EA012442B1

EA012442B1 - Пегилированные соединения glp-1

Info

Publication number: EA012442B1
Application number: EA200702487A
Authority: EA
Inventors: Вольфганг Гласнер; Джон Филип Майер; Рон Ли Джуниор Милликан; Эндрю Марк Вик; Ляньшань Чжан
Original assignee: Эли Лилли Энд Компани
Priority date: 2005-05-13
Filing date: 2006-05-11
Publication date: 2009-10-30
Also published as: WO2006124529A1; JP5225074B2; ATE482724T1; JP2013079256A; MX2007014052A; CN101166545B; RS51637B; IL186772A0; CA2608311A1; AU2006247734B2; KR20080025361A; CN101166545A; US8183340B2; HRP20100543T1; SI1881850T1; CA2608311C; DE602006017202D1; DK1881850T3; PT1881850E; NO20076415L

Abstract

Изобретение предоставляет соединения GLP-1, связанные с двумя молекулами полиэтиленгликоля или его производного, имеющие результатом биологически активный пептид с удлиненным периодом полувыведения и более медленным клиренсом по сравнению с непегилированным пептидом. Эти пегилированные соединения и составы GLP-1 пригодны для лечения состояний или расстройств, на которые оказывает благоприятное действие понижение глюкозы крови, уменьшение потребления пищи, уменьшение желудочного или кишечного опорожнения, увеличение популяции бета (β) клеток или снижение желудочной или кишечной перистальтики.

Description

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к полиэтиленгликоль (РЕО)-модифицированным соединениям глюкагон-подобного пептида-1 (ОЬР-1) и относится к композициям и способам, пригодным для лечения состояний или расстройств, на которые оказывает благоприятное действие понижение глюкозы крови, уменьшение потребления пищи, уменьшение желудочного или кишечного опорожнения, увеличение количества и/или функции бета (β) клеток, и/или ингибирование апоптоза β-клеток или снижение желудочной или кишечной перистальтики.

Уровень техники

ОЬР-1 индуцирует многочисленные биологические эффекты, такие как стимулирование секреции инсулина, ингибирование секреции глюкагона, ингибирование желудочного опорожнения, ингибирование желудочной перистальтики или кишечной перистальтики, усиление утилизации глюкозы и стимулирование потери веса. Более того, ОЬР-1 может действовать для предотвращения истощения панкреатических β-клеток, которое происходит при прогрессировании инсулиннезависимого сахарного диабета (ΝΙΌΌΜ). Существенной особенностью ОЬР-1 является его способность стимулировать секрецию инсулина без ассоциированного риска гипогликемии. ОЬР-1 индуцирует секрецию инсулина, только когда повышены уровни глюкозы, в отличие от других способов лечения, которые действуют с помощью увеличения экспрессии инсулина независимо от того, повышены ли уровни глюкозы.

Пригодность терапии, затрагивающей пептиды ОЬР-1, была ограничена тем фактом, что ОЬР-1 (1-37) является низкоактивным, а два природных усеченных пептида, ОЬР-1 (7-37) ОН и ОЬР-1 (7-36) ΝΗ₂, быстро выводятся ίη νίνο и имеют чрезвычайно короткие периоды полувыведения ίη νίνο. Известно, что эндогенно вырабатываемая дипептидил пептидаза IV (ЛРР-ГУ) инактивирует циркулирующие пептиды ОЬР-1 с помощью удаления Ν-терминальных остатков гистидина и аланина и является главной причиной короткого периода полувыведения ίη νίνο.

В то время как в результате различных подходов получены соединения ОЬР-1 с более длинным периодом полувыведения или большей эффективностью, чем у нативного ОЬР-1, необходимы дополнительные соединения, чтобы дополнительно уменьшить клиренс и увеличить период полувыведения, таким образом оптимизируя способность ОЬР-1 быть пригодным в качестве лекарственного средства, которое можно вводить минимальное количество раз в течение длительного периода времени. Международные заявки № РСТ/И82004/006082 и РСТ/Ь82000/11814 описывают ковалентное присоединение одной или более молекул РЕО к различным соединениям ОЬР-1 и эксендина. Эти соединения могут иметь период полувыведения более 24 ч, предусматривая меньше введений пегилированного соединения ОЬР-1 для поддержания высокого уровня соединения в крови в течение длительного периода времени.

Дальнейшее исследование выявило проблему, заключающуюся в том, что во время длительного хранения возникает отделение РЕО от пегилированного соединения ОЬР-1 или эксендина. В результате свободный ОЬР-1 или пептид эксендин увеличивает инициальный пик концентрации профиля воздействия за пределы терапевтического окна. При этом имеется возможность увеличения побочных эффектов, таких как тошнота и рвота.

Настоящее изобретение стремится преодолеть проблемы, связанные с длительным хранением и возможностью отделения РЕО от пегилированного соединения ОЬР-1 или эксендина с помощью введения двух участков пегилирования в соединении ОЬР-1 или эксендина и затем пегилирования этих двух участков пегилирования одновременно. У этого подхода по крайней мере четыре преимущества. Во-первых, пегилирование соединений существенно повысит периоды полувыведения соединений ίη νίνο. Вовторых, пегилирование соединений замедлит скорость поглощения соединения и таким образом уменьшит начальный пик лекарственного препарата, который, как полагают, отвечает за побочные эффекты. В-третьих, линейные РЕО могут использоваться непосредственно для пегилирования и упростят процедуру синтеза. В-четвертых, тандемное пегилирование облегчит проблемы, связанные с длительным хранением и возможностью отделения РЕО от пегилированного соединения ОЬР-1 или эксендина путем уменьшения вероятности, что оба РЕО будут отделены от одной и той же молекулы ОЬР-1 или пептида эксендина.

Кроме того, введение двух участков пегилирования в соединение ОЬР-1 или эксендина в С-концевой области соединения и затем пегилирование этих двух участков пегилирования одновременно имеют результат пегилированного соединения, имеющего большую активность, чем те пегилированные соединения, в которых по крайней мере один из участков пегилирования находится не в С-концевой области пептида. Более того, присоединение линкера, включающего два участка пегилирования в С-концевой области соединения ОЬР-1 и затем пегилирование этих двух участков пегилирования одновременно приводит к получению пегилированных соединений ОЬР-1, имеющих большую активность, чем те пегилированные соединения, в которых участки пегилирования присоединены в С-концевой области соединения ОЬР-1 без линкера.

Такие пегилированные соединения ОЬР-1 могут терапевтически использоваться для лечения субъектов с расстройствами, включающими диабет, тучность, нарушения желудочной и/или кишечной перистальтики, дефицит бета (β) клеток (например, недостаточность или нефункционирующие β-клетки) и

- 1 012442 нарушения желудочного и/или кишечного опорожнения, но не ограничены этим, с особым преимуществом, состоящим в том, что пегилированные соединения ОГР-1 изобретения требуют меньшего количества доз в течение периода 24 ч, увеличивая и удобство для субъекта, нуждающегося в такой терапии, и вероятность согласия субъекта с условиями дозирования.

Сущность изобретения

Описанное здесь изобретение предоставляет соединения ОЬР-1, ковалентно связанные с двумя молекулами полиэтиленгликоля (РЕО) или его производным, где каждый РЕО присоединен к остатку цистеина, что имеет результатом пегилированные соединения ОЕР-1 с элиминационным периодом полувыведения по крайней мере 1 ч, или по крайней мере 3, 5, 7, 10, 15, 20 ч, или по крайней мере 24 ч. Пегилированные соединения ОЕР-1 настоящего изобретения имеют значение клиренса 200 мл/ч/кг или меньше, или 180, 150, 120, 100, 80, 60 мл/ч/кг или меньше, или меньше чем 50, 40 или 20 мл/ч/кг.

Пегилированные соединения ОЕР-1 настоящего изобретения включают аминокислотную последовательность формулы

Н1з-Хаа₈-С1и-С1у-ТЬг-РНе-ТЪг-Зег-Азр-Уа1-Зег-Зег-Туг-Ъеи-С1иХаа₂2-С1п-А1а-А1а-Ьуз-С1и-РЬе-11е-А1а-Тгр-Ъеи-Хаазз-Ъуз-(31у-С1уРго-Зег-Зег-С1у-А1а-Рго-Рго-Рго-Суз45-Хаа₄б

Формула I (ЗЕ<2 ΙΟ N0: 1) где Хаа₈ является Э-А1а, О1у, Уа1, Ееи, 11е, 8ег или ТЬг;

Хаа₂₂ является О1у, О1и, Азр или I .уз;

Хаа₃₃ является Уа1 или 11е;

Хаа₄₆ является Суз или Суз-\Н₂:

одна молекула РЕО ковалентно присоединена к Суз₄₅ и одна молекула РЕО ковалентно присоединена к Суз₄₆ или Суз₄₆-ХН₂.

Предпочтительно для пегилированных соединений ОЕР-1 формулы I

Хаа₈ является О1у или Уа1;

Хаа₂₂ является О1у или О1и;

Хаа₃₃ является Уа1 или 11е и

Хаа₄₆ является Суз или Суз-\Н₂.

Также предпочтительными являются пегилированные соединения ОЕР-1 формулы I, где

Хаа₈ является Уа1;

Хаа₂₂ является О1и;

Хаа₃₃ является Уа1 или 11е и

Хаа₄₆ является Суз или С’уз-\11₂.

Хаа₈ является Уа1;

Хаа₂₂ является О1и;

Хаа₃₃ является Уа1 и

Хаа46 является Суз.

Хаа₈ является Уа1;

Хаа₂₂ является О1и;

Хаа₃₃ является Уа1 и

Хаа₄₆ является С’уз-\11₂.

Хаа₈ является Уа1;

Хаа₂₂ является О1и;

Хаа₃₃ является Не и

Хаа46 является Суз.

Хаа₈ является Уа1;

Хаа₂₂ является О1и;

Хаа₃₃ является Не и

Хаа₄₆ является С’уз-\11₂.

Полиэтиленгликоль (РЕО) полимеры, используемые в изобретении, имеют молекулярные массы между 500 и 100000 Да, или между 5000 и 40000 Да, или между 20000 и 60000 Да, или между 20000 и 40000 Да, и могут быть линейными или разветвленными молекулами, и могут быть производными полиэтиленгликоля, как описано в данной области техники. Ковалентно связанная с соединениями ОЕР-1 молекула РЕО в настоящем изобретении не предполагается быть ограниченной определенным видом. Предпочтительно, чтобы РЕО являлся линейным метокси-РЕО-малеимидом с молекулярной массой 20 кДа. Более предпочтительно, чтобы РЕО являлся

- 2 012442

СНзО(СН₂СН2О)п-(СН2)зННСО(СН2)2—N

О

Настоящее изобретение охватывает способ стимулирования рецептора СЕР-ί у субъекта, нуждающегося в такой стимуляции, где вышеуказанный способ включает стадию введения субъекту эффективного количества описанного здесь пегилированного соединения СЕР-ί. Субъекты, нуждающиеся в стимуляции рецептора СЕР-ί, включают субъектов с инсулиннезависимым сахарным диабетом, стрессиндуцированной гипергликемией, ожирением, расстройствами желудочной и/или кишечной перистальтики или опорожнения, включая, например, субъектов с синдромом раздраженной кишки, дефицитом β-клеток и функциональной диспепсией.

Подробное описание изобретения

Глюкагонподобный пептид-ί (СЕР-ί) является пептидом из 37 аминокислот, секретируемым Ь-клетками кишечника в ответ на прием пищи. Многочисленные аналоги и производные СЕР-ί были описаны в данной области техники. Настоящее изобретение описывает модификации соединений СЕР-ί, которые имеют результатом продленный элиминационный период полувыведения и/или сниженный клиренс. Включение остатков цистеина в специфические аминокислотные участки пептида предоставляют тиоловую группу, с которой полиэтиленгликоль (РЕС) или производное РЕС может быть ковалентно связано, имея результатом пегилированное соединение СЕР-ί.

Применяемый здесь термин соединение СЕР-ί включает нативный СЕР-ί, [СЕР-ί (7-37) ОН или СЕР-ί (7-36) ΝΗ₂], аналоги СЕР-ί, производные СЕР-ί, биологически активные фрагменты СЕР-ί, удлиненный СЕР-ί или аналог или фрагмент удлиненного пептида СЕР-ί, аналоги эксендина-4 и производные эксендина-4.

Предпочтительно, чтобы аналог СЕР-ί имел последовательность аминокислот СЕР-ί (7-37) ОН или удлиненного пептида СЕР-ί так, чтобы ί, 2, 3, 4, 5 или 6 аминокислот отличались от аминокислоты в соответствующей позиции СЕР-ί (7-37) ОН или фрагмента СЕР-ί (7-37) ОН, или был модифицирован так, чтобы 0, ί, 2, 3, 4, 5 или 6 аминокислот отличались от аминокислоты в соответствующей позиции удлиненного пептида СЕР-ί.

Термин пегилированный, относящийся к соединению СЕР-ί настоящего изобретения, относится к соединению СЕР-ί, которое химически модифицировано с помощью ковалентного присоединения двух молекул полиэтиленгликоля или его производного. Кроме того, предполагается, что термин РЕС относится к полиэтиленгликолю или его производному, как известно в данной области техники (например, патенты США № 5445090; 590046ί; 5932462; 6436386; 6448369; 643025; 6448369; 6495659; 65ί5ί00 и 65ί449ί). Предпочтительно, чтобы в пегилированных соединениях СЕР-ί настоящего изобретения РЕС (или его производном) ковалентно присоединяли к двум внедренным остаткам цистеина в соединении СЕР-ί. Предпочтительно, чтобы два внедренных остатка цистеина в соединении СЕР-ί находились в позиции 45 и 46.

Термин инсулинотропная активность относится к способности стимулировать секрецию инсулина в ответ на повышенные уровни глюкозы, вызывая, таким образом, поглощение глюкозы клетками и уменьшение уровней глюкозы в плазме. Инсулинотропная активность может быть оценена с помощью способов, известных в данной области техники, включающих использование экспериментов ш νινο и анализов ιη νΐΐΓο, которые измеряют связывающую активность рецептора СЕР-ί или активацию рецептора, например анализы, использующие клетки панкреатического островка или клетки инсулиномы, как описано в ЕР 6ί9322 (СеКапб, е! а1.) и патенте США № 5ί207ί2 соответственно. Инсулинотропную активность у людей обычно измеряют с помощью измерения уровней инсулина или уровней С-пептида. В целях настоящего изобретения используется сигнальный анализ рецептора СЕР-ί ιη νΐΐΓο для определения, покажет ли пегилированное соединение СЕР-ί настоящего изобретения инсулинотропную активность ιη νινο. Инсулинотропная активность является активностью, которая может использоваться для демонстрации того, что пегилированное соединение СЕР-ί является биологически активным. Все иллюстрируемые пегилированные соединения СЕР-ί изобретения имеют инсулинотропную активность (пример 6).

Применяемый здесь термин эффективность ιη νΐΕο является мерой способности пептида активировать рецептор СЕР-ί в клеточном анализе. Эффективность ιη νΐΐΐΌ выражается как ЕС₅₀, которая является эффективной концентрацией соединения, имеющей результатом 50% активность в эксперименте ответа на однократную дозу. В целях настоящего изобретения эффективность ιη νΐΐΓο определяют с использованием флюоресцентного анализа, в котором используют клетки НЕК-293, стабильно экспрессирующие человеческий рецептор СЕР-ί. Эти клетки НЕК-293 стабильно интегрируют вектор ДНК, имеющий сАМР-ответный элемент (СКЕ), запускающий экспрессию гена люциферазы. Взаимодействие соединения СЕР-ί или пегилированного соединения СЕР-ί с рецептором инициирует сигнал, который приводит к активации сАМР-ответного элемента и последующей экспрессии люциферазы. Значения ЕС₅₀для пегилированных соединений СЕР-ί, перечисленных в примере 3, определяли с использованием люциферазного анализа, описанного выше. Относительные значения эффективности ιη νΐΐΐΌ могут быть

- 3 012442 установлены с помощью использования Уа1§-СЬР-1 (7-37) ОН или нативного ОЬР-1 в качестве контроля, присваивая контролю референсное значение 100%.

Термин период полувыведения из плазмы относится ко времени, в течение которого половина соответствующих молекул циркулируют в плазме до их выведения. Используемым в качестве альтернативы термином является элиминационный период полувыведения. Термин удлиненный или более длинный, используемый в контексте периода полувыведения из плазмы или элиминационного периода полувыведения, показывает, что есть статистически существенное увеличение периода полувыведения пегилированного соединения ОЬР-1 относительно такового у эталонной молекулы (например, непегилированной формы пептида или нативного пептида), определенного при аналогичных условиях. Предпочтительно, чтобы пегилированное соединение ОЬР-1 настоящего изобретения имело элиминационный период полувыведения по крайней мере 1 ч, более предпочтительно по крайней мере 3, 5, 7, 10, 15, 20 ч и наиболее предпочтительно по крайней мере 24 ч. Период полувыведения, представленный здесь в примерах 4 и 5, является элиминационным периодом полувыведения; это то, что соответствует терминальной прямо пропорциональной величине элиминации. Специалисты в данной области техники определяют, что период полувыведения является производным параметром, который изменяется в зависимости и от клиренса, и от объема распределения.

Клиренс является показателем способности тела элиминировать лекарственный препарат. Ожидалось бы увеличение периода полувыведения при уменьшении клиренса вследствие, например, модификаций лекарственного препарата. Однако эта взаимная связь точна только тогда, когда нет изменения в объеме распределения. Полезная приблизительная взаимосвязь между терминальным прямо пропорциональным периодом полувыведения (1₁/₂), клиренсом (С) и объемом распределения (V) выражается с помощью уравнения 1|_/2~0.693 (ν/С). Клиренс показывает не количество выводимого лекарственного препарата, а скорее объем биологической жидкости, такой как кровь или плазма, которая должна была бы полностью освобождена от лекарственного препарата, чтобы составить элиминацию. Клиренс выражается как объем в единицу времени. Пегилированные соединения ОЬР-1 настоящего изобретения имеют значение клиренса 200 мл/ч/кг или меньше, или 180, 150, 120, 100, 80, 60 мл/ч/кг или меньше, или 50, 40 или 20 мл/ч/кг или меньше (пример 4 и 5).

В настоящем изобретении аминокислоту Сук включили в положения 45 и 46 соединений ОЬР-1. Получающуюся молекулу пегилировали по аминокислотам Сук, имея результатом модифицированную молекулу, которая сохраняет всю или часть биологической активности, имея более длинный период полувыведения, чем немодифицированная молекула или нативная молекула.

Соединения ОЬР-1 для использования в настоящем изобретении могут быть получены с использованием стандартных способов жидкофазных или твердофазных методов пептидного синтеза.

Как только соединение ОЬР-1 готовят и очищают, его пегилируют с помощью ковалентно присоединененных к соединению ОЬР-1 двух молекул РЕО. В данной области техники описано широкое разнообразие способов для ковалентного сопряжения РЕО и пептидов (для обзора см. статью РоЬеПк М. с1 а1. Лбмапсеб Эгид ОеПмегу Ρανίανκ. 54:459-476, 2002). Пегилирование пептидов на углеродном конце может быть выполнено с помощью ферментативного сцепления с использованием рекомбинантного пептида ОЬР-1 в качестве предшественника или альтернативных способов, известных и описанных в данной области техники (например, патент США № 4343898 или 1п1егпа1юпа1 1оигпа1 οί Рерйбе & Рго1ет Векеагсй. 43:121-38, 1994). Один способ получения пегилированных соединений ОЬР-1 настоящего изобретения предполагает использование РЕО-малеимида для непосредственного присоединения РЕО к тиоловой группе пептида. Внедрение тиоловой функциональной группы может быть достигнуто с помощью добавления или вставления остатка Сук на пептид или в него в позициях, описанных выше. Тиоловая функциональная группа также может быть внедрена в боковую цепь пептида (например, ацилирование лизина ε-аминогруппы тиолсодержащей кислоты). Способ пегилирования настоящего изобретения использует реакцию Майкла для формирования устойчивого тиоэфирного линкера. Реакция является очень специфической и идет при мягких условиях в присутствии других функциональных групп. РЕО-малеимид использовали в качестве реактивного полимера для приготовления строго определенных биологически активных сопряжений РЕО-белка. Предпочтительно, чтобы в процедуре использовали молярный избыток тиолсодержащего соединения ОЬР-1 относительно малеимида РЕО для ведения реакции к завершению. Реакции предпочтительно выполняют при рН между 4,0 и 9,0 при комнатной температуре в течение от 1 до 40 ч. Избыток непегилированного тиолсодержащего пептида легко отделяют от пегилированного продукта с помощью традиционных способов сепарации. Типовые условия, требуемые для пегилирования соединений ОЬР-1, сформулированы в примере 1 и 2. Пегилирование цистеина может быть выполнено с использованием РЕО-малеимида или раздвоенного РЕО-малеимида. Предпочтительным РЕО является линейный метокси-РЕС-малеимид с молекулярной массой 20 кДа.

РЕО в его типичной форме является линейным полимером с терминальными гидроксильными группами и имеет формулу НО-СН₂СН₂-(СН₂СН₂О)_П-СН₂СН₂-ОН, где п составляет от приблизительно 8 до приблизительно 4000. Терминальный водород может быть заменен защитной группой, такой как алкильная или арильная группа. Предпочтительно, чтобы РЕО имел по крайней мере одну гидроксигруппу,

- 4 012442 более предпочтительно, чтобы она являлась терминальной гидроксигруппой. Эта та самая гидроксигруппа, которую предпочтительно активируют для проведения реакции с пептидом. Есть много форм РЕС, пригодных для настоящего изобретения. В данной области техники существуют многочисленные производные РЕС, являющиеся подходящими для использования в изобретении (например, патенты США № 5445090; 5900461; 5932462; 6436386; 6448369; 6437025; 6448369; 6495659; 6515100 и 6514491 и ΖαΐίρδΕν. δ. Вюсоищда1е Сйеш. 6:150-165, 1995). Молекула РЕС, ковалентно связанная с соединениями СЬР-1 в настоящем изобретении, не предполагается быть ограниченной определенным видом. Молекулярная масса РЕС составляет предпочтительно от 500 до 100000 Да, и более предпочтительно от 20000 до 60000 Да, и наиболее предпочтительно от 20000 до 40000 Да. РЕС может быть линейным или разветвленным.

Пегилированные соединения СЬР-1 настоящего изобретения имеют биологическую активность ίη νίΐΓΟ, которая составляет по крайней мере 0,5% таковой у нативного СЬР-1 или Уа1₈-СЬР-1 (7-37) ОН. Пегилированные соединения СЬР-1 настоящего изобретения имеют биологическую активность ίη νίΐΓΟ, которая составляет по крайней мере 1% таковой у нативного СЬР-1 или Уа1₈-СЬР-1 (7-37) ОН. Пегилированные соединения СЬР-1 настоящего изобретения имеют биологическую активность ίη νίίτο, которая составляет по крайней мере 3% таковой у нативного СЬР-1 или Уа1₈-СЬР-1 (7-37) ОН. Такая биологическая активность может быть определена с помощью анализа эффективности ίη νίίτο, как описано здесь (пример 3), или с помощью других анализов СЬР-1, известных в данной области техники. Хотя некоторые пегилированные соединения СЬР-1 изобретения могут иметь биологическую активность ниже таковой у нативного СЬР-1 или Уа1₈-СЬР-1 (7-37) ОН, измеренной в специфическом анализе; это уменьшение активности компенсируется с помощью удлиненного периода полувыведения соединения и/или более низкого значения клиренса.

Введение пегилированных соединений СЬР-1 может производить врач, компетентный в данной области, посредством любого способа введения, эффективность которого известна. Одним таким способом является периферический парентеральный. Парентеральное введение обычно понимается в медицинской литературе как инъекция лекарственной формы в тело с помощью стерильного шприца или некоторого другого механического устройства, такого как инфузионный насос. Периферические парентеральные способы введения могут включать внутривенный, внутримышечный, подкожный и интраперитонеальный пути введения. Пегилированные соединения СЬР-1 настоящего изобретения также можно вводить с помощью перорального, ректального, назального способа введения или способа введения через нижние дыхательные пути, которые являются непарентеральными способами введения. Из этих непарентеральных способов введения предпочтительными являются способ введения через нижние дыхательные пути и пероральный способ введения.

Пегилированные соединения СЬР-1 настоящего изобретения могут использоваться для лечения широкого спектра заболеваний и состояний. Пегилированные соединения СЬР-1 настоящего изобретения, прежде всего, проявляют свои биологические эффекты при воздействии на рецептор, называемый рецептор СЬР-1. Субъекты с заболеваниями и/или состояниями, которые благоприятно реагируют на стимуляцию рецептора СЬР-1 или на введение соединений СЬР-1, могут поэтому лечиться пегилированными соединениями СЬР-1 настоящего изобретения. Говорят, что эти субъекты нуждаются в лечении соединениями СЬР-1 или нуждаются в стимуляции рецептора СЬР-1. Сюда включены субъекты с инсулиннезависимым сахарным диабетом, инсулинзависимым сахарным диабетом, инсультом (\УО 00/16797), инфарктом миокарда (\УО 98/08531), ожирением (\УО 98/19698), катаболическими изменениями после хирургического вмешательства (патент США № 6006753), функциональной диспепсией и синдромом раздраженной кишки (\УО 99/64060). Также сюда включены субъекты, требующие профилактического лечения соединением СЬР-1, например субъекты с риском развития инсулиннезависимого сахарного диабета (\УО 00/07617). Субъекты с нарушенной толерантностью к глюкозе или нарушенной гликемией натощак, субъекты, масса тела которых составляет приблизительно на 25% больше нормальной массы тела для данного роста и телосложения субъекта, субъекты с частичной панкреатэктомией, субъекты, имеющие одного или более родителей с инсулиннезависимым сахарным диабетом, субъекты, перенесшие гестационный диабет, и субъекты, перенесшие острый или хронический панкреатит, имеют риск развития инсулиннезависимого сахарного диабета.

Эффективное количество пегилированных соединений СЬР-1, описанное здесь, является количеством, которое приводит к желательному терапевтическому и/или профилактическому эффекту, не вызывая недопустимых побочных эффектов при введении субъекту, нуждающемуся в стимуляции рецептора СЬР-1.

Желательный терапевтический эффект включает одно или более из следующего:

1) улучшение симптома(ов), связанного с заболеванием или состоянием;

2) отсрочка начала симптомов, связанных с заболеванием или состоянием;

3) увеличенная продолжительность жизни по сравнению с отсутствием лечения и

4) лучшее качество жизни по сравнению с отсутствием лечения.

Например, эффективное количество пегилированного соединения СЬР-1 для лечения диабета является количеством, которое имело бы результатом больший контроль концентрации глюкозы крови,

- 5 012442 чем при отсутствии лечения, таким образом приводя к отсрочке начала диабетических осложнений, таких как ретинопатия, нейропатия или заболевание почек. Эффективное количество пегилированного соединения ОЬР-1 для предотвращения диабета является количеством, которое задержало бы, по сравнению с отсутствием лечения, начало повышений уровней глюкозы крови, которые требуют лечения антигипергликемическими лекарственными препаратами, такими как сульфонилмочевина, тиазолидинедион, метформин, инсулин и/или бисгуанидин. Как правило, пегилированные соединения ОЬР-1 настоящего изобретения вводят так, что уровни в плазме находятся в пределах диапазона от приблизительно 5 до приблизительно 200 пмоль/л. Оптимальные уровни в плазме для Уа1₈-ОЬР-1 (7-37) ОН установлены в пределах между 30 и приблизительно 200 пмоль/л.

Доза пегилированного соединения ОЬР-1, эффективная для нормализации глюкозы крови пациента, будет зависеть от множества факторов, в которые включены без ограничения пол субъекта, вес и возраст, серьезность неспособности регулировать глюкозу крови, путь введения и биодоступность, фармакокинетический профиль пегилированного соединения ОЬР-1, эффективность и композиция. Типичный диапазон доз для пегилированных соединений ОЬР-1 настоящего изобретения варьирует от приблизительно 0,01 до приблизительно 1000 мг/день для взрослого. Предпочтительно, чтобы дозировка варьировалась от приблизительно 0,1 до приблизительно 100 мг/день, более предпочтительно от приблизительно 1,0 до приблизительно 10 мг/день.

Предпочтительно, чтобы пегилированные соединения ОЬР-1 настоящего изобретения вводили или один раз каждые две недели, или один раз в неделю. В зависимости от заболевания, подвергаемого лечению, может быть необходимо вводить пегилированные соединения ОЬР-1 более часто, например от двух до трех раз в неделю.

Субъект является млекопитающим, предпочтительно человеком, но также может быть животными, например домашними животными (например, собаками, кошками и т.п.), сельскохозяйственными животными (например, коровами, овцами, свиньями, лошадьми и т.п.) и лабораторными животными (например, крысами, мышами, морскими свинками и т.п.).

Пептиды, используемые для производства пегилированных соединений ОЬР-1 настоящего изобретения, могут быть приготовлены с использованием стандартных способов жидкофазных или твердофазных методов пептидного синтеза.

Изобретение иллюстрировано с помощью следующих примеров, которые не предполагаются быть ограничивающими.

Примеры

Пример 1. Пегилирование родственных ОЬР-1 аналогов.

Реакции пегилирования проводят при условиях, которые допускают формирование тиоэфирной связи. В частности, рН-раствор варьирует от приблизительно 4 до 9, и диапазон концентраций тиолсодержащего пептида варьирует от 1 до 10 молярных избытков концентрации метокси-РЕО2-МЛЬ. Реакции пегилирования обычно проводят при комнатной температуре. Пегилированный пептид ОЬР-1 затем изолируют с использованием обратнофазовой ионообменной хроматографии НРЬС или эксклюзионной хроматографии (8ЕС). Пегилированные аналоги ОЬР-1 характеризуют с использованием аналитических КР-НРЬС, НРЬС-8ЕС, δΌδ-РАОЕ и/или масс-спектрометра МАЬЭ1.

Тиолсодержащие пептиды ОЬР-1 реагируют с полиэтиленгликоль-малеимидом (РЕО-малеимид) для создания производных с ковалентно присоединенным с помощью тиоэфирной связи РЕО. Например, соединение ОЬР-1 длиной 46 аа; 7,5 мг, 1,8 мкмоль растворяют в 2 мл 200 ммоль фосфатного буфера, содержащего 20 ммоль ЕЭТА. рН 7,4. Раствор затем очищают аргоном. К этому раствору добавляют 40 мг метокси-РЕО-МАЬ, линейный или раздвоенный РЕО-малеимид (811саг\са1сг Ро1утег5, 1пс., Нци15уШе, А1аЬата) (соотношение РЕО к пептиду 0,55:1 моль/моль). Реакция выполняется в течение 2 ч. Затем 25 мг пегилированного пептида очищают с помощью КР-НРЬС, характеризуют с помощью эксклюзионной НРЬС и тестируют на активность ίη νίίτο.

Пример 2. Реакция 2x20 кДа-РЕО-малеимида с аналогами ОЬР.

Аналоги ОЬР-1 выборочно пегилируют на внедренных остатках цистеина, используя малеимидактивированные линейные 20 кДа-тРЕО (ΝΌΡ, 1ис.). Для реакции пегилирования пептид, который пегилируют, растворяют в 100 ммоль ЫН4Ас буфера, содержащего 10 ммоль ЕЭТА при рН 6,8 и добавлении большой части 20 кДа-тРЕО в 1,25-кратном молярном избытке. Реакция предусматривает размешивание при комнатной температуре в течение от 1 до 4 ч и использование катионообменной хроматографии 8Р-8ерйаго5е для отделения пегилированного соединения от свободного РЕО и свободного пептида. Конъюгат обессоливают с помощью КР-НРЬС и лиофилизируют.

Пример 3. Анализ активности ίη νίίτο.

Клетки НЕК-293, стабильно экспрессирующие человеческий рецептор ОЬР-1 с использованием СКЕ-люциферазной системы, засеивают по принципу 30000 клеток/лунка/80 мкл среды ЭМЕМ Р12 с низким содержанием сыворотки в 96-луночные планшеты. На следующий день после засеивания 20 мкл определенных количеств тестового белка, растворенного в 0,5% В8А, смешивают и инкубируют с клетками в течение 5 ч. Как правило, 10 растворений, содержащих от 0,001 до 10 нмоль готовят для тестовых соединений ОЬР-1, 0,0003 и 3 нмоль готовят для стандарта Уа1₈-ОЬР-1 (7-37) ОН перед добавлением к

- 6 012442 клеткам для создания кривой дозовой зависимости, по которой определяют значения ЕС₅₀. После инкубации 100 мкл реактива люциферазы добавляют непосредственно в каждый планшет и осторожно смешивают в течение 2 мин. Планшеты помещают в люминометр Тп-1их и вычисляют световой выход, получающийся в результате экспрессии люциферазы. Среднее значение ЕС₅₀ для пегилированного соединения ОГР-1 формулы I, где Хаа₈ является Уа1; Хаа₂₂ является О1и; Хаа₃₃ является 11е и Хаа₄₆ является Су8-УН₂, составляет 0,36+0,04 нмоль.

Пример 4. Фармакокинетический анализ дериватизованного пептида ОЬР-1.

Пегилированное соединение ОЬР-1 формулы I, где Хаа₈ является Уа1; Хаа₂₂ является О1и; Хаа₃₃ является 11е и Хаа₄₆ является Су8-ХН₂, вводят с помощью внутривенного (в/в) или подкожного (п/к) способов введения в дозе 0,1 мг/кг самцам крыс 8Ό. У животных (3 крысы на группу) забирают кровь в разное время между 0 и 192 ч после введения дозы. Из каждого образца забирают плазму и анализируют с помощью Ν-терминального специфического радиоиммунного анализа. Фармакокинетические параметры вычисляют с использованием модель-независимых (некомпартментных) методов (^ιπΝοπ1ιπ Рго). В/в введенный пегилированный аналог ОЬР-1 имеет элиминационный период полувыведения приблизительно 1,2 дня, в то время как п/к введенный пегилированный аналог ОЬР-1 имеет элиминационный период полувыведения приблизительно 1,1 дня. С в/в или п/к введением 0,1 мг/кг не связаны никакие неблагоприятные клинические наблюдения. У соединения наблюдаются длительный элиминационный период полувыведения, медленный клиренс и подкожная биодоступность (приблизительно 30%). Наглядные данные представлены в табл. 1.

Таблица 1

Средние (+8Ό) значения фармакокинетического параметра для пегилированного соединения ОЬР-1 формулы I, где Хаа₈ является Уа1; Хаа₂₂ является О1и; Хаа₃₃является 11е и Хаа₄₆ является Суз-ΝΗ^ после внутривенного или подкожного введения 0,1 мг/кг самцам крыс 8Ό

Способ	С ^а	т_тах ^ь	Аис₀__1ау^:	гр б т 7/2	СЬ/Г^е	ν_Β3/Γ'
введения	(нг/мл)	(ч)	(нг*ч/мл)	(ч)	(мл/ч/кг)	(мл/кг)
В/в	2020	0,08	52292	25, 8	1,9	54
	(235)	(0,00)	(4546)	(2,2)	(0,2)	(2,5)
П/к(3 ϋ)	191	24,0	15423	28,3	6, 5	268
	(31)	(0,0)	(2821)	(0,8)	(1,2)	(56)

^а Максимальная наблюдаемая концентрация в плазме.

^ь Время максимальной наблюдаемой концентрации в плазме.

^сОбласть под кривой зависимости концентрация в плазме-время, измеренная от 0 до последнего отмеченного пункта.

^а Элиминационный период полувыведения.

^е Общий клиренс тела как функция биодоступности.

^Г Объем распределения как функция биодоступности.

Когда Уа1₈-ОЬР (7-37) ОН подобным образом вводят в/в 344 крысам Р18сйег в дозе 10 мкг/кг, получают глубоко различные значения клиренса и элиминационного периода полувыведения:

клиренс: 1449 мл/ч/кг;

11/2: 0,05 ч.

Пример 5. Фармакокинетический анализ дериватизованного пептида ОЬР-1.

Пегилированное соединение ОЬР-1 формулы I, где Хаа₈ является Уа1; Хаа₂₂ является О1и; Хаа₃₃ является 11е и Хаа₄₆ является Су8-ЫП₂, вводят с помощью подкожного (п/к) способа введения в дозе 0,01 мг/кг самцам яванского макака. У животных забирают кровь в разное время между 0 и 168 ч после введения дозы. Из каждого образца забирают сыворотку и анализируют с помощью Ν-терминального специфического радиоиммунного анализа. Фармакокинетические параметры вычисляют с использованием модель-независимых методов (^ίπΝοπ1ίπ Рго). Наглядные данные представлены в табл. 2.

- 7 012442

Таблица 2 Средние (±8Ό) значения фармакокинетического параметра для пегилированного соединения СЬР-1 формулы I, где Хаа₈ является Уа1; Хаа₂₂ является С1и; Хаа₃₃является 11е и Хаак, является С\ж-\11₂, после подкожного введения 0,01 мг/кг самцам яванского макака

Животное		т_тах ^ь	Аис₀__1азр'	Τι/:⁰	СЪ/Е°	У_ах/Е^?
#	(н г/мл)	(ч)	(нг*ч/мл)	(Ч)	(мл/ч/кг)	(мл/кг)
Среднее	69,49	48	7464,78	75, 69	1,06	117,15
3ϋ	17,07	0	1612,03	11,67	0,26	4 4,89

8О=стандартное отклонение.

^а Максимальная наблюдаемая сывороточная концентрация.

^ь Время максимальной наблюдаемой сывороточной концентрации.

^с Область под кривой зависимости сывороточная концентрация-время, измеренная от 0 до последнего отмеченного пункта.

^а Оценка элиминационного периода полувыведения.

^г Объем распределения в стационарном состоянии как функция биодоступности.

Пример 6. Фармакодинамический анализ дериватизованного пептида СЬР-1.

Пегилированное соединение СЬР-1 формулы I, где Хаа₈ является Уа1; Хаа₂₂ является С1и; Хаа₃₃ является 11е и Хаа₄₆ является С\ж-\Н₂, вводят с помощью подкожного (п/к) способа введения в дозе 0,01 мг/кг самцам яванского макака. Ступенчатую внутривенную инфузию глюкозы проводят непосредственно после п/к введения индифферентного контрольного вещества (физиологический раствор с фосфатным буфером) и спустя 1, 5, и 7 дней после п/к введения 0,01 мг/кг пегилированного аналога СТР-1. Процедуры ступенчатой внутривенной инфузии глюкозы проводят седатированным обезьянам после 16-часового голодания. Образцы крови берут за 10 мин до начала инфузии глюкозы и непосредственно перед началом инфузии глюкозы для определения исходного уровня. Затем инициируют ступенчатую инфузию глюкозы (20% декстроза) величиной 10 мг/кг/мин в течение 20 мин, с последующей инфузией 25 мг/кг/мин в течение дополнительных 20 мин. Образцы крови берут через 10-минутные интервалы в течение периода инфузии. Уровни инсулина определяют с помощью иммунохимического анализа. Инсулинотропная активность демонстрируется в течение по крайней мере 7 дней (относительно плацебо; р<0,0001) после одной п/к инъекции 0,01 мг/кг пегилированного аналога СЬР-1. Наглядные данные представлены в табл. 3.

Таблица 3

Средние (+8Ό) значения фармакодинамического параметра для пегилированного соединения СЬР-1 формулы I, где Хаа₈ является Уа1; Хаа₂₂ является С1и; Хаа₃₃является 11е и Хаа₄₆ является С\®-\11₂ после подкожного введения 0,01 мг/кг самцам яванского макака. АИС инсулина

Группа		АиС1_аз1; (пкмоль*мин)
Индифферентное контрольное вещество	Среднее 30 ЗЕ	14983 5789 2363
1 день	30 ЗЕ	ΟΛΟίΟ «з ν и 10770 4397
5 день	Среднее	27203
	3ϋ	6507
	ЗЕ	2657
7 день	Среднее 3ϋ ЗЕ	28546 7685 3137

- 8 012442

Список последовательностей <110> ЕН 1л11у апб Сотрапу <120> Пегилированные соединения СЬР-1 <13 0> X-17063 <16Э> 1 <17Э> Ра1епНп уегвюп 3.3 <210> 1 <211> 40 <21 2> РЕТ <213> Искусственная <220>

<22 3> Синтезированный конструкт <220>

<221> М13С_РЕАТиКЕ <222> (2)..(2) <22 3> Хаа в положении 2 является А1а, О1у, Уа1, Ьеи, Не, Зег, или ТЬг <220>

<221> М18С_РЕАТиКЕ <222> (2)..(2) <223> А1а является О-изомером <220>

<221> М13С_РЕАТиЕЕ <222> (16)..(16) <223> Хаа в положении 16 является О1у, СНие, Авр, или Ьув <220>

<22 1> М18С_РЕАТиКЕ <222> (27)..(27) <223> Хаа в положении 27 является Уа1 или Не <220>

<22 ]> М18СРЕАТЦЕЕ <222> (40)..(40) <223> Хаа в положении 40 является Сув или Суз-ИН2 <400> 1

ΗΪ8 Хаа 61и СНу ТИг Рйе ТЬг Зег Авр Уа1 Зег Зег Туг Ьеи С1и Хаа

1015

С1п А1а А1а Ьув С1и РЬе Не А1а Тгр Ьеи Хаа Ьув С1у С1у Рго Зег

2530

Зег О1у А1а Рго Рго Рго Сув Хаа

3540

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Пегилированные соединения ОЕР-1, включающие аминокислотную последовательность формулы

Н13-Хаа₈-С1и-С1у-ТЬг-РЬе-ТЬг--Зег-Азр-\7а1-Зег-Зег-Туг-ЬеиС1и-Хаа₂2-С1п-А1а-А1а-Еуз-С1и-РИе-11е-А1а-Тгр-Ьеи-Хаа₃з-Ьуз-С1уС1у-Рго-Зег-Зег-С1у-А1а-Рго-Рго-Рго-Су5₄₅-Хаа₄₆, Формула I (ЗЕ<2 Ю N0: 1) где Хаа₈ является О-А1а, О1у, Уа1, Ееи, 11е, 8ег или Тйг;

Хаа₂₂ является О1у, О1и, Азр или Еуз;

Хаа₃₃ является Уа1 или 11е;

Хаа₄₆ является Суз или Суз-ΝΙ 1₂ и где одна молекула РЕО ковалентно присоединена к Суз₄₅ и одна молекула РЕО ковалентно присоединена к Суз₄₆ или Суз₄₆-ЫН₂.
2. Пегилированное соединение ОЕР-1 по п.1, в котором Хаа₈ является О1у или Уа1 и Хаа₂₂ является О1и.
3. Пегилированное соединение ОЕР-1 по п.2, в котором Хаа₈ является Уа1 и Хаа₂₂ является О1и.
4. Пегилированное соединение ОЕР-1 по п.3, в котором Хаа₈ является Уа1, Хаа₂₂ является О1и, Хаа₃₃является Г1е.

- 9 012442
5. Пегилированное соединение СЬР-1 по п.4, в котором Хаа₈ является Уа1. Хаа₂₂ является С1и. Хаа₂₂является 11е и Хаа₄₆ является ί.'ν5-ΝΗ₂.
6. Пегилированное соединение СЬР-1 по любому из пп.1-5, в котором молекулы РЕС имеют молекулярные массы между 5000 и 40000 Да.
7. Пегилированное соединение СЬР-1 по любому из пп.1-5. в котором молекулы РЕС имеют молекулярные массы между 20000 и 60000 Да.
8. Пегилированное соединение СЬР-1 по любому из пп.1-5. в котором молекулы РЕС имеют молекулярные массы между 20000 и 40000 Да.
9. Пегилированное соединение СЬР-1 по любому из пп.1-5. в котором молекулы РЕС имеют молекулярные массы приблизительно 20000 Да.
10. Пегилированное соединение СЬР-1 по п.9. в котором молекулы РЕС являются линейными метокси-РЕС-малеимидами.
11. Пегилированное соединение СЬР-1 по любому из пп.1-10 для использования в качестве лекарственного средства.
12. Применение пегилированного соединения СЬР-1 по любому из пп.1-10 для изготовления лекарственного средства для лечения инсулиннезависимого сахарного диабета или ожирения.

Евразийская патентная организация, ЕАПВ

Россия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2