CN104888201B

CN104888201B - 用于防治糖尿病及其慢性并发症的肽类药物

Info

Publication number: CN104888201B
Application number: CN201510366482.7A
Authority: CN
Inventors: 齐锦生; 栗彦宁; 何堃宇; 刘祎萌; 贺知
Original assignee: 齐锦生
Current assignee: Zhukang Biotechnology Co., Ltd
Priority date: 2015-06-29
Filing date: 2015-06-29
Publication date: 2018-04-27
Anticipated expiration: 2035-06-29
Also published as: CN104888201A

Abstract

本发明公开了一种用于防治糖尿病及其慢性并发症的肽类药物，属于医药技术领域。本发明利用链脲佐菌素(STZ)诱导糖尿病大鼠模型，应用胰岛素原C‑肽氨基端片段皮下注射观察其对大鼠糖尿病及其慢性并发症的治疗作用，结果表明，C‑肽氨基端片段可抑制大鼠体重下降，降低血糖及尿蛋白，改善大鼠慢性肾脏、大血管、心脏、胰岛病理学功能变化。本发明以胰岛素原C‑肽氨基端片段和/或其医药上可接受的盐，和/或延长C‑肽氨基端片段半衰期和增强疗效的修饰与变构体为药物活性成分，与常规辅料组合制成肽类药物，可缓解由糖尿病及其慢性并发症所致体重下降、血糖及尿蛋白升高等病症。

Description

用于防治糖尿病及其慢性并发症的肽类药物

技术领域

本发明涉及一种用于防治糖尿病及其慢性并发症的肽类药物，属于医药技术领域。

背景技术

目前，全球已有3.82亿人患有DM，预计到2035年将达到5.92亿。我国有近1亿人患有DM，约占全球患病人数的四分之一，患病率位居世界第一位。糖尿病的主要危害是各种慢性并发症，不管是I型还是II型糖尿病，慢性并发症是致死的主要原因之一。

C-肽是胰岛素A链和B链之间的连接肽，由31个氨基酸残基组成：EAEDLQVGQVELGGGPGAGS LQPLALEGSL Q(如SEQ ID NO.2所示)。C-肽主要经过肾脏降解，清除速率慢，半衰期为20min，其血清基础水平平均值为0.4nmol/L。长期以来，C-肽一直被认为是胰岛素原转换为胰岛素的副产品，并无生物活性，仅仅被看作是判断胰岛细胞功能的指标。

然而，近年来随着研究的深入，科学家发现C-肽有多种生物学作用。在糖尿病病人及动物的实验中，C-肽对糖尿病慢性并发症，特别是微血管病变有明显防治作用(WahrenJ,et al.2012；Bo S,et al.2012；Samnegard B,et al.2005)。C-肽的保护作用在接近生理浓度下起效，升高浓度，效应不随之升高，而且对于正常状态，C-肽亦无作用，显示其作用的特异性(Huang DY,et al.2002)。同时，体外研究证实，除在肾脏的系膜细胞、肾小管细胞中起保护作用，C-肽还可以改善高糖刺激的主动脉内皮细胞、平滑肌细胞的损伤(CifarelliV,et al.2011；Bhatt MP,et al.2013；Cifarelli V,et al.2008)。

关于C-肽的作用机制，目前认为C-肽通过胞膜上的G蛋白偶联受体发挥效应(Al-Rasheed NM,et al.2006)，也有研究表明C-肽通过胞吞作用进入胞浆发挥效应(Luppi P,et al.2009)，更有研究表明C-肽进入细胞核与组蛋白结合发挥效应(Lindahl E,etal.2010)。Li等(2013)研究发现C-肽的动态功能定位，即C-肽几乎不进入低糖培养的系膜细胞，但高糖预处理后，C-肽可显著进入系膜细胞的胞浆和核内，并呈时间依赖性；C-肽明显抑制高糖刺激的诱导型一氧化氮合酶(inducible nitric oxide synthase,iNOS)表达增加，且生理浓度的C-肽有显著效果，并有时间依赖性；C-肽虽不能抑制NF-κB的核转位，但可明显抑制其在核仁的定位，以及与共激活因子的结合。

目前，临床上用于治疗糖尿病的口服降糖药甚至胰岛素，虽可控制血糖，但不能阻断糖尿病慢性并发症的发生发展，而针对糖尿病慢性并发症当前尚无特效治疗药物。因此，急需研制一种有效的用于防治糖尿病及其慢性并发症的药物。而C-肽是否对糖尿病及其慢性并发症发挥治疗作用，以及治疗效果最好的C-肽片段，尚未有前人报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于防治糖尿病及其慢性并发症的肽类药物。

为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：

用于防治糖尿病及其慢性并发症的肽类药物，主药(或药物活性成分)包括胰岛素原C-肽氨基端片段(如SEQ ID NO.1所示)和/或其医药上可接受的盐，和/或延长C-肽氨基端片段半衰期和增强疗效的修饰与变构体。

所述胰岛素原C-肽氨基端片段的氨基酸序列如下：

EAEDLQVGQV ELGGGPGAGS LQPLAL。

术语“氨基酸”均指以下20种L型天然氨基酸(以三字母符表示)：Gly、Ala、Asp、Glu、Asn、Gln、Ser、Thr、Leu、Ile、Lys、Arg、Phe、Tyr、Trp、Pro、Cys、Met、His、Val。C-肽氨基端片段的氨基酸序列也即：

GLU ALA GLU ASP LEU GLN VAL GLY GLN VAL GLU LEU GLY GLY GLY PRO GLYALA GLY SER LEU GLN PRO LEU ALA LEU。

所述C-肽氨基端片段的制备可采用固相或液相肽化学合成技术、基因工程技术或酶切加工技术等。

所述C-肽氨基端片段医药上可接受的盐，包括常见的钠盐、钾盐等。

所述延长C-肽氨基端片段半衰期和增强疗效的修饰与变构体，包括常见的糖基化修饰、聚乙二醇化修饰、环化修饰等。

具体的，用于防治糖尿病及其慢性并发症的肽类药物，除主药(或药物活性成分)外，还包括药用辅料，比如药学上可接受的载体(或赋形剂)。由于剂型不限，载体(或赋形剂)的种类可根据实际需要选择，如制备片剂时，可选择具有填充作用的乳糖、淀粉等作为药物载体，而制备注射液时，可选择兼具溶剂作用的注射用水作为药物载体。剂型可选择片剂(如分散片)、散剂(如冻干粉)、胶囊剂(如微囊、软胶囊)、颗粒剂、丸剂(如微丸、滴丸)、口服液、注射液等任意药剂学剂型。其中，主药在肽类药物中的质量百分比含量可为0.01～98.2％。

除上述载体(或赋形剂)外，辅料还可包含制药领域常见的润滑剂、增塑剂、崩解剂和防腐剂等，具体选择可根据主药性质及制备剂型等确定。对于液态药剂(如口服液、注射剂等)，其pH值范围没有特别限制，通常为4～8.5。

应当注意的是，上述肽类药物对糖尿病及其慢性并发症的防治作用，是指对糖尿病及其慢性并发症的形态与功能的改善作用，包括增加体重，降低硝基化水平，改善肾脏、主动脉、心脏等的病理形态学改变等。

更具体的，肽类药物(尤其是含C-肽氨基端片段的肽类药物)具有抑制由糖尿病及其慢性并发症所致体重下降、血糖及尿蛋白升高等作用，可用于制备改善(或缓解)由糖尿病及其慢性并发症所致体重下降、血糖及尿蛋白升高等病症的药物。

本发明的有益效果：

本发明利用链脲佐菌素(STZ)诱导糖尿病大鼠模型，应用胰岛素原C-肽氨基端片段皮下注射观察其对大鼠糖尿病及其慢性并发症的治疗作用，结果表明，C-肽氨基端片段可抑制大鼠体重下降，降低血糖及尿蛋白，改善大鼠慢性肾脏、大血管、心脏、胰岛病理学功能变化。

本发明以胰岛素原C-肽氨基端片段和/或其医药上可接受的盐，和/或延长C-肽氨基端片段半衰期和增强疗效的修饰与变构体为药物活性成分，与制药领域常规辅料组合制成肽类药物，对改善(或缓解)由糖尿病及其慢性并发症所致体重下降、血糖及尿蛋白升高等病症的作用突出，可用于防治糖尿病及其慢性并发症。

附图说明

图1为本发明试验例中各试验组大鼠的体重变化结果；

图2为各试验组大鼠的血糖变化结果；

图3为各试验组大鼠的24小时尿白蛋白排泄率变化结果。

具体实施方式

下述实施例仅对本发明作进一步详细说明，但不构成对本发明的任何限制。

实施例1

本实施例中用于防治糖尿病及其慢性并发症的肽类药物，剂型为注射液，其中主药为胰岛素原C-肽氨基端片段(如SEQ ID NO.1所示)，由上海楚肽生物科技有限公司合成，辅料为注射用水，主药在肽类药物中的质量百分比含量为98.2％。

注射液的制备为现有技术，此处不予赘述。

实施例2

本实施例中用于防治糖尿病及其慢性并发症的肽类药物，剂型为注射液，其中主药为C-肽氨基端片段(如SEQ ID NO.1所示)药学上可接受的钠盐，辅料为注射用水，主药在肽类药物中的质量百分比含量为98.2％。制备方法同实施例1。

实施例3

本实施例中用于防治糖尿病及其慢性并发症的肽类药物，剂型为注射液，其中主药为延长C-肽氨基端片段(如SEQ ID NO.1所示)半衰期和增强疗效的糖基化修饰，辅料为注射用水，主药在肽类药物中的质量百分比含量为98.2％。制备方法同实施例1。

实施例4

本实施例中C-肽氨基端片段在制备抑制由糖尿病及其慢性并发症所致体重下降的药物方面的应用，包括：取药用量(130nmol/kg体重)的C-肽氨基端片段(如SEQ ID NO.1所示)，与注射用水混合制备成注射液。

实施例5

本实施例中C-肽氨基端片段在制备抑制由糖尿病及其慢性并发症所致血糖升高的药物方面的应用，C-肽氨基端片段(如SEQ ID NO.1所示)的用量及药物的制备方法同实施例4。

实施例6

本实施例中C-肽氨基端片段在制备抑制由糖尿病及其慢性并发症所致尿蛋白升高的药物方面的应用，C-肽氨基端片段(如SEQ ID NO.1所示)的用量及药物的制备方法同实施例4。

试验例

C-肽氨基端片段用于防治糖尿病及其慢性并发症的有效性试验：

(1)I型糖尿病大鼠模型的建立

对雄性SD大鼠(3月龄，体重280～320g)腹腔注射链脲佐菌素STZ(40mg/kg体重，新鲜配制)，制备糖尿病模型。同样大鼠腹腔注射缓冲液作为正常对照。

(2)C-肽氨基端片段作用于I型糖尿病大鼠模型，对大鼠体重的影响

糖尿病大鼠分为8组：正常组、糖尿病组、人C-肽治疗组(C-肽的氨基酸序列如SEQID NO.2所示)、氨基端组(氨基端的氨基酸序列如SEQ ID NO.3所示)、中间片段组(中间片段的氨基酸序列如SEQ ID NO.4所示)、羧基端组(羧基端的氨基酸序列如SEQ ID NO.5所示)、带中间片段的氨基端组(带中间片段的氨基端的氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示)、带中间片段的羧基端组(带中间片段的羧基端的氨基酸序列如SEQ ID NO.6所示)。各治疗组分别给予人C-肽及其片段(130nmol/kg体重)，每天两次皮下注射；非治疗组等量生理盐水皮下注射；正常对照组，不给予任何治疗。疗程为10周。

在试验开始和结束时，分别给大鼠称重，并计算各组大鼠的体重增量。试验结果见图1。

结果表明，在C-肽及其片段治疗试验中，与正常对照组(123±18g)相比，糖尿病组大鼠体重增量为负(-3±26g)，有统计意义(p<0.01)；与糖尿病组相比，中间片段(34±19g)和含中间片段的氨基端组(46±28g)大鼠体重显著增加，有统计意义(p<0.05)，而其他组体重不增或增量无统计学意义。数据分析均采用两样本均数比较t检验。

(3)C-肽氨基端片段作用于I型糖尿病大鼠模型，对大鼠血糖的影响

试验方法基本同上，不同之处在于：在试验开始和结束时，采用血糖仪分别测量大鼠血糖，并计算各组大鼠的血糖降低值。试验结果见图2。

结果表明，在C-肽及其片段治疗试验中，正常组血糖无明显变化(0.07±0.59mM)，而其他各组血糖均有不同程度降低；与糖尿病组相比，氨基端组大鼠血糖(12.5±4.33mM)显著降低，有统计意义(p<0.05)。数据分析采用两样本均数比较t检验。

(4)C-肽氨基端片段作用于I型糖尿病大鼠模型，对大鼠尿白蛋白的影响

试验方法基本同上，不同之处在于：在治疗结束时，留取大鼠24小时尿量，用仪器检测尿白蛋白浓度，计算24小时尿白蛋白排泄率(mg/24h)。试验结果见图3。

结果表明，在C-肽及其片段治疗试验中，与正常对照组(12.63±2.39mg/24h)相比，糖尿病组大鼠尿白蛋白排泄率(53.58±17.64mg/24h)显著增加(p<0.01)；与糖尿病组相比，氨基端组(34.04±9.31mg/24h)和羧基端组(26.99±17.45mg/24h)大鼠尿白蛋白排泄率显著降低，有统计学意义(p<0.05)，而其他组不减或无统计学意义。数据分析采用两样本均数比较t检验。

综上，C-肽不同片段对糖尿病的治疗作用不尽相同，而氨基端片段可有效增加体重、降低血糖和尿蛋白，对糖尿病及其慢性并发症具有治疗作用。C-肽氨基端片段通过降低血糖或其他机制起到治疗作用。

Claims

1.胰岛素原C‐肽氨基端片段在制备用于糖尿病人降低血糖、增加体重的药物方面的应用，其特征在于，所述C‐肽氨基端片段的氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示。