CN104023784B - 供持续释放的活性剂制剂 - Google Patents
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Abstract
本发明提供持续释放药物制剂，以及通过持续释放制剂和长半衰期制剂的组合递送治疗方案的方法。本发明提供肽和小分子药物的改善药代动力学。持续释放药物制剂包含供全身性施用的治疗剂，其中所述治疗剂包含活性剂和能够在受试者体温下形成可逆基质的氨基酸序列。
Description
优先权
本申请要求2011年8月24日提交的美国临时申请No.61/526,940以及2011年10月26日提交的美国临时申请No.61/551,506的优先权，两临时申请的每一者均据此整体以引用方式并入。
技术领域
本发明涉及供持续释放的药物制剂以及用持续释放制剂递送治疗方案的方法。
以电子方式提交的文本文件描述
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发明背景
肽和小分子药物的有效性通常受限于此类药物在循环中的半衰期以及获得基本上恒定的血浆水平的困难性。例如，肠促胰岛素GLP-1必须以相对高的剂量施用以抵消其短循环半衰期，而这些高剂量与恶心等存在关联。Murphy and Bloom,Nonpeotidic glucagon-like peptide 1 receptor agonists:A magic bullet for diabetes？PNAS104(3):689-690(2007)。另外，肽药剂血管活性肠肽(VIP)据某些估计显示出短于约一分钟的半衰期，从而使得该药剂在药学用途方面不可行。Domschke el al.,Vasoactive intestinal peptide in man:pharmacokinetics,metabolic and circulatory effects,Gut 19:1049-1053(1978)；Henning and Sawmiller,Vasoactive intestinal peptide: cardiovascular effects,Cardiovascular Research 49:27-37(2001)。肽药物的短血浆半衰期通常是由于快肾脏清除率以及体循环中的酶降解所致。
对改善肽和小分子药物的药代动力学的策略存在很大的需求。
发明概要
本发明提供供持续释放的药物制剂以及用持续释放制剂递送治疗方案的方法。本发明因此提供肽和小分子药物的改善药代动力学。
在一个方面，本发明提供持续释放药物制剂。该制剂包含供全身性施用的治疗剂，其中该治疗剂包含活性剂和能够在受试者体温下形成可逆基质的氨基酸序列。该可逆基质由氢键(例如，分子内和/或分子间氢键)以及疏水性贡献而形成。该制剂还包含在施用时诱导基质形成的一种或多种药学上可接受的赋形剂和/或稀释剂。该基质允许从注射部位缓慢吸收进循环。从注射部位的持续释放或缓慢吸收归因于在注射部位浓度降低时基质的缓慢逆转。一旦产物进入循环后，制剂即赋予长半衰期和改善的稳定性。因此，实现了缓慢吸收与长半衰期的独特组合，从而导致具有低峰谷比和/或长Tmax的所需PK曲线。
在某些实施方案中，氨基酸序列是弹性蛋白样蛋白(ELP)序列。ELP序列包含与弹性蛋白或其模拟物相关的结构肽单元或序列或由这些结构肽单元或序列组成。氨基酸序列在选定的制剂中可表现出可见和可逆的反向相变。也就是说，氨基酸序列在转变温度(Tt)以下可在结构上无序并高度溶于制剂，但当制剂的温度升到Tt以上时表现出尖锐的(2-3℃范围)无序到有序的相变。除了温度之外，氨基酸聚合物的长度、氨基酸组成、离子强度、pH、压力、所选的溶剂、有机溶质的存在、温度和蛋白浓度也可影响转变性质，并且这些方面可根据所需的吸收特性而定制。形成基质的氨基酸序列的其他示例性序列或结构在本文进行了公开。
在多种实施方案中，供全身性施用的活性剂为蛋白或肽，其可具有诸如约30秒至约1小时、至约2小时或至约5小时的短循环半衰期。在一些实施方案中，蛋白或肽具有约30秒至约10小时的循环半衰期。治疗剂可以是蛋白活性剂与能够形成基质的氨基酸序列之间的重组融合蛋白。示例性肽活性剂包括GLP-1受体激动剂(例如GLP-1或其衍生物)、胰高血糖素受体激动剂(例如胰高血糖素、泌酸调节素或其衍生物)、VPAC2选择性激动剂(例如血管活性肠肽(VIP)或其衍生物)、GIP受体激动剂(例如葡萄糖依赖性促胰岛素释放肽(GIP)或其衍生物)或胰岛素或其衍生物。作为另外一种选择，蛋白活性剂为凝血因子，诸如因子VII、因子VIII或因子IX。用于根据本发明递送的其他蛋白和小分子在本文进行了公开。通过提供从注射部位的缓慢吸收，肾脏清除率和降解可得到控制，从而实现所需的PK曲线。
在另一方面，本发明提供递送活性剂的持续释放方案的方法。该方法包括向有需要的受试者施用本文所述的制剂，其中制剂每个月施用约1次至约8次。在一些实施方案中，制剂约每周施用一次，并可经皮下或肌内(例如)施用。在一些实施方案中，施用部位不是病理部位，也就是说，治疗剂不直接施用到预期作用部位。
附图简述
图1显示了因温度变化到37℃或以上而诱导的ELP1蛋白的相转变(如通过浊度的增加所示)。该性质允许从注射部位缓慢吸收。
图2显示了因温度变化到25℃或以上而诱导的ELP4蛋白的相转变(如通过浊度的增加所示)。该性质允许储库型递送。
图3示出了(不受理论的束缚)所观察到的转变的潜在机理，其中在某些条件下水壳被排除在外，从而允许形成氢键。
图4显示了在低于约0.01mg/ml的蛋白浓度下在37℃的ELP4系列转变，从而允许例如在注射部位的低蛋白浓度的持续释放制剂。
图5显示了在约10mg/ml或更高的相对高的蛋白浓度下在正好低于37℃下的ELP1系列转变，从而允许具有相对高含量的活性剂的持续释放制剂。
图6显示了Glp-1/ELP1-120(在本文也称为PB1023或Glymera)在以0.3、0.6、0.9和1.35mg/kg皮下施用给患有2型糖尿病的成年受试者后的药代动力学参数汇总。
图7显示了Glp-1/ELP1-120(在本文也称为PB1023或Glymera)在以0.3、0.6、0.9和1.35mg/kg在第0天皮下施用给患有2型糖尿病的成年受试者后的平均血清浓度(半对数轴)。
图8显示了2型糖尿病:Glymera项目概览药代动力学交叉研究。显示了Glymera在作为50mg/mL和100mg/mL制剂皮下施用90mg给患有2型糖尿病的成年受试者后的平均血清浓度(半对数轴)。
图9显示了Glymera在作为50mg/mL和100mg/mL制剂皮下施用90mg给患有2型糖尿病的成年受试者后的药代动力学参数汇总。
具体实施方式
本发明提供供持续释放的药物制剂以及用持续释放制剂递送治疗方案的方法。本发明因而提供肽和小分子药物的改善药代动力学，包括具有低峰谷比和/或长Tmax的相对平坦的PK曲线。该PK曲线可通过相对不频繁的施用计划而得以维持，诸如在一些实施方中每个月注射一至八次。
在一个方面，本发明提供持续释放药物制剂。该制剂包含供全身性施用的治疗剂，其中该治疗剂包含活性剂和能够在受试者体温下形成基质的氨基酸序列。该可逆基质由氢键(例如，分子内和/或分子间氢键)以及疏水性贡献而形成。该制剂还包含在施用时诱导基质形成的一种或多种药学上可接受的赋形剂和/或稀释剂。该基质允许从注射部位缓慢吸收进循环，并且不受理论的束缚，该缓慢吸收归因于在注射部位蛋白浓度降低时基质的缓慢逆转。该缓慢吸收特性允许平坦的PK曲线以及方便而舒适的施用方案。例如，在多种实施方案中，在数天的过程中(例如2至约60天、或约4至约30天)活性剂的血浆浓度的变化系数不超过10、或不超过约5或不超过约3。一般来讲，该平坦的PK曲线在制剂的多次(大致均匀间隔开的)施用的过程中观察到，诸如至少2次、至少约5次或至少约10次施用。在一些实施方案中，缓慢吸收通过大于约5小时、大于约10小时、大于约20小时、大于约30小时或大于约50小时的Tmax(达到最高血浆浓度的时间)表现。
从注射部位的持续释放或缓慢吸收通过能够在受试者体温下形成氢键结合基质的氨基酸序列以及制剂的组分控制。
在一些实施方案中，氨基酸序列包含通过蛋白主链基团和/或侧链基团形成氢键并可向基质的形成贡献疏水性相互作用的结构单元。在一些实施方案中，氨基酸侧链不含氢键供体基团，而氢键基本上通过蛋白主链形成。示例性氨基酸包括脯氨酸、丙氨酸、缬氨酸、甘氨酸和异亮氨酸以及类似的氨基酸。在一些实施方案中，结构单元基本上为重复结构单元，以便形成基本上重复的结构基序和基本上重复的氢键结合能力。在这些和其他实施方案中，氨基酸序列包含可以基本上重复的模式设置的至少10％、至少20％、至少40％或至少50％的脯氨酸。在此背景下，基本上重复的模式意指氨基酸序列的脯氨酸残基中至少50％或至少75％是可限定的结构单元的部分。在另外其他实施方案中，氨基酸序列包含具有氢键供体侧链的氨基酸，诸如丝氨酸、苏氨酸和/或酪氨酸。在一些实施方案中，重复序列可包含一至约四个脯氨酸残基，而其余的残基独立地选自非极性残基，诸如甘氨酸、丙氨酸、亮氨酸、异亮氨酸和缬氨酸。非极性或疏水性残基可向基质的形成贡献疏水性相互作用。
氨基酸序列可在高于储存温度的温度下注射时形成“凝胶样”状态。示例性序列具有重复肽单元，和/或可在较低的温度下相对非结构化并在较高的温度下实现氢键结合的、结构化的状态。
在一些实施方案中，能够在体温下形成基质的氨基酸序列是具有四至十个氨基酸的重复单元的肽。重复单元可在基质的形成中形成一个、两个或三个氢键。在某些实施方案中，能够在体温下形成基质的氨基酸序列是丝、弹性蛋白、胶原或角蛋白或其模拟物的氨基酸序列，或在据此以引用方式并入的美国专利6,355,776中所公开的氨基酸序列。
在某些实施方案中，氨基酸序列是弹性蛋白样蛋白(ELP)序列。ELP序列包含与弹性蛋白或其模拟物相关的结构肽单元或序列或由这些结构肽单元或序列组成。ELP序列由三至约二十个氨基酸或在一些实施方案中四至十个氨基酸(诸如四个、五个或六个氨基酸)的结构单元构成。各个结构单元的长度可以变化或可以一致。示例性结构单元包括由SEQID NOS:1-12(下文)定义的单元，这些单元可用作重复结构单元(包括串联重复单元)或可按一定的组合使用。因此，ELP可包含选自如下定义的SEQ ID NOS:1-12的结构单元或由其组成。
在一些实施方案(包括其中结构单元为ELP单元的实施方案)中，氨基酸序列包含以下个数的结构单元或基本上由以下个数的结构单元组成：约10至约500个结构单元，或在一些实施方案中约50至约200个结构单元，或在某些实施方案中约80至约200个结构单元，或约80至约150个结构单元，诸如由SEQ ID NOS:1-12定义的单元之一或组合。因此，结构单元一起可具有约50至约2000个氨基酸残基、或约100至约800个氨基酸残基、或约200至约700个氨基酸残基、或约400至约600个氨基酸残基的长度。
氨基酸序列在选定的制剂中可表现出可见和可逆的反向相变。也就是说，氨基酸序列在转变温度(Tt)以下可在结构上无序并高度溶于制剂，但当制剂的温度升到Tt以上时表现出尖锐的(2-3℃范围)无序到有序的相变。除了温度之外，氨基酸聚合物的长度、氨基酸组成、离子强度、pH、压力、所选的溶剂、有机溶质的存在、温度和蛋白浓度也可影响转变性质，并且这些方面可根据所需的吸收特性而定制。吸收特性可容易地通过测定活性剂随着时间推移的血浆浓度或活性而测试。
在某些实施方案中，ELP组分可由包括但不限于以下的结构单元形成：
(a)四肽Val-Pro-Gly-Gly或VPGG(SEQ ID NO:1)；
(b)四肽Ile-Pro-Gly-Gly或IPGG(SEQ ID NO:2)；
(c)五肽Val-Pro-Gly-X-Gly(SEQ ID NO:3)或VPGXG，其中X是任何天然或非天然氨基酸残基，并且其中X任选地在聚合物或低聚物重复体之中变化；
(d)五肽Ala-Val-Gly-Val-Pro或AVGVP(SEQ ID NO:4)；
(e)五肽Ile-Pro-Gly-X-Gly或IPGXG(SEQ ID NO:5)，其中X是任何天然或非天然氨基酸残基，并且其中X任选地在聚合物或低聚物重复体之中变化；
(e)五肽Ile-Pro-Gly-Val-Gly或IPGVG(SEQ ID NO:6)；
(f)五肽Leu-Pro-Gly-X-Gly或LPGXG(SEQ ID NO:7)，其中X是任何天然或非天然氨基酸残基，并且其中X任选地在聚合物或低聚物重复体之中变化；
(g)五肽Leu-Pro-Gly-Val-Gly或LPGVG(SEQ ID NO:8)；
(h)六肽Val-Ala-Pro-Gly-Val-Gly或VAPGVG(SEQ ID NO:9)；
(i)八肽Gly-Val-Gly-Val-Pro-Gly-Val-Gly或GVGVPGVG(SEQ ID NO:10)；
(j)九肽Val-Pro-Gly-Phe-Gly-Val-Gly-Ala-Gly或VPGFGVGAG(SEQ ID NO:11)；以及
(k)九肽Val-Pro-Gly-Val-Gly-Val-Pro-Gly-Gly或VPGVGVPGG(SEQ ID NO:12)。
由SEQ ID NOS:1-12定义的此类结构单元可形成结构重复单元，或可结合使用以形成ELP。在一些实施方案中，ELP组分完全(或几乎完全)由选自SEQ ID NOS:1-12的结构单元之一或组合(例如2、3或4个)形成。在其他实施方案中，ELP组分中的至少75％或至少80％或至少90％由选自SEQ ID NOS:1-12并可作为重复单元而存在的结构单元之一或组合形成。
在某些实施方案中，ELP包含Val-Pro-Gly-X-Gly(SEQ ID NO:3)的重复单元，包括串联重复单元，其中X如上所定义，并且其中Val-Pro-Gly-X-Gly(SEQ ID NO:3)单元相对于整个ELP组分(其可以包含非VPGXG(SEQ ID NO:3)的结构单元)所占的百分比大于ELP的约50％或大于约75％或大于约85％或大于约95％。ELP可包含SEQ ID NO:3的5至15个结构单元(例如约10个结构单元)的基序，其中在基序中客体残基X在至少2个或至少3个单元之中变化。客体残基可独立地选自诸如非极性或疏水性残基，诸如氨基酸V、I、L、A、G和W(并可经选择以便保持所需的反向相转变性质)。
在一些实施方案中，ELP可形成β-转角结构。适于形成β-转角结构的示例性肽序列在据此整体以引用方式并入的国际专利申请PCT/US96/05186中有所描述。例如，VPGXG(SEQID NO:3)序列中的第四个残基(X)可发生改变而不取消β-转角的形成。
示例性ELP的结构可使用记法ELPk[XiYj-n]加以描述，其中k表示特定的ELP重复单元，括号内的大写字母是单字母氨基酸代码并且其相应的下表表示各客体残基X在结构单元中的相对比率(适用时)，并且n表示以结构重复数表示的ELP的总长度。例如，ELP1[V5A2G3-10]表示含有五肽VPGXG(SEQ ID NO:3)的10个重复单元的ELP组分，其中X是相对比率为约5:2:3的缬氨酸、丙氨酸和甘氨酸；ELP1[K1V2F1-4]表示含有五肽VPGXG(SEQ IDNO:3)的4个重复单元的ELP组分，其中X是相对比率为约1:2:1的赖氨酸、缬氨酸和苯丙氨酸；ELP1[K1V7F1-9]表示含有五肽VPGXG(SEQ ID NO:3)的9个重复单元的多肽，其中X是相对比率为约1:7:1的赖氨酸、缬氨酸和苯丙氨酸；ELP1[V-5]表示含有五肽VPGXG(SEQ IDNO:3)的5个重复单元的多肽，其中X是缬氨酸；ELP1[V-20]表示含有五肽VPGXG(SEQ ID NO:3)的20个重复单元的多肽，其中X是缬氨酸；ELP2[5]表示含有五肽AVGVP(SEQ ID NO:4)的5个重复单元的多肽；ELP3[V-5]表示含有五肽IPGXG(SEQ ID NO:5)的5个重复单元的多肽，其中X是缬氨酸；ELP4[V-5]表示含有五肽LPGXG(SEQ ID NO:7)的5个重复单元的多肽，其中X是缬氨酸。
对于ELP，Tt是客体残基的疏水性的函数。因此，通过改变客体残基的种类及其摩尔分数，可合成在宽范围内表现出反向转变的ELP。因此，给定ELP长度下的Tt可通过在ELP序列中掺入更大分率的疏水性客体残基而降低。合适的疏水性客体残基的实例包括缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、色氨酸和甲硫氨酸。也可以使用中度疏水性的酪氨酸。反之，Tt可通过掺入诸如选自以下的那些残基而升高：谷氨酸、半胱氨酸、赖氨酸、天冬氨酸、丙氨酸、天冬酰胺、丝氨酸、苏氨酸、甘氨酸、精氨酸和谷氨酰胺。
对于分子量>100,000的多肽，在PCT/US96/05186(据此整体以引用方式并入)中所公开的疏水性量表提供了一种预测特定ELP序列的大致Tt的方式。对于分子量<100,000的多肽，Tt可通以下二次函数预测或确定：Tt＝M0+M1X+M2X2，其中X是融合蛋白的MW，并且M0＝116.21、M1＝-1.7499、M2＝0.010349。
ELP在一些实施方案中被选择为或设计为在制剂条件下提供约10至约37℃范围内的Tt，诸如约20至约37℃，或约25至约37℃。在一些实施方案中，在生理条件(例如0.9％盐水)下的转变温度为约34至36℃，以考虑到略低的外周温度。
在某些实施方案中，能够在体温下形成氢键结合的基质的氨基酸序列包括[VPGXG]90，其中各X选自V、G和A，并且其中V:G:A的比率可为约5:3:2。例如，能够在体温下形成氢键结合基质的氨基酸序列可包括[VPGXG]120，其中各X选自V、G和A，并且其中V:G:A的比率可为约5:3:2。如本文所示，该ELP的120个结构单元可通过约5至15mg/ml(例如约10mg/ml)的蛋白提供约37℃的转变温度。在约50至约100mg/mL的浓度下，相转变温度为约35.5℃(正好低于体温)，其允许外周体温正好低于37℃。
作为另外一种选择，能够在体温下形成基质的氨基酸序列包括[VPGVG]90或[VPGVG]120。如本文所示，该ELP的120个结构单元可通过约0.005至约0.05mg/ml(例如约0.01mg/ml)的蛋白提供约37℃的转变温度。
弹性蛋白样肽(ELP)蛋白聚合物和重组融合蛋白可如据此以引用方式并入的美国专利公布No.2010/0022455中所述而制备。
在其他实施方案中，能够在体温下形成基质的氨基酸序列可包括无规卷曲或非球状延伸结构。例如，能够在体温下形成基质的氨基酸序列可包括在美国专利公布No.2008/0286808、WIPO专利公布No.2008/155134和美国专利公布No.2011/0123487中公开的氨基酸序列，这些专利公布的每一者据此以引用方式并入。
例如，在一些实施方案中，氨基酸序列包括至少40个氨基酸的非结构化重组聚合物。例如，可对非结构化聚合物进行定义，其中非结构化聚合物中所含的甘氨酸(G)、天冬氨酸(D)、丙氨酸(A)、丝氨酸(S)、苏氨酸(T)、谷氨酸(E)和脯氨酸(P)残基占总氨基酸的约80％以上。在一些实施方案中，氨基酸中的至少50％不含二级结构，如通过Chou-Fasman算法所确定。非结构化聚合物可包含超过约100、150、200个或更多个连续氨基酸。在一些实施方案中，氨基酸序列形成无规卷曲结构域。具体地讲，具有或形成“无规卷曲构象”的多肽或氨基酸聚合物基本上不含限定的二级和三级结构。
在多种实施方案中，预期的受试者为人类，并且体温为约37℃，因而将治疗剂设计为在此温度下提供持续释放。通过氢键和/或疏水性相互作用的逆转而缓慢释放进循环通过产物在注射部位扩散时浓度的降低而驱动，即使体温保持恒定。在其他实施方案中，受试者为非人类哺乳动物，并将治疗剂设计为在哺乳动物体温下表现出持续释放，哺乳动物体温在一些实施方案中可以为约30至约40℃，诸如对于某些家养宠物(例如狗和猫)或牲畜(例如奶牛、马、绵羊或猪)而言。一般来讲，Tt高于制剂的储存温度(其可以为10至约25℃，或15至22℃)，使得治疗剂保持为溶液以供注射。
治疗剂通常供“全身性递送”，这表示不将治疗剂局部递送到病理部位或作用部位。相反，治疗剂从注射部位吸收到血流中，在其中治疗剂全身性发挥作用，或通过循环转运到作用部位。
在多种实施方案中，活性剂为蛋白或肽，其可具有诸如约30秒至约1小时的短循环半衰期。治疗剂可以是蛋白活性剂与能够在受试者体温下形成氢键结合基质的氨基酸序列之间的重组融合蛋白。示例性肽活性剂包括GIP受体激动剂，诸如葡萄糖依赖性促胰岛素释放肽(GIP)或其衍生物。另外的示例性肽活性剂包括GLP1受体激动剂，诸如GLP-1或其衍生物(包括GLP1 7-36或GLP1 7-37)，或毒蜥外泌肽或其衍生物。在其他实施方案中，蛋白或肽药剂为胰高血糖素受体激动剂(包括胰高血糖素、泌酸调节素或其衍生物)。在一些实施方案中，GLP-1受体激动剂是具有在据此整体以引用方式并入的US 2011/0257092中所述的氨基酸序列的双重激动剂。其他双重或多重受体激动剂在均据此整体以引用方式并入的US2011/016602和US 2010/00190701中有所描述，尤其是对于其中所述的GLP-1受体共激动剂的结构和序列。有关GLP-1受体共激动剂的另外说明可见于Pocai A et al.,Glucagon-Like Peptide 1/Glucagon Receptor Dual Agonism Reverses Obesity in Mice,Diabetes 58:2258-2266(2009)和Patterson JT,et al.,Functional association ofthe N-terminal residues with the central region in glucagon-related peptides,J Pept.Sci.17:659-666(2011)，这些参考文献均据此整体以引用方式并入本文。在另一个实施方案中，本发明提供GLP1受体激动剂、胰高血糖素受体激动剂和GIP受体激动剂中任意两者的共制剂。在其他实施方案中，蛋白或肽药剂是VPAC2选择性激动剂，诸如血管活性肠肽(VIP)或其衍生物。作为另外一种选择，蛋白活性剂为凝血因子，诸如因子VII、因子VIII或因子IX，或在其他实施方中为胰岛素(例如，在据此以引用方式并入的美国临时申请No.61/563,985中所述的单链胰岛素或A链或B链融合蛋白)或单克隆抗体或单链抗体。作为另外一种选择，活性剂在据此以引用方式并入的美国专利公布No.2011/0123487中有所描述。根据本发明的示例性治疗剂包括GLP-1(A8G,7-37)ELP1-120(本文称为PB1023)或M-VIP-ELP1-120(PB1046)。通过提供从注射部位的缓慢吸收，肾脏清除率和降解可得到控制，从而实现所需的PK曲线。
在多种实施方案中，本发明涵盖诸如不引起患者明显食欲抑制和/或不引起患者明显恶心的那些剂量和/或方案，诸如在据此以引用方式并入的PCT/US12/44383中所述的那些。
在其他实施方案中，治疗剂是活性剂与能够在受试者体温下形成基质的氨基酸序列之间的化学缀合物。例如，活性剂可以为化疗剂，诸如选自甲氨蝶呤、柔红霉素、丝裂霉素、顺铂、长春新碱、表柔比星、氟尿嘧啶、维拉帕米、环磷酰胺、胞嘧啶阿拉伯糖苷、氨喋呤、博莱霉素、丝裂霉素C、秋水仙胺(democolcine)、依托泊苷、光辉霉素、苯丁酸氮芥、美法仑、柔红霉素、多柔比星、他莫昔芬、紫杉醇、长春碱、喜树碱、放线菌素D、阿糖胞苷和康普瑞汀的化疗剂。作为另外一种选择，活性剂可以为免疫原性分子、或免疫调节剂、或抗炎剂，诸如在据此整体以引用方式并入的美国专利公布No.2009/0004104中所述的活性剂。另外，活性剂可以为阿片类分子，诸如羟考酮、吗啡或可待因，诸如在据此以引用方式并入的美国临时申请No.61/597,898中所述。化学缀合物可借助可裂解的接头，其许多类型在本领域是已知的。参见据此整体以引用方式并入的美国专利No.6,328,996。
制剂包含在施用时诱导基质形成的一种或多种药学上可接受的赋形剂和/或稀释剂。例如，此类赋形剂包括盐，以及可起到稳定氢键的作用的其他赋形剂。示例性盐包括碱土金属盐，诸如钠、钾和钙。反离子包括氯离子和磷酸根离子。示例性盐包括氯化钠、氯化钾、氯化镁、氯化钙和磷酸钾。
将制剂中的蛋白浓度定制为与赋形剂一起驱动在施用温度下形成基质。例如，较高的蛋白浓度有助于驱动基质的形成，而此目的所需的蛋白浓度根据所用的ELP系列而变化。例如，在使用ELP1-120或转变温度相当的氨基酸序列的实施方案中，蛋白在约1mg/mL至约200mg/mL的范围内存在，或在约5mg/mL至约125mg/mL的范围内存在。治疗剂可在约10mg/mL至约50mg/mL或约15mg/mL至约30mg/mL的范围内存在。在使用ELP4-120或转变温度相当的氨基酸序列的实施方案中，蛋白在约0.005mg/mL至约10mg/mL的范围内存在，或在约0.01mg/mL至约5mg/mL的范围内存在。
治疗剂在一定的pH、离子强度下配制，并通常与足以驱动在体温(例如37℃，或在一些实施方案中34至36℃)下形成基质的赋形剂一起配制。治疗剂通常被制备为使得其不在储存条件下形成基质。储存条件通常低于制剂的转变温度，诸如低于约32℃、或低于约30℃、或低于约27℃、或低于约25℃、或低于约20℃、或低于约15℃。例如，制剂可以与血液等渗，或具有模拟生理条件的离子强度。例如，制剂可具有至少25mM氯化钠、或至少30mM氯化钠、或至少40mM氯化钠、或至少50mM氯化钠、或至少75mM氯化钠、或至少100mM氯化钠、或至少150mM氯化钠的离子强度的离子强度。在某些实施方案中，制剂具有低于0.9％盐水的离子强度的离子强度。在一些实施方案中，制剂包含氯化钙、氯化镁、氯化钾、磷酸二氢钾、氯化钠和磷酸氢二钠中的两种或更多种。液体制剂可包含表4、表5或表6中所列的组分，并可冷藏储存或在室温下储存。
可将制剂以预剂量笔或注射器的形式包装以供一周一次、一周两次或一个月一至八次施用，或者灌装在常规小瓶等中。
在示例性实施方案中，本发明提供包含治疗剂的持续释放药物制剂，该治疗剂(例如肽或肽治疗剂)包含活性剂和包括([VPGXG]90或[VPGXG]120的氨基酸序列，其中各X选自V、G和A。V、G和A的比率可为约5:3:2。作为另外一种选择，氨基酸序列包括[VPGVG]90或[VPGVG]120。制剂还包含一种或多种药学上可接受的赋形剂和/或稀释剂，以在施用给人类受试者时由水性形式形成可逆基质。活性剂在一些实施方案中为GLP-1或其衍生物(例如GLP-1,A8G,7-37)，或血管活性肠肽(VIP)或其衍生物(例如，具有N端部分，诸如甲硫氨酸)，或泌酸调节素或其衍生物，或胰岛素或其衍生物。GLP-1及其衍生物在据此以引用方式并入的美国专利公布No.2011/0123487中有所公开。VIP及其衍生物在据此以引用方式并入的美国专利公布No.2011/0178017中有所公开。胰岛素及其衍生物在据此以引用方式并入的美国临时申请No.61/563,985中有所描述。
在这些实施方案中，治疗剂可在0.5mg/mL至约200mg/mL的范围内存在，或在约5mg/mL至约125mg/mL的范围内存在。治疗剂在约10mg/mL至约50mg/mL的范围内、或约15mg/mL至约30mg/mL的范围内存在。制剂可具有至少25mM氯化钠、或至少30mM氯化钠、或至少40mM氯化钠、或至少50mM氯化钠、或至少75mM氯化钠、或至少100mM氯化钠的离子强度的离子强度。制剂可具有低于约0.9％盐水的离子强度的离子强度。制剂包含氯化钙、氯化镁、氯化钾、磷酸二氢钾、氯化钠和磷酸氢二钠中的两种或更多种。制剂可包含表4、表5或表6中所列的组分。
也可以采用例如用于实现所需稳定性的其他制剂组分。此类组分包括一种或多种氨基酸或糖醇(例如甘露糖醇)、防腐剂和缓冲剂，并且此类成分在本领域中是熟知的。
在另一方面，本发明提供递送活性剂的持续释放方案的方法。该方法包括向有需要的受试者施用本文所述的制剂，其中制剂每个月施用约1次至约8次。例如，活性剂可以为GLP-1或其类似物，并以据此以引用方式并入的美国专利申请No.13/534,836中所述的方法施用。例如，治疗剂可以为融合到ELP1(例如，具有约90至约150个ELP单元)的GLP-1 7-36或7-37(作为另外一种选择，在第8位具有Gly)。GLP-1融合体可用于治疗糖尿病(1型或2型)、代谢疾病或肥胖症，例如，通过施用给有需要的患者。作为另外一种选择，活性剂可以为VIP或其类似物，并以据此以引用方式并入的美国专利公布No.2011/0178017中所述的方法施用。VIP可具有另外的部分(诸如N端的甲硫氨酸)以改变受体结合特性，也如据此以引用方式并入的美国专利公布No.2011/0178017中所述。VIP可融合到ELP1(具有约90至约150个ELP单元)。VIP活性剂可用于治疗选自无法控制的高血压或顽固性高血压、或肺动脉高血压(PAH)以及慢性阻塞性肺部疾病(COPD)等的病症的方法。
在一些实施方案中，制剂约每周施用一次，并可经皮下或肌内(例如)施用。在一些实施方案中，施用部位不是病理部位，例如不是预期的作用部位。
在多种实施方案中，在制剂的多次施用(诸如至少2次、至少约5次或至少约10次)过程中活性剂的血浆浓度的变化系数不超过10、或约5或约3。施用基本上均匀地间隔开，诸如约每天一次、或约每周一次、或每个月一次至约五次。
在某些实施方案中，受试者为人类，但在其他实施方案中，可以为非人类哺乳动物，诸如家养宠物(例如狗或猫)，或牲畜或农场动物(例如马、奶牛、绵羊或猪)。
实施例
由某些氨基酸序列表现出的相转变性质在图1(针对ELP1)和图2(针对ELP4)中示出。相转变可作为浊度的增加而观察到。图3示出了(不受理论的束缚)对于给定的浓度在高于相转变温度的温度下通过排除水壳并形成氢键而驱动的相转变的潜在机理。
图4显示了在低于约0.01mg/mL的蛋白浓度下在37℃的ELP4系列(约120个结构单元)转变，从而允许低蛋白浓度的持续释放制剂。在较高的浓度下，持续释放将足够低以提供储库型制剂。图5显示了在约10mg/mL至约100mg/mL或更高的相对高的蛋白浓度下在35与37℃之间的ELP1系列转变，从而允许具有相对高含量的活性剂的持续释放制剂。
以不同的蛋白浓度和离子强度制备了PB1023(GLP-1,A8G,7-37,ELP1-120)和PB1046(M-VIP-ELP1-120)的多种制剂。测试了由37℃水浴诱导的转变。
表1显示了变化在于蛋白浓度和离子强度的PB1023和PB1046的制剂的相变测定。如图所示，具有至少50mg/mL的PB1023并具有10mM His和55mM NaCl的离子强度的离子强度的制剂在37℃转变(转变温度大致为35.5℃)。具有25mg/mL的PB1023和约生理盐水的离子强度的制剂也在37℃转变。甚至低至1mg/mL的PB1046并具有与生理盐水相似离子强度的制剂也在37℃转变。
如表2所示，在生理盐水、DPBS或1x磷酸盐缓冲盐水中25mg/ml PB1023的制剂足以产生所需的转变性质。单独的水不支持所需的转变性质。
如表3所示，25mg/ml PB1023的制剂在37℃转变，其中离子强度等于50mM NaCl。
表4、表5和表6显示了根据本发明的某些实施方案的一些缓冲制剂。
图6显示了GLP-1/ELP1-120(在本文也称为PB1023或Glymera)在以0.3、0.6、0.9和1.35mg/kg皮下施用给患有2型糖尿病的成年受试者后的药代动力学参数汇总。
图7显示了GLP-1/ELP1-120(在本文也称为PB1023或Glymera)在以0.3、0.6、0.9和1.35mg/kg在第0天皮下施用给患有2型糖尿病的成年受试者后的平均血清浓度(半对数轴)。
图8显示了2型糖尿病:Glymera项目概览药代动力学交叉研究。显示了Glymera在作为50mg/mL和100mg/mL制剂皮下施用90mg给患有2型糖尿病的成年受试者后的平均血清浓度(半对数轴)。应当注意，50mg/mL和100mg/mL的平均血清分布的时间进程除了以下方面外大体上几乎等同：100mg/mL剂量突然进入血流的速度慢于50mg/mL剂量(即，100mg/mL数据集具有更慢的上升速率)。
图9显示了ELP 1-120(在本文也称为PB1023或Glymera)在以50mg/mL和100mg/mL制剂皮下施用90mg给患有2型糖尿病的成年受试者后的药代动力学参数汇总。
表4：缓冲制剂-含Mg和Ca的DPBS
表5：缓冲制剂-不含Mg和Ca的DPBS
表6：缓冲制剂-1x PBS pH 7.4
Claims (59)
1.一种持续释放药物制剂，包含：
供全身性施用的治疗剂，所述治疗剂包含与弹性蛋白样肽融合的活性剂，所述弹性蛋白样肽包含氨基酸序列，所述氨基酸序列包括SEQ ID NOs:1-12中任一个的至少一个重复单元，其中所述制剂包含以25mM至150mM的范围存在的氯化钠，以约10mM、约16mM、约18mM或约20mM存在的组氨酸，和以0.5mg/mL至200mg/mL的范围存在的治疗剂，其中所述制剂的转变温度为34℃至36℃。
2.根据权利要求1所述的药物制剂，其中所述制剂在施用时与不存在所述弹性蛋白样肽时所述活性剂的PK曲线相比提供平坦的PK曲线。
3.根据权利要求2所述的药物制剂，其中所述PK曲线具有浅Cmax和/或低峰谷比和/或长Tmax。
4.根据权利要求1至3任一项所述的药物制剂，其中所述弹性蛋白样肽包括SEQ ID NO:3(VPGXG)的90个重复单元，其中各X选自V、G和A，并且其中V:G:A的比率为约5:3:2。
5.根据权利要求4所述的药物制剂，其中所述弹性蛋白样肽包括SEQ ID NO:3(VPGXG)的120个重复单元，其中各X选自V、G和A，并且其中V:G:A的比率为约5:3:2。
6.根据权利要求1至3任一项所述的药物制剂，其中所述弹性蛋白样肽包括SEQ ID NO:3(VPGXG)的90个重复单元，其中各X选自V。
7.根据权利要求1所述的药物制剂，其中所述活性剂为蛋白。
8.根据权利要求7所述的药物制剂，其中所述治疗剂是所述蛋白活性剂与所述弹性蛋白样肽之间的重组融合蛋白。
9.根据权利要求8所述的药物制剂，其中所述蛋白活性剂具有30秒至10小时或30秒至1小时范围内的循环半衰期。
10.根据权利要求1所述的药物制剂，其中所述活性剂为GLP-1受体激动剂、VPAC2选择性激动剂、GIP受体激动剂或胰高血糖素受体激动剂，或胰岛素。
11.根据权利要求1所述的药物制剂，其中所述制剂是包含GLP1受体激动剂、胰高血糖素受体激动剂和GIP受体激动剂中的至少两种的共制剂。
12.根据权利要求1所述的药物制剂，其中所述活性剂为凝血因子，其中所述凝血因子为因子VII、因子VIII或因子IX。
13.根据权利要求1所述的药物制剂，其中所述活性剂为胰岛素。
14.根据权利要求1至3任一项所述的药物制剂，其中所述治疗剂是所述活性剂与所述弹性蛋白样肽之间的化学缀合物。
15.根据权利要求14所述的药物制剂，其中所述活性剂是化疗剂，其选自甲氨蝶呤、柔红霉素、丝裂霉素、顺铂、长春新碱、表柔比星、氟尿嘧啶、维拉帕米、环磷酰胺、胞嘧啶阿拉伯糖苷、氨喋呤、博莱霉素、丝裂霉素C、秋水仙胺(democolcine)、依托泊苷、光辉霉素、苯丁酸氮芥、美法仑、柔红霉素、多柔比星、他莫昔芬、紫杉醇、长春碱、喜树碱、放线菌素D、阿糖胞苷和康普瑞汀的化疗剂。
16.根据权利要求14所述的药物制剂，其中所述活性剂为免疫原性分子、或为免疫调节剂或为抗炎剂。
17.根据权利要求1所述的药物制剂，其中所述治疗剂在5mg/mL至125mg/mL的范围内存在。
18.根据权利要求1所述的药物制剂，其中所述治疗剂在10mg/mL至50mg/mL或15mg/mL至30mg/mL的范围内存在。
19.根据权利要求1所述的药物制剂，其中所述治疗剂在储存条件下不形成相转变基质。
20.根据权利要求19所述的药物制剂，其中所述储存条件低于40℃、或低于37℃、或低于30℃、或低于27℃、或低于25℃。
21.根据权利要求1所述的药物制剂，其中所述制剂具有至少25mM氯化钠、或至少30mM氯化钠、或至少40mM氯化钠、或至少50mM氯化钠、或至少75mM氯化钠、或至少100mM氯化钠、或至多150mM氯化钠的离子强度。
22.根据权利要求1所述的药物制剂，其中所述制剂具有0.9％盐水或更低的离子强度。
23.根据权利要求1所述的药物制剂，其中将制剂以预剂量笔或注射器的形式包装以供一周一次、一周两次或一个月一至五次施用。
24.一种持续释放药物制剂，包含：
治疗剂，所述治疗剂包含活性剂和包括[VPGXG]90的弹性蛋白样肽，其中各X选自V、G和A；其中所述药物制剂包含以25mM至150mM的范围存在的氯化钠，以约10mM、约16mM、约18mM或约20mM存在的组氨酸，和以0.5mg/mL至200mg/mL的范围存在的治疗剂，并且以在施用给受试者时由水性形式形成可逆基质，其中所述制剂在施用时提供从注射部位的缓慢吸收，其中所述制剂的转变温度为34℃至36℃。
25.根据权利要求24所述的药物制剂，其中所述制剂在施用时与不存在所述弹性蛋白样肽时所述活性剂的PK曲线相比提供平坦的PK曲线。
26.根据权利要求25所述的药物制剂，其中所述PK曲线具有浅Cmax和/或低峰谷比和/或长Tmax。
27.根据权利要求24至26任一项所述的药物制剂，其中所述形成的基质在蛋白浓度降低时逆转。
28.根据权利要求24所述的药物制剂，其中所述弹性蛋白样肽包括[VPGXG]120，其中各X选自V、G和A，其中V、G和A的比率为约5:3:2。
29.根据权利要求24所述的药物制剂，其中所述活性剂为蛋白。
30.根据权利要求29所述的药物制剂，其中所述治疗剂是所述蛋白活性剂与所述弹性蛋白样肽之间的重组融合蛋白。
31.根据权利要求30所述的药物制剂，其中所述蛋白活性剂具有30秒至10小时或30秒至1小时范围内的循环半衰期。
32.根据权利要求24所述的药物制剂，其中所述活性剂为GLP-1受体激动剂、VPAC2选择性激动剂、GIP受体激动剂或胰高血糖素受体激动剂或胰岛素。
33.根据权利要求24所述的药物制剂，其中所述制剂是包含GLP1受体激动剂、胰高血糖素受体激动剂和GIP受体激动剂中的至少两种的共制剂。
34.根据权利要求24所述的药物制剂，其中所述活性剂为凝血因子，其中所述凝血因子为因子VII、因子VIII或因子IX。
35.根据权利要求24所述的药物制剂，其中所述活性剂为胰岛素。
36.根据权利要求24所述的药物制剂，其中所述治疗剂是所述活性剂与所述弹性蛋白样肽之间的化学缀合物。
37.根据权利要求36所述的药物制剂，其中所述活性剂是化疗剂，其选自甲氨蝶呤、柔红霉素、丝裂霉素、顺铂、长春新碱、表柔比星、氟尿嘧啶、维拉帕米、环磷酰胺、胞嘧啶阿拉伯糖苷、氨喋呤、博莱霉素、丝裂霉素C、秋水仙胺(democolcine)、依托泊苷、光辉霉素、苯丁酸氮芥、美法仑、柔红霉素、多柔比星、他莫昔芬、紫杉醇、长春碱、喜树碱、放线菌素D、阿糖胞苷和康普瑞汀的化疗剂。
38.根据权利要求36所述的药物制剂，其中所述活性剂为免疫原性分子或为免疫调节剂或为抗炎剂。
39.根据权利要求24所述的药物制剂，其中所述治疗剂在5mg/mL至125mg/mL的范围内存在。
40.根据权利要求24所述的药物制剂，其中所述治疗剂在10mg/mL至50mg/mL或15mg/mL至30mg/mL的范围内存在。
41.根据权利要求24所述的药物制剂，其中所述治疗剂在储存条件下不形成所述基质。
42.根据权利要求41所述的药物制剂，其中所述储存条件低于40℃、或低于37℃、或低于30℃、或低于27℃、或低于25℃。
43.根据权利要求24所述的药物制剂，其中所述制剂具有至少25mM氯化钠、或至少30mM氯化钠、或至少40mM氯化钠、或至少50mM氯化钠、或至少75mM氯化钠、或至少100mM氯化钠的离子强度。
44.根据权利要求43所述的药物制剂，其中所述制剂具有0.9％盐水或更低的离子强度。
45.根据权利要求24所述的药物制剂，其中将制剂以预剂量笔或注射器的形式包装以供一周一次、一周两次或一个月一至五次施用。
46.权利要求1至45任一项所述的持续释放药物制剂在制备用于向有需要的受试者递送活性剂的持续释放方案的药物中的用途，其中所述制剂每个月施用1次至8次。
47.根据权利要求46所述的用途，其中所述活性剂为胰岛素，并且每个月施用1次至8次。
48.根据权利要求46所述的用途，其中所述活性剂为VIP，并且每个月施用1次至8次。
49.根据权利要求46至48任一项所述的用途，其中所述制剂约每周施用一次。
50.根据权利要求46所述的用途，其中所述制剂经皮下或肌内施用。
51.根据权利要求46所述的用途，其中施用部位不是病理部位。
52.一种持续释放药物制剂，包含：
供全身性施用的治疗剂，其包含VPAC-2选择性激动剂和包括SEQ ID NO:3(VPGXG)的120个重复单元的弹性蛋白样肽(ELP)，其中各X选自V、G和A，其中V、G和A的比率为约5:3:2，其中所述制剂包含以25mM至150mM的范围存在的氯化钠，以约10mM、约16mM、约18mM或约20mM存在的组氨酸，和以0.5mg/mL至200mg/mL的范围存在的治疗剂，其中所述制剂的转变温度为34℃至36℃。
53.权利要求1、24和52中任一项所述的药物制剂，包含血管活性肠肽(VIP)、20mM组氨酸和75mM氯化钠。
54.权利要求1、24和52中任一项所述的药物制剂，其中所述制剂被配制成用于向受试者每个月皮下施用1次至8次。
55.根据权利要求54所述的药物制剂，其中所述受试者为人，且体温为约37℃。
56.根据权利要求54所述的药物制剂，其中所述受试者为非人类哺乳动物。
57.权利要求53所述的药物制剂，其中所述制剂被配制成用于向受试者每个月皮下施用1次至8次。
58.权利要求57所述的药物制剂，其中所述受试者为人，且体温为约37℃。
59.根据权利要求57所述的药物制剂，其中所述受试者为非人类哺乳动物。
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