，1ml/min，45C，214nm(0.5A)，A＝0.1％TFA，B＝0.1％TFA/90％ACN，梯度＝10分钟内10％B到80％B]对产物的分析显示不同于起始胰高血糖素肽的均质产物。MALDI(基质辅助激光解吸电离)质谱分析显示8700到9700的宽质量范围(典型PEG类似物)。这显示起始胰高血糖素肽(3470)大约5,000a.m.u.的质量增加。
实施例5
胰高血糖素Cys24Mal-PEG-5K
一边搅拌一边将20.1mg胰高血糖素C24(1-29)和39.5mgmPEG-Mal-5000(Nektar Therapeutics)溶于3.5ml PBS，并添加0.5ml0.01M EDTA。室温下搅拌反应物7小时，然后再添加40mgmPEG-Mal-5000。大约15小时后，将反应混合物上样于2.2×25cm VydacC18制备型反相柱，利用Pharmacia FPLC运行乙腈梯度。收集5分钟的组分，同时监测214nm处(2.0A)的UV。A缓冲液＝0.1％TFA，B缓冲液＝0.1％TFA/50％ACN，梯度＝450分钟内30％B到100％B。合并对应于产物的组分，冷冻，冻干得到45.8mg。MALDI质谱分析显示最大9175.2的典型PEG宽信号，其比胰高血糖素C24(3457.8)大约高5,000a.m.u.。
实施例6
胰高血糖素Cys24Mal-PEG-20K
室温下一边搅拌一边将25.7mg胰高血糖素Cys24(1-29)和40.7mgmPEG-Mal-20K(Nektar Therapeutics)溶于3.5ml PBS，并添加0.5ml0.01M EDTA。6小时后，通过HPLC测定，起始原料与产物的比例大约为60∶40。再添加25.1mg mPEG-Mal-20K，反应物再搅拌16小时。产物比例没有显著提高，然后将反应混合物上样于2.2×25cm KromasilC18制备型反相柱，并在Pharmacia FPLC上利用450分钟内30％B到100％B的梯度进行纯化。A缓冲液＝0.1％TFA，B缓冲液＝0.1％TFA/50％ACN，流速＝4ml/min，收集5分钟的组分，同时监测214nm(2.0A)的UV。合并包含均质产品的组分，冷冻，冻干得到25.7mg。通过分析型HPLC测定的纯度为～90％。MALDI质谱分析显示从23,000到27,000的宽峰，其比起始胰高血糖素C24(3457.8)高大约20,000a.m.u.。
实施例7
胰高血糖素Cys29Mal-PEG-5K
室温下一边搅拌一边将20.0mg胰高血糖素Cys29(1-29)和24.7mgmPEG-Mal-5000(Nektar Therapeutics)溶于3.5ml PBS，并添加0.5ml0.01M EDTA。4小时后，再添加15.6mg mPEG-Mal-5000以驱动反应完成。8小时后，将反应混合物上样于2.2×25cm Vydac C18制备型反相柱，在Pharmacia FPLC系统中运行乙腈梯度。收集5分钟的组分，同时监测214nm处(2.0A)的UV。A＝0.1％TFA，B＝0.1％TFA/50％ACN。将组分75-97合并冷冻，冻干得到40.0mg产物，所述产物不同于从HPLC回收的起始原料(组分58-63)。通过分析型HPLC[0.46×5cm ZorbxC8，1ml/min，45C，214nm(0.5A)，A＝0.1％TFA，B＝0.1％TFA/90％ACN，梯度＝10分钟内10％B到80％B]对产物的分析显示纯度大于95％。MALDI质谱分析显示质量范围为8,000到10,000(最大为9025.3)的PEG组分的存在，其比起始原料(3484.8)高5,540a.m.u.。
实施例8
胰高血糖素Cys24(2-丁内酯)
向24.7mg胰高血糖素Cys24(1-29)中添加4ml 0.05M碳酸氢铵/50％乙腈和5.5ul 2-溴-4-羟丁酸-γ-内酯溶液(100ul溶于900ul乙腈)。室温下搅拌3小时后，向反应混合物中再添加105ul内酯溶液，再搅拌15小时。用10％含水乙酸将反应混合物稀释到10ml，将其上样于2.2×25cm Kromasil C18制备型反相柱。在Pharmacia FPLC上运行乙腈梯度(450分钟内20％B到80％B)，收集5分钟的组分并监测214nm(2.0A)的UV。流速＝4ml/min，A＝0.1％TFA，B＝0.1％TFA/50％ACN。将组分74-77合并冷冻，冻干得到7.5mg。HPLC分析显示纯度为95％，MALDI质谱分析显示3540.7的质量或超过起始原料84个质量单位。该结果符合添加单个丁内酯部分。
Figure A20088000167300331
实施例9
胰高血糖素Cys24(S-羧甲基)
将18.1mg胰高血糖素Cys24(1-29)溶于9.4ml 0.1M磷酸钠缓冲液(pH＝9.2)，并添加0.6ml溴乙酸溶液(1.3mg/ml，溶于乙腈)。在室温下搅拌反应物，通过分析型HPLC追踪反应进展。1小时后再添加0.1ml溴乙酸溶液。再搅拌反应物60分钟。然后用含水乙酸酸化，上样于2.2×25cm Kromasil C18制备型反相柱进行纯化。在Pharmacia FPLC(流速＝4ml/分钟)上运行乙腈梯度，收集5分钟的组分并监测214nm(2.0A)的UV。A＝0.1％TFA，B＝0.1％TFA/50％ACN。将组分26-29合并冷冻，冻干得到数毫克产物。分析型HPLC显示90％的纯度，MALDI质谱分析确认了预期产物3515的质量。
Figure A20088000167300341
实施例10
胰高血糖素Cys24马来酰亚氨基，PEG-3.4K-二聚体
将16mg胰高血糖素Cys24和1.02mg Mal-PEG-Mal-3400，聚(乙二醇)-双-马来酰亚胺(平均分子量3400)，(Nektar Therpeutics)溶于3.5磷酸盐缓冲盐液和0.5ml 0.01M EDTA，并在室温下搅拌反应物。16小时后，再添加16mg胰高血糖素Cys24，继续搅拌。大约40小时后，将反应混合物上样于Pharmcia PepRPC 16/10柱，在Pharmacia FPLC上运行乙腈梯度，收集2分钟的组分，监测214nm(2.0A)的UV。流速＝2ml/min，A＝0.1％TFA，B＝0.1％TFA/50％ACN。将组分69-74合并冷冻，冻干得到10.4mg。分析型HPLC显示90％的纯度，MALDI质谱分析显示9500-11,000范围的组分，这与预期的二聚体一致。
Figure A20088000167300342
实施例11
胰高血糖素溶解度分析：
在0.01N HCl中制备胰高血糖素(或类似物)溶液(1mg/ml或3mg/ml)。用0.01N HCl将100ul母液稀释到1ml，测定UV吸光度(276nm)。利用200-250ul 0.1M Na2HPO4(pH9.2)将剩余母液的pH调节到pH7。将溶液在4℃静置过夜，然后离心。然后用0.01N HCl将100ul上清稀释到1ml，测定UV吸光度(一式两份)。
针对体积增加补偿初始吸光度读数，使用下列算法确定溶解度百分比：
Figure A20088000167300351
结果显示于表1，其中胰高血糖素-Cex代表野生型胰高血糖素(SEQID NO：1)加上在羧基末端添加SEQ ID NO：20，胰高血糖素-Cex R12代表SEQ ID NO：1，其中第12位的Lys被Arg取代，并且羧基末端添加SEQ ID NO：20的肽。
表1胰高血糖素类似物的溶解度数据
类似物                        可溶百分比
胰高血糖素                    16
胰高血糖素-Cex，R12           104
胰高血糖素-Cex                87
泌酸调节肽                    104
胰高血糖素，Cys17PEG5K        94
胰高血糖素，Cys21PEG5K        105
胰高血糖素，Cys24PEG5K        133
利用用于表1所列化合物的相同分析法研究胰高血糖素激动剂类似物，D28，E29，E30，E15D28，D28E30，D28E29，的溶解度。数据(显示于图3&4)显示，在5.5和7.0的pH值条件下，D28、E29、E30、E15D28、D28E30、D28E29的溶解性高于天然胰高血糖素。图3的数据代表25℃60小时后测得的溶解度，而图4的数据代表在25℃24小时，然后在4℃24小时后测得的溶解度。图5代表涉及胰高血糖素类似物D28、D28E30和E15D28的最大溶解度的数据。
实施例12
胰高血糖素受体结合分析
在竞争结合分析法中利用闪烁亲近分析技术测量肽与胰高血糖素受体的亲和力。在96孔白色/透明底板(Corning Inc.，Acton，MA)中混合肽的系列3倍稀释液(在闪烁亲近分析缓冲液(0.05M Tris-HCl，pH7.5，0.15M NaCl，0.1％w/v牛血清白蛋白)中制备)与0.05nM(3-[125I]-碘代酪氨酰)Tyr10胰高血糖素(Amersham Biosciences，Piscataway，NJ)，1-6微克每孔，从过表达人胰高血糖素受体的细胞制备的质膜片段，以及1mg/孔用聚乙烯亚胺处理的小麦胚凝集素A型闪烁亲近分析珠子(Amersham Biosciences，Piscataway，NJ)。在旋转振荡器上800rpm振摇5分钟后，将板在室温下温育12小时，然后在MicroBeta1450液体闪烁计数器(Perkin-Elmer，Wellesley，MA)上读数。在含“冷的”天然配体(其浓度是试验样品中最高浓度的4倍)的孔中测量非特异性结合(NSB)放射性，在没有竞争物的孔中检测总结合放射性。如下计算特异性结合百分比：特异性结合％＝((结合-NSB)/(总结合-NSB))×100。利用Origin软件(OriginLab，Northampton，MA)测定IC50值。
实施例13
功能性分析-cAMP合成
在基于萤火虫萤光素酶的报告分析法中测量胰高血糖素类似物诱导cAMP的能力。通过在添加了0.25％牛生长血清(HyClone，Logan，UT)的DMEM(Invitrogen，Carlsbad，CA)中培养16小时，将共转染胰高血糖素-或GLP-1受体及与cAMP应答元件连接的萤光素酶基因的HEK293细胞去血清，然后与胰高血糖素、GLP-1或新的胰高血糖素类似物的系列稀释物在96孔聚-D-赖氨酸-包被的″Biocoat″板(BDBiosciences，San Jose，CA)中37℃5％CO2条件下温育5小时。温育结束后在每孔中添加100微升LucLite发光底物试剂(Perkin-Elmer，Wellesley，MA)。将所述板轻轻振摇，在暗处温育10分钟，在MicroBeta-1450液体闪烁计数器(Perkin-Elmer，Wellesley，MA)上测量光输出。利用Origin软件(OriginLab，Northampton，MA)计算有效的50％浓度。结果显示于表2和3。
表2
具有C末端延伸的胰高血糖素类似物的cAMP诱导
Figure A20088000167300371
*-实验次数
表3
PEG化的胰高血糖素类似物的cAMP诱导
Figure A20088000167300381
*-实验次数
其他胰高血糖素类似物的数据显示于图6-9和表4。
表4
在过表达胰高血糖素受体的细胞中观察到的EC50s(nM)
                    试验1    试验2    试验3    试验4
胰高血糖素标准品    0.12     0.04     0.05     0.11
K29                 0.35                       0.22
K30                 0.22     0.06
K29，K30            0.89
K30，K31                     0.12
D28                          0.05              0.17
E28                                   0.14
E29                          0.05     0.04
E30                          0.04
D28，E29                              0.03
D28，E30                              0.05
D28，E15                              0.15
实施例14
胰高血糖素Cys-马来酰亚氨基PEG类似物的稳定性分析
将各种胰高血糖素类似物溶于水或PBS，进行初始HPLC分析。在调节pH(4、5、6、7)后，将样品在37℃温育特定时间，通过HPLC再次分析以确定肽的完整性。测定感兴趣的特定肽的浓度，并计算相对于初始分析的剩余完整百分比。胰高血糖素Cys21-马来酰亚氨基PEG5K的结果显示于图1和2。
实施例15
施用胰高血糖素类似物后小猎犬中血清葡萄糖浓度的变化
使用8-12kg、8-16月龄和良好健康状态的犬/小猎犬(beagle dogs)测定胰高血糖素作用的药代动力学和药效学。每只动物禁食过夜，在每次给药后下列时间点取血：给药后0小时(给药前)、5、10、20、30、45、60、90、120、240分钟。每个剂量组使用6只动物，每个时间点采集大约1-2ml全血。将约1.0ml全血添加到包含足够体积的Trasylol(抑酶肽)的K2EDTA管中，得到至少500KIU/mL的全血。在冷冻离心机约1,500-3,000×g离心样品10-15分钟后收集大约500uL血浆。将样品转移到塑料小瓶，冻存于-70℃或更低。将血液样品放入空管，在室温静置15-20分钟，然后在冷冻离心机中1,500-3,000×g离心10-15分钟，将剩余的1.0mL全血转变为血清。将样品转移到塑料小瓶，冻存于-70℃或更低。将胰高血糖素和类似物按照0.1667mg/ml的浓度溶于0.01N HCl，并按照0.03ml/kg给动物施用。
给动物肌内施用0.005mg/kg剂量的以下物质：胰高血糖素，包含胰高血糖素以及与胰高血糖素羧基末端连接的SEQ ID NO：31的序列的胰高血糖素类似物(胰高血糖素-CEX)，或包含在氨基酸28的天冬氨酸取代的胰高血糖素类似物(胰高血糖素-Asp28)SEQ ID NO：11。所获数据显示于图10。
序列表
<110>DiMarchi，Richard
     DiMarchi，Maria
     Chabenne，Joe
<120>在生理性PH缓冲液中显示增强的溶解性的胰高血糖素类似物
<130>29920-201206
<160>38
<170>PatentIn version 3.3
<210>1
<211>29
<212>PRT
<213>智人
<400>1
His Ser Gln Gly Thr Phe Thr Ser Asp Tyr Ser Lys Tyr Leu Asp Ser
1               5                   10                  15
Arg Arg Ala Gln Asp Phe Val Gln Trp Leu Met Asn Thr
            20                  25
<210>2
<211>29
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>胰高血糖素类似物
<220>
<221>MISC_FEATURE
<222>(16)..(16)
<223>Xaa是Ser，Cys，Orn，高半胱氨酸或乙酰基苯丙氨酸
<220>
<221>MISC_FEATURE
<222>(27)..(27)
<223>Xaa是Met，Leu或Nle
<400>2
His Ser Gln Gly Thr Phe Thr Ser Asp Tyr Ser Lys Tyr Leu Asp Xaa
1               5                   10                  15
Arg Arg Ala Gln Asp Phe Val Gln Trp Leu Xaa Asp Thr
            20                  25
<210>3
<211>29
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>胰高血糖素类似物
<220>
<221>MISC_FEATURE
<222>(17)..(17)
<223>Xaa是Arg，Cys，Orn，高半胱氨酸或乙酰基苯丙氨酸
<220>
<221>MISC_FEATURE
<222>(27)..(27)
<223>Xaa是Met，Leu或Nle
<400>3
His Ser Gln Gly Thr Phe Thr Ser Asp Tyr Ser Lys Tyr Leu Asp Ser
1               5                   10                  15
Xaa Arg Ala Gln Asp Phe Val Gln Trp Leu Xaa Asp Thr
            20                  25
<210>4
<211>29
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>胰高血糖素类似物
<220>
<221>MISC_FEATURE
<222>(21)..(21)
<223>Xaa是Asp，Cys，Orn，高半胱氨酸或乙酰基苯丙氨酸
<220>
<221>MISC_FEATURE
<222>(27)..(27)
<223>Xaa是Met，Leu或Nle
<400>4
His Ser Gln Gly Thr Phe Thr Ser Asp Tyr Ser Lys Tyr Leu Asp Ser
1               5                   10                  15
Arg Arg Ala Gln Xaa Phe Val Gln Trp Leu Xaa Asp Thr
            20                  25
<210>5
<211>29
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>胰高血糖素类似物
<220>
<221>MISC_FEATURE
<222>(24)..(24)
<223>Xaa是Gln，Cys，Orn，高半胱氨酸或乙酰基苯丙氨酸
<220>
<221>MISC_FEATURE
<222>(27)..(27)
<223>Xaa是Met，Leu或Nle
<400>5
His Ser Gln Gly Thr Phe Thr Ser Asp Tyr Ser Lys Tyr Leu Asp Ser
1               5                   10                  15
Arg Arg Ala Gln Asp Phe Val Xaa Trp Leu Xaa Asp Thr
            20                  25
<210>6
<211>29
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>胰高血糖素类似物
<220>
<221>MISC_FEATURE
<222>(21)..(21)
<223>Xaa是Asp，Cys，Orn，高半胱氨酸或乙酰基苯丙氨酸
<220>
<221>MISC_FEATURE
<222>(24)..(24)
<223>Xaa是Gln，Cys，Orn，高半胱氨酸或乙酰基苯丙氨酸
<220>
<221>MISC_FEATURE
<222>(27)..(27)
<223>Xaa是Met，Leu或Nle
<400>6
His Ser Gln Gly Thr Phe Thr Ser Asp Tyr Ser Lys Tyr Leu Asp Ser
1               5                   10                  15
Arg Arg Ala Gln Xaa Phe Val Xaa Trp Leu Xaa Asp Thr
            20                  25
<210>7
<211>29
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>胰高血糖素类似物
<220>
<221>MISC_FEATURE
<222>(27)..(27)
<223>Xaa是Met，Leu或Nle
<220>
<221>MISC_FEATURE
<222>(28)..(28)
<223>Xaa是Lys，Arg，His，Asp，Glu，半胱磺酸或高半胱磺酸
<220>
<221>MISC_FEATURE
<222>(29)..(29)
<223>Xaa是Thr，Lys，Arg，His，Asp，Glu，半胱磺酸或高半胱磺酸
<400>7
His Ser Gln Gly Thr Phe Thr Ser Asp Tyr Ser Lys Tyr Leu Asp Ser
1               5                   10                  15
Arg Arg Ala Gln Asp Phe Val Gln Trp Leu Xaa Xaa Xaa
            20                  25
<210>8
<211>29
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>胰高血糖素类似物
<220>
<221>MISC_FEATURE
<222>(27)..(27)
<223>Xaa是Met，Leu或Nle
<220>
<221>MISC_FEATURE
<222>(28)..(28)
<223>Xaa是Asp或Glu
<220>
<221>MISC_FEATURE
<222>(29)..(29)
<223>Xaa是Thr，Asp或Glu
<400>8
His Ser Gln Gly Thr Phe Thr Ser Asp Tyr Ser Lys Tyr Leu Asp Ser
1               5                   10                  15
Arg Arg Ala Gln Asp Phe Val Gln Trp Leu Xaa Xaa Xaa
            20                  25
<210>9
<211>29
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>胰高血糖素类似物
<220>
<221>MISC_FEATURE
<222>(27)..(27)
<223>Xaa是Met，Leu或Nle
<220>
<221>MISC_FEATURE
<222>(29)..(29)
<223>Xaa是Asp或Glu
<400>9
His Ser Gln Gly Thr Phe Thr Ser Asp Tyr Ser Lys Tyr Leu Asp Ser
1               5                   10                  15
Arg Arg Ala Gln Asp Phe Val Gln Trp Leu Xaa Asn Xaa
            20                  25
<210>10
<211>29
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>胰高血糖素类似物
<220>
<221>MISC_FEATURE
<222>(27)..(27)
<223>Xaa是Met，Leu或Nle
<400>10
His Ser Gln Gly Thr Phe Thr Ser Asp Tyr Ser Lys Tyr Leu Asp Ser
1               5                   10                  15
Arg Arg Ala Gln Asp Phe Val Gln Trp Leu Xaa Asp Thr
            20                  25
<210>11
<211>29
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>胰高血糖素类似物
<400>11
His Ser Gln Gly Thr Phe Thr Ser Asp Tyr Ser Lys Tyr Leu Asp Ser
1               5                   10                  15
Arg Arg Ala Gln Asp Phe Val Gln Trp Leu Met Asp Thr
            20                  25
<210>12
<211>29
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>胰高血糖素类似物
<220>
<221>MISC_FEATURE
<222>(29)..(29)
<223>Xaa是Lys，Arg或His
<400>12
His Ser Gln Gly Thr Phe Thr Ser Asp Tyr Ser Lys Tyr Leu Asp Ser
1               5                   10                  15
Arg Arg Ala Gln Asp Phe Val Gln Trp Leu Met Asn Xaa
            20                  25
<210>13
<211>29
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>胰高血糖素类似物
<400>13
His Ser Gln Gly Thr Phe Thr Ser Asp Tyr Ser Lys Tyr Leu Glu Ser
1               5                   10                  15
Arg Arg Ala Gln Asp Phe Val Gln Trp Leu Met Asp Thr
            20                  25
<210>14
<211>29
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>胰高血糖素类似物
<220>
<221>MOD_RES
<222>(16)..(16)
<223>peg化
<220>
<221>MISC_FEATURE
<222>(27)..(27)
<223>Xaa是Met，Leu或Nle
<400>14
His Ser Gln Gly Thr Phe Thr Ser Asp Tyr Ser Lys Tyr Leu Asp Cys
1               5                   10                  15
Arg Arg Ala Gln Asp Phe Val Gln Trp Leu Xaa Asp Thr
            20                  25
<210>15
<211>29
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>胰高血糖素类似物
<220>
<221>MOD_RES
<222>(17)..(17)
<223>peg化
<220>
<221>MISC_FEATURE
<222>(27)..(27)
<223>Xaa是Met，Leu或Nle
<400>15
His Ser Gln Gly Thr Phe Thr Ser Asp Tyr Ser Lys Tyr Leu Asp Ser
1               5                   10                  15
Cys Arg Ala Gln Asp Phe Val Gln Trp Leu Xaa Asp Thr
            20                  25
<210>16
<211>29
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>胰高血糖素类似物
<220>
<221>MOD_RES
<222>(21)..(21)
<223>peg化
<220>
<221>MISC_FEATURE
<222>(27)..(27)
<223>第27位的Xaa＝Met，Leu或Nle
<400>16
His Ser Gln Gly Thr Phe Thr Ser Asp Tyr Ser Lys Tyr Leu Asp Ser
1               5                   10                  15
Arg Arg Ala Gln Cys Phe Val Gln Trp Leu Xaa Asp Thr
            20                  25
<210>17
<211>29
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>胰高血糖素类似物
<220>
<221>MOD_RES
<222>(24)..(24)
<223>peg化
<220>
<221>MISC_FEATURE
<222>(27)..(27)
<223>第27位的Xaa＝Met，Leu或Nle
<400>17
His Ser Gln Gly Thr Phe Thr Ser Asp Tyr Ser Lys Tyr Leu Asp Ser
1               5                   10                  15
Arg Arg Ala Gln Asp Phe Val Cys Trp Leu Xaa Asp Thr
            20                  25
<210>18
<211>29
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>胰高血糖素类似物
<220>
<221>MOD_RES
<222>(21)..(21)
<223>peg化
<220>
<221>MISC_FEATURE
<222>(27)..(27)
<223>Xaa是Met，Leu或Nle
<400>18
His Ser Gln Gly Thr Phe Thr Ser Asp Tyr Ser Arg Tyr Leu Asp Ser
1               5                   10                  15
Arg Arg Ala Gln Lys Phe Val Gln Trp Leu Xaa Asp Thr
            20                  25
<210>19
<211>29
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>胰高血糖素类似物
<220>
<221>MOD_RES
<222>(24)..(24)
<223>peg化
<220>
<221>MISC_FEATURE
<222>(27)..(27)
<223>Xaa是Met，Leu或Nle
<400>19
His Ser Gln Gly Thr Phe Thr Ser Asp Tyr Ser Arg Tyr Leu Asp Ser
1               5                   10                  15
Arg Arg Ala Gln Asp Phe Val Lys Trp Leu Xaa Asp Thr
            20                  25
<210>20
<211>10
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>代表毒蜥外泌肽-4羧基末端10个氨基酸的肽片段
<400>20
Gly Pro Ser Ser Gly Ala Pro Pro Pro Ser
1               5                   10
<210>21
<211>8
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>代表泌酸调节肽羧基末端8个氨基酸的肽片段
<400>21
Lys Arg Asn Arg Asn Asn Ile Ala
1               5
<210>22
<211>4
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>代表SEQ ID NO：21的泌酸调节肽羧基末端的氨基4个氨基酸的肽片段
<400>22
Lys Arg Asn Arg
1
<210>23
<211>10
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>代表毒蜥外泌肽-4羧基末端10个氨基酸的肽片段
<220>
<221>MOD_RES
<222>(10)..(10)
<223>酰胺化
<400>23
Gly Pro Ser Ser Gly Ala Pro Pro Pro Ser
1               5                   10
<210>24
<211>39
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>胰高血糖素类似物
<400>24
His Ser Gln Gly Thr Phe Thr Ser Asp Tyr Ser Lys Tyr Leu Asp Ser
1               5                   10                  15
Arg Arg Ala Gln Asp Phe Val Gln Trp Leu Met Asp Thr Gly Pro Ser
            20                  25                  30
Ser Gly Ala Pro Pro Pro Ser
        35
<210>25
<211>37
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>胰高血糖素类似物
<400>25
His Ser Gln Gly Thr Phe Thr Ser Asp Tyr Ser Lys Tyr Leu Asp Ser
1               5                   10                  15
Arg Arg Ala Gln Asp Phe Val Gln Trp Leu Met Asp Thr Lys Arg Asn
            20                  25                  30
Arg Asn Asn Ile Ala
        35
<210>26
<211>33
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>胰高血糖素类似物
<400>26
His Ser Gln Gly Thr Phe Thr Ser Asp Tyr Ser Lys Tyr Leu Asp Ser
1               5                   10                  15
Arg Arg Ala Gln Asp Phe Val Gln Trp Leu Met Asp Thr Lys Arg Asn
            20                  25                  30
Arg
<210>27
<211>29
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>胰高血糖素类似物
<400>27
His Ser Gln Gly Thr Phe Thr Ser Asp Tyr Ser Lys Tyr Leu Asp Ser
1               5                   10                  15
Cys Arg Ala Gln Asp Phe Val Gln Trp Leu Met Asn Thr
            20                  25
<210>28
<211>39
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>胰高血糖素类似物
<400>28
His Ser Gln Gly Thr Phe Thr Ser Asp Tyr Ser Lys Tyr Leu Asp Ser
1               5                   10                  15
Arg Arg Ala Gln Asp Phe Val Gln Trp Leu Met Asn Thr Gly Pro Ser
            20                  25                  30
Ser Gly Ala Pro Pro Pro Ser
        35
<210>29
<211>29
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>胰高血糖素类似物
<220>
<221>MOD_RES
<222>(24)..(24)
<223>2-丁内酯通过cys的巯基结合
<400>29
His Ser Gln Gly Thr Phe Thr Ser Asp Tyr Ser Lys Tyr Leu Asp Ser
1               5                   10                  15
Arg Arg Ala Gln Asp Phe Val Gln Trp Leu Met Asn Thr
            20                  25
<210>30
<211>29
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>胰高血糖素类似物
<220>
<221>MOD_RES
<222>(24)..(24)
<223>羧甲基通过cys的巯基结合
<400>30
His Ser Gln Gly Thr Phe Thr Ser Asp Tyr Ser Lys Tyr Leu Asp Ser
1               5                   10                  15
Arg Arg Ala Gln Asp Phe Val Gln Trp Leu Met Asn Thr
            20                  25
<210>31
<211>39
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>胰高血糖素类似物
<400>31
His Ser Gln Gly Thr Phe Thr Ser Asp Tyr Ser Lys Tyr Leu Asp Ser
1               5                   10                  15
Arg Arg Ala Gln Asp Phe Val Gln Trp Leu Met Asn Thr Gly Pro Ser
            20                  25                  30
Ser Gly Ala Pro Pro Pro Ser
        35
<210>32
<211>30
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>胰高血糖素类似物
<220>
<221>MISC_FEATURE
<222>(30)..(30)
<223>Xaa是Asp，Glu，Lys，Arg或His
<400>32
His Ser Gln Gly Thr Phe Thr Ser Asp Tyr Ser Lys Tyr Leu Asp Ser
1               5                   10                  15
Arg Arg Ala Gln Asp Phe Val Gln Trp Leu Met Asp Thr Xaa
            20                  25                  30
<210>33
<211>29
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>胰高血糖素类似物
<220>
<221>MISC_FEATURE
<222>(15)..(15)
<223>Xaa是Asp，Glu，半胱磺酸，高谷氨酸或高半胱磺酸
<220>
<221>MISC_FEATURE
<222>(27)..(27)
<223>Xaa是Met，Leu或Nle
<220>
<221>MISC_FEATURE
<222>(28)..(28)
<223>Xaa是Asn，Lys，Arg，His，Asp或Glu
<220>
<221>MISC_FEATURE
<222>(29)..(29)
<223>Xaa是Thr，Lys，Arg，His，Asp或Glu
<400>33
His Ser Gln Gly Thr Phe Thr Ser Asp Tyr Ser Lys Tyr Leu Xaa Ser
1               5                   10                  15
Arg Arg Ala Gln Asp Phe Val Gln Trp Leu Xaa Xaa Xaa
            20                  25
<210>34
<211>29
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>胰高血糖素类似物
<220>
<221>MISC_FEATURE
<222>(15)..(15)
<223>Xaa是Asp，Glu，半胱磺酸，高谷氨酸或高半胱磺酸
<220>
<221>MISC_FEATURE
<222>(27)..(27)
<223>Xaa是Met，Leu或Nle
<220>
<221>MISC_FEATURE
<222>(28)..(28)
<223>Xaa是Asn或酸性氨基酸
<220>
<221>MISC_FEATURE
<222>(29)..(29)
<223>Xaa是Thr或酸性氨基酸
<400>34
His Ser Gln Gly Thr Phe Thr Ser Asp Tyr Ser Lys Tyr Leu Xaa Ser
1               5                   10                  15
Arg Arg Ala Gln Asp Phe Val Gln Trp Leu Xaa Xaa Xaa
            20                  25
<210>35
<211>39
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>胰高血糖素类似物
<400>35
His Ser Gln Gly Thr Phe Thr Ser Asp Tyr Ser Lys Tyr Leu Asp Ser
1               5                   10                  15
Arg Arg Ala Gln Asp Phe Val Gln Trp Leu Met Glu Thr Gly Pro Ser
            20                  25                  30
Ser Gly Ala Pro Pro Pro Ser
        35
<210>36
<211>37
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>胰高血糖素类似物
<400>36
His Ser Gln Gly Thr Phe Thr Ser Asp Tyr Ser Lys Tyr Leu Asp Ser
1               5                   10                  15
Arg Arg Ala Gln Asp Phe Val Gln Trp Leu Met Glu Thr Lys Arg Asn
            20                  25                  30
Arg Asn Asn Ile Ala
        35
<210>37
<211>33
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>胰高血糖素类似物
<400>37
His Ser Gln Gly Thr Phe Thr Ser Asp Tyr Ser Lys Tyr Leu Asp Ser
1               5                   10                  15
Arg Arg Ala Gln Asp Phe Val Gln Trp Leu Met Glu Thr Lys Arg Asn
            20                  25                  30
Arg
<210>38
<211>29
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>胰高血糖素类似物
<400>38
His Ser Gln Gly Thr Phe Thr Ser Asp Tyr Ser Lys Tyr Leu Asp Ser
1               5                   10                  15
Arg Arg Ala Gln Asp Phe Val Gln Trp Leu Met Glu Thr
            20                  25

Claims (37)

1.一种包含SEQ ID NO：33的序列或SEQ ID NO：33的类似物的胰高血糖素肽，其中所述类似物与SEQ ID NO：33的不同之处在于1到3个氨基酸取代，所述氨基酸取代位于选自所述类似物第1、2、5、7、10、11、12、13、14、16、17、18、19、20、21和24位的一个或更多个位置，条件是所述胰高血糖素肽包括第28或29位与SEQ ID NO：1相应位置发现的氨基酸不同的氨基酸，或在该肽的羧基末端添加有附加酸性氨基酸。
2.权利要求1的胰高血糖素肽，其中所述胰高血糖素肽包含SEQID NO：34的序列。
3.权利要求1的胰高血糖素肽，其中所述肽包含SEQ ID NO：10的序列。
4.权利要求1的胰高血糖素肽，其中所述胰高血糖素肽包括SEQID NO：34的类似物，其中SEQ ID NO：34的肽的第2位氨基酸不是丝氨酸。
5.权利要求4的胰高血糖素肽，其中所述肽的第2位是选自d-丝氨酸、丙氨酸、甘氨酸、n-甲基丝氨酸和氨基异丁酸的氨基酸。
6.权利要求1的胰高血糖素肽，其中所述胰高血糖素肽包括SEQID NO：34的类似物，其中SEQ ID NO：34的肽的第1位氨基酸选自d-组氨酸，脱氨组氨酸，羟基组氨酸，乙酰基组氨酸和高组氨酸。
7.权利要求1的胰高血糖素肽，其进一步包括与胰高血糖素肽第16、17、21或24位共价结合的亲水部分。
8.权利要求7的胰高血糖素肽，其中所述亲水部分是聚乙二醇。
9.权利要求8的胰高血糖素肽，其中所述聚乙二醇链具有选自约1,000到约5,000道尔顿的分子量。
10.权利要求8的胰高血糖素肽，其中所述聚乙二醇链具有至少约20,000道尔顿的分子量。
11.权利要求1的胰高血糖素肽，其中所述胰高血糖素肽进一步包括选自SEQ ID NO：20、SEQ ID NO：21和SEQ ID NO：22的序列，所述序列与所述胰高血糖素肽的羧基末端结合。
12.一种包括SEQ ID NO：7的序列或其胰高血糖素激动剂类似物的纯化胰高血糖素肽。
13.权利要求12的胰高血糖素肽，其中所述肽包含选自SEQ IDNO：8、SEQ ID NO：10、SEQ ID NO：11和SEQ ID NO：38的序列。
14.权利要求13的胰高血糖素肽，其进一步包括添加到胰高血糖素肽的羧基末端的附加氨基酸，所述附加氨基酸选自Asp和Glu。
15.权利要求12的胰高血糖素肽，其进一步包括与选自16、17、21和24位的氨基酸残基共价结合的亲水部分，及所述胰高血糖素肽的药学上可接受的盐。
16.权利要求15的胰高血糖素肽，其中所述亲水部分是聚乙二醇。
17.权利要求16的胰高血糖素肽，其中所述聚乙二醇链具有选自约1,000到约5,000道尔顿的分子量。
18.权利要求16的胰高血糖素肽，其中所述聚乙二醇链具有至少约20,000道尔顿的分子量。
19.权利要求12的胰高血糖素肽，其中所述胰高血糖素肽包含SEQ ID NO：11或SEQ ID NO：38的序列。
20.权利要求19的胰高血糖素肽，其进一步包括与所述胰高血糖素肽的氨基酸29结合的延伸肽，所述氨基酸序列选自SEQ ID NO：20、SEQ ID NO：21和SEQ ID NO：22。
21.一种包含SEQ ID NO：33的序列的纯化胰高血糖素肽，条件是当第28位的氨基酸是天门冬酰胺并且第29位的氨基酸是苏氨酸时，所述肽进一步包括添加到胰高血糖素肽c末端的1到2个氨基酸，所述氨基酸独立的选自Lys、Arg、His、Asp或Glu。
22.权利要求21的胰高血糖素肽，其中所述胰高血糖素肽包含选自SEQ ID NO：9、SEQ ID NO：12、SEQ ID NO：13和SEQ ID NO：32的序列。
23.权利要求22的胰高血糖素肽，其中所述肽进一步包括添加到胰高血糖素肽c末端的1到2个氨基酸，所述氨基酸独立的选自Lys、Arg、His、Asp或Glu。
24.权利要求21的胰高血糖素肽，其进一步包括与所述胰高血糖素肽的氨基酸29结合的延伸肽，所述氨基酸序列选自SEQ ID NO：20、SEQ ID NO：21和SEQ ID NO：22。
25.权利要求21的胰高血糖素肽，其进一步包括与选自16、17、21和24位的氨基酸残基共价结合的聚乙二醇链，及所述胰高血糖素肽的药学上可接受的盐。
26.一种包括彼此通过接头结合的两个胰高血糖素肽的同型二聚体，其中所述胰高血糖素肽的每一个包含SEQ ID NO：11的序列。
27.权利要求26的同型二聚体，其中所述接头选自双功能巯基交联剂和双功能胺交联剂。
28.一种包括通过接头与第二胰高血糖素肽结合的第一胰高血糖素肽的二聚体，其中所述第一胰高血糖素肽包括选自SEQ ID NO：1、SEQ ID NO：7、SEQ ID NO：8、SEQ ID NO：9、SEQ ID NO：10和SEQ ID NO：11的肽，并且第二胰高血糖素肽包括SEQ ID NO：33，条件是对于第二胰高血糖素肽来说，当第28位的氨基酸是天门冬酰胺和第29位的氨基酸是苏氨酸时，第二胰高血糖素肽进一步包括添加到第二胰高血糖素肽的羧基末端的1到2个氨基酸，所述氨基酸独立的选自Lys，Arg，His，Asp或Glu，及所述胰高血糖素多肽的药学上可接受的盐。
29.一种药物组合物，其包括如权利要求12的胰高血糖素激动剂或其药学上可接受的盐，及药学上可接受的载体。
30.一种药物组合物，其包括胰高血糖素激动剂或其药学上可接受的盐，及药学上可接受的载体，所述胰高血糖素激动剂包含SEQ IDNO：11或SEQ ID NO：38的序列。
31.一种用于给需要其的患者施用胰高血糖素激动剂的试剂盒，其中所述试剂盒包括权利要求29的药物组合物；和用于将所述组合物给患者施用的装置。
32.权利要求31的试剂盒，其中所述装置是气雾剂分配装置，其中所述组合物被预包装到气雾剂装置内。
33.权利要求31的试剂盒，其中所述装置包括注射器和针头，其中所述组合物被预包装到注射器内。
34.一种利用预配含水组合物治疗低血糖症的方法，所述方法包括施用有效量的权利要求29的药物组合物的步骤。
35.一种引起肠道暂时麻痹的方法，所述方法包括施用有效量的权利要求29的药物组合物。
36.一种减轻重量增加或诱导重量损失的方法，所述方法包括施用有效量的包括胰高血糖素激动剂的组合物，所述胰高血糖素激动剂包括选自SEQ ID NO：8的胰高血糖素肽，其中胰高血糖素肽的氨基酸29与第二肽通过肽键结合，并且所述第二肽包含选自SEQ ID NO：20(GPSSGAPPPS)、SEQ ID NO：21(KRNRNNIA)和SEQ ID NO：22(KRNR)的序列。
37.一种减轻重量增加或诱导重量损失的方法，所述方法包括施用有效量的包括胰高血糖素激动剂的组合物，所述胰高血糖素激动剂包括选自SEQ ID NO：8的胰高血糖素肽。
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