CN102510757A - 在第59位置处具有氨基酸替换的胰岛素样生长因子-1(igf-1)类似物 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及胰岛素样生长因子-1(IGF-1)的新类似物、含有所述类似物的药物组合物和所述类似物用于治疗IGF-1受体介导的病状如身材矮小症、糖尿病治疗、神经变性病治疗和软骨修复的用途。更具体地，本发明涉及IGF-1的新类似物，其具有在第59位置处的氨基酸替换，例如(Asn59)hIGF-1(1-70)-OH(SEQ ID NO：1)，和如本文定义的其他替换。
Description
技术领域
本发明涉及胰岛素样生长因子-1(IGF-1)的新类似物、含有所述类似物的药物组合物和所述类似物用于治疗IGF-1受体介导的病状如身材矮小症、糖尿病治疗、神经变性病治疗和软骨修复的用途。更具体地，本发明涉及IGF-1的新类似物，其具有在第59位置处的氨基酸替换，例如(Asn59)hIGF-1(1-70)-OH，和如本文定义的其他替换。
背景技术
IGF-1是一种具有胰岛素样和促有丝分裂生长的生物学活性的70个氨基酸的多肽激素。这种激素增强多种组织中细胞的生长，所述组织包括骨骼肌系统、肝、肾、肠、神经系统组织、心脏和肺。
野生型IGF-1具有带三个链内二硫键的其中残基对A6和A48、A47和A52、以及A18和A61的侧链各自形成二硫键的以下氨基酸序列(SEQ IDNO：50)：
Gly-Pro-Glu-Thr-Leu-Cys-Gly-Ala-Glu-Leu-Val-Asp-Ala-Leu-Gln-Phe-Val-Cys-
1 5 10 15
Gly-Asp-Arg-Gly-Phe-Tyr-Phe-Asn-Lys-Pro-Thr-Gly-Tyr-Gly-Ser-Ser-Ser-Arg-
20 25 30 35
Arg-Ala-Pro-Gln-Thr-Gly-Ile-Val-Asp-Glu-Cys-Cys-Phe-Arg-Ser-Cys-Asp-Leu-
40 45 50
Arg-Arg-Leu-Glu-Met-Tyr-Cys-Ala-Pro-Leu-Lys-Pro-Ala-Lys-Ser-Ala
55 60 65 70
尽管IGF-1存在于多种身体组织中，不过它通常以其中它与IGF结合蛋白(IGFBP)结合的非活性形式存在。6种相关的IGFBP是已知的，并且已经命名为IGFBP1-IGFBP6。见，例如，Holly和Martin，“胰岛素样生长因子结合蛋白：其纯化、分析和调节作用的方法学综述(Insulin-likeGrowth Factor Binding Proteins：A Review of Methodological Aspects ofTheir Purification，Analysis and Regulation)”，Growth Regul.，4(Suppl1)：20-30(1994)。IGFBPs在IGF-1调节作用中通过对IGF-1作用产生抑制性和/或刺激性效应而发挥重要作用。例如，约90％的循环型IGF-1存在于含有IGFBP-3和酸不稳定亚基的三分子复合物中。此类复合物内部的IGF-1不能与表面受体结合，并且因此是生物学无活性的。存在于三分子复合物内部的IGF-1还比未复合的IGF-1具有明显更长的半寿期。
IGF-1作用的破坏可以导致众多生理性病症，包括神经变性病如运动神经元疾病(即，肌萎缩侧索硬化(ALS))、肌营养不良和多发性硬化、软骨病症如骨关节炎、骨病如骨质疏松症、炎性病症如类风湿性关节炎、器官如心脏、脑或肝脏等的局部缺血性损伤。
如本领域技术人员所熟知，IGF-1的已知和潜在用途是多种多样的。例如，许多研究报道了IGF-1作为潜在治疗剂用于治疗神经变性病的用途。见，例如，Kanje等人，Brain Res.，486：396-398(1989)；Hantai等人，Neurol.Sci.，129：122-126(1995)；Contreras等人，Pharmac.Exp.Therap.，274：1443-1499(1995)；Di Giulio等人，Society for Neuroscience，22：1960(1996)；Di Giulio等人，Society for Neuroscience，23：894(1997)；Hsu等人，Biochem.Mol.Med.，60(2)：142-148(1997)；Gorio等人，Neuroscience，82：1029-1037(1998)。已经在众多神经病状中展示了IGF-1疗法，所述神经病状包括ALS、中风、癫痫、帕金森病、阿尔茨海默病、急性创伤性损伤和与创伤、老化、疾病或损伤有关的其他病症。见，例如，美国专利号5,093,137；5,652,214；5,703,045；国际公开号WO 90/1483和WO 98/07409。
已经在许多出版物中提及IGF-1疗法用于多种其他病状的用途。见，例如，Schalch等人，“Modern Concepts of Insulin-Like Growth Factors，”Spencer编著(Elsevier，New York)，第705-714页(1991)；Clemmons和Underwood，J.Clin.Endocrinol.Metab.，79(1)：4-6(1994)；和Langford等人，Eur.J.Clin.Invest.，23(9)：503-516(1993)(例如，提到胰岛素耐受状态和糖尿病)；以及O’Shea等人，Am.J.Physiol.，264：F917-F922(1993)(例如，提到降低的肾功能)。还见美国专利号7,258,864(提到身材矮小症)；美国专利号5,110,604和5,427,778(例如，提到伤口愈合)；美国专利号5,126,324(例如，提到心脏疾病和生长迟滞)；美国专利号5,368,858(例如，提到软骨缺陷或损害)；美国专利号5,543,441和5,550,188(例如，提到组织增进)；美国专利号5,686,425(例如，提到瘢痕组织、局部肌功能障碍和尿失禁)；和美国专利号5,656,598(例如，提到骨生长)。还见国际公开号WO91/12018(例如，提到肠疾病)；WO 92/09301和WO 92/14480(例如，提到伤口愈合)；WO 93/08828(例如，提到与局部缺血、缺氧或神经变性相关的神经元损伤)；WO 94/16722(例如，提到胰岛素抵抗)；WO 96/02565A1(例如，提到用于促进骨形成和用于调节骨重建的IGF/IGFBP复合物)；美国专利申请公开号2003/0100505(例如，提到骨质疏松症)；和美国专利申请公开号2005/0043240(提到肥胖症)。
虽然IGF-1疗法已经用于许多生理适应症，但是结果有时是不可预测的。短期有益作用有时不持久(见，例如，Miller等人，Kidney International，46：201-207(1994))并且不希望的副作用可以尤其因高剂量施用和/或长期施用而产生(见，例如，Jabri等人，Diabetes，43：369-374(1994)；Wilton，ActaPaediatr.，393：137-141(1992))。另外，已经报道高水平的IGF-1增加前列腺癌的风险(Chan等人，Science，278：563-566(1998))。
因此，本领域需要治疗下述病状的更好方式，所述病状应答于IGF-1和/或与胰岛素样生长因子结合蛋白结合的其他蛋白质。本发明满足这些需要并且还提供其他相关的优点。
发明概述
如本发明的发明人所发现，通过将野生型IGF-1中化学上不稳定并且可能容易氧化的第59位置处的甲硫氨酸残基替换为如本文所述的其他氨基酸例如(Asn59)hIGF-1(1-70)-OH，所产生的IGF-1类似物在化学上更稳定并且从而在生产、纯化、贮存等期间较不易氧化。
在一个方面，本发明涉及下式(I)的IGF-1的肽变体(即，类似物)：
H-A-1-A1-A2-A3-A4-A5-A6-A7-A8-A9-A10-A11-A12-A13-A14-A15-A16-A17-A1 8-A19-A20-A21-A22-A23-A24-A25-A26-A27-A28-A29-A30-A31-A32-A33-A34-A35-A36-A37-A38-A39-A40-A41-A42-A43-A44-A45-A46-A47-A48-A49-A50-A51-A52-A53-A54-A5 5-A56-A57-A58-A59-A60-A61-A62-A63-A64-A65-A66-A67-A68-A69-A70-A71-R1，
(I)
其中：
A-1是Met、Ser或被缺失；
A1是Gly、Ala、Asn、Asp、Gln、Glu或被缺失；
A2是Pro、Ala、Arg、Asp、Gln、Glu、Lys或被缺失；
A3是Glu、Ala、Asp、Gln或被缺失；
A4是Thr、Ala、Asn、Asp、Gln、Glu、Ser；
A5是Leu、Acc、Ala、Ile或Val；
A6是Cys、D-Cys、hCys、D-hCys、β-Me-Cys、D-β-Me-Cys、N-Me-Cys、D-N-Me-Cys、Ala、Pen或D-Pen；
A7是Gly、Ala、Asn、Asp、Gln或Glu；
A8是Ala、Arg、Asn、Asp、Gln、Glu或Lys；
A9是Glu、Ala、Asp或Gln；
A10是Leu、Acc、Ala、Ile或Val；
A11是Val、Ala、Ile或Leu；
A12是Asp、Ala、Arg、Asn、Gln、Glu或Lys；
A13是Ala、Asn、Asp、Gln、Glu、Ile、Leu或Val；
A14是Leu、Acc、Ala、Ile或Val；
A15是Gln、Ala、Asn、Asp或Glu；
A16是Phe、Ala、Asn、Asp、Gln、Glu、Trp或Tyr；
A17是Val、Ala、Ile或Leu；
A18是Cys、D-Cys、hCys、D-hCys、β-Me-Cys、D-β-Me-Cys、N-Me-Cys、D-N-Me-Cys、Ala、Pen或D-Pen；
A19是Gly、Ala、Asn、Asp、Gln或Glu；
A20是Asp、Ala、Asn、Gln或Glu；
A21是Arg、Ala、Asn、Asp、Gln、Glu或Lys；
A22是Gly、Ala、Asn、Asp、Gln或Glu；
A23是Phe、Ala、Trp或Tyr；
A24是Tyr、Ala、Phe或Trp；
A25是Phe、Ala、Trp或Tyr；
A26是Asn、Ala、Asp、Gln、Glu、Ser或Thr；
A27是Lys、Ala、Arg、Asn、Asp、Gln、Glu或Pro；
A28是Pro、Ala、Arg或Lys；
A29是Thr、Ala、Asn、Asp、Gln、Glu或Ser；
A30是Gly、Ala、Asn、Asp、Gln或Glu；
A31是Tyr、Ala、Phe或Trp；
A32是Gly、Ala、Asn、Asp、Gln或Glu；
A33是Ser、Ala、Thr或Val；
A34是Ser、Ala、Asn、Asp、Gln、Glu或Thr；
A35是Ser、Ala、Asn、Asp、Gln、Glu或Thr；
A36是Arg、Ala、Asn、Asp、Gln、Glu或Lys；
A37是Arg、Ala、Asn、Asp、Gln、Glu或Lys；
A38是Ala、Asn、Asp、Gln或Glu；
A39是Pro、Ala、Arg或Glu；
A40是Gln、Ala、Asn、Asp或Glu；
A41是Thr、Ala、Asn、Asp、Gln、Glu或Ser；
A42是Gly、Ala、Arg、Asn、Asp、Gln、Glu或Lys；
A43是Ile、Ala、Arg、Asn、Asp、Gln、Glu或Lys；
A44是Val、Ala、Arg、Asn、Asp、Gln、Glu、Ile、Leu或Lys；
A45是Asp、Ala、Arg、Asn、Gln、Glu或Lys；
A46是Glu、Ala、Arg、Asn、Asp、Gln或Lys；
A47是Cys、D-Cys、hCys、D-hCys、β-Me-Cys、D-β-Me-Cys、N-Me-Cys、D-N-Me-Cys、Ala、Pen或D-Pen；
A48是Cys、D-Cys、hCys、D-hCys、β-Me-Cys、D-β-Me-Cys、N-Me-Cys、D-N-Me-Cys、Ala、Pen或D-Pen；
A49是Phe、Ala、Arg、Ile、Leu、Lys、Ser、Thr、Trp、Tyr或Val；
A50是Arg、Ala、Lys、Ser或Thr；
A51是Ser、Aib、Ala、Arg、Lys或Thr；
A52是Cys、D-Cys、hCys、D-hCys、β-Me-Cys、D-β-Me-Cys、N-Me-Cys、D-N-Me-Cys、Ala、Pen或D-Pen；
A53是Asp、Ala、Arg、Asn、Gln、Glu、Lys、Ser或Thr；
A54是Leu、Acc、Ala、Ile或Val；
A55是Arg、Ala、Ile、Leu、Lys、Phe、Trp、Tyr或Val；
A56是Arg、Ala、Asn、Asp、Gln、Glu或Lys；
A57是Leu、Acc、Ala、Ile或Val；
A58是Glu、Acc、Ala、Arg、Asn、Asp、Gln或Lys；
A59是Acc、Ala、Arg、Asn、Asp、Gln、Glu、Ile、Leu、Lys、Nle、Ser、D-Ser、Thr、Trp、Tyr或Val；
A60是Tyr、Ala、Phe或Trp；
A61是Cys、D-Cys、hCys、D-hCys、β-Me-Cys、D-β-Me-Cys、N-Me-Cys、D-N-Me-Cys、Ala、Pen或D-Pen；
A62是Ala、Asn、Asp、Gln、Glu、Ile、Leu或Val；
A63是Pro、D-Pro、Ala、Ser、Thr或被缺失；
A64是Leu、D-Leu、des-Leu、Ala、Ile、Val或被缺失；
A65是Lys、D-Lys、des-Lys、Ala、Arg、Ile、Leu、Val或被缺失；
A66是Pro、D-Pro、Ala或被缺失；
A67是Ala、D-Ala、Aib或被缺失；
A68是Lys、D-Lys、Ala、Arg、Ile、Leu、Val或被缺失；
A69是Ser、D-Ser、Aib、Ala、Thr或被缺失；
A70是Ala、D-Ala、Asn、Asp、Gln、Glu或被缺失；
A71是Asn、Ala、Asp、Gln、Glu、Lys、Ser、Thr或被缺失；并且
R1是OH或NH2；
条件是残基对A6和A48、A47和A52、以及A18和A61的侧链各自形成二硫键；并且
进一步地条件是当A59是Leu、Ile、Nle、Thr或Val时，则所述类似物含有如本文定义的至少一个额外氨基酸替换或添加。
在式(I)中，优选的氨基酸替换和添加定义如下：
A-1是Met、Ser或被缺失；
A1是Gly或被缺失；
A2是Pro、Lys或被缺失；
A3是Glu或被缺失；
A4是Thr；
A5是Leu；
A6是Cys、hCys、β-Me-Cys、N-Me-Cys或Pen；
A7是Gly；
A8是Ala；
A9是Glu；
A10是Leu；
A11是Val；
A12是Asp；
A13是Ala；
A14是Leu；
A15是Gln；
A16是Phe；
A17是Val；
A18是Cys、hCys、β-Me-Cys、N-Me-Cys或Pen；
A19是Gly；
A20是Asp；
A21是Arg；
A22是Gly；
A23是Phe；
A24是Tyr；
A25是Phe；
A26是Asn；
A27是Lys、Arg或Pro；
A28是Pro或Lys；
A29是Thr；
A30是Gly；
A31是Tyr；
A32是Gly；
A33是Ser；
A34是Ser；
A35是Ser；
A36是Arg；
A37是Arg；
A38是Ala；
A39是Pro；
A40是Gln；
A41是Thr；
A42是Gly；
A43是Ile；
A44是Val；
A45是Asp；
A46是Glu；
A47是Cys、hCys、β-Me-Cys、N-Me-Cys或Pen；
A48是Cys、hCys、β-Me-Cys、N-Me-Cys或Pen；
A49是Phe、Arg、Leu或Thr；
A50是Arg或Ser；
A51是Ser、Aib、Arg或Thr；
A52是Cys、hCys、β-Me-Cys、N-Me-Cys或Pen；
A53是Asp、Arg或Ser；
A54是Leu或A6c；
A55是Arg或Tyr；
A56是Arg或Gln；
A57是Leu；
A58是Glu或Arg；
A59是A6c、Arg、Asn、Asp、Gln、Glu、Ile、Leu、Nle、Ser、D-Ser、Trp或Tyr；
A60是Tyr或Phe；
A61是Cys、hCys、β-Me-Cys、N-Me-Cys或Pen；
A62是Ala或Asn；
A63是Pro、D-Pro、Thr或被缺失；
A64是Leu、D-Leu、des-Leu或被缺失；
A65是Lys、D-Lys、des-Lys、Arg或被缺失；
A66是Pro、D-Pro或被缺失；
A67是Ala、D-Ala、Aib或被缺失；
A68是Lys、D-Lys、Arg或被缺失；
A69是Ser、D-Ser、Aib、Thr或被缺失；
A70是Ala、D-Ala、Glu或被缺失；并且
A71是Asp、Glu、Lys、Ser或被缺失。
由式(I)涵盖的化合物的一个亚类包括其中A59是Asn的化合物。
由式(I)涵盖的化合物的另一个亚类包括其中A59是Leu的化合物，其中所述化合物含有选自以下的至少一个额外氨基酸替换或添加：Arg27、Arg65、Arg68、Leu49、β-Me-Cys47、β-Me-Cys52、Thr51、Thr69、Asp71、Glu71、Lys71和Ser71。
由式(I)涵盖的化合物的又一个亚类包括其中A59是Nle的化合物，其中所述化合物含有选自以下的至少一个额外氨基酸替换：Aib51、Aib67、Aib69、A6c54、N-Me-Cys47、N-Me-Cys48、Pen52和Pen61。
由式(I)涵盖的化合物的又一个亚类包括其中A59是Ile的化合物，其中所述化合物含有选自以下的至少一个额外氨基酸替换：Arg58、Arg49、Arg51和Arg53。
由式(I)涵盖的化合物的又一个亚类包括其中A59是Arg、Asp、A6c、Gln、Glu、Ser、Trp或Tyr的化合物。
式(I)的优选化合物是：
发明详述
本申请采用以下通常理解的缩写：
本公开中氨基酸的全部缩写(例如Ala)代表-NR-CR′(R″)-CO-结构，其中R′和R″各自独立地是氢或氨基酸的侧链(例如对于丙氨酸，R′＝H并且R″＝CH3)并且其中R＝H或CH3，脯氨酸即，
除外。
本发明的肽在此还由另一种形式代表，例如(Asn59)hIGF-1(1-70)-OH；(SEQ ID NO：1)，其中替换了天然序列的氨基酸位于括号内(即，Asn替换了野生型IGF-1第59位置处的Met)。括号内部存在的范围指存在于类似物中的那些氨基酸。例如，“IGF-1(4-68)-OH”(SEQ ID NO：48)表示该类似物包含对应于野生型IGF-1的肽序列的第4至68位氨基酸。“IGF-1(1-70)-NH2”(SEQ ID NO：49)中的“NH2”表示该肽的C末端被酰胺化。“IGF-1(1-70)”或“IGF-1(1-70)-OH”表示C-末端是游离酸(SEQ IDNO：50)。
本文所用的某些其他缩写定义如下：
“烷基”指含有一个或多个碳原子的烃基，其中如果存在多个碳原子，则多个碳原子以单键连接。其实例包括但不限于甲基、乙基、丙基和丁基。烷基烃基可以是直链或含有一个或多个分枝或环状基团，其实例包括但不限于异丙基和叔丁基。
“取代的烷基”指烃基中的一个或多个氢原子由一个或多个取代基替换的烷基，其中所述取代基选自卤素、OH、CN、SH、NH2、NHCH3、NO2、以1至6个卤素取代的(C1-2)烷基、CF3、OCH3、OCF3和(CH2)0-4-COOH。在不同的实施方案中，存在1、2、3或4个取代基。
“芳基”指任选取代的芳基，其中至少一个环具有共轭π-电子系统，含有多达三个共轭或稠合环系统。芳基包括碳环芳基、杂环芳基和联芳基。优选地，芳基是5或6元环。杂环芳基的优选原子是一个或多个硫、氧和/或氮。芳基的实例包括苯基、1-萘基、2-萘基、吲哚、喹啉、2-咪唑和9-蒽。芳基取代基选自C1-20烷基、-C1-20烷氧基、卤素、-OH、-CN、-SH、-NH2、-NO2、卤素取代的-C1-20烷基、-CF3、-OCF3和-(CH2)0-20-COOH。在不同的实施方案中，芳基含有0、1、2、3或4个取代基。
“烷基-芳基”指与“芳基”连接的“烷基”。
合成方法
通过第一步骤：肽片段合成；第二步骤：连接；和第三步骤：折叠制备所例举的本发明IGF-1类似物。以下合成方法阐明了熟练化学家怎样能够制备任何一种所例举的本发明IGF-1类似物。
A)(Gln 56 ，Asn 59 )hIGF-1(48-70)-OH，即Cys-Phe-Arg-Ser-Cys- Asp-Leu-Arg-Gln-Leu-Glu-Asn-Tyr-Cys-Ala-Pro-Leu-Lys-Pro-Ala-Lys-Se r-Ala-OH(SEQ ID NO：51)的肽片段合成
在Liberty肽合成仪(CEM；Matthews，NC，USA)上使用微波辅助，基于Fmoc的固相肽合成法用来装配标题肽片段。使用Fmoc-Ala-Wang树脂(0.72meq/g)，以1.0毫摩尔规模合成头14个残基的片段，即，hIGF-1第57-70残基或C-端酸性肽。为延伸和区分，将所得到的肽片段随后分成4个0.25毫摩尔批次。将1.36g树脂样品连同15ml的DMF和DCM 1∶1溶液一起置于50mL锥形管中，其中将所述锥形管在合成仪装载到位。树脂随后经合成仪的自动化过程转移至反应容器。使用1.0毫摩尔规模合成的标准Liberty操作方案。该操作方案包括通过用20mL在DMF中含有0.1MHOBt的20％哌啶处理移去N端Fmoc保护基。微波功率(45瓦特，最高温度75℃)和氮鼓泡(开启3秒，关闭7秒)的初始去保护步骤持续30秒。将反应容器排干并且用DMF彻底洗涤树脂几次。随后添加(15mL，3当量)待添加至正在生长的肽(Fmoc-Ser(tBu)-OH)的下一个氨基酸(循环1)，其中所述氨基酸被制备为DMF中的0.2M母液。添加6.0mL在DMF中的0.45M(3当量)HBTU，随后添加3.0mL在NMP中的2M(6当量)DIPEA。使用微波功率(20瓦特，最高温度75℃)，伴以速率如去保护步骤中那样相同的氮鼓泡过程，偶联步骤进行5分钟时间。随后将反应容器排干以废弃并且重复偶联步骤。
Fmoc-Cys(Trt)-OH的偶联操作方案是标准操作方案的略微修改形式。对于Cys残基，头两分钟不施加微波功率。随后是一个4分钟时段的微波功率(20瓦特，最高温度50℃)。在整个顺序中自始至终使用双偶联策略，类似地导入全部氨基酸。所述标题肽片段在首个Ser之后的合成循环如下：循环2，Fmoc-Lys(Boc)-OH；循环3，Fmoc-Ala-OH；循环4，Fmoc-Pro-OH；循环5，Fmoc-Lys(Boc)-OH；循环6，Fmoc-Leu-OH；循环7，Fmoc-Pro-OH；循环8，Fmoc-Ala-OH；循环9，Fmoc-Cys(Trt)-OH；循环10，Fmoc-Tyr(tBu)-OH；循环11，Fmoc-Asn(Trt)-OH；循环12，Fmoc-Glu(OtBu)-OH；和循环13，Fmoc-Leu-OH。
一旦初始肽片段完成，使用DMF作为溶剂，将树脂转返至50-mL锥形管。将该树脂人工地平均分成放入4支50-mL锥形管的4份样品，其中所述锥形管随后放回至合成仪中。标题肽的剩余部分以0.25毫摩尔规模合成。所用的操作方案与用于更大规模合成的操作方案相同，然而使用较少量的试剂。移去N端Fmoc保护基由采用含有10mL在DMF中20％哌啶和0.1M HOBt的溶液处理组成。微波功率(45瓦特，最高温度75℃)伴随氮鼓泡(开启3秒，关闭7秒)的初始去保护步骤持续30秒。随后将反应容器排干并且用DMF彻底洗涤树脂几次。随后将被制备为DMF中0.2M母液的下一个氨基酸(循环14)导入(5mL，4当量)至正在生长的肽(Fmoc-Gln(tBu)-OH)。然后添加2.0mL的在DMF中的0.45M(4当量)HBTU溶液，随后添加1.0mL的在NMP中的2M(8当量)DIPEA溶液。
Fmoc-Cys(Trt)-OH和Fmoc-Arg(Pbf)-OH的偶联操作方案是标准操作方案的略微修改形式。为偶联Cys残基，起初在头2分钟关闭微波功率，随后开启4分钟(20瓦特，最高温度50℃)。为偶联Arg残基，在第一偶联中不使用微波功率，然而，需要第二标准偶联步骤。循环14、16和21使用偶联步骤后立即进行加帽方法，所述加帽方法包括添加均在NMP中的7mL含有0.015M HOBt的0.5M乙酸酐和2mL的2M DIPEA，同时使用一个多步骤微波操作方案(50瓦特30秒，最高温度65℃，随后停止功率30秒；50瓦特30秒，最高温度65℃，随后停止功率30秒)。标题肽片段在Gln之后的合成循环如下：循环15，Fmoc-Arg(Pbf)-OH；循环16，Leu-OH；循环17，Fmoc-Asp(OtBu)-OH；循环18，Fmoc-Cys(Trt)-OH；循环19，Fmoc-Ser(tBu)-OH；循环20，Fmoc-Arg(Pbf)-OH；循环21，Fmoc-Phe-OH；和循环22，Fmoc-Cys(Trt)-OH。
在肽主链完成后，移去N端Fmoc保护基并且用DMF再次洗涤树脂。随后使用DMF作为转移溶剂，将树脂转移返回至50-mL锥形管。
树脂用烧结玻璃器(sintered glass frit)转移至反应容器中。移去DMF并且用DCM充分洗涤树脂。通过用以下试剂处理，将肽片段切割并去保护：5％TIS∶5％水∶90％TFA。允许反应在室温继续进行3小时，伴以恒定振摇。随后将溶液过滤至50mL锥形管中。通过氮气流蒸发减少TFA。通过添加40mL冷乙醚随后在冷冻离心机(Sorvall Legend RT；ThermoFisher，San Jose，CA，USA)内在4℃以3000转/分钟离心30分钟，使肽片段沉淀。所得到的沉淀物溶解于0.1％TFA水中，随后使用50分钟0-60％乙腈(0.1％TFA)的梯度，流速10mL/分钟，通过配备C18反相柱(Luna，10μm，250 x 21.2mm柱)的制备性HPCL纯化。通过具有30分钟的流速1mL/分钟的5-80％乙腈(0.08％TFA)梯度的HPLC(Luna C18，3μm，4.6 x100mm柱)并且通过质谱法(LCQ Advantage；Thermo Fisher，San Jose，CA，USA)分析所纯化的肽片段。随后将肽片段冻干并且贮藏在-50℃待进一步使用。
B)hIGF-1(1-47)-硫酯，即，Gly-Pro-Glu-Thr-Leu-Cys-Gly-Ala-Glu-Leu-Val-Asp-Ala-Leu-Gln-Phe-Val-Cys-Gly-Asp-Arg-Gly-Phe-Tyr-Phe-Asn-Lys-Pro-Thr-Gly-Tyr-Gly-Ser-Ser-Ser-Arg-Arg-Ala-Pro-Gln-Thr-Gly-Ile-Val-Asp-Glu-Cys-硫酯-丙酰基-Leu-NH2(SEQ ID NO：52)的肽片段合成
使用基于Boc化学的固相肽合成法，装配N端肽片段，即，hIGF-1的第1-47残基。将调节成运行标准FastBoc操作方案的ABI 433A肽合成仪(Applied Biosystems；Foster City，CA，USA)用于0.5毫摩尔规模合成。将含有0.645mg的0.77meq/g的Tampal树脂的反应容器安置于该合成仪上。为使树脂溶胀，导入DMF。使用ABI FastBoc 0.5操作方案来产生所述片段。每个循环由用纯TFA去除封闭N端Boc保护基随后用DMF充分洗涤组成。将预装填的2.0毫摩尔(4当量)小柱的每种氨基酸随后溶解于0.40M HBTU和DMF中。在完全溶解每种氨基酸后，将溶液自动转移至活化容器。将DIPEA溶液(纯的)导入该活化容器并且暴露于所述树脂持续延长的时间段。将反应容器排空并且用DMF洗涤树脂。对于Arg/Asn小柱，要求延长的活化时间以确保溶解度。此外，在解封闭操作方案之前和之后，用DCM洗去偶联Gln残基后立即添加的任何氨基酸。偶联时间是30分钟。以下氨基酸用于标题肽片段：Boc-Arg(Tos)-OH、Boc-Asp(cHex)-OH、Boc-Glu(cHex)-OH、Boc-Asn(Xan)-OH、Boc-Cys(4Me-Bzl)-OH、Boc-Lys(ClZ)-OH、Boc-Gln-OH、Boc-Ser(OBzl)-OH、Boc-Thr(OBzl)-OH和Boc-Tyr(BrZ)-OH。
在最末偶联循环后，树脂用DCM洗涤并且干燥。将肽片段去保护并且利用10mL氟化氢和苯甲醚处理，从树脂切下。允许该反应继续进行70分钟，在此刻用氮气流吹去氟化氢。残余物用醚洗涤并且随后将肽溶解于10-15ml的TFA中。通过滤过TFA至40mL冷乙醚中，随后在冷冻离心机(Sorvall Legend RT；Thermo Fisher，San Jose，CA，USA)内在4℃以3000转/分钟离心30分钟，使肽片段沉淀。所得到的沉淀物溶解于0.1％TFA水中，并且使用120分钟的20-40％乙腈(0.1％TFA)的梯度，流速10mL/分钟，通过配备C18反相柱(Luna，10μm，250 x 21.2mm柱)的制备性HPCL纯化。通过30分钟伴以流速1mL/分钟的5-80％乙腈(0.08％TFA)梯度的HPLC(Luna C18，3μm，4.6 x 100mm柱)并且通过质谱法(LCQAdvantage；Thermo Fisher，San Jose，CA，USA)分析所纯化的肽片段。随后将肽片段冻干并且贮藏在-50℃待进一步使用。
C)总体连接方法
通过化学连接方法构建天然存在于N端硫酯片段例如hIGF-1(1-47)-S-(CH2)2C(O)-Leu-NH2(SEQ ID NO：52)和在其N末端含有半胱氨酸残基的C端片段例如(Gln56，Asn59)hIGF-1(48-70)-OH(SEQ IDNO：51)之间的全长hIGF-1类似物。
为开始用于标题肽的过程，将5.5mg的C端hIGF-1片段溶解于1.5-mL eppendorf管中的0.5mL连接缓冲液(200mM磷酸钠，pH 8.5，6M盐酸胍)内。向该溶液添加100μL的TCEP溶液(40mg/mL)，并且涡旋混合该混合物。将所述混合物转移至含有6.5mg的N端hIGF-1硫酯片段的第二eppendorf管。将反应物彻底地混合。取出少量样品(5μL)并且通过LC-MS(LCQ Deca XP；Thermo Fisher，San Jose，CA，USA)进行分析。向反应混合物添加100μL的MPAA溶液(20mg/mL)，随后混合。定期吸取样品(5μL)以使用LC-MS跟踪反应的进程。在大约3.5小时后反应接近完成时，通过添加9.5mL的0.1％TFA水使混合物猝灭并且稀释。通过采用40分钟的流速5mL/分钟的5-80％乙腈(0.1％TFA)梯度的SemiPrep-HPLC(Vydac 218TP101510，C18，10-15μm，10×250mm)纯化连接产物。将产物峰冻干并且贮藏在-50℃。通过物理测量测定未折叠的连接产物的质量。
D)用于实施例14，即(Gln 56 ，Asn 59 )hIGF-1(1-70)-OH；(SEQ ID NO：14)的总体折叠方法(谷胱甘肽氧化还原对)
将通过如上文所述的步骤C)的连接过程所制备的蛋白质溶解于连接缓冲液(200mM磷酸钠，pH 8.5，6M盐酸胍)中至浓度1mg/mL。随后添加折叠缓冲液(100mM Tris，pH 8.5，1mM氧化型谷胱甘肽，10mM还原型谷胱甘肽)以使得最终蛋白质浓度至0.25mg/mL。允许该折叠过程发生超过3小时。此后，通过逐滴添加TFA直至反应混合物达到pH≤3而使反应猝灭。随后通过采用40分钟的流速5mL/分钟的5-60％乙腈(0.1％TFA)梯度的SemiPrep-HPLC(Vydac 218TP101510，C18，10-15μm，10×250mm柱)纯化产物。将产物冻干。通过使产物再溶解于0.1％TFA水中，随后在280nm测量吸光度(NanoDrop ND1000分光光度计)来确定蛋白质含量。随后分析该蛋白质(HPLC和MS)用于质量控制。
E)用于从实施例7：即，(Ser-Gly 1 ，Asn 59 )hIGF-1(1-70)-OH；(SEQ ID NO：7)形成(乙醛酰-Gly 1 ，Asn 59 )hIGF-1(1-70)-OH(SEQ ID NO：53)的氧化 方法
通过0.1％TFA水中在280nm的吸光度(NanoDrop ND1000分光光度计)来确定折叠的hIGF-1类似物的质量。将通过如上文所述的步骤D)的折叠过程所制备的蛋白质重溶解于50mM咪唑缓冲液(pH 7.0)中至终浓度2mg/mL(2.66 x 10-4M)。添加溶解于咪唑缓冲液中的高碘酸钠(NaIO4)(4当量)并且轻轻地混合所得到的溶液。允许反应在室温进行，而不进一步搅拌。5分钟后，通过添加10当量的乙二醇使反应猝灭。允许该混合物在室温静置15分钟。混合物用0.1％TFA水稀释至终体积10mL。随后通过持续40分钟伴以流速5mL/分钟的5-60％乙腈(0.1％TFA)梯度的SemiPrep-HPLC(Vydac 218TP101510，C18，10-15μm，10×250mm柱)纯化产物。随后将产物冻干并且贮藏在-50℃直至需要。
F)用于实施例27，即，(β-Me-Cys47，Leu59)hIGF-1(1-70)-OH(SEQID NO：19)的合成方法
使用hIGF(1-46)-硫代-丙酰基-Leu-NH2(SEQ ID NO：54)和C端片段，即(β-Me-Cys47，Leu59)hIGF-1(47-70)(SEQ ID NO：55)，通过天然化学连接作用装配标题蛋白质。将所述蛋白质硫酯(7.4mg，1.45微摩尔)和C端片段(3.8mg，1.38微摩尔)溶解于连接缓冲液(200mM磷酸钠中的6M盐酸胍，pH 8.5，400μL)和TCEP(80μL，40mg/mL，pH 7)中。添加MPAA催化剂(80μL，20mg/mL，pH 7)。采用30分钟的5-80％乙腈(0.1％TFA)梯度，在具有Luna C18(2)柱(5μm，4.6 x 100mm)的LCQ Deca XPLC-MS(Thermo Finnigan)上监测反应进程。用dH2O，0.1％TFA(v/v)使反应猝灭至稀释度1∶10。将粗制混合物离心并且经过1.0-μm玻璃滤器以除去任何MPAA沉淀物。以流速5mL/分钟使用5-60％B线性梯度40分钟在Vydac C18(10μm，10×250mm)上纯化全长蛋白质。将蛋白质通过UV光谱法(NanoDrop ND1000分光光度计)定量并且冻干待将来使用。
将贮藏的蛋白质(1.8mg，235纳摩尔)溶解于具有pH 8.5的200mMH2PO4 -，6M HCl胍溶液中至浓度1.0mg/mL。添加折叠缓冲液(100mMTris，10mM谷胱甘肽，1mM氧化型谷胱甘肽，pH 8.5)至该溶液直至实现最终蛋白质浓度250μg/mL。允许该混合物在室温孵育15分钟，同时通过HPLC监测。一旦达到平衡(通过平稳的HPLC曲线所示)，通过在乙酸或TFA中搅拌或使该溶液至pH3，使反应猝灭。首先使用1.0-μm玻璃滤器并且随后使用半制备性柱，将溶液纯化。
以流速5mL/分钟使用5-60％B线性梯度持续40分钟纯化折叠的蛋白质。将蛋白质通过UV(NanoDrop ND1000分光光度计)定量并且冻干。获得大约92μg纯化的产物，代表5％产率。通过Finnigan LCQ AdvantageMAX MS验证蛋白质的质量。
G)用于实施例36，即，(N-Me-Cys 48 ，Nle 59 )hIGF-1(1-70)-OH(SEQ ID NO：28)的合成方法
使用hIGF(1-47)-硫代-丙酰基-Leu-NH2(SEQ ID NO：52)和C端片段，即(N-Me-Cys48，Nle59)hIGF-1(48-70)(SEQ ID NO：56)，利用天然化学连接作用装配标题蛋白质。将所述蛋白质硫酯(4.3mg，824纳摩尔)和C端片段(2.1mg，790纳摩尔)溶解于连接缓冲液(400μL，200mM磷酸钠中的6M盐酸胍，pH 8.5)和TCEP(80μL，40mg/mL，pH 7)中。添加MPAA催化剂(80μL，20mg/mL，pH 7)。使用具备Luna C18(2)柱(5μm，4.6 x 100mm)的Finnigan LCQ Deca XP LC-MS监测反应进程，所述的Luna C18(2)柱具有30分钟的5-80％乙腈(0.1％TFA)梯度。用dH2O，0.1％TFA(v/v)使反应猝灭至稀释度1∶10。将粗制混合物离心并且经过1.0μm玻璃滤器以除去任何MPAA沉淀物。使用40分钟的流速5mL/分钟的5-60％B线性梯度的Vydac C18(10μm，10×250mm)，纯化全长蛋白质。将蛋白质通过UV(NanoDrop ND1000分光光度计)定量并且冻干待将来使用。
使用200mM H2PO4 -，6M HCl胍溶液(pH 8.5)，溶解贮藏的蛋白质直至实现1.0mg/mL浓度。添加折叠缓冲液(100mM Tris，10mM谷胱甘肽，1mM氧化型谷胱甘肽，pH 8.5)至该溶液直至实现最终蛋白质浓度250μg/mL。允许该混合物在室温孵育，同时通过HPLC监测。一旦达到平衡(通过平稳的HPLC曲线所示)，反应用乙酸或TFA酸化至pH 3而猝灭。首先使用1.0-μm玻璃滤器并且随后使用半制备性柱，将溶液纯化。
以流速5mL/分钟使用5-60％B线性梯度持续40分钟纯化折叠的蛋白质。将蛋白质通过UV(NanoDrop ND1000分光光度计)定量并且冻干。获得大约0.415mg纯化的产物，代表10.6％产率。通过Finnigan LCQAdvantage MAX MS验证蛋白质的质量。
本发明的其他肽可以由本领域技术人员使用类似于前述实施例中所公开的那些合成方法制备。表1中给出本文例举的化合物的物理数据。
表1
功能测定法
A)体外IGF-1受体结合测定法
通过用Brinkman Polytron(Westbury，NY，USA)(设置6，15秒)在20ml冰冷的50mM Tris-HCl中匀浆化表达天然IGF-1受体的人MCF-7细胞，制备用于放射配体结合研究的膜。将匀浆物通过离心(39,000g/10分钟)洗涤两次，并且将最终沉淀物重悬于含有2.5mM MgCl2和0.1％BSA的50mM Tris-HCl中。
对于本测定法，将等分试样与0.05nM[125I]IGF-1孵育。有时包括未标记的竞争性试验肽。最终分析体积是0.25ml。在120分钟孵育(20℃)期间后，通过在3000转/分钟离心10分钟，将结合的[125I]IGF-1(约2000Ci/mmol，Perkin Elmer Life Sciences，Boston，MA，USA)与游离的放射性颗粒分开。将上清液滗析并且通过γ光谱测定法(Wallac LKB，Gaithersburg，MD，USA)计数沉淀物中挟裹的放射性颗粒。将特异结合作用定义为结合的总[125I]IGF-1减去在100nM IGF-1存在下所结合的[125I]IGF-1。
表2中给出本文所例举化合物的体外IGF-1受体结合数据(即IC50值)。
B)体外IGF-1生物活性测定法
小鼠3T3/R细胞(获自Dr.E.Rozengurt，UCLA，Los Angeles，CA，USA)在24孔平板(DMEM+10％FCS)上培养并且在培养下维持2日。
对该测定法，将培养基移去并且用无血清DMEM洗涤一次。随后禁绝血清24小时。在禁绝血清后，添加[3H]胸苷和IGF-1肽。细胞随后在37℃孵育24小时。
在孵育结束时，吸出培养基。细胞随后用冰冷的0.9％NaCl溶液洗涤。随后添加冰冷的5％TCA溶液以在4℃孵育30分钟。吸出TCA并且将孔与95％乙醇孵育4小时。随后转移培养基至用于放射活性计数的液体闪烁计数瓶。
表2中还给出本文所例举化合物的体外IGF-1生物活性数据(即，EC50值)。
C)在U2OS细胞中体外筛选IGF-1肽的胰岛素受体交叉反应性
在无血清测试培养基中测试之前16小时，将U2OS细胞(目录号93-0466C3，DiscoveRX Corporation，Fremont，CA，USA)以6 x 105个细胞铺种于96孔聚-D-赖氨酸平板中。野生型胰岛素(目录号10908，Sigma，St.Louis，MO，USA)、野生型IGF-1(Increlex
Tercica，Inc.，Brisbane，CA，USA)或本申请中公开的试验IGF-1肽以10μM(微摩尔)至0.15nm(纳摩尔)的剂量范围添加，并且在37℃以5％CO2孵育3小时。PathHunterTM试剂(目录号93-001，DiscoveRX)根据制造商的说明书制备，并且添加至每个孔。平板在室温孵育1小时。在Envision 2104多重标记物平板读数仪(PerkinElmer，Inc.，Waltham，MA，USA)上读取发光。分析每种试验肽的活性并且报道为最大/最小(max/min)值。表2中还给出本文所例举化合物的体外胰岛素受体交叉反应性数据(即，max/min值)。
发现本文所例举的许多化合物比具有IC50值4.59nM、EC50值3.75nM和Max/Min值2.1的野生型IGF-1明显更强效。
表2
| 实施例编号 | IC50(nM) | EC50(nM) | max/min |
| 1 | 0.57 | 0.51 | 2.1 |
| 2 | 0.50 | 2.31 | N/A |
| 3 | 2.41 | 7.17 | N/A |
| 4 | 0.88 | 1.90 | N/A |
| 5 | 1.14 | 1.89 | N/A |
| 6 | 0.66 | 0.98 | N/A |
| 7 | 4.11 | 7.41 | N/A |
| 8 | 19.02 | 32.00 | N/A |
| 9 | 3.62 | 8.31 | N/A |
| 10 | 2.90 | 1.09 | N/A |
| 11 | 1.85 | 3.34 | N/A |
| 12 | 1.47 | 5.11 | N/A |
| 13 | 1.25 | 7.02 | N/A |
| 14 | 5.94 | 3.56 | N/A |
| 15 | 0.81 | 3.70 | N/A |
| 16 | 2.61 | 7.59 | N/A |
| 17 | 2.77 | 4.59 | N/A |
| 18 | 0.72 | 3.33 | N/A |
| 19 | 2.77 | 7.69 | N/A |
| 20 | 1.60 | 3.13 | N/A |
| 21 | 1.57 | 3.95 | N/A |
| 22 | 0.91 | 4.22 | N/A |
| 23 | 2.69 | 3.86 | N/A |
| 24 | 2.89 | 2.60 | N/A |
| 25 | 2.40 | 6.72 | N/A |
| 26 | 3.60 | 1.28 | N/A |
| 27 | 0.58 | 1.13 | N/A |
| 28 | 3.25 | 2.12 | N/A |
| 29 | 13.25 | 4.86 | N/A |
| 30 | 1.95 | 1.87 | N/A |
| 31 | 2.03 | 1.18 | N/A |
| 32 | 2.66 | 5.45 | N/A |
| 33 | 2.25 | 2.30 | N/A |
| 34 | N/A | N/A | N/A |
| 35 | 3.64 | 3.15 | N/A |
| 36 | N/A | N/A | N/A |
| 37 | 23.25 | 3.42 | N/A |
| 38 | 23.13 | 4.21 | N/A |
| 39 | 28.10 | 0.93 | N/A |
| 40 | N/A | N/A | N/A |
| 41 | N/A | N/A | N/A |
| 42 | 1.49 | 2.01 | N/A |
| 43 | 1.27 | 5.08 | N/A |
| 44 | 6.31 | 3.69 | N/A |
| 45 | 9.27 | 6.24 | N/A |
| 46 | N/A | N/A | N/A |
| 47 | 1.46 | 1.31 | N/A |
| 48 | 18.49 | 1.81 | N/A |
| 49 | 4.54 | 2.69 | N/A |
| 50 | 30.63 | 2.63 | N/A |
| 51 | 2.18 | 1.29 | N/A |
| 52 | 1.29 | 2.44 | N/A |
| 53 | N/A | N/A | N/A |
| 54 | 3.49 | 2.34 | N/A |
施用
本发明的IGF-1类似物可以以可药用盐的形式提供。此类盐的实例包括但不限于与有机酸(例如乙酸、乳酸、马来酸、柠檬酸、苹果酸、抗坏血酸、琥珀酸、苯甲酸、甲磺酸、甲苯磺酸或帕莫酸(pamoic acid))、无机酸(例如氢氯酸、硫酸或磷酸)和聚合酸(例如鞣酸、羧甲基纤维素、聚乳酸、聚乙醇酸或聚乳酸-乙醇酸的共聚物)形成的那些盐。
制造本发明肽的盐的常见方法是本领域熟知的并且可以通过标准的盐交换方法完成。例如，本发明肽的TFA盐(TFA盐因使用制备性HPLC用含有TFA的缓冲溶液洗脱来纯化该肽而产生)通过将该肽溶解于少量0.25N乙酸水溶液而转变成另一种盐，如乙酸盐。所得的溶液应用于SemiPrepHPLC柱(Zorbax，300SB，C-8)。该柱用(1)0.1N乙酸铵水溶液洗脱0.5小时，用(2)0.25N乙酸水溶液洗脱0.5小时，并且用(3)线性梯度(20％至100％溶液B经30分钟)以4ml/分钟流速(溶液A是0.25N乙酸水溶液，并且溶液B是在比率80∶20的乙腈/水中的0.25N乙酸)洗脱。将含有肽的级分收集并且冻干至干燥。
本发明组合物中有效成分的剂量可以变动；然而，有效成分的量必需是获得合适的剂型的有效成分量。选择的剂量取决于想要的治疗效果、施用途径和治疗的持续时间。给药由熟练的合格医疗执业者轻易地决定。
本发明的化合物可以通过口服、肠胃外(例如，肌内、腹膜内、静脉内或皮下注射或埋植)、经鼻、阴道、直肠、舌下或局部施用途径施用，并且可以与可药用载体一起配制以提供适宜每种施用途径的剂型。
用于口服施用的固体剂型包括胶囊剂、片剂、丸剂、粉剂和颗粒剂。在此类固体剂型中，活性化合物与至少一种惰性可药用载体如蔗糖、乳糖或淀粉混合。如作为正常惯例，此类剂型也可以包含除此类惰性稀释剂之外的额外物质，例如，润滑剂如硬脂酸镁。在胶囊剂、片剂和丸剂的情况下，该剂型也可以包含缓冲剂。片剂和丸剂可以额外地用肠衣制备。
用于口服施用的液体剂型包括但不限于可药用乳剂、溶液剂、混悬剂、糖浆剂、酏剂等，它们含有本领域通常使用的惰性稀释剂如水。除此类惰性稀释剂之外，组合物也可以包括辅助剂，如润湿剂、乳化剂和悬浮剂以及甜味剂、调味剂和香味剂。
用于肠胃外施用的本发明制剂包括但不限于无菌水溶液或非水溶液剂、混悬剂、乳剂等。非水溶剂或载体的实例包括丙二醇、聚乙二醇、植物油如橄榄油和玉米油，明胶和可注射用有机酯如油酸乙酯。此类剂型也可以含有辅助剂，如防腐剂、润湿剂、乳化剂和分散剂。可以将制剂灭菌，例如通过经细菌滞留性滤器过滤、通过掺入灭菌剂至该组合物中、通过照射该组合物、和/或通过加热该组合物来灭菌。也可以以无菌固体组合物的形式制造含有本文所述的新IGF-1类似物的药物组合物，其中所述的无菌固体组合物可以在使用之前立即溶解于无菌水或一些其他的无菌可注射用介质中。
用于直肠或阴道施用的组合物优选地是栓剂，其中除活性物质之外，所述栓剂还可以含有赋形剂如可可脂或栓剂蜡。
还用本领域熟知的标准赋形剂制备了用于经鼻或舌下施用的组合物。
另外，本发明的化合物可以以持续释放组合物(如以下专利和专利申请中所述的那些组合物)施用。美国专利号5,672,659教导了包含生物活性物质和聚酯的持续释放组合物。美国专利号5,595,760教导了包含可胶化形式的生物活性物质的持续释放组合物。美国专利号5,821,221教导了包含生物活性物质和脱乙酰壳多糖的聚合性持续释放组合物。美国专利号5,916,883教导了包含生物活性物质和环糊精的持续释放组合物。PCT公开WO99/38536教导了生物活性物质的可吸收性持续释放组合物。PCT公开WO00/04916教导了用于以水包油工艺制造包含治疗剂如肽的微粒子的方法。PCT公开WO00/09166教导了包含治疗剂如肽和磷酸化聚合物的复合物。PCT公开WO00/25826教导了复合物，其包含治疗剂如肽和携带不可聚合性内酯的聚合物。
另外，美国专利号7,258,864中公开的发明表征了用于治疗患有胰岛素样生长因子-1缺乏症(IGFD)的受试者的方法，所述方法包括施用有效量的未修饰的IGF-1至人类儿科受试者，其中所述受试者表征如下：a)在用IGF-1治疗时或用其起始治疗之前，具有或曾有比相应年龄和性别的正常平均值低至少约2个标准偏差(SD)的身高，并且b)在用IGF-1治疗时或用其起始治疗之前，具有或曾有比正常平均水平低至少约-1个SD的IGF-1血液水平，其中所述受试者未患有Laron综合征或部分生长激素不敏感综合征，并且其中所述施用有效治疗所述受试者中的IGFD。
类似地，WO 2006/130769中公开的发明表征了用于治疗特发性(idiopathic)身材矮小症(ISS)的受试者的方法，所述方法包括施用有效促进所述受试者中生长的IGF-1量至患有以部分内源性生长激素活性或信号传导为特征的ISS的人类儿科受试者，其中所述受试者进一步表征如下：其中所述受试者进一步表征如下：a)在用IGF-1治疗时或用其起始治疗之前，具有或曾有比相应年龄和性别的受试者的正常平均身高低至少约2.0个标准偏差(SD)的身高，并且b)具有对于相同年龄和性别的受试者至少为正常的GH和IGF-1血液水平。
另外，本文中公开的新类似物能够单独或与另一种治疗剂组合施用，这一点由熟练医疗执业者确定。
除非另外限定，本文中所用的全部技术与科学术语具有如本发明所属领域的普通技术人员通常理解的相同含义。另外，本文所提及的全部出版物、专利申请、专利和其他参考文献因而各自通过引用方式完整地并入作为参考。
Claims (33)
1.式(I)的IGF-1类似物，
H-A-1-A1-A2-A3-A4-A5-A6-A7-A8-A9-A10-A11-A12-A13-A14-A15-A16-A17-A1 8-A19-A20-A21-A22-A23-A24-A25-A26-A27-A28-A29-A30-A31-A32-A33-A34-A35-A36-A37-A38-A39-A40-A41-A42-A43-A44-A45-A46-A47-A48-A49-A50-A51-A52-A53-A54-A5 5-A56-A57-A58-A59-A60-A61-A62-A63-A64-A65-A66-A67-A68-A69-A70-A71-R1，
(I)
其中：
A-1是Met、Ser或被缺失；
A1是Gly、Ala、Asn、Asp、Gln、Glu或被缺失；
A2是Pro、Ala、Arg、Asp、Gln、Glu、Lys或被缺失；
A3是Glu、Ala、Asp、Gln或被缺失；
A4是Thr、Ala、Asn、Asp、Gln、Glu、Ser；
A5是Leu、Acc、Ala、Ile或Val；
A6是Cys、D-Cys、hCys、D-hCys、β-Me-Cys、D-β-Me-Cys、N-Me-Cys、D-N-Me-Cys、Ala、Pen或D-Pen；
A7是Gly、Ala、Asn、Asp、Gln或Glu；
A8是Ala、Arg、Asn、Asp、Gln、Glu或Lys；
A9是Glu、Ala、Asp或Gln；
A10是Leu、Acc、Ala、Ile或Val；
A11是Val、Ala、Ile或Leu；
A12是Asp、Ala、Arg、Asn、Gln、Glu或Lys；
A13是Ala、Asn、Asp、Gln、Glu、Ile、Leu或Val；
A14是Leu、Acc、Ala、Ile或Val；
A15是Gln、Ala、Asn、Asp或Glu；
A16是Phe、Ala、Asn、Asp、Gln、Glu、Trp或Tyr；
A17是Val、Ala、Ile或Leu；
A18是Cys、D-Cys、hCys、D-hCys、β-Me-Cys、D-β-Me-Cys、N-Me-Cys、D-N-Me-Cys、Ala、Pen或D-Pen；
A19是Gly、Ala、Asn、Asp、Gln或Glu；
A20是Asp、Ala、Asn、Gln或Glu；
A21是Arg、Ala、Asn、Asp、Gln、Glu或Lys；
A22是Gly、Ala、Asn、Asp、Gln或Glu；
A23是Phe、Ala、Trp或Tyr；
A24是Tyr、Ala、Phe或Trp；
A25是Phe、Ala、Trp或Tyr；
A26是Asn、Ala、Asp、Gln、Glu、Ser或Thr；
A27是Lys、Ala、Arg、Asn、Asp、Gln、Glu或Pro；
A28是Pro、Ala、Arg或Lys；
A29是Thr、Ala、Asn、Asp、Gln、Glu或Ser；
A30是Gly、Ala、Asn、Asp、Gln或Glu；
A31是Tyr、Ala、Phe或Trp；
A32是Gly、Ala、Asn、Asp、Gln或Glu；
A33是Ser、Ala、Thr或Val；
A34是Ser、Ala、Asn、Asp、Gln、Glu或Thr；
A35是Ser、Ala、Asn、Asp、Gln、Glu或Thr；
A36是Arg、Ala、Asn、Asp、Gln、Glu或Lys；
A37是Arg、Ala、Asn、Asp、Gln、Glu或Lys；
A38是Ala、Asn、Asp、Gln或Glu；
A39是Pro、Ala、Arg或Glu；
A40是Gln、Ala、Asn、Asp或Glu；
A41是Thr、Ala、Asn、Asp、Gln、Glu或Ser；
A42是Gly、Ala、Arg、Asn、Asp、Gln、Glu或Lys；
A43是Ile、Ala、Arg、Asn、Asp、Gln、Glu或Lys；
A44是Val、Ala、Arg、Asn、Asp、Gln、Glu、Ile、Leu或Lys；
A45是Asp、Ala、Arg、Asn、Gln、Glu或Lys；
A46是Glu、Ala、Arg、Asn、Asp、Gln或Lys；
A47是Cys、D-Cys、hCys、D-hCys、β-Me-Cys、D-β-Me-Cys、N-Me-Cys、D-N-Me-Cys、Ala、Pen或D-Pen；
A48是Cys、D-Cys、hCys、D-hCys、β-Me-Cys、D-β-Me-Cys、N-Me-Cys、D-N-Me-Cys、Ala、Pen或D-Pen；
A49是Phe、Ala、Arg、Ile、Leu、Lys、Ser、Thr、Trp、Tyr或Val；
A50是Arg、Ala、Lys、Ser或Thr；
A51是Ser、Aib、Ala、Arg、Lys或Thr；
A52是Cys、D-Cys、hCys、D-hCys、β-Me-Cys、D-β-Me-Cys、N-Me-Cys、D-N-Me-Cys、Ala、Pen或D-Pen；
A53是Asp、Ala、Arg、Asn、Gln、Glu、Lys、Ser或Thr；
A54是Leu、Acc、Ala、Ile或Val；
A55是Arg、Ala、Ile、Leu、Lys、Phe、Trp、Tyr或Val；
A56是Arg、Ala、Asn、Asp、Gln、Glu或Lys；
A57是Leu、Acc、Ala、Ile或Val；
A58是Glu、Acc、Ala、Arg、Asn、Asp、Gln或Lys；
A59是Acc、Ala、Arg、Asn、Asp、Gln、Glu、Ile、Leu、Lys、Nle、Ser、D-Ser、Thr、Trp、Tyr或Val；
A60是Tyr、Ala、Phe或Trp；
A61是Cys、D-Cys、hCys、D-hCys、β-Me-Cys、D-β-Me-Cys、N-Me-Cys、D-N-Me-Cys、Ala、Pen或D-Pen；
A62是Ala、Asn、Asp、Gln、Glu、Ile、Leu或Val；
A63是Pro、D-Pro、Ala、Ser、Thr或被缺失；
A64是Leu、D-Leu、des-Leu、Ala、Ile、Val或被缺失；
A65是Lys、D-Lys、des-Lys、Ala、Arg、Ile、Leu、Val或被缺失；
A66是Pro、D-Pro、Ala或被缺失；
A67是Ala、D-Ala、Aib或被缺失；
A68是Lys、D-Lys、Ala、Arg、Ile、Leu、Val或被缺失；
A69是Ser、D-Ser、Aib、Ala、Thr或被缺失；
A70是Ala、D-Ala、Asn、Asp、Gln、Glu或被缺失；
A71是Asn、Ala、Asp、Gln、Glu、Lys、Ser、Thr或被缺失；并且
R1是OH或NH2；
条件是残基对A6和A48、A47和A52、以及A18和A61的侧链各自形成二硫键；并且
进一步地条件是当A59是Leu、Ile、Nle、Thr或Val时，则所述类似物含有至少一个额外的氨基酸替换或添加；
或其可药用盐。
2.根据权利要求1所述的IGF-1类似物，其中
A-1是Met、Ser或被缺失；
A1是Gly或被缺失；
A2是Pro、Lys或被缺失；
A3是Glu或被缺失；
A4是Thr；
A5是Leu；
A6是Cys、hCys、β-Me-Cys、N-Me-Cys或Pen；
A7是Gly；
A8是Ala；
A9是Glu；
A10是Leu；
A11是Val；
A12是Asp；
A13是Ala；
A14是Leu；
A15是Gln；
A16是Phe；
A17是Val；
A18是Cys、hCys、β-Me-Cys、N-Me-Cys或Pen；
A19是Gly；
A20是Asp；
A21是Arg；
A22是Gly；
A23是Phe；
A24是Tyr；
A25是Phe；
A26是Asn；
A27是Lys、Arg或Pro；
A28是Pro或Lys；
A29是Thr；
A30是Gly；
A31是Tyr；
A32是Gly；
A33是Ser；
A34是Ser；
A35是Ser；
A36是Arg；
A37是Arg；
A38是Ala；
A39是Pro；
A40是Gln；
A41是Thr；
A42是Gly；
A43是Ile；
A44是Val；
A45是Asp；
A46是Glu；
A47是Cys、hCys、β-Me-Cys、N-Me-Cys或Pen；
A48是Cys、hCys、β-Me-Cys、N-Me-Cys或Pen；
A49是Phe、Arg、Leu或Thr；
A50是Arg或Ser；
A51是Ser、Aib、Arg或Thr；
A52是Cys、hCys、β-Me-Cys、N-Me-Cys或Pen；
A53是Asp、Arg或Ser；
A54是Leu或A6c；
A55是Arg或Tyr；
A56是Arg或Gln；
A57是Leu；
A58是Glu或Arg；
A59是A6c、Arg、Asn、Asp、Gln、Glu、Ile、Leu、Nle、Ser、D-Ser、Trp或Tyr；
A60是Tyr或Phe；
A61是Cys、hCys、β-Me-Cys、N-Me-Cys或Pen；
A62是Ala或Asn；
A63是Pro、D-Pro、Thr或被缺失；
A64是Leu、D-Leu、des-Leu或被缺失；
A65是Lys、D-Lys、des-Lys、Arg或被缺失；
A66是Pro、D-Pro或被缺失；
A67是Ala、D-Ala、Aib或被缺失；
A68是Lys、D-Lys、Arg或被缺失；
A69是Ser、D-Ser、Aib、Thr或被缺失；
A70是Ala、D-Ala、Glu或被缺失；并且
A71是Asp、Glu、Lys、Ser或被缺失；
或其可药用盐。
3.根据权利要求2所述的IGF-1类似物，其中所述类似物是：
或其可药用盐。
4.根据权利要求2所述的IGF-1类似物，其中A59是Asn；或其可药用盐。
5.根据权利要求4所述的IGF-1类似物，其中所述类似物是：
或其可药用盐。
6.根据权利要求2所述的IGF-1类似物，其中A59是Leu；或其可药用盐。
7.根据权利要求6所述的IGF-1类似物，其中所述至少一个更多的氨基酸替换或添加选自Arg27、Arg65、Arg68、Leu49、β-Me-Cys47、β-Me-Cys52、Thr51、Thr69、Asp71、Glu71、Lys71和Ser71；或其可药用盐。
8.根据权利要求6或权利要求7所述的IGF-1类似物，其中所述类似物是：
或其可药用盐。
9.根据权利要求2所述的IGF-1类似物，其中A59是Nle；或其可药用盐。
10.根据权利要求9所述的IGF-1类似物，其中所述至少一个更多的氨基酸替换选自Aib51、Aib67、Aib69、Pen52、Pen61、A6c54、N-Me-Cys47和N-Me-Cys48；或其可药用盐。
11.根据权利要求9或权利要求10所述的IGF-1类似物，其中所述类似物是：
或其可药用盐。
12.根据权利要求2所述的IGF-1类似物，其中A59是Ile；或其可药用盐。
13.根据权利要求12所述的IGF-1类似物，其中所述至少一个更多的氨基酸替换选自Arg49、Arg51、Arg53和Arg58；或其可药用盐。
14.根据权利要求12或权利要求13所述的IGF-1类似物，其中所述类似物是：
(Arg53，Ile59)hIGF-1(1-70)-OH；(SEQ ID NO：35)
(Arg49，Ile59)hIGF-1(1-70)-OH；(SEQ ID NO：36)
(Arg51，Ile59)hIGF-1(1-70)-OH；或(SEQ ID NO：37)
(Arg58，Ile59)hIGF-1(1-70)-OH；(SEQ ID NO：38)
或其可药用盐。
15.根据权利要求2所述的IGF-1类似物，其中A59是Arg、Asp、A6c、Gln、Glu、Ser、Trp或Tyr；或其可药用盐。
16.根据权利要求15所述的IGF-1类似物，其中所述类似物是：
或其可药用盐。
17.药物组合物，其包含有效量的根据权利要求1-16任一项所述的类似物。
18.根据权利要求17所述的药物组合物，还包含可药用载体。
19.一种在有需求的受试者中从IGF-1受体激发激动剂效应的方法，所述方法包括施用治疗有效量的根据权利要求1-16任一项所述的类似物或根据权利要求17或权利要求18所述的药物组合物至所述受试者。
20.一种用于治疗由IGF-1受体结合介导的病状或疾病的方法，包括步骤：施用治疗有效量的根据权利要求1-16任一项所述的类似物或根据权利要求17或权利要求18所述的药物组合物至有需求的受试者。
21.一种用于治疗由胰岛素受体结合介导的病状或疾病的方法，包括步骤：施用治疗有效量的根据权利要求1-16任一项所述的类似物或根据权利要求17或权利要求18所述的药物组合物至有需求的受试者。
22.一种用于治疗由抑制胰岛素样生长因子与一种或多种胰岛素样生长因子结合蛋白的结合作用所介导的病状或疾病的方法，包括步骤：施用治疗有效量的根据权利要求1-16任一项所述的类似物或根据权利要求17或权利要求18所述的药物组合物至有需求的受试者。
23.根据权利要求20-22中任一项所述的方法，其中所述病状或疾病选自身材矮小症、肥胖症、体重减轻、恶病质、厌食、神经变性病、纤维化相关病状、软骨病症、骨病、炎性病症、肠疾病、胰岛素抵抗、糖尿病、糖尿病酮酸中毒、Rabson-Mendenhall综合征、视网膜病、肢端肥大症、纤维肌性增生和心脏疾病。
24.权利要求23所述的方法，其中需要治疗身材矮小症的所述受试者是患有胰岛素样生长因子-1缺乏症(IGFD)的人类儿科受试者，其中所述施用有效治疗人类儿科受试者中的IGFD。
25.权利要求24所述的方法，其中所述的人类儿科受试者表征如下：
在用根据权利要求1-16任一项所述的类似物或根据权利要求17或权利要求18所述的药物组合物治疗时或用其起始治疗之前，所述受试者已有或曾有低于相同年龄和性别的受试者的正常平均身高至少约2.0标准偏差(SD)的身高，并且
在用根据权利要求1-16任一项所述的类似物或根据权利要求17或权利要求18所述的药物组合物治疗时或用其起始治疗之前，所述受试者已有或曾有低于相同年龄和性别的人类儿科受试者的正常平均水平至少约-1SD的IGF-1血液水平。
26.一种用于治疗患有特发性身材矮小症(ISS)的受试者的方法，包括步骤：施用有效促进所述受试者中生长的量的根据权利要求1-16任一项所述的类似物或根据权利要求17或权利要求18所述的药物组合物至患有以部分内源性生长激素活性或信号传导为特征的ISS的人类儿科受试者，其中所述受试者进一步表征如下：
在用根据权利要求1-16任一项所述的类似物或根据权利要求17或权利要求18所述的药物组合物治疗时或用其起始治疗之前，所述受试者已有或曾有低于相同年龄和性别的受试者的正常平均身高至少约2.0标准偏差(SD)的身高，并且
在用根据权利要求1-16任一项所述的类似物或根据权利要求17或权利要求18所述的药物组合物治疗时或用其起始治疗之前，所述受试者具有对于相同年龄和性别的受试者至少为正常的GH和IGF-1血液水平。
27.权利要求23所述的方法，其中所述神经变性病选自ALS、多发性硬化、肌营养不良、糖尿病性神经病、脱髓鞘性周围神经病、帕金森病、阿尔茨海默病和创伤性脊髓损害后遗症。
28.权利要求23所述的方法，其中所述软骨病症是骨关节炎。
29.权利要求23所述的方法，其中所述骨病是骨质疏松症。
30.权利要求23所述的方法，其中所述炎性病症是类风湿性关节炎。
31.权利要求23所述的方法，其中所述糖尿病是I型或II型糖尿病。
32.权利要求23所述的方法，其中所述心脏疾病是动脉粥样硬化。
33.权利要求23所述的方法，其中所述纤维化相关病状是肝硬化、全身性硬化症或甲状腺眼病。
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