JP2014521594A - 長持続期間デュアルホルモンコンジュゲート - Google Patents

長持続期間デュアルホルモンコンジュゲート Download PDF

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Abstract

中心の水溶性ポリマースペーサーと結合している２種のペプチドホルモンを有する化合物およびその使用方法が提供される。

Description

関連出願の相互参照
本出願は、その全体がすべての目的のために参照により本明細書に組み込まれる、２０１１年５月２５日に出願された米国仮出願第６１／４８９，９５１号の利益を主張する。
「配列表」、表またはＡＳＣＩＩテキストファイルとして提出されたコンピュータプログラムリスト添付書類の参照
２０１２年５月２４日に作成された、ファイル９２４９４−８３８０６３＿ＳＴ２５．ＴＸＴ、７４，１７７バイト、機械形式ＩＢＭ−ＰＣ、ＭＳ−Ｗｉｎｄｏｗｓオペレーティングシステムで書かれた配列表が参照により本明細書に組み込まれる。
本出願は、水溶性ポリマースペーサーと組み合わせて複数のペプチドホルモンを含む化合物に関する。具体的には、良好な作用の持続期間および高い効力、改善された安全性プロフィール（例えば、低い免疫原性、低い腎臓空胞形成）および／または毎週、月に２回もしくは毎月の投与および経口投与を含めた好都合な投薬レジメンを有する長持続期間デュアルホルモンコンジュゲート（ＬＤＤＨＣ）ならびにその使用方法が提供される。
いずれかの理論に拘泥するものではないが、適宜、適当なスペーサーおよび／またはリンカーを介した、共有結合による結合または非共有結合による結合のいずれかによる２種以上のペプチドの化合物への組合せは、種々の疾患および障害を治療するために有用であると考えられる。ペプチドを組み合わせる例示的化合物および方法は、２００６年８月１１日に出願されたＰＣＴ公開出願番号ＷＯ２００７／０２２１２３および２００５年２月１１日に出願されたＷＯ２００５／０７７０７２に記載されており、それらの各々は、その全体がすべての目的のために参照により本明細書に組み込まれる。このようなペプチドの組合せによって治療され得る例示的適応症として、Ｉ型およびＩＩ型の糖尿病、妊娠糖尿病、低血糖症、肥満症、過体重、パジェット病、骨粗しょう症および骨格組織の障害、心疾患、腎不全、急性および慢性冠動脈虚血、心不整脈、末梢血管疾患、高血圧症、肺高血圧症、子癇前症性中毒症、脂質異常症、インスリン抵抗性、細胞アポトーシス、アテローム性動脈硬化症、鬱血性心不全、卒中、胆嚢疾患、変形性関節症、睡眠時無呼吸、多嚢胞性卵巣症候群、乳房、前立腺および結腸の癌、全身麻酔から起こる合併症、感染症、静脈瘤、黒色表皮腫、湿疹、運動不耐性、高コレステロール血症、胆石症、血栓塞栓性疾患ならびにシンドロームＸが挙げられる。
本明細書に引用された各特許、特許出願および刊行物は、その全体がすべての目的のために参照により本明細書に組み込まれる。
適宜、リンカーを介して、水溶性ポリマースペーサーと結合している、各々、ホルモン活性を有する少なくとも２種のペプチドを含む長持続期間化合物（すなわち、「長持続期間デュアルホルモンコンジュゲート」、「ＬＤＤＨＣ」）が提供される。各ペプチドホルモンは、適した生物学的アッセイによって測定され得る生物活性を有する。その各ペプチドホルモンは、本明細書に記載されたＬＤＤＨＣ中にコンジュゲートされている場合には、生物活性、必ずしもそうではないが、効力を維持し、これは、コンジュゲーションの不在下で適した生物学的アッセイによって測定され得る。
第１の態様では、式Ｉ
Ｐ１−Ｌ１−ＰＳ−Ｌ２−Ｐ２（Ｉ）
の構造を有する長持続期間デュアルホルモンコンジュゲート（ＬＤＤＨＣ）化合物であって、
式中、Ｐ１は、第１の生物活性を有するペプチドホルモンであり、Ｐ２は、第２の生物活性を有するペプチドホルモンであり、Ｌ１およびＬ２は、独立に、結合またはリンカーであり、ＰＳは、３０〜８０ｋＤａの範囲の分子量を有する水溶性ポリマースペーサーであり、ここで、化合物は、生物学的アッセイにおいて、第１の生物活性を示し、化合物は、生物学的アッセイにおいて、第２の生物活性を示す、化合物が提供される。
別の態様では、本明細書に記載されたＬＤＤＨＣを、医薬上許容される賦形剤と組み合わせて含む医薬組成物が提供される。
さらに別の態様では、対象において疾患または障害を治療するための方法が提供される。本方法は、本明細書に記載されたＬＤＤＨＣを、疾患または障害を治療するのに有効な量でそれを必要とする対象に投与することを含む。また、本明細書に記載される治療的使用のための医薬の製造におけるＬＤＤＨＣの使用も含まれる。
別の態様では、式Ｉ
Ｐ１−Ｌ１−ＰＳ−Ｌ２−Ｐ２（Ｉ）
の構造を有する長持続期間デュアルホルモンコンジュゲート（ＬＤＤＨＣ）化合物であって、
式中、Ｐ１は、第１の生物活性を有し、エキセンディン、エキセンディン類似体またはその誘導体であり、Ｐ２は、第２の生物活性を有し、アミリン、アミリン類似体またはその誘導体であり、Ｌ１およびＬ２は、独立に、結合またはリンカーであり、ＰＳは、３０〜８０ｋＤａの範囲の分子量を有する水溶性ポリマースペーサーであり、ここで、化合物は、生物学的アッセイにおいて、第１の生物活性を示し、化合物は、生物学的アッセイにおいて、第２の生物活性を示す、化合物が提供される。
上記および本明細書に記載の実施形態の各々では、化合物１４は、最も好ましい化合物またはポリペプチドコンジュゲートである。
図１Ａは、本明細書に記載されるＬＤＤＨＣ化合物の模式図を表し、Ｐ１、Ｐ２、ＰＳおよび適宜のリンカーＬ１およびＬ２の位相幾何学的関係を示す。図１Ａ〜Ｂ中の用語「ＰＳ」は、本明細書に記載された化合物について企図されるすべての適した水溶性ポリマースペーサーを代表すると理解される。図１Ｂは、以下に記載されるような、水溶性ポリマースペーサーを有する「Ｔ」連結および「Ｃ末端」または「Ｎ末端」化合物の形成の模式図を表す。両図１Ａ〜１Ｂにおいて、破線は、ペプチドＰ１またはＰ２のいずれかの側鎖と結合している、存在する場合にはリンカー、または結合を表す。Ｐ１またはＰ２のいずれかの主鎖とＰＳとの間の結合が、適宜、リンカーを含み得ることは理解される。 図２Ａは、実施例の節に記載されるような、１５ｍｌのＭａｃｒｏｃａｐ（商標）ＳＰカラムを用いる化合物１４のＦＰＬＣ精製から得られた画分のＳＤＳ ＰＡＧＥ電気泳動結果を表す。図２Ｂは、化合物１４のＭａｌｄｉ−ＴＯＦ質量スペクトルを表す。軸：ｘ軸：１９９９９．０〜８０００２．０（ｍ／ｚ）；ｙ軸：強度％。図２Ｃは、３μｇおよび１０μｇでの化合物１４のＳＤＳ ＰＡＧＥゲル（ＮｕＰＡＧＥ（登録商標）４〜１２％ Ｂｉｓ−Ｔｒｉｓゲル）プロフィールを表す。 図３Ａは、本明細書に記載される化合物の投与後時間にともなう、血糖における変化パーセントを表す。説明文：媒体（中黒四角）；化合物１（エキセンディン−４）（中黒菱形）；３ｎｍｏｌ／ｋｇの化合物１４（中黒三角）、８ｎｍｏｌ／ｋｇ（中白四角）、２５ｎｍｏｌ／ｋｇ（中白三角、先端上）、８０ｎｍｏｌ／ｋｇ（中白三角、先端下）および２５０ｎｍｏｌ／ｋｇ（中白菱形）；「＊」媒体対照に対してｐ＜０．０５（ＡＮＯＶＡ、ダネット試験）。図３Ｂは、図３Ａの対象の毎日の体重の変化パーセント（処置前重量に対する）を表す。説明文：図３Ａについてと同様。 図４Ａは、本明細書に記載された化合物の投与後時間にともなう、血糖における変化パーセントを表す。表された化合物は、２５０ｎｍｏｌ／ｋｇで投与した。説明文：媒体（中黒四角）；化合物９（「＋」）；化合物８（中白菱形）；「＊」媒体対照に対してｐ＜０．０５（ＡＮＯＶＡ、ダネット試験）。図４Ｂは、図４Ａの対象の毎日の体重における変化パーセント（処置前重量に対する）を表す。説明文：図４Ａについてと同様。 図５Ａは、本明細書に記載された化合物の投与後時間にともなう、血糖における変化パーセントを表す。説明文：２５ｎｍｏｌ／ｋｇの化合物１１（「＋」）；８０ｎｍｏｌ／ｋｇの化合物１１（菱形）；２５ｎｍｏｌ／ｋｇの化合物１４（三角先端上）；８０ｎｍｏｌ／ｋｇの化合物１４（三角先端下）；「＊」媒体対照に対してｐ＜０．０５（ＡＮＯＶＡ、ダネット試験）。点は、平均±ＳＤ（標準偏差）を表す。ペプチドは、ｔ＝０でベースラインサンプルの直後に、ＮＩＨ／Ｓｗｉｓｓ雌マウスにＳＣ（皮下）注射した。サンプルは、１日目の間にｔ＝２、４および８時間で、次いで、５日目まで毎日採取した。血糖は、ＯｎｅＴｏｕｃｈ（登録商標）Ｕｌｔｒａ（登録商標）（ＬｉｆｅＳｃａｎ，Ｉｎｃ．、Ｍｉｌｐｉｔａｓ、ＣＡ）を用いて測定した。図５Ｂは、図５Ａの対象の毎日の体重の変化パーセント（処置前重量に対する）を表す。説明文：図５Ａについてと同様。点は、平均±ＳＤを表す。ペプチドは、ｔ＝０でベースラインサンプルの直後に、ＮＩＨ／Ｓｗｉｓｓ雌マウスにＳＣ（皮下）注射した。サンプルは、５日目まで毎日採取した。 図６Ａは、本明細書に記載された化合物の投与後時間にともなう、血糖における変化パーセントを表す。２．５ｎｍｏｌ／ｋｇの化合物１を除いて、すべての化合物は、２５ｎｍｏｌ／ｋｇで投与した。点は、平均±ＳＤを表す。ペプチドは、ｔ＝０でベースラインサンプルの直後に、ＮＩＨ／Ｓｗｉｓｓ雌マウスにＳＣ（皮下）注射した。サンプルは、１日目の間にｔ＝２、４および８時間で、次いで、５日目まで毎日採取した。説明文：化合物１（菱形）；化合物５（「＋」）；化合物７（四角）；化合物１４（三角）；「＊」媒体対照に対してｐ＜０．０５（ＡＮＯＶＡ、ダネット試験）。図６Ｂは、図６Ａの対象の毎日の体重の変化パーセント（処置前重量に対する）を表す。説明文：図６Ａについてと同様。点は、平均±ＳＤを表す。ペプチドは、ｔ＝０でベースラインサンプルの直後に、ＮＩＨ／Ｓｗｉｓｓ雌マウスにＳＣ（皮下）注射した。サンプルは、５日目まで毎日採取した。 図７Ａは、本明細書に記載された化合物の投与後の食餌誘導性肥満（ＤＩＯ）ラットにおける累積的食物摂取を表す。すべての化合物（３２ｎｍｏｌ／ｋｇ）の投薬は、０日目および７日目のＳＣ注射によって行った。説明文：媒体（四角）；化合物７（三角先端上）；化合物６（三角先端下）；化合物６および化合物７の組合せ（菱形）；化合物１４（丸）。図７Ｂは、図７Ａの対象の毎日の体重変化パーセント（媒体補正された）を表す。説明文：図７Ａについてと同様。図７Ｂ中の矢印は、注射の時間を示す。 図８は、図７Ａ〜７Ｂに表されるアッセイの生体重の変化の経時的推移を表す。説明文：図７Ｂについてと同様。実施例８を参照のこと。 図９Ａは、薬物動態研究における示された用量での化合物１４の体重（媒体補正された％）の変化の経時的推移を表す。説明文：媒体（四角）；０．５ｍｇ／ｋｇの化合物１４（三角先端上）；１．５ｍｇ／ｋｇの化合物１４（三角先端下）；３．０ｍｇ／ｋｇの化合物１４（菱形）；矢印は、血液採取を示す。図９Ｂは、図９Ａに提供されたデータに対応する薬力学（血漿データ）のヒストグラムを表す。各ヒストグラム群について、化合物１４の濃度（「［化合物１４］」）は、０．５、１．５および３．０ｍｇ／ｋｇの順になる。破線は、定量化の下限（ＬＬＯＱ）を示す。１５および２１日目のバーの上の数字は、６のうち陽性サンプルの数を示す。 図１０Ａは、示された化合物の累積的食物摂取（ケージあたり、媒体補正されたパーセント）の経時的推移を表す。すべての化合物を、０〜６日目にＳＣ投与した。説明文：媒体（中黒丸）；１０．９５ｍｇ／ｋｇの化合物６（四角）；１１．１ｍｇ／ｋｇの化合物７（「＋」）；１．２ｍｇ／ｋｇの化合物１４（三角先端下）；３．９ｍｇ／ｋｇの化合物１４（三角先端上）；１２．３ｍｇ／ｋｇの化合物１４（菱形）。図１０Ｂは、図１０Ａに記載された試験データの体重（媒体補正された）の変化パーセントを表す。説明文：図１０Ａについてと同様。実施例１０を参照のこと。 試験化合物の単回注射の際の体重の経時的変化。実施例１３を参照のこと。説明文：媒体（中黒四角）；化合物４５（三角先端上）；化合物４６（三角先端下）；化合物４７（菱形）；化合物１４ａ（中黒丸）；化合物１４（中白四角）。実施例１１を参照のこと。 図１２Ａは、試験化合物の単回注射の際の体重（媒体補正された）の経時的な変化パーセントを表す。実施例１４を参照のこと。説明文：媒体（中黒四角）；化合物４８（０．５ｍｇ／ｋｇ）（三角先端上）；化合物４８（１．５ｍｇ／ｋｇ）（三角先端下）；化合物４８（３．０ｍｇ／ｋｇ）（菱形）；化合物１４（１．５ｍｇ／ｋｇ）（丸）。図１２Ｂは、３、７、１４および２０日目の血漿薬物レベルのヒストグラムを表す。各ヒストグラム群について、化合物は、（左から右）：化合物４８（０．５ｍｇ／ｋｇ）；化合物４８（１．５ｍｇ／ｋｇ）；化合物４８（３．０ｍｇ／ｋｇ）；および化合物１４（１．５ｍｇ／ｋｇ）の順に示されている。破線は、定量化の下限（ＬＬＯＱ）を示す。１４および２０日目のバーの上の数字は、６のうち陽性サンプルの数を示す。実施例１４を参照のこと。 図１３Ａは、化合物６９、７３、７２、７０、７４および媒体の本明細書に記載される毎日の体重変化パーセント（媒体補正された）結果を表す。図１３Ｂは、化合物６９、７３、７２、７０、７４および媒体の毎日の累積的食物摂取結果を表す。説明文（図１３Ａ〜１３Ｂ）：化合物６９（四角）；化合物７３（三角先端上）；化合物７２（三角先端下）；化合物７０（菱形）；化合物７４（中白丸）；媒体（中黒丸）。実施例１７を参照のこと。 図１４Ａは、ＤＩＯラットにおける２週間の、化合物７４の週に２回のＳＣ投薬および化合物４９の連続投薬の比較のベースライン体重（媒体補正された）を表す。説明文：媒体（中黒丸）；化合物７４（三角）；化合物４９（四角）。図１４Ｂは、ＤＩＯラットにおける４週間の、化合物７１の週に１回のＳＣ投薬および化合物４９の連続注入の比較のベースライン体重（媒体補正された）の変化パーセントを表す。説明文：媒体（中黒丸）；化合物７１（三角）；化合物４９（四角）。実施例１８を参照のこと。 図１５Ａは、化合物７１の用量応答研究から得た毎日の累積的体重増加結果（ベースライン体重からの変化パーセント、媒体補正された）を表す。図１５Ｂは、化合物７１の用量応答研究から得た累積的な毎日の食物摂取結果を表す。説明文（図１５Ａ〜１５Ｂ）：媒体（四角）；１２ｎｍｏｌ／ｋｇ（三角先端上）；２５ｎｍｏｌ／ｋｇ（三角先端下）；５０ｎｍｏｌ／ｋｇ（菱形）；１２５ｎｍｏｌ／ｋｇ（中黒丸）；２５０ｎｍｏｌ／ｋｇ（中白四角）。実施例１８を参照のこと。 図１６Ａは、化合物６７の用量応答研究から得た体重の累積的変化パーセント（媒体補正された）を表す。説明文：媒体（四角）；８０ｎｍｏｌ／ｋｇの化合物６７（三角先端上）；１６０ｎｍｏｌ／ｋｇの化合物６７（三角先端下）；３２０ｎｍｏｌ／ｋｇの化合物６７（菱形）。図１６Ｂは、化合物７１、７５および媒体の本明細書に記載される毎日の体重の変化パーセント（媒体補正された）を表す。説明文：媒体（暗い四角）；化合物７１（明るい四角）；化合物７５（三角）。実施例１９を参照のこと。 図１７Ａは、化合物７４、７６、７７、７８および媒体の本明細書に記載される体重の毎日の変化パーセントを表す。図１７Ｂは、化合物７４、７６、７７、７８および媒体の毎日の食物摂取結果を表す。説明文（図１７Ａ〜１７Ｂ）：化合物７４（三角先端下）；化合物７６（菱形）；化合物７７（大きい中黒丸）；化合物７８（中白四角）；媒体（小さい中黒丸）。実施例２０を参照のこと。 図１８Ａは、化合物７７の用量応答研究の、および化合物７９との比較における毎日の体重変化パーセント（媒体補正された）結果を表す。図１８Ｂは、化合物７７の、および化合物７９との比較における毎日の食物摂取結果を表す。説明文（図１８Ａ〜１８Ｂ）：化合物７９、２５０ｎｍｏｌ／ｋｇ（四角）；化合物７７、２５０ｎｍｏｌ／ｋｇ（三角先端上）；化合物７７、１２５ｎｍｏｌ／ｋｇ（三角先端下）；化合物７７、６２．５ｎｍｏｌ／ｋｇ（菱形）；化合物７７、３１．２５ｎｍｏｌ／ｋｇ（大きい中黒丸）；媒体（小さい中黒丸）。実施例２０を参照のこと。 図１９Ａは、７日にわたって決定された、試験化合物の１２５ｎｍｏｌ／ｋｇでの単回ＳＣ注射後の痩せたラットにおける毎日の体重変化パーセント（媒体補正された）を表す。図１９Ｂは、試験期間の間の対応する累積的食物摂取変化パーセント（媒体補正された）を表す。説明文：媒体（中黒丸）；化合物７７（中黒四角）；化合物８０（菱形）；化合物８１（中白丸）；化合物８２（中白四角）；化合物８３（三角先端上）；化合物８４（三角先端下）。実施例２１を参照のこと。
Ｉ．定義
本明細書において使用される略語は、化学および生物学の技術分野内でのその従来の意味を有する。本明細書において示される化学構造および式は、化学の技術分野において公知である化学結合価の標準ルールに従って構築される。
置換基（substituent group）が、左から右に書かれる、その従来の化学式によって特定される場合には、右から左に構造を書くことに起因する化学的に同一の置換基を等しく包含する、例えば、−ＣＨ２Ｏ−は、−ＯＣＨ２−と等価である。
用語「アルキル」とは、それ自体で、または別の置換基の一部として、別に示されない限り、直鎖（すなわち、非分岐）もしくは分枝鎖またはそれらの組合せを意味し、これらは完全飽和であっても、モノ不飽和またはポリ不飽和であってもよく、指定される炭素原子数を有する（すなわち、Ｃ１〜Ｃ１０は、１〜１０個の炭素を意味する）二価および多価ラジカルを含み得る。飽和炭化水素ラジカルの例として、それだけには限らないが、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、ｔ−ブチル、イソブチル、ｓｅｃ−ブチル、（シクロヘキシル）メチル、例えば、ｎ−ペンチル、ｎ−ヘキシル、ｎ−ヘプチル、ｎ−オクチルの相同体および異性体などといった基が挙げられる。不飽和アルキル基は、１つまたは複数の二重結合または三重結合を有するものである。不飽和アルキル基の例として、それだけには限らないが、ビニル、２−プロペニル、クロチル、２−イソペンテニル、２−（ブタジエニル）、２，４−ペンタジエニル、３−（１，４−ペンタジエニル）、エチニル、１−および３−プロピニル、３−ブチニルならびに高級相同体および異性体が挙げられる。アルコキシは、酸素リンカー（−Ｏ−）を介して分子の残部と結合しているアルキルである。
用語「アルキレン」とは、それ自体で、または別の置換基の一部として、別に示されない限り、−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−によって例示されるが、これに限定されないアルキルから誘導される二価ラジカルを意味する。通常、アルキル（またはアルキレン）基は、１〜２４個の炭素原子を有し、１０個以下の炭素原子を有する基が好ましい。「低級アルキル」または「低級アルキレン」とは、短鎖アルキルまたはアルキレン基であり、一般に、８個以下の炭素原子を有する。用語「アルケニレン」とは、それ自体で、または別の置換基の一部として、別に示されない限り、アルケンから誘導される二価ラジカルを意味する。
用語「ヘテロアルキル」とは、それ自体で、または別の用語と組み合わせて、別に示されない限り、少なくとも１個の炭素原子と、Ｏ、Ｎ、Ｐ、ＳｉおよびＳからなる群から選択される少なくとも１個のヘテロ原子とからなる安定な直鎖もしくは分枝鎖またはそれらの組合せを意味し、ここで、窒素および硫黄原子は、適宜、酸化されていてもよく、窒素ヘテロ原子は、適宜、四級化されていてもよい。ヘテロ原子（単数または複数）Ｏ、Ｎ、Ｐ、ＳおよびＳｉは、ヘテロアルキル基の内部の位置のいずれに置かれてもよく、またはアルキル基が分子の残部と結合している位置に置かれてもよい。例として、それだけには限らないが、−ＣＨ２−ＣＨ２−Ｏ−ＣＨ３、−ＣＨ２−ＣＨ２−ＮＨ−ＣＨ３、−ＣＨ２−ＣＨ２−Ｎ（ＣＨ３）−ＣＨ３、−ＣＨ２−Ｓ−ＣＨ２−ＣＨ３、−ＣＨ２−ＣＨ２、−Ｓ（Ｏ）−ＣＨ３、−ＣＨ２−ＣＨ２−Ｓ（Ｏ）２−ＣＨ３、−ＣＨ＝ＣＨ−Ｏ−ＣＨ３、−Ｓｉ（ＣＨ３）３、−ＣＨ２−ＣＨ＝Ｎ−ＯＣＨ３、−ＣＨ＝ＣＨ−Ｎ（ＣＨ３）−ＣＨ３、−Ｏ−ＣＨ３、−Ｏ−ＣＨ２−ＣＨ３、および−ＣＮが挙げられる。最大２個のヘテロ原子が連続している場合もある、例えば、−ＣＨ２−ＮＨ−ＯＣＨ３など。
同様に、用語「ヘテロアルキレン」とは、それ自体で、または別の置換基の一部として、別に示されない限り、−ＣＨ２−ＣＨ２−Ｓ−ＣＨ２−ＣＨ２−および−ＣＨ２−Ｓ−ＣＨ２−ＣＨ２−ＮＨ−ＣＨ２−によって例示されるが、これに限定されないヘテロアルキルから誘導される二価ラジカルを意味する。ヘテロアルキレン基について、ヘテロ原子はまた、鎖の末端のいずれかまたは両方を占め得る（例えば、アルキレンオキシ、アルキレンジオキシ、アルキレンアミノ、アルキレンジアミノなど）。さらに、アルキレンおよびヘテロアルキレン連結基について、連結基の配向は、連結基の式が書かれている方向によって暗示されない。例えば、式−Ｃ（Ｏ）２Ｒ’−は、−Ｃ（Ｏ）２Ｒ’−および−Ｒ’Ｃ（Ｏ）２−の両方を表す。上記のように、ヘテロアルキル基は、本明細書において使用される場合、−Ｃ（Ｏ）Ｒ’、−Ｃ（Ｏ）ＮＲ’、−ＮＲ’Ｒ’’、−ＯＲ’、−ＳＲ’および／または−ＳＯ２Ｒ’などのヘテロ原子を介して分子の残部と結合している基を含む。「ヘテロアルキル」が列挙され、−ＮＲ’Ｒ’’などといった特定のヘテロアルキル基の列挙が続く場合には、用語ヘテロアルキルおよび−ＮＲ’Ｒ’’は重複しておらず、相互に排他的ではないことは理解されよう。むしろ、明確性を付加するために、特定のヘテロアルキル基が列挙される。したがって、用語「ヘテロアルキル」は、本明細書において、−ＮＲ’Ｒ’’などといった特定のヘテロアルキル基を排除すると解釈されてはならない。
用語「シクロアルキル」および「ヘテロシクロアルキル」とは、それら自体で、またはその他の用語と組み合わせて、別に示されない限り、それぞれ、「アルキル」および「ヘテロアルキル」の環状版を意味する。さらに、ヘテロシクロアルキルについては、ヘテロ原子は、複素環が分子の残部と結合している位置を占め得る。シクロアルキルの例として、それだけには限らないが、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、１−シクロヘキセニル、３−シクロヘキセニル、シクロヘプチルなどが挙げられる。ヘテロシクロアルキルの例として、それだけには限らないが、１−（１，２，５，６−テトラヒドロピリジル）、１−ピペリジニル、２−ピペリジニル、３−ピペリジニル、４−モルホリニル、３−モルホリニル、テトラヒドロフラン−２−イル、テトラヒドロフラン−３−イル、テトラヒドロチエン−２−イル、テトラヒドロチエン−３−イル、１−ピペラジニル、２−ピペラジニルなどが挙げられる。「シクロアルキレン」および「ヘテロシクロアルキレン」とは、単独または別の置換基の一部として、それぞれ、シクロアルキルおよびヘテロシクロアルキルから誘導される二価ラジカルを意味する。
用語「ハロ」または「ハロゲン」とは、それら自体で、または別の置換基の一部として、別に示されない限り、フッ素、塩素、臭素またはヨウ素原子を意味する。さらに、「ハロアルキル」などの用語は、モノハロアルキルおよびポリハロアルキルを含むものとする。例えば、用語「ハロ（Ｃ１−Ｃ４）アルキル」は、それだけには限らないが、フルオロメチル、ジフルオロメチル、トリフルオロメチル、２，２，２−トリフルオロエチル、４−クロロブチル、３−ブロモプロピルなどを含む。
用語「アシル」とは、別に示されない限り、−Ｃ（Ｏ）Ｒ（式中、Ｒは、置換もしくは非置換アルキル、置換もしくは非置換シクロアルキル、置換もしくは非置換ヘテロアルキル、置換もしくは非置換ヘテロシクロアルキル、置換もしくは非置換アリールまたは置換もしくは非置換ヘテロアリールである）を意味する。
用語「アリール」とは、別に示されない限り、単一環または一緒に縮合している（すなわち、縮合環アリール）か、または共有結合によって連結している複数の環であり得る（好ましくは、１〜３個の環）、ポリ不飽和、芳香族、炭化水素置換基を意味する。縮合環アリールとは、縮合環の少なくとも１個がアリール環である、一緒に縮合している複数の環を指す。用語「ヘテロアリール」とは、Ｎ、ＯおよびＳから選択される１〜４個のヘテロ原子を含有するアリール基（または環）を指し、ここで、窒素および硫黄原子は、酸化されていてもよく、窒素原子（単数または複数）は、四級化されていてもよい。したがって、用語「ヘテロアリール」とは、縮合環ヘテロアリール基（すなわち、縮合環の少なくとも１個が、複素芳香環である、一緒に縮合している複数の環）を含む。５，６−縮合環ヘテロアリーレンとは、一方の環が５員を有し、もう一方の環が６員を有し、少なくとも１個の環がヘテロアリール環である、一緒に縮合している２個の環を指す。同様に、６，６−縮合環ヘテロアリーレンとは、一方の環が６員を有し、もう一方の環が６員を有し、少なくとも１個の環が、ヘテロアリール環である、一緒に縮合している２個の環を指す。また、６，５−縮合環ヘテロアリーレンとは、一方の環が６員を有し、もう一方の環が５員を有し、少なくとも１個の環が、ヘテロアリール環である、一緒に縮合している２個の環を指す。ヘテロアリール基は、炭素またはヘテロ原子を介して分子の残部と結合され得る。アリールおよびヘテロアリール基の限定されない例として、フェニル、１−ナフチル、２−ナフチル、４−ビフェニル、１−ピロリル、２−ピロリル、３−ピロリル、３−ピラゾリル、２−イミダゾリル、４−イミダゾリル、ピラジニル、２−オキサゾリル、４−オキサゾリル、２−フェニル−４−オキサゾリル、５−オキサゾリル、３−イソオキサゾリル、４−イソオキサゾリル、５−イソオキサゾリル、２−チアゾリル、４−チアゾリル、５−チアゾリル、２−フリル、３−フリル、２−チエニル、３−チエニル、２−ピリジル、３−ピリジル、４−ピリジル、２−ピリミジル、４−ピリミジル、５−ベンゾチアゾリル、プリニル、２−ベンゾイミダゾリル、５−インドリル、１−イソキノリル、５−イソキノリル、２−キノキサリニル、５−キノキサリニル、３−キノリル、および６−キノリルが挙げられる。上記のアリールおよびヘテロアリール環系各々の置換基は、以下に記載される許容される置換基の群から選択される。「アリーレン」および「ヘテロアリーレン」とは、単独または別の置換基の一部として、それぞれ、アリールおよびヘテロアリールから誘導される二価ラジカルを意味する。
簡潔さのために、用語「アリール」とは、その他の用語（例えば、アリールオキシ、アリールチオキシ、アリールアルキル）と組み合わせて使用される場合には、上記で定義されるアリールおよびヘテロアリール環の両方を含む。したがって、用語「アリールアルキル」とは、炭素原子（例えば、メチレン基）が、例えば、酸素原子（例えば、フェノキシメチル、２−ピリジルオキシメチル、３−（１−ナフチルオキシ）プロピルなど）によって置き換えられているアルキル基を含めた、アリール基がアルキル基（例えば、ベンジル、フェネチル、ピリジルメチルなど）と結合しているラジカルを含むものとする。
用語「オキソ」とは、本明細書において使用される場合、炭素原子と二重結合している酸素を意味する。
用語「アルキルスルホニル」とは、本明細書において使用される場合、式−Ｓ（Ｏ２）−Ｒ’（式中、Ｒ’は、上記で定義されるアルキル基である）を有する部分を意味する。Ｒ’は、特定された数の炭素（例えば、「Ｃ１−Ｃ４アルキルスルホニル」）を有し得る。
上記の用語の各々（例えば、「アルキル」、「ヘテロアルキル」、「アリール」および「ヘテロアリール」）は、示されたラジカルの置換および非置換形態の両方を含む。各種類のラジカルの好ましい置換基は、以下に提供されている。
アルキルおよびヘテロアルキルラジカルの置換基（アルキレン、アルケニル、ヘテロアルキレン、ヘテロアルケニル、アルキニル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、シクロアルケニルおよびヘテロシクロアルケニルと呼ばれることが多い基を含む）は、０〜（２ｍ’＋１）個（式中、ｍ’は、このようなラジカル中の炭素原子の総数である）の範囲の数の、それだけには限らないが、−ＯＲ’、＝Ｏ、＝ＮＲ’、＝Ｎ−ＯＲ’、−ＮＲ’Ｒ’’、−ＳＲ’、−ハロゲン、−ＳｉＲ’Ｒ’’Ｒ’’’、−ＯＣ（Ｏ）Ｒ’、−Ｃ（Ｏ）Ｒ’、−ＣＯ２Ｒ’、−ＣＯＮＲ’Ｒ’’、−ＯＣ（Ｏ）ＮＲ’Ｒ’’、−ＮＲ’’Ｃ（Ｏ）Ｒ’、−ＮＲ’−Ｃ（Ｏ）ＮＲ’’Ｒ’’’、−ＮＲ’’Ｃ（Ｏ）２Ｒ’、−ＮＲ−Ｃ（ＮＲ’Ｒ’’Ｒ’’’）＝ＮＲ’’’’、−ＮＲ−Ｃ（ＮＲ’Ｒ’’）＝ＮＲ’’’、−Ｓ（Ｏ）Ｒ’、−Ｓ（Ｏ）２Ｒ’、−Ｓ（Ｏ）２ＮＲ’Ｒ’’、−ＮＲＳＯ２Ｒ’、−ＣＮ、および−ＮＯ２から選択されるさまざまな基のうち１種または複数であり得る。Ｒ’、Ｒ’’、Ｒ’’’およびＲ’’’’は各々、独立に、水素、置換もしくは非置換ヘテロアルキル、置換もしくは非置換シクロアルキル、置換もしくは非置換ヘテロシクロアルキル、置換もしくは非置換アリール（例えば、１〜３個のハロゲンで置換されたアリール）、置換もしくは非置換アルキル、アルコキシもしくはチオアルコキシ基またはアリールアルキル基を指すことが好ましい。本明細書に記載された化合物が、２個以上のＲ基を含む場合には、例えば、Ｒ基は各々、２個以上のこれらの基が存在する場合に、各Ｒ’、Ｒ’’、Ｒ’’’およびＲ’’’’基がそうであるように独立に選択される。Ｒ’およびＲ’’が、同一窒素原子と結合している場合には、それらは、窒素原子と組み合わさって、４、５、６または７員環を形成してもよい。例えば、−ＮＲ’Ｒ’’として、それだけには限らないが、１−ピロリジニルおよび４−モルホリニルが挙げられる。置換基の上記の考察から、当業者ならば、用語「アルキル」は、ハロアルキル（例えば、−ＣＦ３および−ＣＨ２ＣＦ３）およびアシル（例えば、−Ｃ（Ｏ）ＣＨ３、−Ｃ（Ｏ）ＣＦ３、−Ｃ（Ｏ）ＣＨ２ＯＣＨ３など）などの水素基以外の基と結合している炭素原子を含めた基を含むものとするということは理解されよう。
アルキルラジカルについて記載された置換基と同様に、アリールおよびヘテロアリール基の置換基は、多様であり、０〜芳香環系上の空の原子価の総数の範囲の数で、例えば：−ＯＲ’、−ＮＲ’Ｒ’’、−ＳＲ’、−ハロゲン、−ＳｉＲ’Ｒ’’Ｒ’’’、−ＯＣ（Ｏ）Ｒ’、−Ｃ（Ｏ）Ｒ’、−ＣＯ２Ｒ’、−ＣＯＮＲ’Ｒ’’、−ＯＣ（Ｏ）ＮＲ’Ｒ’’、−ＮＲ’’Ｃ（Ｏ）Ｒ’、−ＮＲ’−Ｃ（Ｏ）ＮＲ’’Ｒ’’’、−ＮＲ’’Ｃ（Ｏ）２Ｒ’、−ＮＲ−Ｃ（ＮＲ’Ｒ’’Ｒ’’’）＝ＮＲ’’’’、−ＮＲ−Ｃ（ＮＲ’Ｒ’’）＝ＮＲ’’’、−Ｓ（Ｏ）Ｒ’、−Ｓ（Ｏ）２Ｒ’、−Ｓ（Ｏ）２ＮＲ’Ｒ’’、−ＮＲＳＯ２Ｒ’、−ＣＮ、−ＮＯ２、−Ｒ’、−Ｎ３、−ＣＨ（Ｐｈ）２、フルオロ（Ｃ１−Ｃ４）アルコキシ、およびフルオロ（Ｃ１−Ｃ４）アルキルから選択され、ここで、Ｒ’、Ｒ’’、Ｒ’’’およびＲ’’’’は、独立に、水素、置換もしくは非置換アルキル、置換もしくは非置換ヘテロアルキル、置換もしくは非置換シクロアルキル、置換もしくは非置換ヘテロシクロアルキル、置換もしくは非置換アリールおよび置換もしくは非置換ヘテロアリールから選択されることが好ましい。本明細書に記載された化合物が、２個以上のＲ基を含む場合には、例えば、Ｒ基は各々、２個以上のこれらの基が存在する場合に、Ｒ’、Ｒ’’、Ｒ’’’およびＲ’’’’基の各々がそうであるように独立に選択される。
２個以上の置換基は、連結して、アリール、ヘテロアリール、シクロアルキルまたはヘテロシクロアルキル基を形成してもよい。このようないわゆる環形成置換基は、通常、必ずしもそうではないが、環基本構造と結合して見られる。一実施形態では、環形成置換基は、基本構造の隣接するメンバーと結合している。例えば、環基本構造の隣接するメンバーと結合している２個の環形成置換基は、縮合環構造を作り出す。別の実施形態では、環形成置換基は、基本構造の単一のメンバーと結合している。例えば、環基本構造の単一のメンバーと結合している２個の環形成置換基は、スピロ環構造を作り出す。さらに別の実施形態では、環形成置換基は、基本構造の隣接していないメンバーと結合している。
アリールまたはヘテロアリール環の隣接する原子上の置換基のうち２個が、式−Ｔ−Ｃ（Ｏ）−（ＣＲＲ’）ｑ−Ｕ−（式中、ＴおよびＵは、独立に、−ＮＲ−、−Ｏ−、−ＣＲＲ’−または一重結合であり、ｑは、０〜３の整数である）の環を形成してもよい。あるいは、アリールまたはヘテロアリール環の隣接する原子上の置換基のうち２個が、式−Ａ−（ＣＨ２）ｒ−Ｂ−（式中、ＡおよびＢは、独立に、−ＣＲＲ’−、−Ｏ−、−ＮＲ−、−Ｓ−、−Ｓ（Ｏ）−、−Ｓ（Ｏ）２−、−Ｓ（Ｏ）２ＮＲ’−または一重結合であり、ｒは、１〜４の整数である）の置換基で置き換えられてもよい。そのように形成された新規環の一重結合のうち１つは、二重結合で置き換えられてもよい。あるいは、アリールまたはヘテロアリール環の隣接する原子上の置換基のうち２個が、式−（ＣＲＲ’）ｓ−Ｘ’−（Ｃ’’Ｒ’’’）ｄ−（式中、ｓおよびｄは、独立に、０〜３の整数であり、Ｘ’は、−Ｏ−、−ＮＲ’−、−Ｓ−、−Ｓ（Ｏ）−、−Ｓ（Ｏ）２−または−Ｓ（Ｏ）２ＮＲ’−である）の置換基で置き換えられてもよい。置換基Ｒ、Ｒ’、Ｒ’’およびＲ’’’は、独立に、水素、置換もしくは非置換アルキル、置換もしくは非置換シクロアルキル、置換もしくは非置換ヘテロシクロアルキル、置換もしくは非置換アリールおよび置換もしくは非置換ヘテロアリールから選択されることが好ましい。
本明細書において使用される場合、用語「ヘテロ原子」または「環ヘテロ原子」は、酸素（Ｏ）、窒素（Ｎ）、硫黄（Ｓ）、リン（Ｐ）およびケイ素（Ｓｉ）を含むものとする。
「置換基（substituent group）」とは、本明細書において使用される場合、以下の部分：
（Ａ）−ＯＨ、−ＮＨ２、−ＳＨ、−ＣＮ、−ＣＦ３、−ＮＯ２、オキソ、ハロゲン、非置換アルキル、非置換ヘテロアルキル、非置換シクロアルキル、非置換ヘテロシクロアルキル、非置換アリール、非置換ヘテロアリールならびに
（Ｂ）（ｉ）オキソ、−ＯＨ、−ＮＨ２、−ＳＨ、−ＣＮ、−ＣＦ３、−ＮＯ２、ハロゲン、非置換アルキル、非置換ヘテロアルキル、非置換シクロアルキル、非置換ヘテロシクロアルキル、非置換アリール、非置換ヘテロアリールおよび
（ｉｉ）（ａ）オキソ、−ＯＨ、−ＮＨ２、−ＳＨ、−ＣＮ、−ＣＦ３、−ＮＯ２、ハロゲン、非置換アルキル、非置換ヘテロアルキル、非置換シクロアルキル、非置換ヘテロシクロアルキル、非置換アリール、非置換ヘテロアリールおよび
（ｂ）オキソ、−ＯＨ、−ＮＨ２、−ＳＨ、−ＣＮ、−ＣＦ３、−ＮＯ２、ハロゲン、非置換アルキル、非置換ヘテロアルキル、非置換シクロアルキル、非置換ヘテロシクロアルキル、非置換アリールおよび非置換ヘテロアリールから選択される少なくとも１個の置換基で置換された、アルキル、ヘテロアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリールまたはヘテロアリール
から選択される少なくとも１個の置換基で置換された、アルキル、ヘテロアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリールおよびヘテロアリール
から選択される少なくとも１個の置換基で置換された、アルキル、ヘテロアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリールおよびヘテロアリール
から選択される基を意味する。
「大きさが制限された置換基」または「大きさが制限された置換基（substituent group）」とは、本明細書において使用される場合、「置換基（substituent group）」について上記で記載された置換基のすべてから選択される基を意味し、ここで、各置換もしくは非置換アルキルは、置換もしくは非置換Ｃ１〜Ｃ２０アルキルであり、各置換もしくは非置換ヘテロアルキルは、置換もしくは非置換の２〜２０員のヘテロアルキルであり、各置換もしくは非置換シクロアルキルは、置換もしくは非置換Ｃ４〜Ｃ８シクロアルキルであり、各置換もしくは非置換ヘテロシクロアルキルは、置換もしくは非置換の４〜８員のヘテロシクロアルキルである。
「低級置換基」または「低級置換基（substituent group）」とは、本明細書において使用される場合、「置換基（substituent group）」について上記で記載された置換基のすべてから選択される基を意味し、ここで、各置換もしくは非置換アルキルは、置換もしくは非置換Ｃ１〜Ｃ８アルキルであり、各置換もしくは非置換ヘテロアルキルは、置換もしくは非置換の２〜８員のヘテロアルキルであり、各置換もしくは非置換シクロアルキルは、置換もしくは非置換Ｃ５〜Ｃ７シクロアルキルであり、各置換もしくは非置換ヘテロシクロアルキルは、置換もしくは非置換の５〜７員のヘテロシクロアルキルである。
用語「医薬上許容される塩」とは、本明細書に記載された化合物上に見られる特定の置換基に応じて、相対的に非毒性の酸または塩基を用いて調製される活性化合物の塩を含むものとする。本明細書に記載された化合物が、相対的に酸性の官能基を含有する場合には、ニートでか、または適した不活性の溶媒中で、このような化合物の中性形態を十分な量の所望の塩基と接触させることによって塩基付加塩を得ることができる。医薬上許容される塩基付加塩の例として、ナトリウム、カリウム、カルシウム、アンモニウム、有機アミノまたはマグネシウム塩または同様の塩が挙げられる。本明細書に記載された化合物が、相対的に塩基性の官能基を含有する場合には、ニートでか、または適した不活性の溶媒中で、このような化合物の中性形態を十分な量の所望の酸と接触させることによって酸付加塩を得ることができる。医薬上許容される酸付加塩の例として、塩酸、臭化水素酸、硝酸、炭酸、炭酸一水素（monohydrogencarbonic）、リン酸、リン酸一水素、リン酸二水素、硫酸、硫酸一水素、ヨウ化水素酸または亜リン酸などのような無機酸から誘導されるもの、ならびに酢酸、プロピオン酸、イソ酪酸（is butyric）、マレイン酸、マロン酸（masonic）、安息香酸、コハク酸、スベリン酸、フマル酸、乳酸、マンデル酸、フタル酸、ベンゼンスルホン酸、ｐ−トリルスルホン酸、クエン酸、酒石酸、シュウ酸、メタンスルホン酸などのような相対的に非毒性の有機酸から誘導される塩が挙げられる。また、アルギン酸などといったアミノ酸の塩およびグルクロン酸またはガラクツロン酸（galactunoric acids）などのような有機酸の塩も含まれる（例えば、Berge et al., "Pharmaceutical Salts", Journal of Pharmaceutical Science, 1977, 66, 1-19参照のこと）。本明細書に記載されたある特定の化合物は、化合物が塩基または酸付加塩のいずれかに変換されることを可能にする、塩基性および酸性官能基の両方を含有する。
したがって、本明細書に記載された化合物は、医薬上許容される酸を有するものなどの塩として存在し得る。一実施形態では、本明細書に記載された化合物および組成物は、このような塩を含む。このような塩の例として、塩酸塩、臭化水素酸塩、硫酸塩、メタンスルホン酸塩、硝酸塩、マレイン酸塩、酢酸塩、クエン酸塩、フマル酸塩、酒石酸塩（例えば、（＋）−酒石酸塩、（−）−酒石酸塩、トリフルオロ酢酸塩またはラセミ混合物を含めたそれらの混合物）、コハク酸塩、安息香酸塩およびグルタミン酸などのアミノ酸を有する塩が挙げられる。これらの塩は、当業者に公知の方法によって調製され得る。
化合物の中性形態は、塩を、塩基または酸と接触させることおよび従来法で親化合物を単離することによって再生されることが好ましい。化合物の親形態は、極性溶媒における溶解度などの、ある物理的特性において種々の塩形態とは異なる。
一実施形態では、塩は酢酸塩、塩酸塩またはトリフルオロ酢酸塩である。
本明細書に記載されたある化合物は、溶媒和していない形態ならびに水和形態を含めた溶媒和形態で存在し得る。一般に、溶媒和形態は、溶媒和していない形態と等価であり、本明細書に記載された範囲内に包含される。本明細書に記載されたある化合物は、複数の結晶または非晶質形態で存在し得る。一般に、すべての物理的形態は、本明細書において企図される使用にとって等価であり、本明細書に記載された範囲内にあるものとする。
本明細書に記載されたある化合物は、不斉炭素原子（光学中心）または二重結合を有し；ラセミ化合物、ジアステレオマー、互変異性体、幾何異性体および個々の異性体は、本明細書に記載された範囲内に包含される。本明細書に記載された化合物は、合成および／または単離するには不安定すぎると当技術分野で公知である化合物を含まない。
本明細書に記載された化合物はまた、このような化合物を構成する原子のうち１個または複数で、天然にない割合の原子の同位体を含有し得る。例えば、化合物は、例えば、トリチウム（３Ｈ）、ヨウ素−１２５（１２５Ｉ）または炭素−１４（１４Ｃ）などの放射性同位体で放射標識され得る。本明細書に記載された化合物のすべての同位体の変動は、放射性であろうとなかろうと、本明細書に記載された範囲内に包含される。
記号
Figure 2014521594
 は、化学部分の、分子または化学式の残部との結合点を表す。
「オルソログ」および同様の用語は、ペプチドとの関連において、当技術分野で公知のように、オルソログをコードする遺伝子が、共通の祖先から進化した２種以上のペプチド遺伝子産物を指す。
「類似体」とは、本明細書において、ポリペプチドとの関連において使用される場合、親化合物に対してアミノ酸の挿入、欠失、付加および／または置換を有する化合物を指す。類似体は、優れた安定性、溶解度、有効性、半減期などを有し得る。一実施形態では、類似体は、親化合物に対して、少なくとも４５％、例えば、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、９８％またはさらに高い配列同一性を有する化合物である。一実施形態では、類似体は、親化合物に対して、２０、１９、２０、１７、１６、１５、１０、６、５、４、３、２、および／または１以下の挿入、欠失、付加および／または置換を有する。例示的親化合物として、エキセンディン−４、ＧＬＰ−１、ラットアミリン、プラムリンチド、ダバリンチドおよび本明細書に記載されたその他の親化合物が挙げられる。付加は、ＰＣＴ公開出願番号ＷＯ２００７／０２２１２３およびＷＯ２００５／０７７０７２に開示されるような、エキセンディン−４「テール」もしくはカエルＧＬＰ−１「テール」またはその断片もしくは類似体などの伸長であり得る。例示的伸長として、ＫＮＧＧＰＳＳＧＡＰＰＰＳ（配列番号１）、ＰＳＳＧＡＰＰＰＳ（配列番号２）、ＦＩＥＷＬＫＮＧＧＰＳＳＧＡＰＰＰＳ（配列番号３）およびＰＫＫＩＲＹＳ（配列番号４）ならびにその類似体が挙げられる。
用語「誘導体」とは、ポリペプチドとの関連において、親またはその類似体のアミノ酸配列を有するが、そのアミノ酸側基、α−炭素原子、末端アミノ基または末端カルボン酸基のうち１つまたは複数の化学的修飾をさらに有する分子を指す。化学的修飾として、それだけには限らないが、化学部分を付加すること、新規結合を作製することおよび化学部分を除去することが挙げられる。アミノ酸側基の修飾として、それだけには限らないが、リシンε−アミノ基のアシル化、アルギニン、ヒスチジンまたはリシンのＮ−アルキル化、グルタミン酸またはアスパラギン酸のカルボン酸基のアルキル化およびグルタミンまたはアスパラギンの脱アミド化が挙げられる。末端アミノの修飾として、それだけには限らないが、デスアミノ、Ｎ−低級アルキル、Ｎ−ジ−低級アルキル、拘束されたアルキル（例えば、分岐、環状、縮合、アダマンチル）およびＮ−アシル修飾が挙げられる。末端カルボキシ基の修飾として、それだけには限らないが、アミド、低級アルキルアミド、拘束されたアルキル（例えば、分岐、環状、縮合、アダマンチル）アルキル、ジアルキルアミドおよび低級アルキルエステル修飾が挙げられる。さらに、側基または末端基の１個または複数が、通常の合成化学者に公知の保護基によって保護される場合もある。アミノ酸のα−炭素は、モノ−またはジメチル化され得る。
誘導体はまた、１つまたは複数の特定の部位で、個々のアミノ酸の立体化学が、反転されている（すなわち、（Ｌ）／Ｓから（Ｄ）／Ｒ）ポリペプチドも企図する。また、グリコシル化によって修飾された（例えば、Ａｓｎ、Ｓｅｒおよび／またはＴｈｒ残基で）ポリペプチドも企図される。本明細書に記載された化合物および方法において有用なポリペプチド成分はまた、本明細書に記載された親ペプチド（天然の、アゴニスト、類似体および誘導体）の生物学的に活性な断片であり得る。
用語「同一性」、「配列同一性」などは、２種以上の核酸またはポリペプチド配列の比較との関連において、同一であるか、または当技術分野で公知の、配列比較アルゴリズム、例えば、ＢＬＡＳＴまたはＢＬＡＳＴ２．０を使用して測定されるような、特定されたパーセンテージの同一であるアミノ酸残基またはヌクレオチド（すなわち、比較ウィンドウまたは指定された領域にわたって、最大一致を求めて比較およびアラインされた場合の、特定された領域にわたる、約５０％同一性、好ましくは、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９１％、９２％、９３％、９４％、９５％、９６％、９７％、９８％、９９％またはより高い同一性）を有する２種以上の配列または部分配列を指す。この定義は、欠失および／または付加を有する配列、ならびに置換を有するもの、ならびに天然に存在するもの、例えば、多型または対立遺伝子変異体および人為的変異体を含む。好ましいアルゴリズムでは、当技術分野で公知のように、ギャップなどについて考慮される。配列比較のためには、通常、１種の配列が参照配列として作用し、それに対して試験配列が比較される。配列比較アルゴリズムを使用する場合には、試験および参照配列をコンピュータに入力し、必要に応じて、部分配列座標を指定し、配列アルゴリズムプログラムパラメータを指定する。デフォルトプログラムパラメータを使用できるか、または代替パラメータを指定できることが好ましい。次いで、配列比較アルゴリズムによって、プログラムパラメータに基づいて、参照配列に対する、試験配列の配列同一性パーセントが算出される。比較のための配列の最適アラインメントは、例えば、Smith & Waterman, 1981, Adv. Appl. Math. 2:482の局所相同性アルゴリズムによって、Needleman & Wunsch, 1970, J. Mol. Biol. 48:443の相同性アラインメントアルゴリズムによって、Pearson & Lipman, 1988, Proc. Nat'l. Acad. Sci. USA 85:2444の類似性の検索法によって、これらのアルゴリズム（Ｗｉｓｃｏｎｓｉｎ Ｇｅｎｅｔｉｃｓ Ｓｏｆｔｗａｒｅ Ｐａｃｋａｇｅ、Ｇｅｎｅｔｉｃｓ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｇｒｏｕｐ、５７５ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｄｒ．，Ｍａｄｉｓｏｎ、Ｗｉｓ．中のＧＡＰ、ＢＥＳＴＦＩＴ、ＦＡＳＴＡおよびＴＦＡＳＴＡ）のコンピュータによる実施によって、または手作業によるアラインメントおよび目視検査によって実施できる。例えば、Current Protocols in Molecular Biology (Ausubel et al., eds. 1995 補遺))参照のこと。
配列同一性および配列類似性パーセントを決定するのに適しているアルゴリズムの好ましい例として、ＢＬＡＳＴおよびＢＬＡＳＴ２．０アルゴリズムが挙げられ、これらは、Altschul et al., 1977, Nuci. Acids Res. 25:3389-3402およびAltschul et al., 1990, J. Mol. Biol. 215:403-410に記載されている。ＢＬＡＳＴおよびＢＬＡＳＴ２．０は、当技術分野で公知のように、本明細書に記載された核酸およびタンパク質またはペプチドの配列同一性パーセントを決定するために使用される。ＢＬＡＳＴ解析を実施するためのソフトウェアは、Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｅｎｔｅｒ ｆｏｒ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎのウェブサイトを介して公的に利用可能である。このアルゴリズムは、まず、クエリー配列において、データベース配列中の同一の長さのワードとアラインされた場合に幾分か正の値の閾値スコアＴにマッチするか、またはそれを満たす長さＷの短いワードを同定することによって高スコアリング配列対（ＨＳＰ）を同定することを含む。Ｔは、隣接ワードスコア閾値と呼ばれる（Altschul et al., 同著）。これらの最初の隣接ワードヒットは、それらを含有するより長いＨＳＰを見出すための検索を開始するためのシードとして作用する。ワードヒットは、累積的アラインメントスコアが増大され得る限り、各配列に沿って両方向に伸長される。例えば、ヌクレオチド配列についての累積的スコアは、パラメータＭ（１対のマッチング残基についてのリワードスコア；常に＞０）およびＮ（ミスマッチ残基についてのペナルティースコア；常に＜０）を使用して算出される。アミノ酸配列については、累積的スコアを算出するためにスコアリングマトリックスが使用される。各方向におけるワードヒットの伸長は、累積的アラインメントスコアがその最大達成値から分量Ｘだけ減少する；１つもしくは複数の負のスコアを示す残基のアラインメントの蓄積のために累積的スコアが０以下になる；またはいずれかの配列の末端に到達する時点で停止される。ＢＬＡＳＴアルゴリズムパラメータＷ、ＴおよびＸは、アラインメントの感度および速度を決定する。ＢＬＡＳＴＮプログラム（ヌクレオチド配列のための）は、デフォルトとして、１１のワード長（Ｗ）、１０の期待値（Ｅ）、Ｍ＝５、Ｎ＝−４および両鎖の比較を使用する。アミノ酸配列のためには、ＢＬＡＳＴＰプログラムは、デフォルトとして、３のワード長および１０の期待値（Ｅ）および５０のＢＬＯＳＵＭ６２スコアリングマトリックス（Henikoff& Henikoff, 1989, Proc. Nati. Acad. Sci. USA 89:10915参照のこと）アラインメント（Ｂ）、１０の期待値（Ｅ）、Ｍ＝５、Ｎ＝−４および両鎖の比較を使用する。
２種のアミノ酸配列の、または２種の核酸の同一性または類似性パーセントを決定するには、最適比較目的で配列をアラインする（例えば、第２のアミノ酸または核酸配列との最適アラインメントのために、第１のアミノ酸または核酸配列の配列にギャップを導入してもよい）。次いで、対応するアミノ酸位置またはヌクレオチド位置のアミノ酸残基またはヌクレオチドを比較する。第１の配列中の位置が、第２の配列中の対応する位置と同一または類似のアミノ酸残基またはヌクレオチドによって占められる場合には、分子は、その位置で同一または類似である。２種の配列間の同一性または類似性パーセントは、配列によって共有される同一または類似の位置の数の関数である（すなわち、同一性％＝同一位置の数／位置の総数（例えば、重複位置）×１００）。２種のアミノ酸の類似性は、当技術分野で公知のさまざまな方法によって評価され得る。例えば、非極性中性残基（例えば、Ａｌａ、Ｃｙｓ、Ｇｌｙ、Ｉｌｅ、Ｌｅｕ、Ｍｅｔ、Ｐｈｅ、Ｐｒｏ、Ｔｒｐ、Ｖａｌ）は、類似と考えることができ、同じく、酸性の電荷を有する極性（例えば、Ｇｌｕ、Ａｓｐ）、塩基性の電荷を有する極性（例えば、Ａｒｇ、Ｈｉｓ、Ｌｙｓ）および中性極性（例えば、Ａｓｎ、Ｇｌｎ、Ｓｅｒ、Ｔｈｒ、Ｔｙｒ）残基も同様である。
同一性および類似性は両方とも、容易に算出され得る。例えば、同一性パーセントの算出では、正確なマッチのみが数えられ得、ローカルアラインメントとは対照的にグローバルアラインメントが実施され得る。配列間の同一性または類似性を決定するためによく使用される方法として、例えば、Carillo et al., 1988, SIAM J. Applied Math. 48:1073に開示されるものが挙げられる。同一性を決定するための例示的方法は、試験される配列間の最大マッチを与えるよう設計される。同一性および類似性を決定するための例示的方法はまた、市販のコンピュータプログラムにおいて提供される。２種の配列の比較のために利用される数学アルゴリズムの特定の例として、Karlin et al., 1990, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 87:2264-2268のアルゴリズムおよび例えば、Karlin et al., 1993, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90:5873-5877と同様に改変されたアルゴリズムがある。このようなアルゴリズムは、Altschul et al., 1990, J. Mol. Biol. 215:403-410のＮＢＬＡＳＴおよびＸＢＬＡＳＴプログラムに組み込まれている。比較目的のためにギャップ付きアラインメントを得るために、Altschul et al., 1997, Nucleic Acids Res. 25:3389-3402に記載されるようにギャップ付きＢＬＡＳＴを利用してもよい。あるいは、ＰＳＩ−Ｂｌａｓｔを使用して、分子間の距離関係を検出する反復検索を実施してもよい。ＢＬＡＳＴ、ギャップ付きＢＬＡＳＴおよびＰＳＩ−Ｂｌａｓｔプログラムを利用する場合には、当技術分野で公知のように、それぞれのプログラム（例えば、ＸＢＬＡＳＴおよびＮＢＬＡＳＴ）のデフォルトパラメータを使用してもよい。さらに、ＦＡＳＴＡ法（Atschul et al., 1990, 同著）を使用してもよい。配列の比較にとって有用な数学アルゴリズムの別の特定の例として、Myers et al., 1988, CABIOS 4:11-17のアルゴリズムがある。このようなアルゴリズムは、ＧＣＧ配列アラインメントソフトウェアパッケージ（Devereux et al., 1984, Nucleic Acids Res. 12(1):387）の一部であるＡＬＩＧＮプログラム（バーション２．０）に組み込まれている。同一性パーセントは、ベクターＮＴＩ（登録商標）（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ；Ｃａｒｌｓｂａｄ ＣＡ）中のＡｌｉｇｎＸ（登録商標）モジュールを用いる解析によって決定され得る。
「肥満症」および「過体重」とは、普通に予測されるものよりも多い重量を有する哺乳類を指し、例えば、外見、当技術分野で公知の肥満度指数（ＢＭＩ）、ウエストとヒップ周りの比率、皮下脂肪厚、ウエスト周りなどによって決定され得る。疾病管理予防センター(Centers for Disease Control and Prevention)（ＣＤＣ）は、過体重を、２５〜２９．９のＢＭＩを有する成人ヒトとして定義しており；肥満を、３０以上のＢＭＩを有する成人ヒトとして定義している。肥満症の決定のためにはさらなる測定基準が存在する。例えば、ＣＤＣは、１．０より大きいウエストとヒップの比率を有する人は過体重であると述べている。
「除脂肪体重」とは、脂肪を含まない体重を指し、すなわち、総体重−体脂肪重量が、除脂肪体重である。除脂肪体重は、当技術分野で公知の、流体静力学的計量、コンピュータ化チャンバー、二重エネルギーＸ線吸収測定法、皮膚キャリパー、磁気共鳴画像法（ＭＲＩ）および生体電気インピーダンス解析（ＢＩＡ）などの方法によって測定できる。
「哺乳類」とは、一般に、毛皮または毛を有し、生児出生をその後代に与え、その後代に乳を与える温血動物を指す。哺乳類は、ヒト、コンパニオンアニマル（例えば、イヌ、ネコ）、家畜（例えば、ウシ、ウマ、ヒツジ、ブタ、ヤギ）、野生動物などを含む。一実施形態では、哺乳類は、雌である。一実施形態では、哺乳類は、女性のヒトである。一実施形態では、哺乳類は、ネコまたはイヌである。一実施形態では、哺乳類は、糖尿病哺乳類、例えば、２型または１型糖尿病を有するヒトである。一実施形態では、哺乳類は、肥満糖尿病哺乳類、例えば、２型または１型糖尿病を有する肥満ヒトである。
「断片」とは、ポリペプチドとの関連において、本明細書において、通例の化学的意味で、ポリペプチドの一部を指す。例えば、断片は、親ポリペプチドの１個または複数の残基のＮ末端欠失またはＣ末端欠失に起因し得、および／または断片は、親ポリペプチドの１個または複数の残基の内部欠失に起因し得る。用語「親」とは、ポリペプチドとの関連において、通例の意味で、修飾、例えば、挿入、欠失および／または置換の前の参照構造として働くポリペプチドを指す。用語「コンジュゲート」とは、本明細書に記載されたコンジュゲートしているポリペプチドとの関連において、成分ポリペプチド、リンカーおよび水溶性ポリマースペーサー間の共有結合による連結の形成を指す。
用語「長持続期間デュアルホルモンコンジュゲート」、「ＬＤＤＨＣ」などは、本明細書に記載される式（Ｉ）の構造を有する化合物を指す。
用語「ペプチド」および「ポリペプチド」とは、本明細書に記載されたＬＤＤＨＣとの関連において、同義である。用語「ペプチド」とは、通例の意味で、アミド結合によって接続しているアミノ酸のポリマーを指す。用語「ｄｅｓ−アミノ酸」、「ｄｅｓ−ＡＡ」、「ｄｅｓＬｙｓ」、「ｄｅｓ−Ｌｙｓ」などは、当技術分野で通例使用されるように、示されたアミノ酸の不在を指す。アミノ酸が「不在」であることは、不在のアミノ酸（または官能基）のＮ末端およびＣ末端側に以前に結合していた残基（または官能基）が、一緒に結合するようになったことを意味する。用語「ペプチド成分」および「ポリペプチド成分」とは、本明細書に記載されたＬＤＤＨＣ内に含まれるポリペプチドを指す。
本願を通じて、選択肢は、マーカッシュ群、例えば、２種以上の可能性あるアミノ酸を含有する各アミノ酸位置で書かれているということは留意されるべきである。具体的には、マーカッシュ群の各メンバーは、別個に考えられなければならず、それによって別の実施形態を含み、マーカッシュ群は、単一の単位として読み取られてはならないということが企図される。
本明細書において使用される場合、単数形の「不定冠詞」および「定冠詞」（「a」、「an」および「the」）は、別に示されるか、文脈から明確でない限り、複数の言及を含む。例えば、文脈から明らかであるように、「１種の」類似体は、１種または複数の類似体を含み得る。別に示されない限り、用語「約」とは、数値との関連において、数値の＋／−１０％を指す。
ＩＩ．化合物
用語「化合物」などは、本明細書に記載された化合物、組成物または方法にとって有用な化合物との関連において、長持続期間デュアルホルモンコンジュゲート（「ＬＤＤＨＣ」）を指すと理解される。出願人らは、あるペプチドは、直接的に、または適宜、短いリンカーを介して、もしくは比較的短いスペーサーを介して結合している場合に（すなわち、「短いペプチドコンジュゲート」）、例えば、適したアッセイにおける１種または複数のペプチドの効力の低減によって判断されるように、互いの生物活性に干渉し得るという問題を驚くべきことに観察した。用語「短い」とは、本明細書に記載されたリンカーおよび水溶性ポリマースペーサーの大きさとの関連において、短いペプチドコンジュゲート内に含まれるペプチドホルモン間で干渉が観察されるよう十分に小さい大きさを指す。出願人らはまた、このような短いハイブリッドペプチドコンジュゲートに、Ｎ末端もしくはＣ末端アミノ酸での、または内部もしくは末端アミノ酸の側鎖残基でのペグ化などの、当技術分野で公知の標準的なペグ化アプローチを適用することは、短いペプチドコンジュゲート内に含有される１種または複数のペプチドの効力を付加的に、またはさらに低減し得るという問題を驚くべきことに発見した。用語「ペグ化」とは、当技術分野で通例であるように、ポリエチレングリコールの共有結合による付加を指す。
用語「第１の生物活性を有する」、「第２の生物活性を有する」などは、ペプチドホルモンが、インビトロ(in vitro)で生化学的応答（例えば、受容体結合、ｃＡＭＰシクラーゼ活性化など）および／またはインビボ(in vivo)で生理学的（すなわち、生物学的）応答（例えば、血糖の変化、体重の変化など）を誘発できることを意味する。したがって、用語「活性」とは、これらの関連では、特定の生化学的および／または生物学的変化を特徴とする特定の生化学的または生物学的応答を指す。用語「効力」、「完全な効力」、「低い効力」、「高い効力」などは、化合物の応答を誘発する能力を指す。例えば、高効力化合物は、化合物が等モル濃度で投与された場合に、低効力化合物よりも大きな応答を誘発する。用語「有効性」、「完全な有効性」、「低い有効性」、「高い有効性」などは、化合物の、その最大応答または比較化合物のものに対する、応答を誘発する能力を指す。
適したアッセイにおける低減した効力によって判断されるような干渉が観察され得る例示的な短いペプチドコンジュゲートとして、ペグ化エキセンディン−４−βアラニン−βアラニン−アミリンの短いペプチドコンジュゲート（例えば、アミリンのＮ末端アミノ酸に、β−アラニン−β−アラニンリンカーを介して連結されたエキセンディン−４のＣ末端アミノ酸）がある。したがって、本開示内容は、幾分かは、大きな、例えば、３０〜８０ｋＤａの、水溶性ポリマースペーサーの使用によってこのようなペプチドを物理的に分離することは、上記の問題の解決法を提供し、驚くべき優れた化合物（すなわち、ＬＤＤＨＣ）をもたらすという驚くべき発見に基づいている。本明細書に記載されたＬＤＤＨＣは、増大された作用の持続期間、高い効力、高い有効性、改善された安全性プロフィール（例えば、低い免疫原性、低い腎臓空胞形成）を含めた驚くべき優れた特性および／または毎週、月に２回もしくは毎月の投与および経口投与を含めたより好都合な投薬レジメンならびにその治療的使用方法を有する。
第１の態様では、式Ｉ：
Ｐ１−Ｌ１−ＰＳ−Ｌ２−Ｐ２（Ｉ）
の構造を有する長持続期間デュアルホルモンコンジュゲート（ＬＤＤＨＣ）が提供される。
式Ｉでは、Ｐ１は、第１の生物活性を有するペプチドホルモンである。Ｐ２は、第２の生物活性を有するペプチドホルモンである。Ｌ１およびＬ２は、独立に、結合またはリンカーである。ＰＳは、３０〜８０ｋＤａの範囲の分子量を有するペプチド性または非ペプチド性水溶性ポリマースペーサーである。好ましい実施形態では、ＰＳは、非ペプチド性である。より好ましい実施形態では、ＰＳは、規定の大きさのポリエチレングリコールである。式Ｉの最も好ましい化合物は、化合物１４である。
一実施形態では、ＰＳは、ペプチドホルモンの一方または両方の生物活性が、参照コンジュゲートと比較して改善されるよう、ＬＤＤＨＣ中に含まれるペプチドホルモンの長い作用の持続期間および物理的または機能的分離の両方を提供するのに十分な大きさのものである。用語「参照コンジュゲート」とは、スペーサーとしてのＰＳを欠く、短いＰＳスペーサーを含む、またはスペーサーとしてのＰＳを欠くが参照コンジュゲート主鎖のペンダントアミノ酸側鎖に結合しているＰＳを有する、本明細書に記載されるようなペプチドコンジュゲートを指す。
一実施形態では、ＰＳは、３０〜８０ｋＤａ、好ましくは、３５〜５０ｋＤａの範囲の大きさを有する。Ｐ１およびＰ２は、独立に、Ｐ１またはＰ２に沿ったＮ末端、Ｃ末端またはペンダント側鎖位置でＬ１またはＬ２と結合していてもよい。Ｐ１またはＰ２に沿った例示的結合部位として、それだけには限らないが、リシンアミノ酸残基のεアミノ基またはシステイン残基のスルフヒドリル基が挙げられる。
一実施形態では、ＬＤＤＨＣは、適した生物学的アッセイにおいて、第１の生物活性も、第２の生物活性も両方示す。一実施形態では、第１および第２の生物活性は、同一である。一実施形態では、第１および第２の生物活性は異なっている。例示的生物活性として、本明細書に記載されるようなエキセンディン、アミリン、プラムリンチドまたはダバリンチドの生物活性が挙げられる。一実施形態では、ＬＤＤＨＣは、適した生物学的アッセイにおいて、第１の生物活性または第２の生物活性のうちの１種を示す。
一実施形態では、ＬＤＤＨＣは、所望の臨床プロフィールを保持しながら、１日に１回、２日に１回、３日に１回、週に１回、月に２回、または毎月投与され得る。
別の態様では、ＬＤＤＨＣは、適したアッセイによって判断されるように、いずれかの親ペプチドと比較して、または親ペプチドの参照コンジュゲートと比較して、げっ歯類モデルにおいて有意に改善された半減期を有する。マウスまたはラットモデルでは、１２時間より長い、好ましくは、少なくとも１日、２日、３日、４日または少なくとも５日またはそれより長い半減期が好ましく、ラットにおいて決定される少なくとも２０時間、例えば、ラットにおける化合物１４などの（例えば、図９を参照のこと）少なくとも２２時間のｔ１／２が最も好ましい。静脈内（ＩＶ）または皮下（ＳＣ）末梢投薬を使用するブタ、サルまたはヒトでは、５時間より長い半減期が好ましく、１２時間より長いことが好ましく、少なくとも１日、２日、３日、６日、７日またはさらにそれより長いことがより好ましい。
当技術分野で公知であり、本明細書に記載されるように、マルチペプチド化合物を形成するためのペプチドホルモンの共有結合は、適したアッセイによって判断されるように、ペプチドホルモン単独の効力と比較して、そのペプチドホルモンのうち１種または複数の効力の低減をもたらし得る。「マルチペプチド化合物」とは、本明細書に記載されるような、当技術分野で公知の、適宜、リンカーを介した複数のペプチドの共有結合に起因する化合物を指す。マルチペプチド化合物は、本明細書に記載されるような短い水溶性ポリマースペーサー；例えば、短いペプチドコンジュゲートをさらに含み得る。実際、このようなマルチペプチド化合物は、マルチペプチド化合物を形成する個々のペプチドの活性のうち１種または複数を欠いている（すなわち、効力を有さない）場合がある。
対照的に、本明細書に記載されたＬＤＤＨＣは、適したアッセイにおいて評価されるように、構成ペプチド（すなわち、式ＩのＰ１およびＰ２）の個々の生物活性を維持し得ることを驚くべきことに見出した。水溶性ポリマースペーサー（ＰＳ）の大きさが、ＬＤＤＨＣを用いた場合に、特定の生物活性（すなわち、Ｐ１および／またはＰ２の）も観察されるかどうかを決定し得るということをさらに見出した。
本明細書に記載されたＬＤＤＨＣの要素として企図されるペプチドホルモンは、天然に存在するホルモンおよびその類似体および誘導体を含むと理解される。例示的ペプチドホルモンとして、以下に記載されるものが挙げられる。
エキセンディン。ある実施形態では、Ｐ１は、エキセンディン、エキセンディン類似体またはその誘導体である。一実施形態では、Ｐ１は、エキセンディンである。一実施形態では、Ｐ１は、エキセンディン類似体である。一実施形態では、Ｐ１は、エキセンディンの誘導体である。本明細書に記載されたＬＤＤＨＣおよび方法における使用に適したエキセンディン、エキセンディン類似体およびその誘導体として、参照により、すべての目的のために本明細書に組み込まれる、ＷＯ２００７／０２２１２３（ＰＣＴ／ＵＳ２００６／０３１７２４、２００６年８月１１日に出願された）に記載された化合物が挙げられる。エキセンディンは、アメリカドクトカゲ(Gila monster)およびメキシコドクトカゲ(Mexican Bearded Lizard)、アリゾナ州およびメキシコ北部に内在する爬虫類の唾液分泌物中に見出されるペプチドである。エキセンディン−３は、ヘロダーマ・ホリダム(Heloderma horridum)(メキシコドクトカゲ(Mexican Bearded Lizard))の唾液分泌物中に存在し、エキセンディン−４は、ヘロダーム・スペクタム(Heloderm suspectum)(アメリカドクトカゲ)の唾液分泌物中に存在する。Eng et al, 1990, J. Biol. Chem., 265:20259−62; Eng et al, 1992, J. Biol. Chem., 267:7402-7405を参照のこと。エキセンディン−３およびエキセンディン−４の配列は、それぞれ以下のとおりである：
HSDGTFTSDLSKQMEEEAVRLFIEWLKNGGPSSGAPPPS-NH2(配列番号5);
HGEGTFTSDLSKQMEEEAVRLFIEWLKNGGPSSGAPPPS-NH2(配列番号6)。
Ｈａｒｇｒｏｖｅら（Regulatory Peptides, 2007, 141:113−119）は、天然エキセンディン−４と比較して１４位に単一ヌクレオチド相違を有する全長Ｃ末端アミド化エキセンディン−４ペプチド類似体であるエキセンディン−４ペプチド類似体を報告した。［Ｌｅｕ１４］エキセンディン−４の配列は、ＨＧＥＧＴＦＴＳＤＬＳＫＱＬＥＥＥＡＶＲＬＦＩＥＷＬＫＮＧＧＰＳＳＧＡＰＰＰＳ−ＮＨ２（配列番号７）である。別のエキセンディン−４ペプチド類似体は、１４および２８位にアミノ酸置換を有するエキセンディン−４の最初の３２個のアミノ酸と、それに続く、非哺乳類（カエル）ＧＬＰ１のＣ末端に由来する５アミノ酸配列のキメラである。この化合物は、配列：ＨＧＥＧＴＦＴＳＤＬＳＫＱＬＥＥＥＡＶＲＬＦＩＥＷＬＫＱＧＧＰＳＫＥＩＩＳ（配列番号８）を有する。また、エキセンディン−４（１−２８）、エキセンディン−４（１−２９）およびエキセンディン−４（１−３０）ならびにそれらのアミド化形態などのエキセンディン−４のＣ末端切断型である、生物学的に活性な形態も当技術分野で公知である。これらのエキセンディン類似体のすべてが、本明細書に記載されたＬＤＤＨＣのポリペプチド成分として適している。一部の実施形態では、本明細書に記載されたポリペプチド成分中に、Ｃ末端アミドまたはその他のＣ末端キャップ部分が存在し得るということは理解される。
エキセンディンは、グルカゴン様ペプチドファミリーのいくつかのメンバーに対して幾分かの配列類似性を有し、最高相同性、５３％は、配列ＨＡＥＧＴＦＴＳＤＶＳＳＹＬＥＧＱＡＡＫＥＦＩＡＷＬＶＫＧＲＧ（配列番号９）を有し、「ＧＬＰ−１」と呼ばれることもあり、膵臓β細胞からのインスリン分泌を刺激するインスリン分泌性効果を有するＧＬＰ−１［７−３６］ＮＨ２に対してである（Goke et al, 1993, J. Biol. Chem., 268:19650-55）。ＧＬＰ−１はまた、膵臓α細胞からのグルカゴン分泌を阻害するとも報告されている。例えば、Orskov et al, 1993, Diabetes, 42:658−61; D'Alessio et al, 1996, J. Clin. Invest., 97:133-38を参照のこと。ＧＬＰ−１は、胃内容排出（Willms B, et al., 1996, J. Clin. Endocrinol. Metab., 81:327-32; Wettergren A, et al., 1993, Dig. Dis. Sci. 38:665-73）および胃酸分泌（Schjoldager B T, et al, 1989, Dig. Dis. Sci., 34:703−8; O'Halloran D J, et al., 1990, J. Endocrinol., 126:169-73; Wettergren A, et al., 1993, Dig. Dis. Sci., 38:665-73）を阻害すると報告されている。そのカルボキシ末端にさらなるグリシン残基を有するペプチドＧＬＰ−１［７−３７］は、ヒトにおいてインスリン分泌を刺激すると報告されている。Orskov, et al., 1993, Diabetes, 42:658-61を参照のこと。その他の報告は、グルカゴン分泌の阻害（Creutzfeldt W O C, et al., 1996, Diabetes Care, 19:580-6）および食欲制御において主張される役割［Turton M D, et al., 1996, Nature, 379(6560):69-72］に関する。少なくとも幾分かＧＬＰ−１のインスリン分泌効果の原因であるといわれる膜貫通Ｇ−タンパク質アデニル酸シクラーゼ共役受容体は、β細胞株からクローニングされたと報告されている（Thorens, 1992, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 89:8641-45）。ＧＬＰ−１は、刺激されたインスリン産生の増幅に対するその報告された作用のために、近年、重要な調査の焦点であった（Byrne, M. M., Goke, B., "Lessons from human studies with glucagon-like peptide-1: Potential of the gut hormone for clinical use". In: Fehmann, H. C., Goke, B., 1997, Insulinotropic Gut Hormone Glucagon-Like Peptide 1. Basel, Switzerland: Karger, 1997:219-33）。
薬理学的研究は、エキセンディン−４は、あるインスリン分泌細胞に対して、インビトロでＧＬＰ−１受容体で、モルモット膵臓由来の分散した腺房細胞で、胃由来の壁細胞で作用し得るという報告につながり、ペプチドはまた、単離された胃において、ソマトスタチン放出を刺激し、ガストリン放出を阻害すると報告されている。例えば、Goke, et al., 1993, J. Biol. Chem. 268:19650-55; Schepp, et al., 1994, Eur. J. Pharmacol. 69:183-91; Eissele, et al., 1994, Life Sci. 55:629-34を参照のこと。エキセンディン−３およびエキセンディン−４は、膵臓腺房細胞におけるｃＡＭＰ産生およびそれからのアミラーゼ放出を刺激すると見出されたと報告された（Malhotra, R. et al., 1993, Regulatory Peptides 41:149-56; Raufman, et al., 1992, J. Biol. Chem. 267:21432-37; Singh, et al., 1994, Regul. Pept. 53:47-59）。エキセンディン−４は、ＧＬＰ−１よりも有意に長い作用の持続期間を有する。例えば、１つの実験では、糖尿病マウスにおけるエキセンディン−４によるグルコース低下は、数時間、用量に応じて、最大２４時間持続すると報告された［Eng, J. 1996 Diabetes 45 (Suppl 2):152A (abstract 554)］。これらの分子のインスリン分泌活性に基づいて、真性糖尿病の治療および高血糖症の予防のためのエキセンディン−３およびエキセンディン−４の使用が提案されている（その全体がすべての目的のために参照により本明細書に組み込まれる、Ｅｎｇ、米国特許第５，４２４，２８６号）。
エキセンディンは、哺乳類ＧＬＰ−１の種相同体ではないということを示した調査の結果は、アメリカドクトカゲ(Gila monster)からエキセンディン遺伝子をクローニングしたＣｈｅｎ ＆ Ｄｒｕｃｋｅｒによって報告された［J. Biol. Chem. 272:4108-15 (1997)］。アメリカドクトカゲ(Gila monster)はまた、哺乳類プログルカゴンに対して、エキセンディンよりも類似しているプログルカゴンの別個の遺伝子（それからＧＬＰ−１がプロセシングされる）を有するという観察は、エキセンディンは、単にＧＬＰ−１の種相同体ではないということを示した。
エキセンディンアゴニストを使用して胃腸運動を調節する方法が、米国特許第６，８５８，５７６号（すなわち、１９９６年８月８日に出願された米国出願番号第０８／６９４，９５４号の一部継続である、１９９７年８月８日に出願された米国出願番号第０８／９０８，８６７号に基づく）に記載されている。エキセンディンアゴニストを使用して食物摂取を低減する方法が、米国特許第６，９５６，０２６号（すなわち、１９９７年１月７日に出願された米国出願第６０／０３４，９０５号、１９９７年８月７日に出願された同６０／０５５，４０４号、１９９７年１１月１４日に出願された同６０／０６５，４４２号および１９９７年１１月１４日に出願された同６０／０６６，０２９号の利益を主張する、１９９８年１月７日に出願された米国出願番号第０９／００３，８６９号に基づく）に記載されている。
新規エキセンディンアゴニスト化合物は、ＷＯ９９／０７４０４（すなわち、１９９７年８月８日に出願された米国特許出願番号第６０／０５５，４０４号の利益を主張する、１９９８年８月６日に出願されたＰＣＴ／ＵＳ９８／１６３８７）に記載されている。その他の新規エキセンディンアゴニストは、ＷＯ９９／２５７２７（すなわち、１９９７年１１月１４日に出願された米国仮出願第６０／０６５，４４２号の利益を主張する、１９９８年１１月１３日に出願されたＰＣＴ／ＵＳ９８／２４２１０）に記載されている。さらにその他の新規エキセンディンアゴニストは、ＷＯ９９／２５７２８（すなわち、１９９７年１１月１４日に出願された米国仮出願第６０／０６６，０２９号の利益を主張する、１９９８年１１月１３日に出願されたＰＣＴ／ＵＳ９８／２４２７３）に記載されている。エキセンディンに関連した技術におけるその他の最近の進歩は、ＷＯ９９／４０７８８（すなわち、１９９８年２月１３日に出願された米国出願第６０／０７５，１２２号の優先権を主張する）に、また、ＷＯ００／４１５４６およびＷＯ００／４１５４８（すなわち、１９９８年１月１４日に出願された米国出願第６０／１１６，３８０号の優先権を主張する）に記載されている。不安定性、毒性および反応性。同著。
ある実施形態では、Ｐ１は、１〜３９個の残基を含む。ある実施形態では、Ｐ１は、１〜２８個の残基を含む。ある実施形態では、Ｐ１は、エキセンディン−４である。ある実施形態では、Ｐ１は、エキセンディン−４（１−２８）である。ある実施形態では、Ｐ１は、エキセンディン−４（１−２９）である。ある実施形態では、Ｐ１は、エキセンディン−４（１−３０）である。ある実施形態では、Ｐ１は、エキセンディン−４（１−３１）である。ある実施形態では、Ｐ１は、エキセンディン−４（１−３２）である。ある実施形態では、Ｐ１は、エキセンディン−４類似体である。ある実施形態では、Ｐ１は、エキセンディン−４の誘導体またはエキセンディン−４類似体である。
本明細書に記載されたＬＤＤＨＣにとって有用なエキセンディンおよびエキセンディン類似体として、米国特許第７，２２３，７２５号（参照により、すべての目的のために本明細書に組み込まれる）に記載された化合物、および以下の式（ＩＶ）の化合物：
Xaa1-Xaa2-Xaa3-Gly-Xaa5-Xaa6-Xaa7-Xaa8-Xaa9-Xaa10-Xaa11-Xaa12-Xaa13-Xaa14-Xaa15-Xaa16-Xaa17-Ala-Xaa19-Xaa20-Xaa21-Xaa22-Xaa23-Xaa24-Xaa25-Xaa26-Xaa27-Xaa28 (IV)
（式中、Ｘａａ１は不在、Ｈｉｓ、ＡｒｇまたはＴｙｒであり、Ｘａａ２は、不在、Ｓｅｒ、Ｇｌｙ、Ａｌａ、Ｔｈｒ、Ｖａｌ、Ｌｅｕ、ＬｙｓまたはＡｉｂであり、Ｘａａ３は、Ａｌａ、ＡｓｐまたはＧｌｕであり、Ｘａａ５は、ＡｌａまたはＴｈｒであり、Ｘａａ６は、Ａｌａ、Ｐｈｅ、Ｔｙｒであり、Ｘａａ７は、ＴｈｒまたはＳｅｒであり、Ｘａａ８は、Ａｌａ、ＳｅｒまたはＴｈｒであり、Ｘａａ９は、ＡｓｐまたはＧｌｕであり、Ｘａａ１０は、Ａｌａ、Ｌｅｕ、Ｉｌｅ、ＶａｌまたはＭｅｔであり、Ｘａａ１１は、ＡｌａまたはＳｅｒであり、Ｘａａ１２は、ＡｌａまたはＬｙｓであり、Ｘａａ１３は、ＡｌａまたはＧｌｎであり、Ｘａａ１４は、Ａｌａ、Ｌｅｕ、Ｉｌｅ、ＶａｌまたはＭｅｔであり、Ｘａａ１５は、ＡｌａまたはＧｌｕであり、Ｘａａ１６は、ＡｌａまたはＧｌｕであり、Ｘａａ１７は、ＡｌａまたはＧｌｕであり、Ｘａａ１９は、ＡｌａまたはＶａｌであり、Ｘａａ２０は、ＡｌａまたはＡｒｇであり、Ｘａａ２１は、ＡｌａまたはＬｅｕであり、Ｘａａ２２は、Ａｌａ、Ｐｈｅ、Ｔｙｒであり、Ｘａａ２３は、Ｉｌｅ、Ｖａｌ、ＬｅｕまたはＭｅｔであり、Ｘａａ２４は、Ａｌａ、ＧｌｕまたはＡｓｐであり、Ｘａａ２５は、Ａｌａ、Ｔｒｐ、Ｐｈｅ、Ｔｙｒであり、Ｘａａ２６は、ＡｌａまたはＬｅｕであり、Ｘａａ２７は、ＡｌａまたはＬｙｓであり、Ｘａａ２８は、ＡｌａまたはＡｓｎである）が挙げられる。一実施形態では、式（ＩＶ）のペプチド成分は、Ｃ末端に結合している部分Ｚ１をさらに含み、ここでＺ１は、Gly、Gly-Gly(配列番号10)、Gly-Gly-Xaa31(配列番号11)、Gly-Gly-Xaa31-Ser(配列番号12)、Gly-Gly-Xaa31-Ser-Ser(配列番号13)、Gly-Gly-Xaa31-Ser-Ser-Gly(配列番号14)、Gly-Gly-Xaa31-Ser-Ser-Gly-Ala(配列番号15)、Gly-Gly-Xaa31-Ser-Ser-Gly-Ala-Xaa36(配列番号16)、Gly-Gly-Xaa31-Ser-Ser-Gly-Ala-Xaa36-Xaa37(配列番号17)、またはGly-Gly-Xaa31-Ser-Ser-Gly-Ala-Xaa36-Xaa37-Xaa38(配列番号18)であり、Ｘａａ３１、Ｘａａ３６、Ｘａａ３７およびＸａａ３８は、独立に、Ｐｒｏであるか、または不在である。各エキセンディン類似体アゴニストが、Ｃ末端酸またはＣ末端アミンであり得ることは明確に企図される。本明細書に記載されたエキセンディン類似体のいずれか、およびその各々において、Ｘａａ１に対応するヒスチジンの置換が、Ｄ−ヒスチジン、デスアミノ−ヒスチジン、２−アミノ−ヒスチジン、β−ヒドロキシ−ヒスチジン、ホモヒスチジン、Ｎ−α−アセチル−ヒスチジン、α−フルオロメチル−ヒスチジン、α−メチル−ヒスチジン、３−ピリジルアラニン、２−ピリジルアラニン、４−ピリジルアラニン、４−イミダゾアセチル、ｄｅｓ−アミノ−ヒスチジル（イミダゾプロピオニル）、β−ヒドロキシ−イミダゾプロピオニル、Ｎ−ジメチル−ヒスチジルまたはβ−カルボキシ−イミダゾプロピオニルのいずれかで行われているものも具体的に企図される。Ｘａａ２のグリシンの置換が、Ｄ−Ａｌａ、Ｖａｌ、Ｌｅｕ、Ｌｙｓ、Ａｉｂ、（１−アミノシクロプロピル）カルボン酸、（１−アミノシクロブチル）カルボン酸、１−アミノシクロペンチル）カルボン酸、（１−アミノシクロヘキシル）カルボン酸、（１−アミノシクロヘプチル）カルボン酸または（１−アミノシクロオクチル）カルボン酸のいずれかで行われている本明細書に記載されたエキセンディン類似体が、本明細書においてさらに具体的に企図される。
一実施形態では、例示的化合物として、Ｘａａ１が、ＨｉｓまたはＡｒｇであり、Ｘａａ２が、ＧｌｙまたはＡｌａであり、Ｘａａ３が、ＡｓｐまたはＧｌｕであり、Ｘａａ５が、ＡｌａまたはＴｈｒであり、Ｘａａ６が、ＡｌａまたはＰｈｅであり、Ｘａａ７が、ＴｈｒまたはＳｅｒであり、Ｘａａ８が、Ａｌａ、ＳｅｒまたはＴｈｒであり、Ｘａａ９が、ＡｓｐまたはＧｌｕであり、Ｘａａ１０が、ＡｌａまたはＬｅｕであり、Ｘａａ１１が、ＡｌａまたはＳｅｒであり、Ｘａａ１２が、ＡｌａまたはＬｙｓであり、Ｘａａ１３が、ＡｌａまたはＧｌｎであり、Ｘａａ１４が、ＡｌａまたはＬｅｕであり、Ｘａａ１５が、ＡｌａまたはＧｌｕであり、Ｘａａ１６が、ＡｌａまたはＧｌｕであり、Ｘａａ１７が、ＡｌａまたはＧｌｕであり、Ｘａａ１９が、ＡｌａまたはＶａｌであり、Ｘａａ２０が、ＡｌａまたはＡｒｇであり、Ｘａａ２１が、ＡｌａまたはＬｅｕであり、Ｘａａ２２が、Ｐｈｅであり、Ｘａａ２３が、Ｉｌｅ、Ｖａｌであり、Ｘａａ２４が、Ａｌａ、ＧｌｕまたはＡｓｐであり、Ｘａａ２５が、Ａｌａ、ＴｒｐまたはＰｈｅであり、Ｘａａ２６が、ＡｌａまたはＬｅｕであり、Ｘａａ２７が、ＡｌａまたはＬｙｓであり、Ｘａａ２８が、ＡｌａまたはＡｓｎであり、Ｚ１が、不在、Ｇｌｙ、Ｇｌｙ−Ｇｌｙ、Ｇｌｙ−Ｇｌｙ−Ｘａａ３１、Ｇｌｙ−Ｇｌｙ−Ｘａａ３１−Ｓｅｒ、Ｇｌｙ−Ｇｌｙ−Ｘａａ３１−Ｓｅｒ−Ｓｅｒ、Ｇｌｙ−Ｇｌｙ−Ｘａａ３１−Ｓｅｒ−Ｓｅｒ−Ｇｌｙ、Ｇｌｙ−Ｇｌｙ−Ｘａａ３１−Ｓｅｒ−Ｓｅｒ−Ｇｌｙ−Ａｌａ、Ｇｌｙ−Ｇｌｙ−Ｘａａ３１−Ｓｅｒ−Ｓｅｒ−Ｇｌｙ−Ａｌａ−Ｘａａ３６、Ｇｌｙ−Ｇｌｙ−Ｘａａ３１−Ｓｅｒ−Ｓｅｒ−Ｇｌｙ−Ａｌａ−Ｘａａ３６−Ｘａａ３７、Ｇｌｙ−Ｇｌｙ−Ｘａａ３１−Ｓｅｒ−Ｓｅｒ−Ｇｌｙ−Ａｌａ−Ｘａａ３６−Ｘａａ３７−Ｘａａ３８であり、Ｘａａ３１、Ｘａａ３６、Ｘａａ３７およびＸａａ３８が、独立に、Ｐｒｏであるか、または不在であるが、ただし、Ｘａａ３、Ｘａａ５、Ｘａａ６、Ｘａａ８、Ｘａａ１０、Ｘａａ１１、Ｘａａ１２、Ｘａａ１３、Ｘａａ１４、Ｘａａ１５、Ｘａａ１６、Ｘａａ１７、Ｘａａ１９、Ｘａａ２０、Ｘａａ２１、Ｘａａ２４、Ｘａａ２５、Ｘａａ２６、Ｘａａ２７およびＸａａ２８のうち３以下がＡｌａである、上記の式のものが挙げられる。各エキセンディン類似体アゴニストが、Ｃ末端酸またはＣ末端アミンであり得ることは明確に企図される。上記のエキセンディン類似体のいずれか、およびその各々において、位置Ｘａａ１に対応するヒスチジンの置換が、Ｄ−ヒスチジン、デスアミノ−ヒスチジン、２−アミノ−ヒスチジン、β−ヒドロキシ−ヒスチジン、ホモヒスチジン、Ｎ−α−アセチル−ヒスチジン、α−フルオロメチル−ヒスチジン、α−メチル−ヒスチジン、３−ピリジルアラニン、２−ピリジルアラニン、４−ピリジルアラニン、４−イミダゾアセチル、ｄｅｓ−アミノ−ヒスチジル（イミダゾプロピオニル）、β−ヒドロキシ−イミダゾプロピオニル、Ｎ−ジメチル−ヒスチジルまたはβ−カルボキシ−イミダゾプロピオニルのいずれかで行われているものも具体的に企図される。Ｘａａ２のグリシンの置換が、Ｄ−Ａｌａ、Ｖａｌ、Ｌｅｕ、Ｌｙｓ、Ａｉｂ、（１−アミノシクロプロピル）カルボン酸、（１−アミノシクロブチル）カルボン酸、１−アミノシクロペンチル）カルボン酸、（１−アミノシクロヘキシル）カルボン酸、（１−アミノシクロヘプチル）カルボン酸または（１−アミノシクロオクチル）カルボン酸のいずれかで行われている本明細書に記載されたエキセンディン類似体が、本明細書においてさらに具体的に企図される。
その他の例示的エキセンディン類似体として、化合物２−２３としてその中で同定されるＷＯ９９／２５７２７に示されるものが挙げられる。別の実施形態によれば、Ｘａａ１４が、Ｌｅｕ、ＩｌｅまたはＶａｌ、より好ましくは、Ｌｅｕであり、および／またはＸａａ２５が、Ｔｒｐ、ＰｈｅまたはＴｙｒ、より好ましくは、ＴｒｐまたはＰｈｅである化合物が提供される。これらの化合物は、インビトロおよびインビボの両方で、ならびに化合物の合成の際に酸化分解をあまり受けないと考えられている。
本明細書に記載されたＬＤＤＨＣにとって適したエキセンディン類似体のさらなる例として、２００３年３月４日に公開された米国特許第６５２８４８６号（参照により、すべての目的のために本明細書に組み込まれる）に記載されるものが挙げられる。具体的には、エキセンディン類似体として、適宜、３４〜３９位に１〜５の間の欠失、および前記エキセンディンと共有結合によって結合している４〜２０個のアミノ酸単位のペプチド配列のＣ末端伸長を有し、前記ペプチド伸長配列中の各アミノ酸単位が、Ａｌａ、Ｌｅｕ、Ｓｅｒ、Ｔｈｒ、Ｔｙｒ、Ａｓｎ、Ｇｌｎ、Ａｓｐ、Ｇｌｕ、Ｌｙｓ、Ａｒｇ、ＨｉｓおよびＭｅｔからなる群から選択される、エキセンディン−４に対して少なくとも９０％の相同性を有するエキセンディンまたはエキセンディン類似体からなるものが挙げられる。より好ましくは、伸長は、４〜２０個のアミノ酸残基の、例えば、４〜１５個の範囲の、より好ましくは、４〜１０個の範囲の、特に、４〜７個の範囲のアミノ酸残基、例えば、４、５、６、７、８または１０個のアミノ酸残基のペプチド配列であり、６個のアミノ酸残基が好ましい。最も好ましくは、米国特許第６５２８４８６号によれば、伸長ペプチドは、少なくとも１個のＬｙｓ残基を含有し、３〜７個のリシンがさらにより好ましく、６個のリシンがさらに最も好ましい。
本明細書に記載されたＬＤＤＨＣにとって有用なさらなる例示的エキセンディン類似体として：HGEGTFTSDLSKQMEEEAVRLFIEWLKNGGPSSGAPPSKKKKKK [des-36Pro]エキセンディン-4(1-39)-Lys6)(配列番号19)；KKKKKKHGEGTFTSDLSKQMEEEAVRLFIEWLKNGGPSSGAPPSKKKKKK(H-Lys6-[des 36Pro]エキセンディン-4(1-39)-Lys6)(配列番号20)；HGEGTFTSDLSKQMEEEAVRLFIEWLWLKNGGPSSGAS(H-[des 36Pro, 37,38Pro]エキセンディン-4(1-39)-NH2)(配列番号21)；KKKKKKHGEGTFTSDLSKQMEEEAVRLFIEWLKNGGPSSGAS(H-(Lys)6-[des 36Pro, 37,38Pro]エキセンディン-4(1-39)(配列番号22)；NEEEEEHGEGTFTSDLSKQMEEEAVRLFIEWLKNGGPSSGAS(H-Asn-(Glu)5-[des 36Pro, 37,38Pro]エキセンディン-4(1-39)(配列番号23)；HGEGTFTSDLSKQMEEEAVRLFIEWLKNGGPSSGASKKKKKK([des 36Pro, 37,38Pro]エキセンディン-4(1-39)-(Lys)6)(配列番号24)；KKKKKKHGEGTFTSDLSKQMEEEAVRLFIEWLKNGGPSSGASKKKKKK(H-(Lys)6-[des 36Pro, 37,38Pro]エキセンディン-4(1-39)-(Lys)6)(配列番号25)；およびDEEEEEHGEGTFTSDLSKQMEEEAVRLFIEWLKNGGPSSGASKKKKKK(Asn-(Glu)5-[des 36Pro, 37,38Pro]エキセンディン-4(1-39)-(Lys)6)(配列番号26)が挙げられる。
当技術分野で通例であるように、アミノ酸の反復は、反復数を示す下付き数字によって示され得る；すなわち、Ｌｙｓ６、（Ｌｙｓ）６などは、ヘキサリシル（配列番号２７）を指す。当業者には明らかであるように、一部の文脈では、下付き数字はまた、配列内の残基の位置を示す場合もある；例えば、「ＡＡ１ＡＡ２ＡＡ３」とは、ポリペプチド配列のアミノ酸１〜３を指す。上記のエキセンディン類似体のいずれかおよびその各々において、１位に対応するヒスチジンの置換が、Ｄ−ヒスチジン、デスアミノ−ヒスチジン、２−アミノ−ヒスチジン、β−ヒドロキシ−ヒスチジン、ホモヒスチジン、Ｎ−α−アセチル−ヒスチジン、α−フルオロメチル−ヒスチジン、α−メチル−ヒスチジン、３−ピリジルアラニン、２−ピリジルアラニン、４−ピリジルアラニン、４−イミダゾアセチル、ｄｅｓ−アミノ−ヒスチジル（またはイミダゾプロピオニル）、β−ヒドロキシ−イミダゾプロピオニル、Ｎ−ジメチル−ヒスチジルまたはβ−カルボキシ−イミダゾプロピオニルのいずれかで行われているものが、具体的に企図される。２位のグリシンの置換が、Ｄ−Ａｌａ、Ｖａｌ、Ｌｅｕ、Ｌｙｓ、Ａｉｂ、（１−アミノシクロプロピル）カルボン酸、（１−アミノシクロブチル）カルボン酸、１−アミノシクロペンチル）カルボン酸、（１−アミノシクロヘキシル）カルボン酸、（１−アミノシクロヘプチル）カルボン酸または（１−アミノシクロオクチル）カルボン酸のいずれかで行われている本明細書に記載されたエキセンディン類似体が、本明細書においてさらに具体的に企図される。
本明細書に記載されたＬＤＤＨＣにとって有用なエキセンディン類似体のさらなる例として、公開ＰＣＴ出願ＷＯ２００４０３５６２３（参照により、すべての目的のために本明細書に組み込まれる）に記載されたもの、特に、天然に存在するアミノ酸を含んでなり、エキセンディン−４（１−３９）の対応する位置を参照して、特に、位置１３Ｇｌｎ、１４Ｍｅｔ、２５Ｔｒｐまたは２８Ａｓｎに、少なくとも１つの修飾されたアミノ酸残基を有するエキセンディン類似体を記載するものがある。さらなるこのような類似体は、少なくとも１個のＬｙｓアミノ酸、より好ましくは、６個または７個のＬｙｓアミノ酸単位などの少なくとも５個のＬｙｓアミノ酸単位を含む１〜７個のアミノ酸Ｃ末端伸長をさらに含む。
本明細書に記載されたＬＤＤＨＣにとって有用なエキセンディン類似体のなおさらなる例として、エキセンディンまたはエキセンディン類似体のＮ末端部分に、その領域中に高いβ−ターン特徴を生じるよう修飾されたアミノ酸残基を有するエキセンディン類似体を記載する、公開ＰＣＴ出願ＷＯ／２０１０／１２０４７６（参照により、すべての目的のために本明細書に組み込まれる）に記載されたものがある。例えば、類似体は、立体構造的に拘束された領域を作製することによって、アミノ酸残基Ｈｉｓ１Ｇｌｙ２Ｇｌｕ３を模倣するよう設計され、エキセンディン−４または本明細書に記載されたその他の類似体において修飾として使用され得る、Ｈｉｓ１Ｇｌｙ２Ｇｌｕ３に、チアゾリジン−プロリンペプチドミメティックを含有するエキセンディン類似体が挙げられる。
エキセンディンのいずれかまたはその各々において、具体的に企図される本明細書に記載されたエキセンディン類似体および式として、１位に対応するヒスチジンの置換が、Ｄ−ヒスチジン、デスアミノ−ヒスチジン、２−アミノ−ヒスチジン、β−ヒドロキシ−ヒスチジン、ホモヒスチジン、Ｎ−α−アセチル−ヒスチジン、α−フルオロメチル−ヒスチジン、α−メチル−ヒスチジン、３−ピリジルアラニン、２−ピリジルアラニン、４−ピリジルアラニン、４−イミダゾアセチル、ｄｅｓ−アミノ−ヒスチジル（イミダゾプロピオニル）、β−ヒドロキシ−イミダゾプロピオニル、Ｎ−ジメチル−ヒスチジルまたはβ−カルボキシ−イミダゾプロピオニルのいずれかで行われているものがある。例えば、企図されるエキセンディン類似体として、Ｈｉｓ１位置が修飾されている化合物が挙げられ、（４−イミダゾアセチル）エキセンディン−４、（ｄｅｓ−アミノ−ヒスチジル）エキセンディン−４（または（イミダゾプロピオニル）エキセンディン−４）、（β−ヒドロキシ−イミダゾプロピオニル）エキセンディン−４、（Ｎ−ジメチル−ヒスチジル）エキセンディン−４および（β−カルボキシ−イミダゾプロピオニル）エキセンディン−４がある。２位のグリシンの置換が、Ｄ−Ａｌａ、Ｖａｌ、Ｌｅｕ、Ｌｙｓ、Ａｉｂ、（１−アミノシクロプロピル）カルボン酸、（１−アミノシクロブチル）カルボン酸、１−アミノシクロペンチル）カルボン酸、（１−アミノシクロヘキシル）カルボン酸、（１−アミノシクロヘプチル）カルボン酸または（１−アミノシクロオクチル）カルボン酸のいずれかで行われている本明細書に記載されたエキセンディンまたはエキセンディン類似体が、本明細書においてさらに具体的に企図される。
アミリンアゴニスト化合物。「アミリンアゴニスト化合物」として、天然アミリンペプチド、アミリン類似体ペプチドおよびアミリンアゴニスト活性を有するその他の化合物（例えば、小分子）が挙げられる。「アミリンアゴニスト化合物」は、天然供給源に由来するものであっても、合成であっても、組換えＤＮＡ技術に由来するものであってもよい。アミリンアゴニスト化合物は、アミリンアゴニスト受容体結合活性を有し、アミノ酸（例えば、天然、非天然またはそれらの組合せ）、ペプチドミメティック、化学部分などを含み得る。用語「ミメティック」、「ペプチドミメティック(peptidomimetic)」、「ペプチドミメティック(peptide mimetic)」などは、通例の意味で、天然親ペプチドの生物学的作用（単数または複数）をアゴナイズまたはアンタゴナイズできる非ペプチド性構造要素を含有する化合物を指す。当業者ならば、アミリン受容体結合アッセイを使用してか、またはヒラメ筋アッセイにおいてアミリンアゴニスト活性を測定することによってアミリンアゴニスト化合物を認識するであろう。アミリンアゴニスト化合物は、その開示内容全体がすべての目的のために参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第５，６８６，４１１号および米国公開第２００８／０１７６８０４号において記載されるものなどのアミリン受容体結合アッセイにおいて、約２００ｎＭ以下、約１００ｎＭ以下または約５０ｎＭ以下のＩＣ５０を有し得る。用語「ＩＣ５０」とは、通例の意味で、生物学的または生化学的機能を阻害する化合物の半数阻害濃度を指す。したがって、受容体結合研究との関連において、ＩＣ５０とは、特定された受容体から既知リガンドの半量と競合する試験化合物の濃度を指す。アミリンアゴニスト化合物は、本明細書に、また米国特許第５，６８６，４１１号に記載されるものなどのヒラメ筋アッセイにおいて、約２０ｎＭ以下、約１５ｎＭ以下、約１０ｎＭ以下または約５ｎＭ以下のＥＣ５０を有し得る。用語「ＥＣ５０」とは、通例の意味で、当技術分野で公知の、ベースライン応答と最大応答の間の中間の応答を誘導する化合物の有効濃度を指す。アミリンアゴニスト化合物は、［２５，２８，２９Ｐｒｏ］ヒト−アミリン（プラムリンチド）に対して少なくとも９０％または１００％の配列同一性を有し得る。アミリンアゴニスト化合物は、ダバリンチドなどの、アミリン（例えば、ヒトアミリン、ラットアミリンなど）およびカルシトニン（例えば、ヒトカルシトニン、サケカルシトニンなど）のペプチドキメラであり得る。さらなる適した、例示的アミリンアゴニスト化合物はまた、その開示内容全体がすべての目的のために参照により本明細書に組み込まれる、米国公開第２００８／０２７４９５２号に記載されている。
アミリン。ある実施形態では、Ｐ２は、アミリン、アミリン類似体またはその誘導体である。一実施形態では、Ｐ２は、アミリンである。一実施形態では、Ｐ２は、アミリン類似体である。一実施形態では、Ｐ２は、アミリンの誘導体である。本明細書に記載された化合物および方法において使用するのに適した、アミリン、アミリン類似体およびその誘導体として、参照により、すべての目的のために本明細書に組み込まれる、ＷＯ２００７／０２２１２３（２００６年８月１１日に出願されたＰＣＴ／ＵＳ２００６／０３１７２４）に記載された化合物が挙げられる。アミリンは、栄養素の摂取に応じてインスリンと同時に分泌される、膵臓β細胞によって合成されるペプチドホルモンである。アミリンの配列は、哺乳類種中で高度に保存されており、当技術分野で公知の、カルシトニン遺伝子関連ペプチド（ＣＧＲＰ）、カルシトニン、インターメジンおよびアドレノメデュリンに対して構造的類似性を有する。アミリンの血糖調節作用は、栄養素によって刺激されるグルカゴン分泌の抑制によって循環におけるグルコース出現速度を調節することおよび胃内容排出を減速することによって、インスリンのそれを補完する。インスリンによって治療されている糖尿病の患者では、プラムリンチド、ヒトアミリンの合成等効力類似体が、不適当に上昇される食後グルカゴン分泌を抑制することおよび胃内容排出を減速することによって食後グルコース変動幅を低減する。ラットアミリン、ヒトアミリンおよびプラムリンチドの配列は以下のとおりである：
KCNTATCATQRLANFLVRSSNNLGPVLPPTNVGSNTY(配列番号28);
KCNTATCATQRLANFLVHSSNNFGAILSSTNVGSNTY(配列番号29);
KCNTATCATQRLANFLVHSSNNFGPILPPTNVGSNTY(配列番号30)。
一実施形態では、Ｐ２ポリペプチド成分は、以下の式（ＩＩ）の残基１〜３７のアミノ酸配列（配列番号３１）を含み、ここで、式（ＩＩ）に示されるアミノ酸の最大５５％が欠失し、または異なるアミノ酸で置換されていてもよい：
X'-Xaa1-Cys2-Asn3-Thr4-Ala5-Thr6-Cys7-Ala8-Thr9-Gln10-Arg11-Leu12-Ala13-Asn14-Phe15-Leu16-Val17-His18-Ser19-Ser20-Xaa21-Asn22-Phe23-Xaa24-Xaa25-Xaa26-Xaa27-Xaa28-Xaa29-Thr30-Xaa31-Val32-Gly33-Ser34-Asn35-Thr36-Tyr37-X (II)。
式（ＩＩ）では、Ｘ’は、水素、Ｎ末端キャップ基、ペプチド性もしくは非ペプチド性水溶性ポリマースペーサーとの結合またはペプチド性もしくは非ペプチド性水溶性ポリマースペーサーとのリンカーである。Ｘａａ１は、Ｌｙｓまたは結合であり、Ｘａａ２１は、Ｌｙｓ、ＣｙｓまたはＡｓｎであり、Ｘａａ２４は、Ｌｙｓ、ＣｙｓまたはＧｌｙであり、Ｘａａ２５は、Ｌｙｓ、ＣｙｓまたはＰｒｏであり、Ｘａａ２６は、Ｌｙｓ、ＣｙｓまたはＩｌｅであり、Ｘａａ２７は、Ｌｙｓ、ＣｙｓまたはＬｅｕであり、Ｘａａ２８は、Ｌｙｓ、ＣｙｓまたはＰｒｏであり、Ｘａａ２９は、Ｌｙｓ、ＣｙｓまたはＰｒｏであり、Ｘａａ３１は、Ｌｙｓ、ＣｙｓまたはＡｓｎである。
さらに、式（ＩＩ）に関して、変数Ｘは、Ｃ末端官能基（例えば、Ｃ末端キャップ）を表す。したがって、Ｘは、置換もしくは非置換アミノ、置換もしくは非置換アルキルアミノ、置換もしくは非置換ジアルキルアミノ、置換もしくは非置換シクロアルキルアミノ、置換もしくは非置換アリールアミノ、置換もしくは非置換アラルキルアミノ、置換もしくは非置換アルキルオキシ、置換もしくは非置換アリールオキシ、置換もしくは非置換アラルキルオキシ、ヒドロキシル、ペプチド性もしくは非ペプチド性水溶性ポリマースペーサーとの結合またはペプチド性もしくは非ペプチド性水溶性ポリマースペーサーとのリンカーである。一実施形態では、ペプチド性または非ペプチド性水溶性ポリマースペーサーは、適宜、リンカーを介して、共有結合によって、連結アミノ酸残基、Ｘ’またはＸの側鎖と連結している。一実施形態では、ペプチド性または非ペプチド性水溶性ポリマースペーサーは、適宜、リンカーを介して、共有結合によって、ポリペプチド成分の主鎖原子と連結している。式（ＩＩ）の残基１〜３７の配列を有するポリペプチド成分のＣ末端が、官能基Ｘでキャップされている場合には、Ｘは、それによってＣ末端アミドを形成するアミンであることが好ましい。式（ＩＩ）によるポリペプチド成分を含めた本明細書に記載されたポリペプチド成分のＮ末端は、共有結合によって、それだけには限らないが、アセチル基を含めたさまざまな官能基と連結してもよい。用語「Ｎ末端キャップ基」とは、通例の意味で、当技術分野で公知のように、ポリペプチド、例えば、置換もしくは非置換アシル、置換もしくは非置換アシルオキシ、シッフ塩基などのＮ末端窒素と共有結合によって結合している部分を指す。一実施形態では、Ｎ末端官能基Ｘ’は、当技術分野で公知のアミン保護基、好ましくは、Ｆｍｏｃである。
一実施形態では、式（ＩＩ）の残基１〜３７のアミノ酸の最大５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％またはさらに５５％が、式（ＩＩ）によるポリペプチド成分において欠失または置換されている。一実施形態では、ポリペプチド成分は、式（ＩＩ）に示されるアミノ酸配列に対して０、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９またはさらに２０のアミノ酸置換を有する。一実施形態では、ポリペプチド成分は、式（ＩＩ）に示されるアミノ酸配列に対して、０、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８またはさらに１９の欠失を有する。
一実施形態では、ポリペプチドコンジュゲートのポリペプチド成分は、式（ＩＩ）によるアミノ酸配列の残基１〜３７に関して定義された配列同一性を有する配列を有する。
一実施形態では、本明細書に記載されたポリペプチド成分と式（ＩＩ）の残基１〜３７の間の配列同一性は、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％またはさらに高い。一実施形態では、本明細書に記載されたポリペプチド成分と、式（ＩＩ）の残基１〜３７の間の配列同一性は、４５％〜５０％、５０％〜６０％、６０％〜７０％、７０％〜８０％、８０％〜９０％または９０％〜１００％の範囲にある。一実施形態では、式（ＩＩ）の残基１〜３７に示されるアミノ酸の最大５５％、５０％、４５％、４０％、３５％、３０％、２５％、２０％、１５％、１０％、５％またはさらにそれ未満が、欠失していてもよく、または異なるアミノ酸で置換されていてもよい。一実施形態では、配列同一性は、範囲７５％〜１００％内である。一実施形態では、配列同一性は、範囲７５％〜９０％内である。一実施形態では、配列同一性は、範囲８０％〜９０％内である。一実施形態では、配列同一性は、少なくとも７５％である。一実施形態では、配列同一性は、少なくとも９０％である。一実施形態では、コンジュゲートのポリペプチド成分は、式（ＩＩ）の残基１〜３７の配列を有する。
一実施形態では、ポリペプチド成分は、化合物１２の配列を有する。一実施形態では、ポリペプチド成分は、化合物６の配列を有する。一実施形態では、ポリペプチド成分は、式（ＩＩ）の配列に関して、１つまたは複数の保存的アミノ酸置換を有する。「保存的アミノ酸置換」とは、通例の意味で、側鎖で類似の生化学的特性（例えば、親水性、疎水性（hydrophobocity）、電荷の種類、ファン−デル−ワールス半径など）を有するアミノ酸の置換を指す。「非保存的アミノ酸置換」とは、通例の意味で、側鎖で非類似の生化学的特性を有するアミノ酸の置換を指す。
本明細書に示されたポリペプチド成分のいずれかに関する配列同一性の算出（例えば、式（ＩＩ）の残基１〜３７に見出される）では、比較されるべき配列は、いずれのＮ末端（すなわち、Ｘ’）またはＣ末端（すなわち、Ｘ）官能基が存在しようが、本明細書に開示されたアミノ酸にわたってとられるということは理解される。アミノ酸の側鎖と共有結合によって連結しているペプチド性または非ペプチド性水溶性ポリマースペーサーの存在は、配列同一性の算出には重要ではないということはさらに理解される。例えば、式（Ｉ）の任意の位置で置換され、適宜、リンカーを介して、ペプチド性または非ペプチド性水溶性ポリマースペーサーとさらに結合しているリシンは、配列同一性算出の目的のためのリシンである。
式（ＩＩ）の残基１〜３７の配列を含めたポリペプチドは、アミリンおよびカルシトニンまたはその類似体のキメラ組合せであると考えられ得る。
一実施形態では、１位のアミノ酸残基が不在であり（すなわち、ｄｅｓ−Ｌｙｓ１）、２〜３７位のアミノ酸残基が、リシン残基またはシステイン残基で置換されており、リシン残基またはシステイン残基が、適宜、リンカーを介して、ペプチド性または非ペプチド性水溶性ポリマースペーサー、例えばポリエチレングリコールポリマーと連結しており、アミノ酸番号付けがプラムリンチドのアミノ酸番号付けと一致する、配列番号３を有するプラムリンチドまたはその類似体の誘導体を含むポリペプチドコンジュゲートが提供される。一実施形態では、ペプチド性または非ペプチド性水溶性ポリマースペーサーは、ポリエチレングリコールポリマーである。
別の実施形態では、１位のアミノ酸残基が不在であり（すなわち、ｄｅｓ−Ｌｙｓ１）、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１、３１、３２、３３、３４、３５、３６または３７位のうちいずれか１つのアミノ酸残基が、リシン残基で置換されており、リシン残基が、適宜、リンカーを介して、ペプチド性または非ペプチド性水溶性ポリマースペーサー、例えばポリエチレングリコールポリマーと連結している、配列番号３を有するプラムリンチドまたはその類似体の誘導体を含むポリペプチドコンジュゲートが提供される。一実施形態では、ペプチド性または非ペプチド性水溶性ポリマースペーサーは、ポリエチレングリコールポリマーである。
別の実施形態では、１位のアミノ酸残基が不在であり（すなわち、ｄｅｓ−Ｌｙｓ１）、１８、２１、２４〜２９、３１、３４または３５位のうちいずれか１つのアミノ酸残基が、リシン残基で置換されており、リシン残基が、適宜、リンカーを介して、ペプチド性または非ペプチド性水溶性ポリマースペーサー、例えばポリエチレングリコールポリマーと連結している、配列番号３を有するプラムリンチドまたはその類似体の誘導体を含むポリペプチドコンジュゲートが提供される。一実施形態では、ペプチド性または非ペプチド性水溶性ポリマースペーサーは、ポリエチレングリコールポリマーである。
別の実施形態では、１位のアミノ酸残基が不在であり（すなわち、ｄｅｓ−Ｌｙｓ１）、２１位のアミノ酸残基が、リシン残基で置換されており、リシン残基が、適宜、リンカーを介して、ペプチド性または非ペプチド性水溶性ポリマースペーサー、例えばポリエチレングリコールポリマーと連結している、配列番号３を有するプラムリンチドまたはその類似体の誘導体を含むポリペプチドコンジュゲートが提供される。一実施形態では、ペプチド性または非ペプチド性水溶性ポリマースペーサーは、ポリエチレングリコールポリマーである。
別の実施形態では、１位のアミノ酸残基が不在であり（すなわち、ｄｅｓ−Ｌｙｓ１）、２４位のアミノ酸残基が、リシン残基で置換されており、リシン残基が、適宜、リンカーを介して、ペプチド性または非ペプチド性水溶性ポリマースペーサー、例えばポリエチレングリコールポリマーと連結している、配列番号３を有するプラムリンチドまたはその類似体の誘導体を含むポリペプチドコンジュゲートが提供される。一実施形態では、ペプチド性または非ペプチド性水溶性ポリマースペーサーは、ポリエチレングリコールポリマーである。
別の実施形態では、１位のアミノ酸残基が不在であり（すなわち、ｄｅｓ−Ｌｙｓ１）、２５位のアミノ酸残基が、リシン残基で置換されており、リシン残基が、適宜、リンカーを介して、ペプチド性または非ペプチド性水溶性ポリマースペーサー、例えばポリエチレングリコールポリマーと連結している、配列番号３を有するプラムリンチドまたはその類似体の誘導体を含むポリペプチドコンジュゲートが提供される。一実施形態では、ペプチド性または非ペプチド性水溶性ポリマースペーサーは、ポリエチレングリコールポリマーである。
別の実施形態では、１位のアミノ酸残基が不在であり（すなわち、ｄｅｓ−Ｌｙｓ１）、２６位のアミノ酸残基が、リシン残基で置換されており、リシン残基が、適宜、リンカーを介して、ペプチド性または非ペプチド性水溶性ポリマースペーサー、例えばポリエチレングリコールポリマーと連結している、配列番号３を有するプラムリンチドまたはその類似体の誘導体を含むポリペプチドコンジュゲートが提供される。一実施形態では、ペプチド性または非ペプチド性水溶性ポリマースペーサーは、ポリエチレングリコールポリマーである。
別の実施形態では、１位のアミノ酸残基が不在であり（すなわち、ｄｅｓ−Ｌｙｓ１）、２７位のアミノ酸残基が、リシン残基で置換されており、リシン残基が、適宜、リンカーを介して、ペプチド性または非ペプチド性水溶性ポリマースペーサー、例えばポリエチレングリコールポリマーと連結している、配列番号３を有するプラムリンチドまたはその類似体の誘導体を含むポリペプチドコンジュゲートが提供される。一実施形態では、ペプチド性または非ペプチド性水溶性ポリマースペーサーは、ポリエチレングリコールポリマーである。
別の実施形態では、１位のアミノ酸残基が不在であり（すなわち、ｄｅｓ−Ｌｙｓ１）、２８位のアミノ酸残基が、リシン残基で置換されており、リシン残基が、適宜、リンカーを介して、ペプチド性または非ペプチド性水溶性ポリマースペーサー、例えばポリエチレングリコールポリマーと連結している、配列番号３を有するプラムリンチドまたはその類似体の誘導体を含むポリペプチドコンジュゲートが提供される。一実施形態では、ペプチド性または非ペプチド性水溶性ポリマースペーサーは、ポリエチレングリコールポリマーである。
別の実施形態では、１位のアミノ酸残基が不在であり（すなわち、ｄｅｓ−Ｌｙｓ１）、２９位のアミノ酸残基が、リシン残基で置換されており、リシン残基が、適宜、リンカーを介して、ペプチド性または非ペプチド性水溶性ポリマースペーサー、例えばポリエチレングリコールポリマーと連結している、配列番号３を有するプラムリンチドまたはその類似体の誘導体を含むポリペプチドコンジュゲートが提供される。一実施形態では、ペプチド性または非ペプチド性水溶性ポリマースペーサーは、ポリエチレングリコールポリマーである。
別の実施形態では、１位のアミノ酸残基が不在であり（すなわち、ｄｅｓ−Ｌｙｓ１）、３１位のアミノ酸残基が、リシン残基で置換されており、リシン残基が、適宜、リンカーを介して、ペプチド性または非ペプチド性水溶性ポリマースペーサー、例えばポリエチレングリコールポリマーと連結している、配列番号３を有するプラムリンチドまたはその類似体の誘導体を含むポリペプチドコンジュゲートが提供される。一実施形態では、ペプチド性または非ペプチド性水溶性ポリマースペーサーは、ポリエチレングリコールポリマーである。
別の態様では、式Ｉ
Ｐ１−Ｌ１−ＰＳ−Ｌ２−Ｐ２（Ｉ）
の構造を有する長持続期間デュアルホルモンコンジュゲート（ＬＤＤＨＣ）化合物であって、
式中、Ｐ１は、第１の生物活性を有し、エキセンディン、エキセンディン類似体またはその誘導体であり、Ｐ２は、第２の生物活性を有し、アミリン、アミリン類似体またはその誘導体であり、Ｌ１およびＬ２は、独立に、結合またはリンカーであり、ＰＳは、３０〜８０ｋＤａの範囲の分子量を有する水溶性ポリマースペーサーであり、ここで、化合物は、生物学的アッセイにおいて、第１の生物活性を示し、化合物は、生物学的アッセイにおいて、第２の生物活性を示す、化合物が提供される。
一実施形態では、エキセンディン、エキセンディン類似体またはその誘導体は、エキセンディン−４、エキセンディン−４類似体またはその誘導体である。一実施形態では、エキセンディン、エキセンディン類似体またはその誘導体は、エキセンディン−４である。一実施形態では、エキセンディン、エキセンディン類似体またはその誘導体は、エキセンディン−４類似体である。一実施形態では、エキセンディン、エキセンディン類似体またはその誘導体は、エキセンディン−４誘導体である。式Ｉの最も好ましい化合物は、化合物１４である。
一実施形態では、Ｐ２が、式（ＩＩ）：
X’-Xaa1-Cys2-Asn3-Thr4-Ala5-Thr6-Cys7-Ala8-Thr9-Gln10-Arg11-Leu12-Ala13-Asn14-Phe15-Leu16-Val17-His18-Ser19-Ser20-Xaa21-Asn22-Phe23-Xaa24-Xaa25-Xaa26-Xaa27-Xaa28-Xaa29-Thr30-Xaa31-Val32-Gly33-Ser34-Asn35-Thr36-Tyr37-X (II)
の残基１〜３７のアミノ酸配列（配列番号３１）を含み、
ここで、式（ＩＩ）に示されるアミノ酸の最大５５％が、欠失しているか、または異なるアミノ酸で置換されていてもよく、式中、Ｘ’が、水素、Ｎ末端キャップ基、ＰＳとの結合またはＰＳとのリンカーであり、Ｘａａ１が、Ｌｙｓまたは結合であり、Ｘａａ２１が、Ｌｙｓ、ＣｙｓまたはＡｓｎであり、Ｘａａ２４が、Ｌｙｓ、ＣｙｓまたはＧｌｙであり、Ｘａａ２５が、Ｌｙｓ、ＣｙｓまたはＰｒｏであり、Ｘａａ２６が、Ｌｙｓ、ＣｙｓまたはＩｌｅであり、Ｘａａ２７が、Ｌｙｓ、ＣｙｓまたはＬｅｕであり、Ｘａａ２８が、Ｌｙｓ、ＣｙｓまたはＰｒｏであり、Ｘａａ２９が、Ｌｙｓ、ＣｙｓまたはＰｒｏであり、Ｘａａ３１が、Ｌｙｓ、ＣｙｓまたはＡｓｎであり、Ｘが、適宜であり、存在する場合には、置換もしくは非置換アミノ、置換もしくは非置換アルキルアミノ、置換もしくは非置換ジアルキルアミノ、置換もしくは非置換シクロアルキルアミノ、置換もしくは非置換アリールアミノ、置換もしくは非置換アラルキルアミノ、置換もしくは非置換アルキルオキシ、置換もしくは非置換アリールオキシ、置換もしくは非置換アラルキルオキシ、ヒドロキシル、ＰＳとの結合またはＰＳとのリンカーであり、ここで、ＰＳが、適宜、リンカーを介して、連結アミノ酸残基、Ｘ’またはＸの側鎖と共有結合によって連結している。
一実施形態では、Ｐ２が、式（ＩＩＩ）：
Xaa1-Cys2-Asn3-Thr4-Ala5-Thr6-Cys7-Ala8-Thr9-Gln10-Arg11-Leu12-Ala13-Asn14-Phe15-Leu16-Val17-His18-Ser19-Ser20-Xaa21-Asn22-Phe23-Xaa24-Xaa25-Xaa26-Xaa27-Xaa28-Xaa29-Thr30-Xaa31-Val32-Gly33-Ser34-Asn35-Thr36-Tyr37 (III)
の残基１〜３７のアミノ酸配列（配列番号３１）を含み、
ここで、式（ＩＩＩ）に示されるアミノ酸の最大５５％が、欠失しているか、または異なるアミノ酸で置換されていてもよい。式（ＩＩＩ）に加えて、Ｘａａ１が、Ｌｙｓまたは結合であり、Ｘａａ２１が、Ｌｙｓ、ＣｙｓまたはＡｓｎであり、Ｘａａ２４が、Ｌｙｓ、ＣｙｓまたはＧｌｙであり、Ｘａａ２５が、Ｌｙｓ、ＣｙｓまたはＰｒｏであり、Ｘａａ２６が、Ｌｙｓ、ＣｙｓまたはＩｌｅであり、Ｘａａ２７が、Ｌｙｓ、ＣｙｓまたはＬｅｕであり、Ｘａａ２８が、Ｌｙｓ、ＣｙｓまたはＰｒｏであり、Ｘａａ２９が、Ｌｙｓ、ＣｙｓまたはＰｒｏであり、Ｘａａ３１が、Ｌｙｓ、ＣｙｓまたはＡｓｎである。一実施形態では、式（ＩＩＩ）のＮ末端は、部分Ｘ’と共有結合によって結合しており、ここで、Ｘ’は、Ｎ末端キャップ基、ＰＳとの結合またはＰＳとのリンカーである。一実施形態では、式（ＩＩＩ）のＣ末端は、部分Ｘと共有結合によって結合しており、ここで、Ｘは、置換もしくは非置換アミノ、置換もしくは非置換アルキルアミノ、置換もしくは非置換ジアルキルアミノ、置換もしくは非置換シクロアルキルアミノ、置換もしくは非置換アリールアミノ、置換もしくは非置換アラルキルアミノ、置換もしくは非置換アルキルオキシ、置換もしくは非置換アリールオキシ、置換もしくは非置換アラルキルオキシ、ＰＳとの結合またはＰＳとのリンカーである。一実施形態では、ＰＳが、適宜、リンカーを介して、連結アミノ酸残基、Ｘ’またはＸの側鎖と共有結合によって連結している。
一実施形態では、ＰＳは、３０〜８０ｋＤａ、３０〜７０ｋＤａ、３０〜６０ｋＤａ、３５〜６０ｋＤａ、好ましくは、３５〜５０ｋＤａの範囲の分子量を有する。一実施形態では、ＰＳは、約４０ｋＤａの分子量を有する。
ダバリンチド。ある実施形態では、Ｐ２は、ダバリンチド、ダバリンチド類似体またはその誘導体である。一実施形態では、Ｐ２は、ダバリンチドである。一実施形態では、Ｐ２は、ダバリンチド類似体である。一実施形態では、Ｐ２は、ダバリンチドの誘導体である。「ＡＣ−２３０７」としても知られるダバリンチドは、種々の疾患適応症の治療において有用な強力なアミリンアゴニストである。本明細書に記載された化合物および方法において使用するのに適したダバリンチド類似体および誘導体については、それらの各々は、その全体がすべての目的のために参照により本明細書に組み込まれる、ＷＯ２００６／０８３２５４およびＷＯ２００７／１１４８３８を参照のこと。ダバリンチドは、アミリンもしくはカルシトニンおよびその類似体のＮ末端ループ領域、カルシトニンもしくはその類似体のα−ヘリックス領域の少なくとも一部のα−ヘリックス領域またはアミリンα−ヘリックス領域およびカルシトニンα−ヘリックス領域もしくはその類似体の一部を有するα−ヘリックス領域ならびにアミリンもしくはカルシトニンのＣ末端テール領域を有するキメラペプチドである。ヒトカルシトニン、サケカルシトニンおよびダバリンチドの配列は以下のとおりである：
CGNLSTCMLGTYTQDFNKFHTFPQTAIGVGAP(配列番号32);
CSNLSTCVLGKLSQELHKLQTYPRTNTGSGTP(配列番号33);
KCNTATCVLGRLSQELHRLQTYPRTNTGSNTY(配列番号34)。
ある実施形態では、Ｐ２は、１〜３７個の残基を含む。ある実施形態では、Ｐ２は、アミリン、プラムリンチドまたはダバリンチドである。ある実施形態では、Ｐ２は、アミリン類似体またはプラムリンチドもしくはダバリンチドの類似体である。ある実施形態では、Ｐ２は、アミリンもしくはアミリン類似体の誘導体、プラムリンチドもしくはプラムリンチド類似体の誘導体またはダバリンチドもしくはダバリンチド類似体の誘導体である。
リンカー。用語「リンカー」などは、本明細書に記載されたＬＤＤＨＣ中のポリペプチド成分および水溶性ポリマースペーサー成分の結合との関連において、順に、結合に利用可能な結合価を有するポリペプチド成分（例えば、Ｐ１、Ｐ２）と、結合に利用可能な結合価を有する水溶性ポリマースペーサー（例えば、ＰＳ）と共有結合によって結合している二価の種（−Ｌ−）を意味する。ポリペプチド成分上の利用可能な結合部位は、側鎖残基（例えば、リシン、システイン、アスパラギン酸およびその相同体）であることが好都合である。一実施形態では、ポリペプチド成分上の利用可能な結合部位は、リシンまたはシステイン残基の側鎖である。一実施形態では、ポリペプチド成分上の利用可能な結合部位は、Ｎ末端アミンである。一実施形態では、ポリペプチド成分上の利用可能な結合部位は、Ｃ末端カルボキシレートである。本明細書において使用される場合、用語「連結アミノ酸残基」とは、適宜、リンカーを介して、水溶性ポリマースペーサーが結合しているアミノ酸を意味する。
ある実施形態では、Ｌ１およびＬ２のいずれか一方または両方が結合である。結合ではない場合は、Ｌ１またはＬ２の化学構造は重要ではないが、その理由は、Ｌ１およびＬ２が主に、本明細書に記載されたＬＤＤＨＣの一部の実施形態の薬理学的活性の最適化において有用であり得るスペーサーとして働くからである。リンカーＬ１およびＬ２は、独立に、同一であっても、異なっていてもよい。
一実施形態では、リンカーＬ１およびＬ２は、独立に、当技術分野で公知の、結合、−Ｃ（Ｏ）−、−ＮＨ−、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｓ−Ｓ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯＮＨ−、−ＮＨＣＯＮＨ−、置換もしくは非置換アルキレン、置換もしくは非置換アルケニレン、置換もしくは非置換ウレタン、置換もしくは非置換アルキルアミド、置換もしくは非置換アルキルスルホン、置換もしくは非置換ヘテロアルキレン、置換もしくは非置換シクロアルキレン、置換もしくは非置換ヘテロシクロアルキレン、置換もしくは非置換アリーレンまたは置換もしくは非置換ヘテロアリーレンなどである。
一実施形態では、リンカーＬ１およびＬ２は、独立に、結合、Ｒ１置換もしくは非置換アルキレン、Ｒ１置換もしくは非置換アルケニレン、Ｒ１置換もしくは非置換ウレタン、Ｒ１置換もしくは非置換アルキルアミド、Ｒ１置換もしくは非置換アルキルスルホン、Ｒ１置換もしくは非置換ヘテロアルキレン、Ｒ１置換もしくは非置換シクロアルキレン、Ｒ１置換もしくは非置換ヘテロシクロアルキレン、置換もしくは非置換アリーレンまたは置換もしくは非置換ヘテロアリーレンである。Ｒ１は、Ｒ２置換もしくは非置換アルキル、Ｒ２置換もしくは非置換ヘテロアルキル、Ｒ２置換もしくは非置換シクロアルキル、Ｒ２置換もしくは非置換ヘテロシクロアルキル、Ｒ２置換もしくは非置換アリールまたはＲ２置換もしくは非置換ヘテロアリールである。Ｒ２は、Ｒ３置換もしくは非置換アルキル、Ｒ３置換もしくは非置換ヘテロアルキル、Ｒ３置換もしくは非置換シクロアルキル、Ｒ３置換もしくは非置換ヘテロシクロアルキル、Ｒ３置換もしくは非置換アリールまたはＲ３置換もしくは非置換ヘテロアリールである。Ｒ３は、非置換アルキル、非置換ヘテロアルキル、非置換シクロアルキル、非置換ヘテロシクロアルキル、非置換アリールまたは非置換ヘテロアリールである。
一実施形態では、リンカーは、多官能性アミノ酸、例えば、それだけには限らないが、βアラニン、リシンおよびその相同体、ならびにアスパラギン酸およびその相同体である。用語「多官能性」とは、アミノ酸との関連において、アミノ酸のアミノおよび／またはカルボキシル官能基に加えて、反応して結合を形成し得る側鎖官能基を指す。多官能性アミノ酸の例示的官能基として、アミン、カルボキシルおよびスルフヒドリル官能基が挙げられる。
一実施形態では、リンカーは、二価ヘテロ原子を含む。一実施形態では、リンカーは、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｓ−Ｓ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯＮＨ−および−ＮＨＣＯＮＨ−、置換もしくは非置換アルキレン、置換もしくは非置換ヘテロアルキレン、置換もしくは非置換シクロアルキレン、置換もしくは非置換ヘテロシクロアルキレン、置換もしくは非置換アリーレンまたは置換もしくは非置換ヘテロアリーレンであるか、またはそれを含む。代表的なリンカーとして、ペプチド性または非ペプチド性水溶性ポリマースペーサーおよびポリペプチド成分と結合している、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｓ−Ｓ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯＮＨ−および−ＮＨＣＯＮＨ−、アミドおよび／またはウレタン結合が挙げられる。
一実施形態では、リンカーは、ポリペプチド成分の主鎖官能基（部分）のアミノ酸側鎖と水溶性ポリマースペーサー上の官能基間の直接化学コンジュゲーションから得られる。この種のコンジュゲーションの例示として、当技術分野で周知のように、標準固相合成法によって達成されるアミド結合の形成がある。本明細書に記載されたリンカーは、例示であり、本発明の範囲内のリンカーは、はるかに長いものであり得、その他の残基を含み得る。
一実施形態では、リンカーＬ１およびＬ２は独立に、構造−ＬＡ−ＬＢ−（式中、連結要素ＬＡおよびＬＢは、各々独立に、二価ヘテロ原子、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｓ−Ｓ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯＮＨ−および−ＮＨＣＯＮＨ−、置換もしくは非置換アルキレン、置換もしくは非置換ヘテロアルキレン、置換もしくは非置換シクロアルキレン、置換もしくは非置換ヘテロシクロアルキレン、置換もしくは非置換アリーレン、置換もしくは非置換ヘテロアリーレンまたは置換もしくは非置換ＰＥＧである）を有する。一実施形態では、ＬＡおよびＬＢは、各々独立に、−ＯＣＯ−（ＣＨ２）ｎ−ＣＯ−、−Ｏ−（ＣＨ２）ｎ−ＮＨＣＯ−、−Ｏ−（ＣＨ２）ｎ−、−Ｏ−（ＣＨ２）ｎ−ＣＯＮＨ−（ＣＨ２）ｎ−、−Ｏ−（ＣＨ２）ｎ−、−ＳＯ２−（ＣＨ２）ｎ−、−ＳＯ２−（ＣＨ２）ｎ−Ｓ−（式中、「ｎ」は独立に、各出現で１〜５である）である。「連結要素」とは、リンカーの共有結合によって結合している要素（例えば、ＬＡおよびＬＢ）を指す。
一実施形態では、リンカーは、置換もしくは非置換アルキレン、置換もしくは非置換ヘテロアルキレン、置換もしくは非置換シクロアルキレン、置換もしくは非置換ヘテロシクロアルキレン、置換もしくは非置換アリーレンまたは置換もしくは非置換ヘテロアリーレンのうち２種以上を含む。
一実施形態では、連結要素ＬＡおよびＬＢは、独立に、結合、Ｒ４置換もしくは非置換アルキレン、Ｒ４置換もしくは非置換アルケニレン、Ｒ４置換もしくは非置換ウレタン、Ｒ４置換もしくは非置換アルキルアミド、Ｒ４置換もしくは非置換アルキルスルホン、Ｒ４置換もしくは非置換ヘテロアルキレン、Ｒ４置換もしくは非置換シクロアルキレン、Ｒ４置換もしくは非置換ヘテロシクロアルキレン、置換もしくは非置換アリーレンまたは置換もしくは非置換ヘテロアリーレンである。Ｒ４は、Ｒ５置換もしくは非置換アルキル、Ｒ５置換もしくは非置換ヘテロアルキル、Ｒ５置換もしくは非置換シクロアルキル、Ｒ５置換もしくは非置換ヘテロシクロアルキル、Ｒ５置換もしくは非置換アリールまたはＲ５置換もしくは非置換ヘテロアリールである。Ｒ５は、Ｒ６置換もしくは非置換アルキル、Ｒ６置換もしくは非置換ヘテロアルキル、Ｒ６置換もしくは非置換シクロアルキル、Ｒ６置換もしくは非置換ヘテロシクロアルキル、Ｒ６置換もしくは非置換アリールまたはＲ６置換もしくは非置換ヘテロアリールである。Ｒ６は、非置換アルキル、非置換ヘテロアルキル、非置換シクロアルキル、非置換ヘテロシクロアルキル、非置換アリールまたは非置換ヘテロアリールである。
一実施形態では、リンカーＬ１およびＬ２は独立に、構造−ＯＣＯ−（ＣＨ２）ｎ−ＣＯ−、−Ｏ−（ＣＨ２）ｎ−ＮＨＣＯ−、−Ｏ−（ＣＨ２）ｎ−、−Ｏ−（ＣＨ２）ｎ−ＣＯＮＨ−（ＣＨ２）ｎ−、−Ｏ−（ＣＨ２）ｎ−、−ＳＯ２−（ＣＨ２）ｎ−、−ＳＯ２−（ＣＨ２）ｎ−Ｓ−（式中、「ｎ」は独立に、各出現で１〜５である）を有する。
一実施形態では、本明細書に記載された置換された基は、少なくとも１個の置換基（substituent group）で置換されている。より具体的には、一実施形態では、本明細書に記載されたリンカーまたは連結要素内の置換アルキル、置換ヘテロアルキル、置換シクロアルキル、置換ヘテロシクロアルキル、置換アリール、置換ヘテロアリール、置換アルキレン、置換ヘテロアルキレン、置換シクロアルキレン、置換ヘテロシクロアルキレン、置換アリーレンまたは置換ヘテロアリーレンは各々、少なくとも１個の置換基（substituent group）で置換されている。その他の実施形態では、これらの基のうち少なくとも１個またはすべてが、少なくとも１個の大きさが制限された置換基（substituent group）で置換されている。あるいは、これらの基のうち少なくとも１個またはすべてが、少なくとも１個の低級置換基（substituent group）で置換されている。
本明細書に記載されたリンカーのその他の実施形態では、各置換もしくは非置換アルキルは、置換もしくは非置換Ｃ１〜Ｃ２０アルキルであり、各置換もしくは非置換ヘテロアルキルは、置換もしくは非置換の２〜２０員のヘテロアルキルであり、各置換もしくは非置換シクロアルキルは、置換もしくは非置換Ｃ４〜Ｃ８シクロアルキルであり、各置換もしくは非置換ヘテロシクロアルキルは、置換もしくは非置換の４〜８員のヘテロシクロアルキルであり、各置換もしくは非置換アルキレンは、置換もしくは非置換Ｃ１〜Ｃ２０アルキレンであり、各置換もしくは非置換ヘテロアルキレンは、置換もしくは非置換の２〜２０員のヘテロアルキレンであり、各置換もしくは非置換シクロアルキレンは、置換もしくは非置換Ｃ４〜Ｃ８シクロアルキレンであり、各置換もしくは非置換ヘテロシクロアルキレンは、置換もしくは非置換の４〜８員のヘテロシクロアルキレンである。一実施形態では、各置換もしくは非置換アルキルは、置換もしくは非置換Ｃ１〜Ｃ８アルキルであり、各置換もしくは非置換ヘテロアルキルは、置換もしくは非置換の２〜８員のヘテロアルキルであり、各置換もしくは非置換シクロアルキルは、置換もしくは非置換Ｃ５〜Ｃ７シクロアルキルであり、各置換もしくは非置換ヘテロシクロアルキルは、置換もしくは非置換の５〜７員のヘテロシクロアルキルであり、各置換もしくは非置換アルキレンは、置換もしくは非置換Ｃ１〜Ｃ８アルキレンであり、各置換もしくは非置換ヘテロアルキレンは、置換もしくは非置換の２〜８員のヘテロアルキレンであり、各置換もしくは非置換シクロアルキレンは、置換もしくは非置換Ｃ５〜Ｃ６シクロアルキレンであり、各置換もしくは非置換ヘテロシクロアルキレンは、置換もしくは非置換の５〜７員のヘテロシクロアルキレンである。
一実施形態では、水溶性ポリマースペーサーは、当技術分野で公知のリンカー、例えば、それだけには限らないが、以下に示されるシステイン連結した水溶性ポリマースペーサー（ＰＳ）を介して本明細書に記載されたＬＤＤＨＣと結合している。
Figure 2014521594
ある実施形態では、リンカーは、１個または複数のアミノ酸残基、通常、約１〜約５０個のアミノ酸残基、好ましくは、１〜２０個のアミノ酸残基、より好ましくは、約１〜１０個のアミノ酸残基であり得る。好ましくは、必ずしもそうではないが、リンカー中のアミノ酸残基は、２０種の標準的な（すなわち、生理的）アミノ酸、より好ましくは、システイン、グリシン、アラニン、プロリン、アスパラギン、グルタミンおよび／またはセリンの間に由来するものである。さらにより好ましくは、ペプチジルリンカーは、ペプチド結合によって連結しているグリシン、セリンおよびアラニンなどの立体障害のない大部分のアミノ酸で構成されている。存在する場合には、インビボで循環における迅速なタンパク質分解ターンオーバーを避けるペプチジルリンカーが選択されることも望ましい。これらのアミノ酸の一部は、当業者によって十分に理解されるように、グリコシル化されていてもよい。
その他の実施形態では、リンカーのアミノ酸は、グリシン、アラニン、プロリン、アスパラギン、グルタミンおよびリシンから選択される。好ましくは、リンカーは、グリシンおよびアラニンなどの立体障害のない大部分のアミノ酸で構成されている。したがって、好ましいリンカーとして、ポリグリシン、ポリセリンおよびポリアラニンまたはこれらのいずれかの組合せが挙げられる。ある実施形態では、当技術分野で公知のβ−アミノ酸（例えば、β−ａｌａ）がリンカー中に含まれる。例示的リンカーとして、ｎが１〜２０、好ましくは、１〜１０、より好ましくは、１〜４である（β−ａｌａ）ｎが挙げられる。
一部の例示的ペプチジルリンカーとして、ポリ（Ｇｌｙ）１〜８、特に、（Ｇｌｙ）３、（Ｇｌｙ）４（配列番号３５）、（Ｇｌｙ）５（配列番号３６）、（Ｇｌｙ）６（配列番号３７）および（Ｇｌｙ）７（配列番号３８）ならびに（Ｇｌｙ）４Ｓｅｒ（配列番号３９）のポリマー、（Ｇｌｙ−Ａｌａ）２〜４（配列番号４０）およびポリ（Ａｌａ）２〜８（配列番号４１）のポリマーがある。ペプチジルリンカーのその他の特定の例として、（Ｇｌｙ）５Ｌｙｓ（配列番号４２）および（Ｇｌｙ）５ＬｙｓＡｒｇ（配列番号４３）が挙げられる。
リンカーのその他の特定の例として、（Ｇｌｙ）３Ｌｙｓ（Ｇｌｙ）４（配列番号４４）；（Ｇｌｙ）３ＡｓｎＧｌｙＳｅｒ（Ｇｌｙ）２（配列番号４５）；（Ｇｌｙ）３Ｃｙｓ（Ｇｌｙ）４（配列番号４６）；およびＧｌｙＰｒｏＡｓｎＧｌｙＧｌｙ（配列番号４７）が挙げられる。
その他の好ましいリンカーとして、ＧＧＧＧＳ（配列番号３９）、ＧＧＧＧＳＧＧＧＧＳ（配列番号４８）、ＧＧＧＧＳＧＧＧＧＳＧＧＧＧＳＧＧＧＧＳＧＧＧＧＳ（配列番号４９）および以下の実施例において使用された任意のリンカーが挙げられる。
一実施形態では、リンカーは、以下のペプチドリンカー配列：GGEGGG(配列番号50)、GGEEEGGG(配列番号51)、GEEEG(配列番号52)、GEEE(配列番号53)、GGDGGG(配列番号54)、GGDDDGG(配列番号55)、GDDDG(配列番号56)、GDDD(配列番号57)、GGGGSDDSDEGSDGEDGGGGS(配列番号58)、WEWEW(配列番号59)、FEFEF(配列番号60)、EEEWWW(配列番号61)、EEEFFF(配列番号62)、WWEEEWW(配列番号63)、またはFFEEEFF(配列番号64)を含む。
その他の実施形態では、リンカーは、可能性あるリン酸化部位、例えば、Ｘ１Ｘ２ＹＸ４Ｘ５Ｇ（式中、Ｘｓ、Ｘ２、Ｘ４およびＸ５は各々独立に、任意のアミノ酸残基である）；Ｘ１Ｘ２ＳＸ４Ｘ５Ｇ（式中、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ４およびＸ５は各々独立に、任意のアミノ酸残基である）；またはＸ１Ｘ２ＴＸ４Ｘ５Ｇ（式中、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ４およびＸ５は各々独立に、任意のアミノ酸残基である）を構成する。
別の実施形態では、リンカーは、マレイミド、ヨードアセトアミド（iodoacetaamide）またはチオエステル、官能化された半減期延長部分とのコンジュゲーションのための、システインまたはホモシステイン残基またはその他の２−アミノ−エタンチオールまたは３−アミノ−プロパンチオール部分を含有する。
別の有用なペプチジルリンカーとして、ランダムなＧｌｙ／Ｓｅｒ／Ｔｈｒ配列を含む大きな、可動性リンカー、例えば：およそ１ｋＤａの大きさのポリエチレングリコール（ＰＥＧ）分子であると推定される、ＧＳＧＳＡＴＧＧＳＧＳＴＡＳＳＧＳＧＳＡＴＨ（配列番号６５）またはＨＧＳＧＳＡＴＧＧＳＧＳＴＡＳＳＧＳＧＳＡＴ（配列番号６６）がある。あるいは、有用なペプチジルリンカーは、強固なヘリックス構造を形成する当技術分野で公知のアミノ酸配列（例えば、強固なリンカー：−ＡＥＡＡＡＫＥＡＡＡＫＥＡＡＡＫＡＧＧ−、配列番号６７）を含んでなり得る。さらに、ペプチジルリンカーはまた、式−（ＣＨ２）６−の６個の炭素の脂肪族分子などの非ペプチジルセグメントも含み得る。ペプチジルリンカーは、本明細書に記載されたような誘導体を形成するよう変更され得る。
適宜、非ペプチジルリンカーはまた、ＰＳ部分を、本明細書に記載されたＬＤＤＨＣのペプチド部分とコンジュゲートするためにも有用である。例えば、−ＮＨ−（ＣＨ２）ｓ−Ｃ（Ｏ）−［式中、ｓ＝２〜２０］などのアルキレンリンカーが使用され得る。一実施形態では、本明細書に記載されたＬＤＤＨＣにとって有用なアルキレンリンカーとして、Ｒ１が本明細書に記載されるとおりであるＲ１置換または非置換アルキレンがある。
これらのアルキレンリンカーは、低級アルキル（例えば、Ｃ１〜Ｃ６）低級アシル、ハロゲン（例えば、Ｃｌ、Ｂｒ）、ＣＮ、ＮＨ２、フェニルなどといった任意の立体障害のない基によってさらに置換され得る。例示的非ペプチジルリンカーとして、当技術分野で公知のような、および／または本明細書に記載されたＰＥＧリンカーがある。好ましくは、このような非ペプチジルリンカーは、独立に、０．５ｋＤａ以下、１ｋＤａ以下および２ｋＤａ以下であり、直鎖であることが好ましい。
一実施形態では、式（Ｉ）中のＬ１およびＬ２と組み合わされる水溶性ポリマースペーサーＰＳ（すなわち、Ｌ１−ＰＳ−Ｌ２）は、３５〜８５ｋＤａ、３５〜７５ｋＤａ、３５〜６０ｋＤａ、好ましくは、３５〜５０ｋＤａの範囲の組み合わされた分子量を有する。一実施形態では、Ｌ１−ＰＳ−Ｌ２は、約３５、３６、３７、３８、３９、４０、４１、４２、４３、４４、４５、４６、４７、４８、４９または５０ｋＤａの分子量を有する。
水溶性ポリマースペーサー。用語「水溶性ポリマースペーサー」（ＰＳ）とは、式（Ｉ）のＬＤＤＨＣとの関連において、本明細書に記載された方法にとって有用である（例えば、注射に適している）よう、水溶液において十分に可溶性であるペプチド性または非ペプチド性ポリマーを指す。一実施形態では、ＰＳは、ＬＤＤＨＣが、当技術分野で公知のように、注射の際にデポーを形成しないよう選択される。一実施形態では、ＰＳは、ＬＤＤＨＣが、注射の際にデポーを形成するように選択される。
一実施形態では、水溶性ポリマースペーサーの大きさの範囲は、３０〜８０ｋＤａ、３０〜７０ｋＤａ、３０〜６０ｋＤａ、３５〜６０ｋＤａおよびさらに３５〜５０ｋＤａである。一実施形態では、スペーサーは、２０ｋＤａ、２５ｋＤａ、３０ｋＤａ、３５ｋＤａ、４０ｋＤａ、４５ｋＤａ、５０ｋＤａ、６０ｋＤａ、７０ｋＤａおよびさらに８０ｋＤａである。式（Ｉ）中の部分ＰＳとして使用するのに適した非ペプチド性ポリマーとして、それだけには限らないが、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、モノメトキシ−ポリエチレングリコール（ｍＰＥＧ）、デキストラン、セルロース、ポリ−（Ｎ−ビニルピロリドン）ポリエチレングリコール、プロピレングリコールホモポリマー、ポリプロピレンオキシド／エチレンオキシドコポリマー、ポリオキシエチル化ポリオールおよびポリビニルアルコールを含めた当技術分野で公知の種々の化合物が挙げられる。直鎖ＰＥＧは、最も好ましいＰＳである。直鎖ＰＥＧは、直鎖ＰＥＧと同一分子量のコーム様ＰＥＧおよび分岐ＰＥＧと比較して優れた効果を提供した（データは示されていない）。ＰＳおよびＬ１およびＬ２の組み合わされた分子量は、Ｌ１またはＬ２の両方またはいずれかが存在する場合には、１５〜８５ｋＤａ、好ましくは、２５〜８５ｋＤａ、２５〜７５ｋＤａ、３０〜６５ｋＤａおよびさらに３０〜６０ｋＤａである。
ポリペプチドの誘導体化に有用なＰＥＧ分子は、通常、当技術分野で公知のように、直鎖、分岐およびＷａｒｗｉｃｋ［すなわち、ＰｏｌｙＰＥＧ（登録商標）］クラスのＰＥＧに分類される。それとは反対に明確に示されない限り、本明細書に記載されたＰＥＧ部分は、直鎖ＰＥＧである。用語「２アーム分岐」、「Ｙ型」（ｙＰＥＧ）などは、当技術分野で公知のように、分岐ＰＥＧ部分を指す。用語「Ｗａｒｗｉｃｋ」は、ＰＥＧとの関連において、「コーム」または「コーム型」ＰＥＧとしても知られ、当技術分野で公知のように、主鎖、通常、ポリ（メタクリレート）と結合しているさまざまなマルチアームＰＥＧを指す。
一実施形態では、式Ｉ中の部分ＰＳとして使用するのに適した非ペプチド性ポリマーとして、置換または非置換ＰＥＧ、置換または非置換モノメトキシ−ポリエチレングリコール、置換または非置換デキストラン、置換または非置換セルロース、置換または非置換ポリ−（Ｎ−ビニルピロリドン）ポリエチレングリコール、置換または非置換プロピレングリコールホモポリマー、置換または非置換ポリプロピレンオキシド／エチレンオキシドコポリマー、置換または非置換ポリオキシエチル化ポリオールおよび置換または非置換ポリビニルアルコールが挙げられる。
一実施形態では、ＰＳは一価である。一実施形態では、式（Ｉ）中の部分ＰＳとして使用するのに適した非ペプチド性ポリマーとして、置換アルキル、置換ヘテロアルキル、置換シクロアルキル、置換ヘテロシクロアルキル、置換アリールおよび置換ヘテロアリールが挙げられ、これらは順に、置換もしくは非置換ＰＥＧ、置換もしくは非置換モノメトキシ−ポリエチレングリコール、置換もしくは非置換デキストラン、置換もしくは非置換セルロース、置換もしくは非置換ポリ−（Ｎ−ビニルピロリドン）ポリエチレングリコール、置換もしくは非置換プロピレングリコールホモポリマー、置換もしくは非置換ポリプロピレンオキシド／エチレンオキシドコポリマー、置換もしくは非置換ポリオキシエチル化ポリオールおよび／または置換もしくは非置換ポリビニルアルコールで置換される。
一実施形態では、ＰＳは二価である。一実施形態では、式Ｉ中の部分ＰＳとして使用するのに適した非ペプチド性ポリマーとして、非置換または置換アルキレン、非置換または置換ヘテロアルキレン、非置換または置換シクロアルキレン、非置換または置換ヘテロシクロアルキレン、非置換または置換アリーレンおよび非置換または置換ヘテロアリーレンが挙げられ、置換されている場合には、これらは、順に、置換または非置換ＰＥＧ、置換または非置換モノメトキシ−ポリエチレングリコール、置換または非置換デキストラン、置換または非置換セルロース、置換または非置換ポリ−（Ｎ−ビニルピロリドン）ポリエチレングリコール、置換または非置換プロピレングリコールホモポリマー、置換または非置換ポリプロピレンオキシド／エチレンオキシドコポリマー、置換または非置換ポリオキシエチル化ポリオールおよび置換または非置換ポリビニルアルコールで置換される。
さらなる適した水溶性ポリマーまたはその混合物として、Ｎ連結型またはＯ連結型炭水化物、糖（例えば、キトサン、キサンタンガム、セルロースおよびその誘導体、アカシアガム、カラヤガム、グアーガム、カラギーナンならびにアガロースなどの種々の多糖）およびリン酸が挙げられる。
ポリエチレングリコール（タンパク質を誘導体化するために使用されてきたＰＥＧの形態を含む）は、モノ−（Ｃ１〜Ｃ１８アルキル）−、アルコキシ−またはアリールオキシ−ポリエチレングリコールおよびモノメトキシ−ポリエチレングリコールを含む。
非ペプチド性スペーサーＰＳは、非免疫原性、生物学的に不活性および親水性であり得る。さらに、好ましいリンカーは、生物学的に活性なポリペプチド性基に所望の特性を伝達できる。このような特性として、そのそれぞれの受容体に対するＰ１および／もしくはＰ２の親和性を有意に低減することのない、またはインビボ効力を有意に低減することのない、免疫原性の低減、溶解度の増大および／または身体からのクリアランス速度の低減が挙げられる。
いずれかの理論に拘泥するものではないが、水溶性部分ＰＳは、コンジュゲートされていない親ペプチドのいずれかもしくは両方のものに少なくとも匹敵するか、またはスペーサーとしてＰＳを有さない参照コンジュゲート中のペプチドのいずれかもしくは両方のもの（本明細書において開示される）よりも、またはスペーサーとしてＰＳを有さないが、参照コンジュゲートの主鎖のペンダントアミノ酸側鎖で結合しているＰＳを有する参照コンジュゲート（本明細書において開示される）よりも優れている、ペプチドのいずれかまたは両方の生物活性（または効力または有効性）を改善、回復または維持するようＬＤＤＨＣ中のペプチドホルモンを十分に分離するよう機能すると考えられる。
いずれかの理論にさらに拘泥するものではないが、水溶性部分ＰＳは、半減期延長部分として機能すると考えられる。「半減期延長部分」とは、それが結合しているコンジュゲートの生物活性の持続期間を増大する部分を指す。生物活性の持続期間の測定は、当技術分野で公知の任意の適した方法またはアッセイによって実施され得る。具体的には、これは、式（Ｉ）について示されるような化合物中に含まれるペプチドのコンジュゲートされていない形態と比較して、タンパク質分解もしくはその他の活性低下性化学修飾によってインビボ分解を防止するか、もしくは軽減する、インビボ半減期もしくはそれだけには限らないが、吸収速度の増大などのその他の薬物動態特性を増大する、毒性を低減する、免疫原性を低減する、溶解度を改善する、生物活性および／もしくは対象とする標的に関する融合タンパク質の標的選択性を増大する、ならびに／または製造可能性を増大する部分である。一実施形態では、半減期延長部分は、医薬上許容されるものである。半減期延長部分は、ＬＤＤＨＣが、インビボで腎濾過によるクリアランスを低減するのに十分な水力学的大きさを達成するよう選択されるべきである。例えば、実質的に直鎖、分岐鎖または樹状の形態であるポリマー高分子である半減期延長部分が選択され得る。あるいは、半減期延長部分は、インビボで、問題の本発明の組成物が、血漿タンパク質と結合して、複合体を形成するよう、このように形成された複合体が、実質的な腎クリアランスを避けるか、または低減するよう選択され得る。使用され得る例示的半減期延長部分として、ＰＥＧまたはポリプロピレングリコールなどのポリアルキレングリコール化合物が挙げられる。その他の適当なポリアルキレングリコール化合物として、以下の種類の荷電または中性ポリマーが挙げられる：デキストラン、コロミン酸またはその他の炭水化物ベースのポリマー、アミノ酸のポリマーおよびビオチン誘導体。
驚くべきことに、ＬＤＤＨＣはまた、本明細書に開示されるような、インビボにおいて腎臓における望ましくない空胞を形成する低減された傾向を有し得る。
本明細書に記載された化合物中のＰＳとして有用である半減期延長部分のその他の例として、エチレングリコールのコポリマー、プロピレングリコールのコポリマー、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルピロリドン、ポリ−１，３−ジオキソラン、ポリ−１，３，６−トリオキサン、エチレン／無水マレイン酸コポリマー、ポリアミノ酸（例えば、ポリリジンまたはポリオルニチン）、デキストランｎ−ビニルピロリドン、ポリｎ−ビニルピロリドン、プロピレングリコールホモポリマー、プロピレンオキシドポリマー、エチレンオキシドポリマー、ポリオキシエチル化ポリオール、ポリビニルアルコール、直鎖または分岐グリコシル化鎖、ポリアセタール、長鎖脂肪酸、部分が水溶性でありながら３０〜８０ｋＤａである長鎖疎水性脂肪族基が挙げられる。コンジュゲートされている場合には、本明細書に記載されたような半減期延長部分は、直接的に本明細書に記載された化合物のアミノ酸残基とか、または適宜、ペプチド化合物のアミノ酸残基と共有結合によって結合している、ペプチジルもしくは非ペプチジルリンカー（それだけには限らないが、芳香族またはアリールリンカーおよび本明細書に記載されたリンカーを含む）と共有結合によって結合している。
一実施形態では、式Ｉの水溶性ポリマースペーサーは、３０〜８０ｋＤａの範囲の分子量を有するポリエチレングリコール（ＰＥＧ）分子である。一実施形態では、大きさの範囲は、３０〜８０ｋＤａ、３０〜７０ｋＤａ、３０〜６０ｋＤａ、３５〜６０ｋＤａまたは３５〜５０ｋＤａである。一実施形態では、ＰＥＧ水溶性スペーサーは、３０ｋＤａ、３５ｋＤａ、４０ｋＤａ、４５ｋＤａ、５０ｋＤａ、６０ｋＤａ、７０ｋＤａおよびさらに８０ｋＤａである。
一実施形態では、水溶性スペーサーの多分散は、当技術分野で公知の方法によって測定されるように約１．２未満である。一実施形態では、多分散は、約１．０１〜約１．２０の範囲にある。一実施形態では、多分散は、約１．０１、１．０２、１．０３、１．０４、１．０５、１．０６、１．０７、１．０８、１．０９、１．１０、１．１１、１．１２、１．１３、１．１４、１．１５、１．１６、１．１７、１．１８、１．１９またはさらに１．２０である。
活性化ＰＥＧの調製およびその生物学的に活性なペプチドとのコンジュゲーションのための技術は、当技術分野で周知である［例えば、米国特許第５，６４３，５７５号、同５，９１９，４５５号、同５，９３２，４６２号および同５，９９０，２３７号; Thompson et al., PEGylation of polypeptides、ＥＰ０５７５５４５Ｂ１; Petit, Site specific protein modification、米国特許第６，４５１，９８６号および同６，５４８，６４４号; S. Herman et al., Poly(ethylene glycol) with reactive endgroups: I. Modification of proteins, J. Bioactive Compatible Polymers, 10:145-187 (1995); Y. Lu et al., Pegylated peptides III: Solid-phase synthesis with PEGylating reagents of varying molecular weight: synthesis of multiply PEGylated peptides, Reactive Polymers, 22:221-229 (1994); A.M. Felix et al., PEGylated Peptides IV: Enhanced biological activity of site-directed PEGylated GRF analogs, Int. J. Peptide Protein Res., 46:253-264 (1995); A.M. Felix, Site-specific polyethylene glycol)ylation of peptides, ACS Symposium Series 680(poly(ethylene glycol)): 218-238 (1997); Y. Ikeda et al., Polyethylene glycol derivatives, their modified peptides, methods for producing them and use of the modified peptides、ＥＰ０４７３０８４Ｂ１; G.E. Means et al., Selected techniques for the modification of protein side chains, in: CHEMICAL MODIFICATION OF PROTEINS, Holden Day, Inc., 219 (1971)を参照のこと］。
ＰＥＧ−アルデヒドまたはＰＥＧ−アルデヒド水和物などの活性化ＰＥＧは、既知手段によって化学合成され得るか、または市販の供給源、例えば、Ｓｈｅａｒｗａｔｅｒ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ、（Ｈｕｎｔｓｖｉｌｌｅ、Ａｌ）またはＥｎｚｏｎ，Ｉｎｃ．（Ｐｉｓｃａｔａｗａｙ、Ｎ．Ｊ．）から得られ得る。
本明細書に記載されたＬＤＤＨＣの合成において有用な活性化ＰＥＧの一例として、Ｓｈｅａｒｗａｔｅｒ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ（Ｈｕｎｔｓｖｉｌｌｅ、Ａｌ）から市販されているＰＥＧ−プロピオンアルデヒドなどのＰＥＧ−アルデヒド化合物（例えば、メトキシＰＥＧ−アルデヒド）がある。ＰＥＧ−プロピオンアルデヒドは、式ＰＥＧ−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨＯによって表される。例えば、米国特許第５，２５２，７１４号を参照のこと。また、ＰＥＧアルデヒド水和物、例えば、ＰＥＧアセトアルデヒド水和物およびＰＥＧビスアルデヒド水和物も「ＰＥＧアルデヒド化合物」の意味内に含まれ、後者は、二官能性に活性化された構造をもたらす［例えば、Bentley et al., Poly(ethylene glycol) aldehyde hydrates and related polymers and applications in modifying amines、米国特許第５，９９０，２３７号を参照のこと］［例えば、Bentley et al., Poly(ethylene glycol) aldehyde hydrates and related polymers and applications in modifying amines、米国特許第５，９９０，２３７号を参照のこと］。当技術分野で公知の、二価、三価、四価、八価コンストラクトなどをもたらすよう複数のアームを含むＰＥＧ誘導体を得るために、活性化された複数分岐ＰＥＧ−アルデヒド化合物が使用され得る。
一実施形態では、ＰＥＧは、ＬＤＤＨＣ中に組み込まれていると、本明細書に記載されたポリペプチド成分のアミノ酸残基の少なくとも１つの溶媒に曝露された遊離アミン部分に直接的に、還元的アミノ化によって共有結合によって結合され得る。一実施形態では、式（Ｉ）のＬＤＤＨＣは、組換え融合タンパク質上の１つもしくは複数の第一級もしくは第二級アミンでＰＥＧと、Ｌ１およびＬ２を介してか、または融合タンパク質上の単一の第一級アミン部位で２つのＰＥＧ基と結合している。例えば、これは、還元的アミノ化反応が、過剰のＰＥＧ−アルデヒド化合物の存在を含む場合に起こり得る。一実施形態では、ＰＥＧ化産物分子あたり単一のＰＥＧを有するＰＥＧ化産物が望まれる場合には、還元的アミノ化反応において、分子あたり１つのＰＥＧ基のみが移される第二級アミンを使用するＰＥＧ化が実施され得る。
第一級アミン部分を提供し得るアミノ酸残基として、リシン、ホモリシン、オルニチン、α、β−ジアミノプロピオン酸（Ｄａｐ）、α、β−ジアミノプロピオノン酸(diaminopropionoic acid)（Ｄｐｒ）およびα、γ−ジアミノ酪酸（Ｄａｂ）、アミノ酪酸（Ａｂｕ）およびα−アミノ−イソ酪酸（Ａｉｂ）の残基が挙げられる。ポリペプチドＮ末端はまた、ＰＥＧ化のために有用なα−アミノ基を提供する。第二級アミン部分を提供し得るアミノ酸残基として、アルキルが、Ｃ１〜Ｃ６アルキルである、ε−Ｎ−アルキルリシン、α−Ｎ−アルキルリシン、δ−Ｎ−アルキルオルニチン、α−Ｎ−アルキルオルニチンまたはＮ末端プロリンが挙げられる。
本明細書に記載された化合物の合成のための、別の有用な活性化ＰＥＧとして、メトキシＰＥＧ−マレイミドなどのＰＥＧ−マレイミド化合物がある。例えば、米国特許第６，６０２，４９８号; C. Delgado et al., Crit. Rev. Therap. Drug Carrier Systems 9:249-304 (1992); S. Zalipsky et al., in: Poly(ethylene glycol) chemistry: Biotechnical and biomedical applications (J.M. Harris, Editor, Plenum Press: New York, 347-370 (1992); S. Herman et al., J. Bioactive Compatible Polymers 10:145-187 (1995)；米国特許第４，８４７，３２５号；米国特許第５，１６６，３２２号；ＥＰ０４６９０７４Ｂ１；ＥＰ０６６８３５３Ａ１；ＥＰ０６６８３５４Ａ１；米国特許第５，２０６，３４４号; R.J. Goodson and N.V. Katre, Biotechnolog, 8:343-346 (1990)を参照のこと。
ポリ（エチレングリコール）ビニルスルホンは、チオール化アミノ酸残基での、例えば、Ｃ残基でのコンジュゲーションによる、本明細書に記載されたＰＥＧがコンジュゲートされた化合物の作製のための別の有用な活性化ＰＥＧである。例えば、M. Morpurgo et al., Bioconj. Chem. 7:363-368 (1996)；米国特許第５，４４６，０９０号；同５，７３９，２０８号；同５，９００，４６１号；同６，６１０，２８１号および同６，８９４，０２５号；ＷＯ９５／１３３１２Ａ１を参照のこと。
本明細書に記載された化合物の合成において有用である、ＰＥＧの別の活性化された形態として、ＰＥＧ−Ｎ−ヒドロキシスクシンイミドエステル化合物、例えば、メトキシＰＥＧ−Ｎ−ヒドロキシスクシンイミジル（ＮＨＳ）エステルがある。
ＰＥＧのヘテロ二官能性に活性化された形態も有用である。例えば、米国特許第６，５５２，１７０号を参照のこと。
ジオール活性化ＰＥＧ化合物を含めたチオール活性化ＰＥＧ化合物、ＰＥＧ−ヒドラジド化合物、ＰＥＧ−オキシアミン化合物またはＰＥＧ−ブロモアセチル化合物もまた有用である。例えば、S. Herman, J. Bioactive and Compatible Polymers 10:145-187 (1995); S. Zalipsky, Advanced Drug Delivery Reviews 16:157-182 (1995); R. Greenwald et al., Critical Reviews in Therapeutic Drug Carrier Systems 17:101-161 (2000)を参照のこと。
ＰＥＧの最小の実用的大きさは、約５００ダルトン（Ｄａ）であり、それ未満では、ＰＥＧは毒性になる。約５００Ｄａを超えると、ＰＥＧの任意の分子質量、例えば、約１，０００ダルトン（Ｄａ）〜１００，０００Ｄａ（ｎは、２０〜２３００である）が、実用的に望ましいものとして使用され得る。ＰＥＧモノマーの数（ｎ）は、各モノマーについてＭＷ＝４４Ｄａを使用して平均分子質量から概算される。活性化リンカー上のＰＥＧの組み合わされた分子質量は、製薬的使用に適していることが好ましい。
さらにその他の実施形態では、本明細書に記載された化合物の成分ペプチドは、既知化学技術によって、ペンタエリスリトールテトラ−ポリエチレングリコールエーテルなどの活性化された複数分岐ＰＥＧ化合物（二価、三価、四価、八価コンストラクトをもたらすよう複数のアームを含むＰＥＧ誘導体）と反応される。Ｎ−スクシンイミジルオキシカルボニル）プロピル、ｐ−ニトロフェニルオキシカルボニル、（−ＣＯ２−ｐ−Ｃ６Ｈ４ＮＯ２）、３−（Ｎ−マレイミド）プロパンアミド、２−スルファニルエチルおよび３−アミノプロピルなどの官能化および活性化誘導体。
例示的化合物
命名法。本明細書に記載された化合物（例えば、ＬＤＤＨＣおよびその他の化合物）の命名法に関して、角括弧（「［］」）は、別個の断片を示し、クロスハッチ（「＃」）は、連結位置を示す。当技術分野で通例であるように、角括弧はまた、ペプチド置換を示し、この命名法の使用は、文脈から明らかとなる。例えば、「［化合物３−Ｌｙｓ（Ｃｙｓ（Ｍａｌ−ＰＥＧ３５Ｋ−Ｍａｌ＃））、アミド］［化合物３−Ｌｙｓ（Ｃｙｓ（＃））、アミド］」という命名法を用いる化合物３５では、化合物３のＣ末端で結合しているリシンのペンダントε−アミノ基は、順に、アミド連結を介してシステインと結合しており、そのシステインは、順に、マレイミドと結合しており、その部分は、順に、ＰＥＧ部分と結合している。ＰＥＧ部分は、順に、マレイミドと結合しており、これは、順に、システインと結合しており、これは、順に、化合物３のＣ末端でリシンの側鎖ε−アミノ基と結合している。「＃」記号によって示される結合の化学的性質は、文脈から当業者に明らかとなる。例えば、化合物３５について、「＃」記号は、Ｃｙｓおよびマレイミド間のチオエーテル結合を介した連結を示す。さらに、本明細書において提供された表において使用される慣習を含めた命名法に関して、反対する指示がない場合は、ＰＥＧ部分は、ペプチドの主鎖と結合している。本明細書において提供された表中に使用された慣例を含めた命名法に関して、反対に表示がない場合には、ＰＥＧ部分は、ペプチドの主鎖と結合している。例えば、化合物６７は、ｍＰＥＧ４０ＫＤの、化合物４９のＮ末端窒素とのコンジュゲーションの結果である。同様に、化合物６８は、ｍＰＥＧ４０ＫＤの、化合物５０のＮ末端窒素とのコンジュゲーションの結果である。アミノ酸の標準的な一文字略語が使用され得、同様に標準的な三文字略語も使用され得る。例えば、化合物７２は、リシン２６のペンダントアミン官能基（すなわち、Ｋ２６のＮε）が、ＰＥＧ４０ＫＤ部分とコンジュゲートされている化合物５４の類似体である。例示的化合物が以下の表１ｂ中に提供されている。用語「ＰＥＧＸＸＫＤ」とは、「ＸＸ」ｋＤａの名目上の分子量を有するポリエチレングリコール部分を指す；例えば、ＰＥＧ４０ＫＤとは、名目上の分子量４０ｋＤａを有するポリエチレングリコールを指す。用語「ｍＰＥＧ」とは、当技術分野で通例であるように、メトキシル−ＰＥＧを指す。
連結位置を示すためのクロスハッチの使用のさらなる例示として、以下の構造を有する式「化合物３−Ｌｙｓ（Ｃｙｓ（＃）］［＃Ｍａｌ−ＰＥＧ４０ＫＤ−［ｄｅｓ−Ｌｙｓ１］−化合物４」を有する化合物１４がある（式中、「ｎ」は、ＰＥＧ４０ＫＤ部分を得るのに十分な大きさのものである；例えば、ｎは、ＰＥＧ４０ＫＤの約９００である）。
Figure 2014521594
一実施形態では、本明細書において企図される化合物は、エキセンディン、アミリン、プラムリンチド、ダバリンチドまたはその類似体もしくは誘導体から選択されるＰ１およびＰ２としてエキセンディンを含む。Ｐ１、Ｐ２およびＰＳは、本明細書に記載されるとおりである。代表的化合物は、構造エキセンディン−Ｌ１−ＰＳ−Ｌ２−アミリン、エキセンディン−Ｌ１−ＰＳ−Ｌ２−プラムリンチドおよびエキセンディン−Ｌ１−ＰＳ−Ｌ２−ダバリンチドを有する化合物を含む。さらなる代表的化合物は、Ｐ１として、例えば、アミリン−Ｌ１−ＰＳ−Ｌ２−アミリン、アミリン−Ｌ１−ＰＳ−Ｌ２−プラムリンチドおよびアミリン−Ｌ１−ＰＳ−Ｌ２−ダバリンチドを含めたアミリンまたはその類似体もしくは誘導体を含む。なおさらなる代表的化合物は、Ｐ１として、例えば、ダバリンチド−Ｌ１−ＰＳ−Ｌ２−アミリンまたはダバリンチド−Ｌ１−ＰＳ−Ｌ２−ダバリンチドを含めた、ダバリンチドまたはその類似体もしくは誘導体を含む。例示的ペプチド、ペプチド誘導体、短いペプチドコンジュゲートおよび本明細書に記載された試薬が、以下の表１ａにおいて提供される。
表1a.例示的ペプチド、ペプチド誘導体、短いペプチドコンジュゲートおよび試薬
Figure 2014521594
表1b.例示的ペグ化ペプチドおよびペプチド誘導体
Figure 2014521594
最も好ましい化合物またはポリペプチドコンジュゲートは、化合物１４である。
本明細書に記載された化合物、組成物および方法にとって有用である例示的化合物（ＬＤＤＨＣ）として、以下の表２に開示された化合物が挙げられる。
表2.例示的LDDHC
Figure 2014521594
化合物設計の戦略
ＬＤＤＨＣおよび本明細書に記載されたその他の化合物を含めた、複数のペプチドホルモンを、１種または複数の水溶性ポリマースペーサーと組み合わせて組み込む化合物は、その中に含有されるペプチド、リンカーおよびスペーサーの相互接続を規定する種々の全体的な構造特徴によって記載され得る。いずれかの理論に拘泥するものではないが、図１Ａ〜Ｂにおいて示される理論的スキームに表されるような相互接続を考え出すことは有用であると考えられる。図１Ａでは、ペプチドホルモンＰ１は、適宜、リンカーを介して、水溶性ポリマースペーサーとＣ末端で結合している。図１Ａ〜Ｂでは、記号「ＰＥＧ」は、本明細書に記載された化合物において有用なすべての適した水溶性ポリマースペーサーの代理物であるということは理解される。ペプチドホルモンＰ２は、適宜、リンカーを介して、水溶性ポリマースペーサーとＮ末端で結合している。概念上は、ＬＤＤＨＣを形成するプロセスは、水溶性ポリマースペーサーと単一の実体との合体として想定され得る。
図１Ｂに、図１Ａに表されるスキームを補完して、ペプチドホルモンＰ１およびＰ２は、まず、適宜、本明細書に記載されたリンカーを介して、共有結合によって結合されると想定され得る。水溶性ポリマースペーサーの結合は、次いで、リンカー（すなわち、いわゆる側鎖または「Ｔ」モチーフ）を介して、または連結しているＰ１−Ｐ２部分のＣもしくはＮ末端で起こり得る。
本明細書に開示される生物学的結果は、本明細書に記載された化合物の活性が、化合物の水溶性ポリマースペーサー部分の特性（例えば、大きさ）に対する予想外の、驚くべき依存を示すことを実証する。やはり、いずれかの理論に拘泥するものではないが、これらの観察について、種々の説明が利用可能であり得ると考えられる。例えば、適宜、十分に小さい大きさのリンカーを介して、一緒に結合している場合には、ペプチドホルモンＰ１およびＰ２は、生物活性にとって好ましくない互いの相互作用を生じさせ得る。例示的な好ましくない相互作用として、例えば、生物学的受容体での適切な活性（例えば、結合）を妨げる、当技術分野で公知の、立体的、静電気的、親水性または疎水性相互作用が挙げられる。したがって、ペプチドホルモンＰ１およびＰ２を分離する水溶性ポリマースペーサーの大きさが増大するにつれて、Ｐ１およびＰ２間の互いの相互作用は低減し、次いで、各ペプチドホルモンの、その生物学的受容体との個々の生物活性が妨げられずに起こり得る。
ＩＩＩ．例示的合成
ポリペプチド合成の一般法。本明細書に記載された化合物のポリペプチド成分は、当技術分野で公知である生物学的、化学的および／または組換えＤＮＡ技術を使用して調製され得る。例示的方法は、本明細書に、およびその開示内容全体がすべての目的のために参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第６，８７２，７００号；ＷＯ２００７／１３９９４１；ＷＯ２００７／１４０２８４；ＷＯ２００８／０８２２７４；ＷＯ２００９／０１１５４４；および米国公開第２００７／０２３８６６９号に記載されている。化合物を調製するためのその他の方法は、本明細書において示されており、および／または当技術分野で公知である。
例えば、本明細書に記載された化合物のポリペプチド成分は、自動化または半自動化ペプチドシンセサイザーなどの標準固相ペプチド合成技術を使用して調製され得る。通常、このような技術を使用して、α−Ｎ−カルバモイル保護されたアミノ酸および樹脂上の成長するペプチド鎖と結合しているアミノ酸が、塩基（例えば、ジイソプロピルエチルアミンなど）の存在下、カップリング剤（例えば、ジシクロヘキシルカルボジイミド、１−ヒドロキシベンゾ−トリアゾールなど）の存在下で、不活性溶媒（例えば、ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチルピロリジノン、塩化メチレンなど）中、室温でカップリングされる。α−Ｎ−カルバモイル保護基は、試薬（例えば、トリフルオロ酢酸、ピペリジンなど）およびペプチド鎖に付加される次に望まれるＮ保護アミノ酸を用いて繰り返されたカップリング反応を使用して、得られたペプチド−樹脂から除去される。ｔ−ブチルオキシカルボニル（ｔＢｏｃ）フルオレニルメトキシカルボニル（Ｆｍｏｃ）などといった適したＮ保護基は、当技術分野で周知である。ペプチドシンセサイザーにおいて使用される、溶媒、アミノ酸誘導体および４−メチルベンズヒドリル−アミン樹脂は、例えば、Ａｐｐｌｉｅｄ Ｂｉｏｓｙｓｔｅｍｓ Ｉｎｃ．（Ｆｏｓｔｅｒ Ｃｉｔｙ、Ｃａｌｉｆ．）を含めたさまざまな市販の供給源から購入され得る。
化学合成については、ポリペプチドコンジュゲートには固相ペプチド合成が使用され得るが、その理由は、一般に、固相合成が、直接的なアプローチであり、市販規模への優れた拡張性を有し、一般に、相対的に長いポリペプチドコンジュゲートと適合するからである。固相ペプチド合成は、ＮＭＰ／ＨＯＢｔ（オプション１）システムおよびキャッピングを用いるｔＢｏｃまたはＦｍｏｃ化学を使用する自動ペプチドシンセサイザー（モデル４３０Ａ、Ａｐｐｌｉｅｄ Ｂｉｏｓｙｓｔｅｍｓ Ｉｎｃ．、Ｆｏｓｔｅｒ Ｃｉｔｙ、Ｃａｌｉｆ．）を用いて実施され得る（APPLIED BIOSYSTEMS USER'S MANUAL FOR THE ABI 430A PEPTIDE SYNTHESIZER, Version 1.3B Jul. 1, 1988, section 6, pp. 49-70, Applied Biosystems, Inc., Foster City, Calif.参照のこと）。Ｂｏｃ−ペプチド−樹脂は、ＨＦを用いて切断され得る（−５℃〜０℃、１時間）。ペプチドは、水および酢酸を交互に用いて樹脂から抽出され得、濾液は凍結乾燥される。Ｆｍｏｃ−ペプチド樹脂は、標準法（例えば、INTRODUCTION TO CLEAVAGE TECHNIQUES, Applied Biosystems, Inc., 1990, pp. 6-12）に従って切断され得る。ペプチドはまた、Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｃｈｅｍ Ｔｅｃｈシンセサイザー（モデルＭＰＳ ３５０、Ｌｏｕｉｓｖｉｌｌｅ、ＫＹ）を使用して組み立てることもできる。
本明細書に記載された化合物は、当技術分野で公知の、および本明細書に記載された種々の方法によって、成分ペプチド（例えば、Ｐ１、Ｐ２）、リンカー（例えば、Ｌ１、Ｌ２）および水溶性ポリマースペーサーから組み立てられ得る。例えば、Ｐ１−Ｌ１−ＰＳまたはＰ１−Ｌ１−ＰＳ−Ｌ２を合成し、次いで、Ｐ２と化学的連結し、Ｐ１−Ｌ１−ＰＳ−Ｌ２−Ｐ２を形成してもよい。
ペグ化の方法。ＰＥＧの共有結合による結合は、合成化学の技術分野の当業者に利用可能なさまざまな方法によって達成され得ることが好都合である。主鎖または側鎖アミンでのペグ化には、通常、ＰＥＧ試薬を、穏やかな条件下で反応させて、ペグ化化合物を得る。それだけには限らないが、還元を含めたさらなる工程が使用されてもよい。通常のペプチド−ｍＰＥＧコンジュゲーションスキームでは、Ｎ−ヒドロキシルスクシンイミド（ＮＨＳ）官能化されたｍＰＥＧが、ＤＩＰＥＡ（例えば、ＴＦＡ対イオンあたり３当量）の存在下、窒素下、適した溶媒（例えば、無水ＤＭＦ）中で、適した時間（例えば、２４時間）の間、遊離アミンを有するペプチドと混合され得る。コンジュゲートは、沈殿試薬（例えば、冷ジエチルエーテル）の付加によって沈殿され得る。沈殿物は、遠心分離によって単離され、水に溶解され、続いて、凍結乾燥され得る。精製は、さまざまなクロマトグラフィー手順（例えば、勾配０．５Ｍ ＮａＣｌを使用するＭａｃｒｏＣａｐ（商標）ＳＰ陽イオン交換カラム）によって得られ得る。純度は、ＳＤＳ−ＰＡＧＥによって調べられ得る。質量分析（例えば、ＭＡＬＤＩ）は、水に対する透析後にコンジュゲートを特性決定するために使用され得る。
ＰＥＧ−ＳＳ（スクシンイミジルスクシネート）。スキーム１に示されるように、ＰＥＧ−ＳＳは、穏やかな条件下でアミン基と反応して、アミドを形成する。ＮＨＳ官能化は、ｐＨ７〜９で第一級アミン基と反応して、安定なアミド結合を形成し得るアミノ反応性ＰＥＧ誘導体を提供する。反応は、１時間またはさらにそれ未満の時間で終了し得る。例示的反応は、スキーム１および２をたどる。
Figure 2014521594
ＰＥＧ−ＳＧ（グルタル酸スクシンイミジル）。同様に、ＰＥＧ−ＳＧは、スキーム２に示されるように、アミン基と反応して、対応するアミドを形成する。
Figure 2014521594
ＰＥＧ−ＮＰＣ（ｐ−ニトロフェニルカーボネート）。ＰＥＧ−ＮＰＣは、スキーム３に示されるように、アミン官能基と反応して、相対的に安定なウレタン官能基を形成する。
Figure 2014521594
ＰＥＧ−イソシアネート。スキーム４に示されるように、ＰＥＧ−イソシアネートは、アミンと反応して、得られた相対的に安定なウレタン連結を形成し得る。
Figure 2014521594
ＰＥＧ−アルデヒド。アミンとのさまざまなＰＥＧ−アルデヒド反応によって、イミンを得ることができ、これをさらに還元して、ペグ化アミンを得ることができる。反応ｐＨは、標的選択性にとって重要であり得る。Ｎ末端アミンペグ化は、およそｐＨ５であり得る。例えば、ｍＰＥＧ−プロピオンアルデヒドのペプチドアミンとの反応と、それに続く還元によって、以下のスキーム５に表される化合物が得られる。
Figure 2014521594
同様に、ｍＰＥＧ−アミド−プロピオンアルデヒドのアミンとの縮合およびその後の還元によって、以下のスキーム６に表される化合物を得ることができる。
Figure 2014521594
ｍＰＥＧ−ウレタン−プロピオンアルデヒドのアミンとの反応およびその後の還元によって、以下のスキーム７に表される化合物を得ることができる。
Figure 2014521594
さらに、ｍＰＥＧ−ブチルアルデヒドのアミンとの反応およびその後の還元によって、以下のスキーム８に表される化合物を得ることができる。
Figure 2014521594
チオールペグ化：ＰＥＧ−マレイミド。ペグ化は、当技術分野で公知のさまざまな方法によって、遊離チオール基で達成されることが好都合である。例えば、以下のスキーム９に示されるように、ＰＥＧ−マレイミドは、標的化合物のチオールをペグ化し、これでは、マレイミン（ｍａｌｅｉｍｉｃ）環の二重結合が切断されてチオールと接続する。反応速度は、ｐＨ依存的であり、最良条件は、およそｐＨ８に見られる。
Figure 2014521594
ＰＥＧ−ビニルスルホン。さらに、以下のスキーム１０に表されるように、ＰＥＧ−ビニルスルホンは、遊離チオールのペグ化にとって有用である。
Figure 2014521594
ＰＥＧ−オルトピリジル−ジスルフィド（ＯＰＳＳ）。ポリペプチドへのジスルフィド連結ＰＥＧの形成は、以下のスキーム１１に表される反応を含めた当技術分野で公知のさまざまな方法によって達成される。この種の連結では、得られたＰＥＧコンジュゲートは、例えば、それだけには限らないが、水素化ホウ素、小分子ジチオール（例えば、ジチオエリスリトール）などを用いる還元によってポリペプチドからデカップリングされ得る。
Figure 2014521594
ＰＥＧ−ヨードアセトアミド。ＰＥＧ−ヨードアセトアミドは、軽度に塩基性の媒質において、チオールをペグ化して、安定なチオエーテル結合を形成する。この種のコンジュゲーションは、強酸解析によって、タンパク質のペグ化システイン残基が、カルボキシメチルシステインを生じさせることができる興味深い態様を示し、これは、標準アミノ酸解析（例えば、アミノ酸配列決定）によって評価され得、したがって、反応の出現を確認する方法を提供できる。通常の反応スキームは、以下のスキーム１２に表されている。
Figure 2014521594
グルタミン転移。グルタミン転移酵素（ＥＣ２．３．１．１３）は、ペプチドおよびタンパク質基質のグルタミン側鎖のγ−カルボキサミド基のアミノリシスを触媒する。通常の反応は、スキーム１３に開示されており、ここで、Ｒ−ＣＯＮＨ２は、アクセプターを表し、Ｒ’−ＮＨ２は、ドナーアルキルアミンである。
Figure 2014521594
反応は、γ−カルボキサミド基が、アシルドナーとして作用し、適切に分岐していない第一級アミンが、アシルアクセプターとして作用するアシル転移機構によって進む。したがって、グルタミン転移酵素によって触媒される反応は、穏やかな条件下でタンパク質中に官能基の選択的導入をするための方法を提供する。例えば、Coussons et al., 1992, Biochem J. 283:803-806を参照のこと。
アルキルアミンを得るためのカルボン酸末端でのＰＥＧの修飾は、種々の経路、例えば、それだけには限らないが、以下のスキーム１４に示される反応によって進み得る。このスキームでは、α−カルボキシメチ−ω−メトキシポリオキシエチレンが、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミドに溶解され得、それに、１−ヒドロキシベンゾトリアゾール（ＨＯＢｔ）およびジシクロヘキシルカルボジイミド（ＣＤＤ）が添加され、反応は、窒素雰囲気下で、経時的に（例えば、５時間）進み得る。反応混合物に、Ｎ−Ｂｏｃ−１，５−ジアミノペンタンが添加されてもよく、反応は、窒素下で、経時的に（例えば、３６時間）進み得る。溶媒は、除去され得、残渣は、カラムクロマトグラフィーによって精製され、ＰＥＧ−Ｂｏｃ化合物が得られ得る。Ｂｏｃ基は、トリフルオロ酢酸（ＴＦＡ）を用いて除去され、グルタミン転移酵素を用いる反応に適したＰＥＧ−アルキルアミンが得られ得る。Sato, 2002, Advanced Drug Delivery Reviews, 54:487-504を参照のこと。
Figure 2014521594
二官能性ＰＥＧ化試薬。本明細書に記載された化合物のペグ化にとって有用な種々の二官能性試薬は、当業者に利用可能である。ペグ化の特定の方法は、ペグ化試薬上の反応性基ならびに所望の特定の側鎖および／または主鎖コンジュゲーションによって決定される。ペグ化反応は、本明細書に記載されるとおりであるか、またはそうでなければ当技術分野で公知のとおりである。一実施形態では、ペグ化試薬は、名目上のＭＷ＝４０ｋＤａを有するマレイミド−ＰＥＧ−カーボネートＮＨＳ二官能性試薬である：
Figure 2014521594
さらなる不活性なコンジュゲーション。本明細書に記載された化合物における使用に適した種々のさらなる水溶性ポリマースペーサーは、当業者に利用可能である。一実施形態では、水溶性ポリマースペーサーは、ヒドロキシアルキルデンプン（ＨＡＳ）、好ましくは、ヒドロキシエチルデンプン（ＨＥＳ）である。例えば、その各々が、参照により、すべての目的のために本明細書に組み込まれる、ＰＣＴ公開出願番号ＷＯ２００５／０１４０５０、ＷＯ２００５／０１４６５５、ＷＯ２００５／０９２３９０、ＷＯ２００７／０３１２６６、ＷＯ２００５／０９２９２８およびＷＯ２００５／０９２３９１を参照のこと。用語「ｈａｓ化」および「ｈｅｓ化」とは、それぞれ、ＨＡＳおよびＨＥＳのコンジュゲーションを指す。
化合物の精製。本明細書に記載された化合物の精製は、一般に、当業者に利用可能な方法をたどる。通常の精製手順では、粗ペプチド−ＰＥＧコンジュゲートをまず、イオン交換クロマトグラフィー、例えば、Ｍａｃｒｏ Ｃａｐ ＳＰ陽イオン交換体カラムによって精製する。通常の精製手順は、バッファーＡ（２０ｍＭ 酢酸ナトリウムバッファー、ｐＨ５．０）およびバッファーＢ（２０ｍＭ 酢酸ナトリウムバッファー、ｐＨ５．０、０．５Ｍ 塩化ナトリウム）を、勾配溶出プログラム、例えば、０〜０％バッファーＢ（２０分）とそれに続く０〜５０％バッファーＢ（５０分）、次いで、１００％バッファーＢ（２０分）で使用する。流速は、通常、３ｍＬ／分である。収集された画分のＳＤＳポリアクリルアミドゲル可視化、続いて、適した画分プールの水に対する透析および得られたものの凍結乾燥を実施する。解析特性決定は、通常、ＭＡＬＤＩ質量分析を使用する。
ＩＶ．使用方法
一態様では、疾患または障害を治療するための方法が提供される。本方法は、有効量の本明細書に記載された化合物または医薬組成物を、治療を必要とする対象に投与することを含む。
本明細書において使用される場合、「対象」は、それだけには限らないが、ラット、マウスおよびヒトを含めた任意の哺乳類を含み得る。「対象」はまた、家畜（例えば、イヌ、ネコ、ウマ）ならびにその他の動物も含む。本明細書において使用される場合、また当技術分野で十分に理解されるように、「治療」は、臨床結果を含めた、有益なまたは所望の結果を得るためのアプローチである。疾患、障害または状態を「治療すること」、「緩和すること」または「寛解させること」とは、障害を治療していないのと比較して、障害または疾患状態の程度、状態の望ましくない臨床兆候または両方が減少することおよび／または進行の経時的推移が減速されること（すなわち、時間が延ばされること）を意味する。本明細書に開示された方法の目的のための、有益なまたは所望の臨床結果として、それだけには限らないが、検出可能であろうと、検出不可能であろうと、１種または複数の症状の軽減または寛解、障害の程度の縮小、障害の安定化された（すなわち、悪化していない）状態、障害進行の遅延または減速、障害の寛解または緩和および緩解（部分であろうと完全であろうと）が挙げられる。「治療」はまた、治療を受けない場合に予測される生存と比較した、生存の延長を意味する場合もある。さらに、治療は、１用量の投与によって必ずしも起こらず、一連の用量の投与の際に起こることが多い。したがって、「治療上有効な量」、緩和するのに十分な量または疾患、障害もしくは状態を治療するのに十分な量が、１回または複数回の投与で投与され得る。
ある実施形態では、疾患または障害は、糖尿病、１型糖尿病、２型糖尿病、肥満症、高血圧症、アテローム性動脈硬化症、脂質異常症、鬱血性心不全、卒中、高コレステロール血症、心血管疾患、心筋虚血、心筋再潅流、摂食障害、妊娠糖尿病、糖尿病性神経障害、肺高血圧症または不十分な膵臓β細胞量である。ある実施形態では、対象は、食物摂取を調節、体重を調節または造血を調節するための治療を必要としている。
一実施形態では、疾患または障害は、糖尿病、１型糖尿病、２型糖尿病または妊娠糖尿病である。一実施形態では、疾患または障害は、肥満症である。一実施形態では、疾患または障害は、高血圧症、アテローム性動脈硬化症、鬱血性心不全、卒中、心血管疾患、心筋虚血、心筋再潅流または肺高血圧症である。一実施形態では、疾患または障害は、脂質異常症または高コレステロール血症である。
一実施形態では、疾患または障害は、糖尿病、１型糖尿病、２型糖尿病、高血圧症、アテローム性動脈硬化症、脂質異常症、鬱血性心不全、卒中、高コレステロール血症、心血管疾患、心筋虚血、心筋再潅流、妊娠糖尿病、糖尿病性神経障害、肺高血圧症または不十分な膵臓β細胞量であり、それを必要とする対象は、過体重、肥満、極度肥満であるか、または体重低減を必要としている。一実施形態では、疾患または障害は、糖尿病、２型糖尿病、糖尿病性神経障害または不十分な膵臓β細胞量であり、それを必要とする対象は、過体重、肥満、極度肥満であるか、または体重低減を必要としている。
本明細書に記載された任意の方法に加えて、一実施形態では、式（Ｉ）の化合物のＰ１またはエキセンディン類似体は、［Ｌｅｕ１４］エキセンディン−４または［Ｌｅｕ１４，Ｌｙｓ４０］エキセンディン−４である。一実施形態では、式（Ｉ）の化合物のＰ２またはアミリン類似体は、ダバリチド(davalitide)または［ｄｅｓ−Ｌｙｓ１］−ダバリンチドである。一実施形態では、式（Ｉ）の化合物のＰＳは、ポリエチレングリコールまたはその誘導体であり、ポリエチレングリコールまたはその誘導体は直鎖である。一実施形態では、化合物は、化合物１４である。
Ｖ．アッセイ
本明細書に記載されたデュアルコンジュゲート化合物は、当業者に一般に公知である結合アッセイ方法論を使用する種々の受容体結合アッセイにおいて試験され得る。このようなアッセイとして、本明細書に記載されたものが挙げられる。
食物摂取。さまざまな食物摂取アッセイが、当業者には利用可能である。例えば、食物摂取のいわゆる「ホームケージモデル」では、対象（例えば、ラット）は、そのホームケージ中で維持し、試験化合物の注射後に対象の総重量とともに食物摂取を測定する。食物摂取アッセイのいわゆる「給餌パターンモデル」では、対象（例えば、ラット）を、給餌チャンバーに対して、また試験の前の注射に対して慣らす。試験化合物を投与した後、対象を給餌チャンバー中に直ちに入れ、食物摂取を、時間の関数（例えば、１分間隔）として自動的に決定する。両試験のために、食物は、標準固形飼料または当技術分野で公知のさまざまな固形飼料のうちいずれか（例えば、「高脂肪」）である。いわゆる「マウス食物摂取」アッセイでは、試験化合物は、食欲抑制について、または食餌誘導性肥満症（ＤＩＯ）マウスにおける体重増加に対する効果について試験され得る。通常のマウス食物摂取アッセイでは、雌のＮＩＨ／Ｓｗｉｓｓマウス（８〜２４週齢）が、１２：１２時間明：暗周期で０６００に明かりをつけて群で収容される。水および標準ペレットマウス固形飼料食は、記載がなければ自由に利用可能とする。動物を、実験の１日前におよそ１５００時間で開始して絶食させる。実験の朝、動物を実験群に分割する。通常の研究では、ｎ＝３匹のマウス／ケージを有する４ケージ。時間＝０分で、すべての動物に、通常、約１０ｎｍｏｌ／ｋｇ〜７５ｎｍｏｌ／ｋｇの範囲の量で媒体または化合物の腹腔内注射を行い、予め秤量した量（１０〜１５ｇ）の標準固形飼料を直ちに与える。種々の時点、通常、３０、６０および１２０分で食物を取り出し、秤量して、消費された食物量を決定する。例えば、Morley et al., 1994, Am. J. Physiol. 267:R178-R184参照のこと）。食物摂取は、時間＝０で最初に提供された食物の重量から、例えば、３０、６０、１２０、１８０および／または２４０分の時点で残っている食物の重量を差し引くことによって算出する。有意な治療効果は、ＡＮＯＶＡによって同定される（ｐ＜０．０５）。有意差が存在する場合には、ダネット試験（Ｐｒｉｓｍ ｖ． ２．０１、ＧｒａｐｈＰａｄ Ｓｏｆｔｗａｒｅ Ｉｎｃ．、Ｓａｎ Ｄｉｅｇｏ、Ｃａｌｉｆ．）を使用して試験平均値を対照平均値と比較する。本明細書に記載された任意の試験について、試験化合物の投与は、注射（例えば、皮下、腹腔内など）、経口または当技術分野で公知のその他の投与方法を含めた任意の手段によってであり得る。
さらなる例示的アッセイは、代謝疾患のための食餌誘導性肥満（ＤＩＯ）マウスモデルの使用を含む。治療期間に先立って、雄のＣ５７ＢＬ／６Ｊマウスに高脂肪食（＃ＤＩ２３３１、脂肪に由来する５８％のカロリー；Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｄｉｅｔｓ，Ｉｎｃ．）を、４週齢で開始して６週間、給餌してもよい。研究の間、マウスは、その高脂肪食を食べ続けてもよい。水は、研究を通じて自由に提供され得る。同様の齢の非肥満マウスの１群は、代謝パラメータをＤＩＯ群と比較する目的で低脂肪食（＃ＤＩ２３２９、脂肪に由来する１１％のカロリー）を給餌され得る。ＤＩＯマウスに、媒体［例えば、水中、５０％ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）］または本明細書に記載された化合物のいずれかを送達するよう、皮下（ＳＣ）肩甲骨内浸透圧ポンプを埋め込んでもよい。後者の群のポンプは、任意の量、例えば、１０００μｇ／ｋｇ／ｄの化合物を、７〜２８日間送達するよう設定され得る。
血糖。血糖は、種々の市販の試験キットのうちいずれか、例えば、ＯｎｅＴｏｕｃｈ（登録商標）Ｕｌｔｒａ（登録商標）（ＬｉｆｅＳｃａｎ，Ｉｎｃ． Ｍｉｌｐｉｔａｓ、ＣＡ）によって測定され得る。
カルシトニンアデニレートシクラーゼアッセイ（機能アッセイ）。カルシトニン受容体媒介性アデニレートシクラーゼ活性化は、ＣｉｓＢｉｏ（Ｂｅｄｆｏｒｄ、ＭＡ）製のＨＴＲＦ（ホモジニアス時間分解蛍光）細胞ベースのｃＡＭＰアッセイキットを使用して測定され得る。このキットは、ｄ２アクセプターフルオロフォアを用いて標識されたｃＡＭＰおよびドナーユウロピウムクリプテートを用いて標識された抗ｃＡＭＰモノクローナル抗体を使用する競合イムノアッセイである。ｃＡＭＰレベルの増大は、ドナーおよびアクセプター間の時間分解蛍光エネルギー移動の減少として記録される。ペプチドは、バッファーを用いて段階希釈され、例えば、３８４ウェルの化合物プレートに移され得る。ラットＣ１ａカルシトニン受容体を安定に発現するＣ１ａ−ＨＥＫ細胞は、細胞培養フラスコから剥離され、５００μＭ ＩＢＭＸおよびｄ２フルオロフォアを１：４０で含有する刺激バッファーに２×１０６個の細胞／ｍｌで再懸濁され得る。細胞は、ウェルあたり１２，５００個の密度で化合物プレートに加えられ、受容体活性化のために、室温、暗所で３０分間インキュベートされ得る。続いて、細胞は、キットコンジュゲート／溶解バッファー（１：４０）で希釈された抗ｃＡＭＰクリプテート溶液の付加によって溶解され得る。暗所で１〜２４時間インキュベートされた後、プレートは、時間分解蛍光エネルギー移動を測定できるＴｅｃａｎ Ｕｌｔｒａ（Ｔｅｃａｎ Ｇｒｏｕｐ，Ｌｔｄ．Ｍａｎｎｅｄｏｒｆ、Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ）でカウントされ得る。
ＧＬＰ−１アデニル酸シクラーゼアッセイ（機能アッセイ）。ＧＬＰ−１受容体媒介性アデニル酸シクラーゼ活性化は、ＣｉｓＢｉｏ製のＨＴＲＦ［均一時間分解蛍光(Homogeneous Time-Resolved Fluorescence)］細胞ベースのｃＡＭＰアッセイキットを使用して測定され得る。このキットは、ｄ２アクセプターフルオロフォアで標識されたｃＡＭＰと、ドナーユウロピウムクリプテートで標識された抗ｃＡＭＰモノクローナル抗体とを使用する競合イムノアッセイである。ｃＡＭＰレベルの増大は、ドナーおよびアクセプター間の時間分解蛍光エネルギー移動の減少として記録される。ペプチドは、バッファーで段階希釈され、３８４ウェル化合物プレートに移され得る。ラットＧＬＰ−１受容体を内因性に発現するラット甲状腺Ｃ細胞株６−２３細胞は、細胞培養フラスコから剥離され、５００μＭのＩＢＭＸおよび１：４０でｄ２フルオロフォアを含有する刺激バッファーに、２．５×１０６個細胞／ｍｌで再懸濁され得る。細胞は、ウェルあたり１２，５００個の密度で化合物プレートに添加され、受容体活性化のために、室温、暗所で３０分間インキュベートされ得る。細胞は、続いて、キットコンジュゲート／溶解バッファー（１：４０）で希釈された抗ｃＡＭＰクリプテート溶液の添加によって溶解され得る。暗所で１〜２４時間インキュベートした後、時間分解蛍光エネルギー移動を測定できるＴｅｃａｎ Ｕｌｔｒａでプレートをカウントしてもよい。
アミリン結合アッセイ。例示的化合物の、アミリン受容体との結合の評価は、ラット脳から調製された側坐核膜において以下のとおりに実施され得る。雄のＳｐｒａｇｕｅ−Ｄａｗｌｅｙ（登録商標）ラット（２００〜２５０）グラムは、断頭によって屠殺され得る。脳が取り出され、冷リン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ）中に入れられ得る。腹側表面から、嗅索によって外側に境界され、これらの索から内側に４５度で伸びる視床下部の吻側が切断され得る。側坐核および周囲の領域を含有するこの前脳基底組織は秤量され、氷冷２０ｍＭ ＨＥＰＥＳバッファー（２３℃の２０ｍＭ ＨＥＰＥＳ酸、ＮａＯＨで７．４にｐＨ調整された）中でホモジナイズされ得る。４８，０００×Ｇで１５分間の遠心分離によって、新鮮なバッファー中で３回、膜が洗浄され得る。最終膜ペレットは、０．２ｍＭフェニルメチルスルホニルフルオリド（ＰＭＳＦ）を含有する２０ｍＭ ＨＥＰＥＳバッファーに再懸濁され得る。
１２５Ｉ−アミリン結合を測定するために（例えば、Beaumont K et at., 1995, Can J Physiol Pharmacol. 73(7):1025-9を参照のこと）、４ｍｇの元の湿重の組織から得られた膜が、０．５ｍｇ／ｍｌバシトラシン、０．５ｍｇ／ｍｌウシ血清アルブミンおよび０．２ｍＭ ＰＭＳＦを含有する２０ｍＭ ＨＥＰＥＳバッファー中で、１２〜１６ｐＭの１２５Ｉ−アミリンとともにインキュベートされ得る。溶液は、２℃で６０分間インキュベートされ得る。インキュベーションは、放射標識されたペプチドの非特異的結合を低減するために０．３％ポリエチレンイミン中に４時間予備浸漬されたＧＦ／Ｂガラスファイバーフィルター（Ｗｈａｔｍａｎ Ｉｎｃ．、Ｃｌｉｆｔｏｎ、Ｎ．Ｊ．）を通した濾過によって終了され得る。フィルターは、５ｍｌの冷ＰＢＳを用いて濾過の直前に、１５ｍｌの冷ＰＢＳを用いて濾過の直後に洗浄され得る。フィルターは、取り出され、ガンマーカウンターで、例えば、７７％のカウント効率で放射能が評価され得る。１０−１２〜１０−６Ｍの標識されていない試験化合物の存在下で結合を測定することによって競合曲線が作製され得、４−パラメータロジスティック方程式（Ｉｎｐｌｏｔ ｐｒｏｇｒａｍ；ＧｒａｐｈＰＡＤ Ｓｏｆｔｗａｒｅ、Ｓａｎ Ｄｉｅｇｏ）を使用する非線形回帰によって解析され得る。別のアミリン受容体結合アッセイでは、細胞株、例えば、Ｃｏｄｅｘ ＡＣＴＯｎｅ（商標）細胞株において異所的に発現されたヒトアミリン受容体３（ＡＭＹ３）から１２５Ｉ−アミリン（ラット）が置換される。この細胞株は、ヒトＲＡＭＰ３（ＮＣＢＩタンパク質データベースＣＡＡ０４４７４）を安定に発現して、ヒトＡＭＹ３受容体を製造するＡＣＴＯｎｅ（商標）ＨＥＫ２９３−ＣＮＧ−ｈＣａｌｃＲ細胞株（ＣＢ−８０２００−２５８）を使用して作製され得る。
ＣＧＲＰ受容体結合アッセイ。本明細書に記載された化合物の、ＣＧＲＰ受容体との結合の評価は、ＣＧＲＰ受容体を発現すると知られているＳＫ−Ｎ−ＭＣ細胞から調製された膜を使用することを除いて、本質的に、アミリンについて記載されたとおりであり得る。例えば、Muff, R et al., Ann NY Acad. Sci. 1992, 657:106-16を参照のこと。結合アッセイは、１３，５００ｃｐｍの１２５Ｉ−ｈＣＧＲＰ／ウェルまたは２１．７ｐＭ／ウェル（Ａｍｅｒｓｈａｍ）を使用することを除いて、アミリンについて記載されたとおりに実施され得る。
アドレノメデュリン結合アッセイ。アドレノメデュリン受容体との結合は、ウェルあたり２５〜３０，０００個細胞の最適条件を使用するサイクリックＡＭＰについてのＰｅｒｋｉｎ Ｅｌｍｅｒ ＡｌｐｈａＳｃｒｅｅｎ（商標）アッセイを使用して、アドレノメデュリン受容体を含有するＨＵＶＥＣ（Kato Jet. al., Eur J Pharmacol. 1995,289:383-5）を使用して調査され得る。ｃＡＭＰレベルの上昇は、ＣＲＯ細胞と比較してＨＵＶＥＣについては大きくない。そのようなものとして、必要に応じて、ＣＲＯ細胞が、それらがアドレノメデュリン受容体を発現しないので陰性対照として選択され得る。
カルシトニン受容体結合アッセイ。カルシトニン受容体との結合は、カルシトニン受容体も発現するＣＲＯ細胞またはＴ４７Ｄ細胞を使用して調査され得る。例えば、Muff R. et.al, 同著; Kuestner RE. et. al. Mol Pharmacol. 1994, 46:246-55を参照のこと。
ＧＬＰ−１受容体結合アッセイ。ＧＬＰ−１受容体結合活性および親和性は、受容体供給源がＲＩＮｍ５Ｆ細胞膜であり、リガンドが、［１２５Ｉ］ＧＬＰ−１である結合置換アッセイを使用して測定され得る。ホモジナイズされたＲＩＮｍ５Ｆ細胞膜は、４０，０００ｃｐｍ ｅ２５Ｉ］ＧＬＰ−１トレーサーおよび種々の濃度の試験化合物を有する２０ｍＭ ＨＥＰＥＳバッファー中、２３℃で２時間、一定に混合しながらインキュベートされ得る。反応混合物は、０．３％ ＰＥＩ溶液を用いて予備浸漬され、氷冷リン酸緩衝生理食塩水を用いてすすがれたガラスフィルターパッドを通して濾過され得る。結合しているカウントは、シンチレーションカウンターを使用して決定され得る。結合親和性は、ＧｒａｐｈＰａｄ Ｐｒｉｓｍソフトウェア（ＧｒａｐｈＰａｄ Ｓｏｆｔｗａｒｅ，Ｉｎｃ．、Ｓａｎ Ｄｉｅｇｏ、ＣＡ）を使用して算出され得る。
腎臓空胞形成アッセイ。腎臓空胞形成アッセイは、当技術分野で公知のように、糸球体による濾過負荷を測定するのに有用である。近位尿細管の内側の上皮細胞の細胞質における空胞の存在は、当技術分野で公知の顕微鏡法によって観察される。いずれかの理論に拘泥するものではないが、ペグ化タンパク質は、糸球体によってゆっくりと濾過され、ピノサイトーシスによって近位尿細管の内側の上皮細胞のリソソーム中に取り込まれると考えられる。リソソーム酵素は、タンパク質成分を処理（例えば、加水分解）できるが、ＰＥＧ成分はできない。次いで、ＰＥＧの吸湿性がリソソームの流体膨張を引き起こし、これが観察される。
ＶＩ．医薬組成物
一態様では、本明細書に記載されるようなペプチドコンジュゲートを、医薬上許容される賦形剤と組み合わせて含む医薬組成物が提供される。
Ａ．製剤
本明細書に記載された化合物は、さまざまな経口、非経口および局所剤形で調製され、投与され得る。したがって、本明細書に記載された化合物は、注射（例えば、静脈内に、筋肉内に、皮内に、皮下に、十二指腸内にまたは腹腔内に）によって投与され得る。また、本明細書に記載された化合物は、吸入によって、例えば、鼻腔内に投与され得る。さらに、化合物は、経皮的に投与され得る。複数の投与経路（例えば、筋肉内、経口、経皮）を使用して、化合物を投与してもよいということも想定される。したがって、本明細書はまた、医薬上許容される担体または賦形剤と、１種または複数の本明細書に記載された化合物とを含む医薬組成物を提供する。
本明細書に記載された化合物から医薬組成物を調製するために、医薬上許容される担体は、固体または液体のいずれであってもよい。固体形態調製物として、散剤、錠剤、丸剤、カプセル剤、カシェ剤、坐剤および分散性顆粒剤が挙げられる。固体担体は、希釈剤、香味剤、結合剤、保存料、錠剤崩壊剤またはカプセル化材料としても作用し得る１種または複数の物質であり得る。
散剤では、担体は、微粉化活性成分との混合物中の微粉化固体である。錠剤では、活性成分は、必要な結合特性を有する担体と、適した割合で混合され、所望の形状および大きさに圧縮される。
散剤および錠剤は、５％〜７０％の活性化合物を含有することが好ましい。適した担体として、炭酸マグネシウム、ステアリン酸マグネシウム、タルク、糖、ラクトース、ペクチン、デキストリン、デンプン、ゼラチン、トラガカント、メチルセルロース、ナトリウムカルボキシメチルセルロース、低融点ワックス、ココアバターなどがある。用語「調製物」は、カプセル剤を提供する担体としてカプセル化材料を有する活性化合物の製剤を含むものとし、これでは、その他の担体を含むか、または含まない活性成分が、担体によって囲まれて、したがって、それを伴っている。同様に、カシェ剤およびロゼンジ剤が含まれる。錠剤、散剤、カプセル剤、丸剤、カシェ剤およびロゼンジ剤は、経口投与に適した固体剤形として使用され得る。
坐剤を調製するには、脂肪酸グリセリドまたはココアバターの混合物などの低融点ワックスを、まず、融解し、撹拌によってのように、それに活性成分を均一に分散させる。融解された均一な混合物を、次いで、好都合な大きさの型に注ぎ入れ、放冷し、それによって、凝固させる。
液体形態調製物として、溶液、懸濁液およびエマルジョン、例えば、水または水／プロピレングリコール溶液が挙げられる。非経口注射用には、ポリエチレングリコール水溶液中の溶液で液体調製物が製剤され得る。
非経口適用が必要であるか、または望ましい場合には、本明細書に記載された化合物に特に適した混合物として、注射用滅菌溶液、好ましくは、油性または水性溶液ならびに懸濁液、エマルジョンまたは坐剤を含めたインプラントがある。特に、非経口投与のための担体として、デキストロースの水溶液、生理食塩水、純水、エタノール、グリセロール、プロピレングリコール、ピーナッツオイル、ゴマ油、ポリオキシエチレンブロックポリマーなどが挙げられる。アンプルは、好都合な単位投与物である。本明細書に記載された化合物はまた、リポソームに組み込まれ得るか、または経皮ポンプもしくはパッチを介して投与され得る。本明細書に記載された方法において使用するための適した医薬混合物として、例えば、PHARMACEUTICAL SCIENCES (17th Ed., Mack Pub. Co., Easton, PA)およびＷＯ９６／０５３０９に記載されるものが挙げられ、それら両方の教示は、参照により本明細書に組み込まれる。
経口使用に適した水溶液は、活性成分を水に溶解することおよび必要に応じて、適した着色剤、香味料、安定化剤および増粘剤を添加することによって調製され得る。経口使用に適した水性懸濁液は、微粉化活性成分を、天然または合成ゴム、樹脂、メチルセルロース、ナトリウムカルボキシメチルセルロースおよびその他の周知の懸濁剤などの粘性材料とともに水に分散させることによって製造され得る。
使用直前に、経口投与用液体形態調製物に変換されるよう意図される固体形態調製物も含まれる。このような液体形態として、溶液、懸濁液およびエマルジョンが挙げられる。これらの調製物は、活性成分に加えて、着色料、香味料、安定化剤、バッファー、人工および天然甘味料、分散剤、増粘物、可溶化剤などを含有し得る。
医薬調製物は、単位剤形であることが好ましい。このような形態では、調製物は、適当な分量の活性成分を含有する単位用量に細分割される。単位剤形は、バイアルまたはアンプルにパケットされた錠剤、カプセル剤および散剤などの、パッケージ調製物、個別の分量の調製物を含有するパッケージであり得る。また、単位剤形は、カプセル剤、錠剤、カシェ剤もしくはロゼンジ剤自体であり得るか、またはパッケージングされた形態の、適当な数のこれらのうち任意のものであり得る。
単位用量調製物中の活性成分の分量は、活性成分の特定の適用および効力に従って、例えば、１μｇ〜３００ｍｇ、１０μｇ〜３００ｍｇ、０．１ｍｇ〜３００ｍｇ、０．１ｍｇ〜１００ｍｇ、１．０ｍｇ〜３００ｍｇ、１．０ｍｇ〜１００ｍｇ、より通常には、０．１ｍｇ〜１０ｍｇ、さらにより通常には、０．１ｍｇ〜５ｍｇで変えられ、または調整され得る。一実施形態では、１日用量は、１μｇ〜１０００μｇ、例えば、１０μｇ〜５００μｇ、５０μｇ〜５００μｇまたは１００μｇ〜４００μｇである。一実施形態では、１週間用量は、１μｇ〜７０００μｇ、例えば、１０μｇ〜３５００μｇ、５０μｇ〜３５００μｇまたは１００μｇ〜２８００μｇである。一実施形態では、１週間用量は、７μｇ〜７０００μｇ、例えば、７０μｇ〜３５００μｇ、３５０μｇ〜３５００μｇおよび７００μｇ〜２８００μｇである。一実施形態では、１週間用量は、１００μｇ〜３５０μｇである。一実施形態では、１日投与量範囲の下端は、１０μｇ、２０μｇ、３０μｇ、４０μｇ、５０μｇ、６０μｇ、７０μｇ、８０μｇ、９０μｇ、１００μｇ、１５０μｇ、２００μｇ、２５０μｇ、３００μｇ、３５０μｇまたはそれを超える。一実施形態では、１日投与量範囲の上端は、１ｍｇ、２ｍｇ、３ｍｇ、４ｍｇ、５ｍｇ、６ｍｇ、７ｍｇ、８ｍｇ、９ｍｇ、１０、ｍｇ、２０ｍｇ、３０ｍｇ、６０ｍｇ、１００ｍｇ、２００ｍｇ、３００ｍｇまたはそれを超える。一実施形態では、好ましい１日投与量範囲は、０．１ｍｇ〜６０ｍｇ、好ましくは、０．１５ｍｇ〜３０ｍｇ、より好ましくは、０．１５ｍｇ〜１０ｍｇ、さらにより好ましくは、０．１５〜０．３ｍｇである。一実施形態では、１日用量は、０．１ｍｇ、０．２ｍｇ、０．３ｍｇ、０．４ｍｇ、０．５ｍｇ、１．０ｍｇ、１．５ｍｇ、２．０ｍｇ、２．５ｍｇ、３．０ｍｇ、４．０ｍｇまたはさらに５．０ｍｇである。一実施形態では、１週間用量は、０．１ｍｇ、０．２ｍｇ、０．３ｍｇ、０．４ｍｇ、０．５ｍｇ、１．０ｍｇ、１．５ｍｇ、２．０ｍｇ、３．０ｍｇ、４．０ｍｇ、５．０ｍｇ、６．０ｍｇ、７．０ｍｇ、８．０ｍｇ、９．０ｍｇ、１０ｍｇ、２０ｍｇ、３０ｍｇ、３５ｍｇまたはさらにそれを超える。組成物は、必要に応じて、その他の適合する治療剤も含有し得る。
一部の化合物は、制限された水への溶解度を有し得、したがって、組成物において界面活性剤またはその他の適当な共溶媒が必要であり得る。このような共溶媒として、ポリソルベート２０、６０および８０；Ｐｌｕｒｏｎｉｃ Ｆ−６８、Ｆ−８４およびＰ−１０３；シクロデキストリン；およびポリオキシル３５ヒマシ油が挙げられる。このような共溶媒は、通常、約０．０１重量％から約２重量％の間のレベルで使用される。
製剤の分注における可変性を低減するために、製剤の懸濁液もしくはエマルジョンの成分の物理的分離を低減するために、および／またはそうではなく製剤を改善するために、単純水溶液の粘度を超える粘度が望ましい場合がある。このような粘度上昇剤（viscosity building agent）として、例えば、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、コンドロイチン硫酸およびその塩、ヒアルロン酸およびその塩ならびに前記のものの組合せが挙げられる。このような薬剤は、通常、約０．０１重量％から約２重量％の間のレベルで使用される。
本明細書に記載された組成物は、徐放および／または快適さを提供するための成分をさらに含み得る。このような成分として、高分子量、陰イオン性ムコミメティック（mucomimetic）ポリマー、ゲル形成多糖および微粉化薬物担体基質が挙げられる。これらの成分は、米国特許第４，９１１，９２０号；同５，４０３，８４１号；同５，２１２，１６２号および同４，８６１，７６０号において、より詳細に論じられている。これらの特許の全内容は、その全体がすべての目的のために参照により本明細書に組み込まれる。
Ｂ．有効投与量
本明細書において提供される医薬組成物は、活性成分が、治療上有効な量で、すなわち、その意図される目的を達成するのに有効な量で含有される組成物を含む。特定の適用にとって有効な実際の量は、とりわけ、治療されている状態に応じて変わる。例えば、精神神経疾患または障害を治療するための方法において投与される場合には、このような組成物は、所望の結果（例えば、精神神経疾患または障害の症状を軽減すること）を達成するのに有効な活性成分の量を含有する。
投与される化合物の投与量および頻度（単回用量または複数回用量）は、投与経路；レシピエントの大きさ、年齢、性別、健康、体重、肥満度指数および食餌；治療されている疾患の症状の性質および程度（例えば、寛解に応答する精神神経疾患）；その他の疾患の存在またはその他の健康と関連する問題；併用する治療の種類；および任意の疾患または治療レジメンからの合併症を含めたさまざまな因子に応じて多様であり得る。その他の療法レジメンまたは治療剤を、本明細書に記載された方法および化合物とともに使用してもよい。
本明細書に記載された任意の化合物について、治療上有効な量は、それだけには限らないが、細胞培養アッセイおよび行動アッセイを含めたさまざまなアッセイからまず決定され得る。標的濃度は、細胞培養アッセイにおいて生物学的応答を誘発できるか、または行動応答を誘発できる活性化合物（単数または複数）の濃度となる。
ヒトにおいて使用するための治療上有効な量は、動物モデルから決定され得る。例えば、ヒトのための用量は、動物において有効であると見出されている濃度を達成するよう製剤され得る。ヒトにおける投与量は、当技術分野で公知のように、および／または本明細書に記載されるように、根底にある精神神経疾患または障害をモニタリングすることおよび投与量を上方または下方調整することによって調整され得る。
投与量は、患者の必要条件および使用されている化合物に応じて多様であり得る。本明細書に記載された方法との関連において患者に投与される用量は、患者において経時的に有益な治療応答を達成するのに十分でなくてはならない。用量の大きさはまた、任意の有害な副作用の存在、性質および程度によって決定される。一般に、治療は、化合物の最適用量未満である少ない投与量で開始される。したがって、投与量は、環境下で最適効果が到達されるまで、小さい増分で増加される。一実施形態では、投与量範囲は、０．００１％〜１０％ ｗ／ｖである。別の実施形態では、投与量範囲は、０．１％〜５％ ｗ／ｖである。
投与量および間隔は、治療されている特定の臨床適応症にとって有効な、投与される化合物のレベルを提供するよう、個々に調整され得る。これは、個体の病状の重篤度と釣り合った療法レジメンを提供する。
本明細書に提供された教示を利用して、実質的な毒性を引き起こさないが、特定の患者によって示された臨床症状を治療するのに完全に有効である、有効な予防的または治療的治療レジメンが計画され得る。この計画は、化合物の効力、相対的バイオアベイラビリティ、患者体重、有害な副作用の存在および重篤度、好ましい投与方式ならびに選択された薬剤の毒性プロフィールなどの因子を考慮することによって活性化合物を注意深く選択することを含まなくてはならない。
Ｃ．毒性
特定の化合物の毒性および治療効果間の比は、その治療指数であり、ＬＤ５０（集団の５０％において致死的である化合物の量）とＥＤ５０（集団の５０％において有効な化合物の量）の間の比として表され得る。高い治療指数を示す化合物が好ましい。細胞培養アッセイおよび／または動物研究から得られた治療指数データは、ヒトにおいて使用するための投与量の範囲の製剤に使用され得る。このような化合物の投与量は、ＥＤ５０を含み、毒性がほとんどないか、または全くない血漿濃度の範囲内にあることが好ましい。投与量は、使用される剤形および利用される投与経路に応じて、この範囲内で多様であり得る。例えば、Fingl et al., In: THE PHARMACOLOGICAL BASIS OF THERAPEUTICS, Ch.1, p.1, 1975参照のこと。正確な製剤、投与経路および投与量は、患者の状態および化合物が使用される特定の方法を考慮して個々の医師によって選択され得る。
本明細書に記載された化合物の代表的合成
ペプチドを、Ｆｍｏｃ化学を用いるＡＢＩ ４３３Ａシンセサイザーで合成した。分取逆相ＨＰＬＣを、Ｗａｔｅｒｓ ２５２５ Ｐｒｅｐ ＨＰＬＣ Ｐｕｍｐ、２７６７サンプルマネージャー、２４８７二重吸光度検出器およびＭｉｃｒｏｍａｓｓ（登録商標）ＺＱ（商標）質量分析計からなるＷａｔｅｒｓ ＨＰＬＣ／ＭＳシステムで実施した。粗ペプチドは、Ｋｒｏｍａｓｉｌ Ｃ４カラムを備えたＷａｔｅｒｓ分取ＨＰＬＣ／ＭＳ機器を使用し、３０分かけてバッファーＡ中のバッファーＢの直線勾配（２５〜４５％）（バッファーＡ＝水中、０．０５％ ＴＦＡ；バッファーＢ＝ＡＣＮ中、０．０５％ ＴＦＡ）および２０ｍＬ／分の流速を使用して精製した。解析用逆相ＨＰＬＣは、６１２０四重極ＬＣ／ＭＳを備えたＡｇｉｌｅｎｔ １１００システムで実施した。
化合物１４（化合物３−Ｌｙｓ（Ｃｙｓ（＃）］［＃Ｍａｌ−ＰＥＧ４０ＫＤ−［ｄｅｓ−Ｌｙｓ１］−化合物４）。ｄｅｓ−Ｌｙｓ１−化合物４は、通常のリンクアミド樹脂上のＦｍｏｃ−アミノ酸を用いて調製した。化合物３−Ｌｙｓ（Ｃｙｓ）アミドは、Ｃ末端からの最初の残基、Ｆｍｏｃ−Ｌｙｓ（Ｂｏｃ−Ｃｙｓ（ｔｒｔ））−ＯＨをＥＭＤ ｃｈｅｍｉｃａｌｓから購入した点を除いて、通常のリンクアミド樹脂上のＦｍｏｃ−アミノ酸を用いて調製した。両ペプチドは、ＴＦＡ塩の形態で精製し、使用した。化合物３−Ｌｙｓ（Ｃｙｓ）アミドの構造は以下に示されている：
Figure 2014521594
４０Ｋの二官能性ＰＥＧ ＭＡ−４００Ｔｓを、ＮＯＦ ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから購入した。ＭＡ−４００Ｔｓの構造は以下のとおりである：
Figure 2014521594
ＭＡ−４００Ｔｓ（７．５ｎｍｏｌ）を１０ｍＬの無水ＤＭＦに溶解した。［ｄｅｓ−Ｌｙｓ１］−化合物４（７．４ｎｍｏｌ）、続いて、５０μＬのジイソプロピルエチルアミン（ＤＩＥＡ）を添加した。反応物を一晩静置し、その後、ｔｅｒｔ−ブチルメチルエーテル（ＴＢＤＭＥ）を添加して、コンジュゲートを沈殿させた。粗化合物をＴＢＤＭＥを用いて２回洗浄し、乾燥させ、１５ｍｌの２０ｍＭ ｐＨ４．０ ＮａＯＡｃバッファー中で再構成し、次いで、自己充填した１５ｍＬ Ｍａｃｒｏｃａｐ（商標）ＳＰカラム（ＧＥ、勾配０〜３０％〜１００％、各１３ＣＶ、３ｍｌ／分）を備えたｐＨ４．０のＦＰＬＣ（Ａｋｔａ Ｅｘｐｌｏｒｅｒ １００、ＧＥ）によって精製した。フォールスルー(fall through)画分は、５ｍｌ ＨｉＴｒａｐ（商標）ＳＰ ＨＰカラム（ＧＥ、勾配０〜２０％〜１００％、各１５ＣＶ、２ｍｌ／分）を通して再循環させた。コンジュゲート、ｄｅｓ−Ｌｙｓ１−化合物４−ＰＥＧ４０Ｋ−Ｍａｌの画分をプールし、プールの小画分を水に対して透析し、凍結乾燥して、全収量が４．８ｎｍｏｌ（６４．５％収率）ということを決定した以外は、次の反応に直ちに使用した。
ｄｅｓ−Ｌｙｓ１−化合物４−ＰＥＧ４０Ｋ−Ｍａｌ（３．２ｎｍｏｌ）プールに、化合物３−Ｌｙｓ（Ｃｙｓ）（３．２ｎｍｏｌ）を添加し、混合物を一晩静置した。得られた粗物質を、自己充填した１５ｍＬ Ｍａｃｒｏｃａｐ（商標）ＳＰカラム（ＧＥ製、勾配０〜１００％、３０ＣＶ、３ｍｌ／分）を備えたｐＨ４．０のＦＰＬＣで精製した。最終生成物の画分は、Ｍａｌｄｉ−ＴＯＦ ＭＳおよびＳＤＳ ｐａｇｅゲル結果に従ってプールし、透析し、凍結乾燥すると、２．３ｎｍｏｌ（７１．８％収率）の化合物１４が得られた。
ＮｕＰＡＧＥ（登録商標）４〜１２％ Ｂｉｓ−Ｔｒｉｓゲルを使用するＳＤＳポリアクリルアミド電気泳動（ＳＤＳ ＰＡＧＥ）は、１５ｍｌ Ｍａｃｒｏｃａｐ（商標）ＳＰカラムを用いる化合物１４のＦＰＬＣ精製から得られた画分で実施し、その結果が図２Ａに示されている。
Ｍａｌｄｉ−ＴＯＦ ＭＳ機器を使用する質量分析を、化合物１４で実施し、結果は図２Ｂに示されている。ピークは、２４９２９．７３および４９５３４．５６（ｍ／ｚ）で観察される。
別のＳＤＳ ＰＡＧＥ電気泳動図（ＮｕＰＡＧＥ（登録商標）４〜１２％ Ｂｉｓ−Ｔｒｉｓゲル）を実施して、化合物１４の濃度に対する効果を実証し、その結果は、図２Ｃに示されている。
インビトロ機能アッセイ：化合物１２〜１４
本明細書に記載されたＬＤＤＨＣ化合物および適当な対照化合物を、本明細書に記載されるようなＧＬＰ−１およびカルシトニンの機能アッセイにおいて活性について調査した。以下の表３に示されるように、ＬＤＤＨＣ（化合物１２〜１４）は、ＧＬＰ−１およびカルシトニン機能アッセイの両方においてナノモル範囲の活性を実証する。さらに、驚くべきことに、水溶性ポリマースペーサーＰＳの大きさは、化合物１３（１０ｋＤａ ＰＥＧスペーサー）の化合物１４（４０ｋＤａ ＰＥＧスペーサー）との比較によって明らかなようにインビトロ活性に影響を及ぼす。ＧＬＰ−１シクラーゼアッセイデータは、対照ペプチド：エキセンディン−４ ＥＣ５０＝４ｐＭ、ＧＬＰ−１ ＥＣ５０＝１０ｐＭに対して正規化される。カルシトニンシクラーゼアッセイデータは、対照ペプチド：ダバリンチド ＥＣ５０＝４０ｐＭに対して正規化される。
表3.インビトロGLP-1Rおよびカルシトニン機能アッセイ
Figure 2014521594
インビボ調査：化合物１４
血糖および体重の経時的推移に対する用量依存的効果を、化合物１４および対照化合物１（エキセンディン−４）について測定した。アッセイ条件は本明細書に記載されている。試験化合物および媒体を、ベースラインサンプリングの直後、０時間にＳＣ注射した。対象は、ＮＩＨ／Ｓｗｉｓｓ雌マウスとした。化合物１４を、３、８、２５、８０および２５０ｎｍｏｌ／ｋｇに投与した。サンプルを１日目の間にｔ＝２、４および８時間に採取し、次いで、５日目まで毎日採取した。平均処置前血糖は、１２７ｍｇ／ｄＬであった。図３Ａ〜Ｂに示されるように、これらのアッセイにおいて化合物１４について血糖および体重の用量依存性低下がある。「＊」記号は、ダネット試験を用いるＡＮＯＶＡを使用して、媒体に対してｐ＜−．０５を示す。
インビボ調査：化合物８および化合物９
直鎖ハイブリッド化合物、化合物８および化合物９を、血糖および体重の経時的推移についてアッセイした。アッセイ条件および実験設計は、上記のとおりとした。試験対象は、ＮＳＡ雌マウスとした。化合物は、０時間で２５０ｎｍｏｌ／ｋｇで投与した。平均処置前血糖は、１２９ｍｇ／ｄＬであった。図４Ａ〜Ｂに示されるように、化合物８および化合物９は両方とも、血糖の即時の低下を誘発する。図４Ａ〜Ｂによって判断されるように、化合物９は、化合物８と比較して、５日にわたる体重の減少においてより有効である。
インビボ調査：化合物１１および化合物１４
実施例３について記載された実験系を使用して、２５および８０ｎｍｏｌ／ｋｇの化合物１１および化合物１４の投薬を用いて、血糖および体重変化の比較を実施した。図５Ａ〜Ｂに示されるように、化合物１４は、少なくとも４日目まで血糖の低下および体重の減少において化合物１１よりも有効である。
インビボ調査：化合物１、５、７、１４
研究は、相乗的効果またはその他の非相加的効果が、各々、水溶性ポリマースペーサー（ＰＥＧ ４０ｋＤａ）と組み合わせた、単一の生物学的に活性なペプチドのみを有する化合物（化合物５および化合物７）に対してＬＤＤＨＣ化合物（例えば、化合物１４）を用いて観察され得るかどうかを調査するよう設計した。血糖および体重手順のためのアッセイおよび実験条件は、上記のとおりとした。試験対象は、ＮＩＨ／Ｓｗｉｓｓ雌マウスとした。対照化合物１を、２．５ｎｍｏｌ／ｋｇで投与した点を除いて、化合物投薬は、２５ｎｍｏｌ／ｋｇでとした。図６Ａ〜Ｂに示されるように、化合物１４のみが、２〜３日目を通して、血糖の低下および体重減少において持続した効果を実証する。化合物５および化合物７の効果は、２日目までに減少した。
食物摂取および体重低減の持続期間：化合物６、７、１４
体重に対する化合物１４の効果を、雄の非近交系食餌誘導性肥満Ｓｐｒａｇｕｅ Ｄａｗｌｅｙラットにおいて調べた。単独および組み合わせたＰＥＧ化親ペプチドに対して、体重の媒体補正された変化パーセントを測定した。薬物は、１週間の間隔をあけた２回の別個の単回注射で皮下投与した。処置群は、以下の表４に列挙されている。
表4.DIOラットの体重に対する化合物14の調査のための処置パラダイム
Figure 2014521594
具体的には、この実験では、単一の活性ペプチド要素を有する化合物（化合物６および化合物７）の、食物摂取および体重の変化に対する作用の持続期間を、これらの化合物の組み合わせた投薬に対して、さらに、４０ｋＤａ ＰＥＧ水溶性ポリマースペーサーによって分離されている化合物６〜７の活性ペプチド要素を有するＬＤＤＨＣ化合物１４に対して比較した。すべての化合物は、３２ｎｍｏｌ／ｋｇで投与した。組合せ投薬では、化合物６および化合物７の各々を、３２ｎｍｏｌ／ｋｇで投与した。試験対象は、ＤＩＯラット（ｎ＝６／群、体重ベースライン＝４７８ｇ）とした。投薬は、０および７日目に行った。
図７Ａ〜Ｂに示されるように、化合物１４を用いて、化合物６もしくは化合物７のいずれかに対して、またはそれらの組み合わせた投与に対して、食物摂取および体重の両方における比較的小さいが、統計的に有意な低減（媒体補正された％）が観察される。
生体重比較：化合物６、７、１４
これまでの実施例に記載された実験を、生体重についてさらに解析した。図８に示されるように、化合物１４を投薬されたＤＩＯラットにおける生体重減少は、同時投与とほぼ等しい単一要素化合物（化合物６／化合物７）投与によって誘導されるものの相加的なものである。
薬物動態／薬力学結果：化合物１４
ラット血漿についての化合物１４ ＰＫ ＥＬＩＳＡ。血漿中の化合物１４の定量化のためのイムノアッセイを開発した。このアッセイは、２種のモノクローナル抗体を使用する２部位「サンドイッチ」イムノアッセイである。Ｉｍｍｕｌｏｎ（商標）２ＨＢマイクロタイタープレートを、自家マウスモノクローナル抗体を０．２Ｍ 炭酸バッファー（１００μＬ／ウェル）中、５μｇ／ｍＬで用いてコーティングし、２〜８℃で一晩インキュベートした。プレートを、ＰＢＳ Ｔｗｅｅｎを用いて３回洗浄して、結合していない抗体を除去し、ウェルを、３％ ＢＳＡを用いて１〜２時間ブロッキングした。アッセイの当日に、ラット血漿中の１０２，４００ｐｇ／ｍＬで調製した凍結標準を、ラット血漿中で１：２段階希釈して、較正曲線を作製した。過剰の３％ ＢＳＡブロックを洗浄して除去し、１：３の最小の必要な希釈を用いて、２連でサンプルをウェルに添加した（１５０μＬ／ウェルの総容量）。定量化の上限（ＵＬＯＱ）より高いと予測されるサンプルを、Ｉｍｍｕｎｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ＳＤ１バッファーでアッセイ範囲に希釈した。アッセイ許容性対照として、各プレートで低、中、高および希釈対照について実行した。１〜２時間インキュベートした後、プレートを洗浄し、セイヨウワサビペルオキシダーゼ（ＨＲＰ）がコンジュゲートしている自家モノクローナル抗体を、さらに１〜２時間添加する。過剰のＨＲＰを洗浄して除去し、発色基質、ＴＭＢを添加する。高標準が０．８〜１．０ ＯＤ６５０に達する時点で、０．３Ｍ Ｈ２ＳＯ４を用いて反応を停止する。データは、５−パラメータ曲線フィッティングを用いるＳｏｆｔｍａｘ（登録商標）Ｐｒｏを用いて解析する。
単回用量の際の化合物１４の薬物動態学および薬力学を、２１日間にわたって調査した。投薬は、０．５、１．５および３．０ｍｇ／ｋｇでとした。図９Ａに示されるように、投与量が増大するにつれて、体重の用量依存性低下がある（媒体補正された％）。血漿薬物レベルは、ＥＬＩＳＡアッセイによって決定した。図９Ｂに示されるように、これらの実験条件下で化合物１４のほぼ一次のクリアランスがある。
図９Ｂに表されるデータが、以下の表５で表にされている。表５では、ＤＩＯ Ｓｐｒａｇｕｅ Ｄａｗｌｅｙラット、ｎ＝６／群（示される場合を除く）への注射後、３、７、１４および２１日目での用量に応じた、体重および化合物１４の対応する血漿レベルの変化が提供されている。２１日目での血漿薬物レベルについて、高用量群中の単一の動物のみが、測定可能なレベルの化合物１４を実証した、データは示されていない。最大体重減少は、３日目の時点で観察された。ＢＷ、体重。
表5
Figure 2014521594
薬力学および空胞形成アッセイ：化合物６、７、１４
これまでの実験に並行した実験では、本明細書に記載されたペグ化化合物の投与の薬力学および腎臓組織学（空胞形成）結果を行った。実験は、これまでの実施例に記載された手順をたどった。累積的食物摂取および体重変化は、試験コホートにおいて決定した。示されたような投薬および持続期間を有する図１０Ａ〜１０Ｂを参照のこと。化合物６は、累積的食物摂取および体重変化の無視できる低減しか実証しなかった。化合物７または化合物１４の投与は、累積的食物摂取および体重の低減両方をもたらした。
試験対象は、７日目に屠殺し、腎臓を切り出し、病理組織学的解析に付し、結果は以下の表６に示されている。空胞形成解析は、上記のように実施した。化合物６、７または１４の投与は、組織学的検査によって判断されるように腎臓空胞形成をもたらさなかった。
表6:腎臓空胞形成アッセイ結果
Figure 2014521594
インビトロ機能アッセイ
化合物１４のＬＤＤＨＣ類似体に対する水溶性（ＰＥＧ）部分の大きさの効果を調査した。それぞれ、３０Ｋ、６０Ｋおよび８０ＫのＰＥＧ部分を有することにおいて化合物１４とは異なる、化合物４５、４６および４７のＧＬＰ−１およびカルシトニンアッセイにおけるインビトロ機能を、本明細書に記載された方法によって決定した。これらの研究では、ＧＬＰ−１シクラーゼアッセイデータを、対照ペプチド：エキセンディン−４（ＥＣ５０＝４ｐＭ）、ＧＬＰ−１（ＥＣ５０＝１０ｐＭ）に対して正規化した。カルシトニンシクラーゼアッセイデータは、対照ペプチド：ダバリンチド（ＥＣ５０＝４０ｐＭ）に対して正規化した。これらのアッセイの結果は、以下の表７で表にされている。
表7.化合物14と関連する化合物のインビトロ機能アッセイ
Figure 2014521594
インビトロ結合および機能アッセイ
化合物４、９、４８および１４の結合および機能アッセイを実施して、ＣＧＲＰ結合、アドレノメデュリン（ＡＭ）受容体結合、これらの化合物のＡＭシクラーゼＥＣ５０およびＡＭシクラーゼＩＣ５０を決定した。方法は、本明細書に記載されるか、または当技術分野で公知のとおりとした。
表8
Figure 2014521594
表８に示されるように、ダバリンチド（化合物４）は、ＣＧＲＰ受容体およびアドレノメデュリン受容体の両方に対して高い効力を示す。対照的に、それにもかかわらず、ダバリンチド成分を有する化合物９、４８および１４は、両受容体で有意に強力でない。実際、化合物４は、アドレノメデュリンシクラーゼアッセイにおいてアンタゴニストであるのに対し、化合物９、４８および１４はそうではない。ダバリンチドが強力なアドレノメデュリン受容体アンタゴニスト（ＩＣ５０＝１８ｎＭ）であるのにもかかわらず、化合物４８および１４は、最大１０μＭの濃度でアドレノメデュリン受容体の機能的活性化または拮抗作用を示さなかった。したがって、化合物９、４８および１４は、アミリンおよびアミリノミメティックを認識する細胞受容体に関して、ダバリンチドと比較して驚くべきことに異なる薬理学的プロフィールを示す。したがって、化合物９、４８および１４は、親ペプチドよりも少ないオフターゲット活性を有する。化合物９、４８および１４の改善された薬理学的プロフィールは、親ペプチドダバリンチドと比較して、特に、ヒト対象を用いた場合に、重篤な顔面紅潮、悪心および／または嘔吐の減少などの副作用の減少をもたらすと予測される。例えば、ＣＧＲＰおよびＣＧＲＰアゴニストは、ヒト対象において重篤な顔面紅潮ならびにさらに悪心および嘔吐を誘導すると報告されており、これは、幾分かは、ＣＧＲＰ受容体の活性化によると考えられており、ＣＧＲＰアンタゴニストによって軽減される。化合物９、４８および１４は、これまでの化合物と比較して、例えば、ダバリンチドと比較して、患者のコンプライアンスの増大を有し、および／または必要に応じた投薬の増大を可能にし、改善された商業的成功をもたらすと予測される。
作用の持続期間に対するＰＥＧの大きさの効果
本明細書に記載された化合物内に含まれるＰＥＧの大きさの影響を評価するために、化合物４５、４６、４７、１４ａおよび１４を使用して、体重に対する経時的な化合物の単回用量の効果の比較を実施した。以下の表９を参照のこと。化合物１４ａは、化合物１４の式構造を有し、合成に使用される異なる４０ｋＤａのＰＥＧ試薬を有することにおいて化合物１４とは異なる。化合物４５、４６、４７および１４の合成は、ＪｅｎＫｅｍ製の４０ｋＤａのＰＥＧ試薬を使用したのに対し、化合物１４ａの合成は、ＮＯＦ製の４０ｋＤａのＰＥＧ試薬を使用した。
表9
Figure 2014521594
雄のＳｐｒａｇｕｅ Ｄａｗｌｅｙ ＤＩＯラット（ｎ＝６）に、表９に列挙された化合物の単回用量を投与し、１９日かけて体重をモニタリングした。ベースライン体重は、５０５ｇｍであった。図１１に示されるように、４０ｋＤａのＰＥＧ部分を有する化合物１４および１４ａは、これらの条件下での体重の減少においてほぼ等しく効果的であった。化合物４５（３０ｋＤａ ＰＥＧ）、化合物４６（６０ｋＤａ ＰＥＧ）および化合物４７（８０ｋＤａ ＰＥＧ）は有意に効果が低かった。
体重の変化−化合物４８および１４
実施例１３に記載された条件下で、重量減少に対する化合物４８の用量の効果を決定した。図１２Ａに示されるように、化合物４８の用量が増大する場合に、重量減少についての用量応答がある。図１２Ｂは、３、７、１４および２０日の血漿薬物レベルのヒストグラムを表す。
化合物の調製
化合物。本明細書に記載された化合物は、以下の例示的方法を含めたいくつかの方法によって合成した。
ａ）例えば、化合物６７は、還元的アルキル化反応において、ｍＰＥＧ４０Ｋ−アルデヒドを、化合物４９のＮ末端とともに処理して、特異的にＮ末端がペグ化された化合物４９を作製することによって調製した。
ｂ）別の例では、化合物６８を、化合物５０のＮ末端アミノ基を、ｍＰＥＧ４０Ｋ−ＮＨＳ（ｎ−ヒドロキシスクシンイミドエステル）と反応させることによって調製した。
ｃ）別の実施例では、化合物６９、７１、７３および７５は、以下のスキーム１５に示されるように調製した。
Figure 2014521594
ＤＩＥＡを有するＤＭＦ中で、Ｆｍｏｃ保護されたＬｙｓ１と、２１、２６および３１位に突然変異リシンを有する化合物４９の類似体を、ｍＰＥＧ４０Ｋ−ＮＨＳとともに処理した。得られたペグ化ペプチドを、ピペリジンによって脱保護すると、ペグ化遊離ペプチドが得られた。
ｄ）別の例では、リシン側鎖上での選択的ペグ化によって化合物７４、７０および７２を調製した。ＤＩＥＡを有するＤＭＦ中で、２１、２４〜２９および３１位に突然変異リシンを有する化合物５０の類似体を、ｍＰＥＧ４０Ｋ−ＮＨＳとともに処理した。粗生成物を精製し、領域特異性について解析した。
方法。本明細書に記載された化合物を使用して受容体結合活性アッセイを実施した。受容体結合活性は、例えば、当技術分野で公知のように、４−パラメータロジスティック方程式を使用する反復曲線フィッティングプログラム（ＰＲＩＳＭ（登録商標）、ＧｒａｐｈＰＡＤ Ｓｏｆｔｗａｒｅ、Ｌａ Ｊｏｌｌａ、ＣＡ）を使用して生データから算出されたＩＣ５０値として表１０に表され得る。
アミリン受容体結合アッセイについては、ＲＮＡ膜を、およそ２０ｐＭ（終濃度）の１２５Ｉ−ラットアミリン（Ｂｏｌｔｏｎ−Ｈｕｎｔｅｒ ｌａｂｅｌｅｄ、ＰｅｒｋｉｎＥｌｍｅｒ、Ｗａｌｔｈａｍ、ＭＡ）および漸増濃度の試験化合物とともに、９６ウェルポリスチレンプレートにおいて、周囲温度で１時間インキュベートした。ウェル内容物の結合している画分を、９６ウェルガラスファイバープレート［０．５％ ＰＥＩ（ポリエチレンイミン）中で少なくとも３０分間予めブロッキングされた］上に集め、Ｐｅｒｋｉｎ Ｅｌｍｅｒプレートハーベスターを使用して１×ＰＢＳを用いて洗浄した。当技術分野で周知のように、乾燥ガラスファイバープレートをシンチラントと組み合わせ、マルチウェルＰｅｒｋｉｎ Ｅｌｍｅｒシンチレーションカウンターでカウントした。
結果。以下の表１０に示されるように、ペグ化化合物は、一般に、アミリン結合アッセイにおいて、対応する非ペグ化ポリペプチド成分（化合物４９）よりも強力ではない場合がある。化合物５０を提供するための親化合物４９のＮ末端リシンの除去および得られた化合物のペグ化は、すべての結合活性を低下させると思われる。さらに、２１、２４〜２９および３１位のいずれかでの誘導体化は、受容体結合にとって有害であると思われる。
表10.受容体結合アッセイ
Figure 2014521594
食物摂取に対するペグ化の効果：化合物６９、７３、７２、７０、７４
痩せたラットに、試験化合物（１２５ｎｍｏｌ／ｋｇ）または媒体の、週に１回の皮下（ＳＣ）注射を施した。図１３Ａ〜１３Ｂは、複数日食物摂取アッセイの結果を提供する。対照として媒体を使用して、化合物６９、７３、７２、７０および７４について、２４時間食物摂取に対する効果を調べた。図１３Ａ〜Ｂの結果は、試験された化合物の各々は、３日間の体重および食物摂取の低減において効果的であったことを実証する。いくつかの化合物の場合には、減量は、１週間後でさえも依然として明白であった。
食物摂取に対するペグ化の効果：化合物７４、７１
化合物７４の週に２回の用量または週に１回の用量のＳＣ注射を用いて判断されるような減量に対する効果を調べた。ＤＩＯ（「食餌誘導性肥満」）ラットにおいて１２５ｎｍｏｌ／ｋｇで週に２回投薬された場合には、化合物７４は、１２．５ｎｍｏｌ／ｋｇ／ｄの化合物４９の連続注入と類似の有効性を有する（図１４Ａ）。１２５ｎｍｏｌ／ｋｇで週に１回投薬された化合物７１は、ＤＩＯラットに４週間与えられた場合には、注入された化合物４９と同程度には効果的でなかったが、体重の一貫した低下を示した（図１４Ｂ）。図１５Ａ〜１５Ｂに示されるように、化合物７１はまた、痩せたラットでは、体重および食物摂取を用量依存的に低減した。
食物摂取に対するペグ化の効果：化合物６７、７１、７５
ｙ−分岐ＰＥＧ（化合物７５）またはＮ末端ＰＥＧ（化合物６７）のいずれかを有する化合物の単回用量の、ＳＣ注射を用いて判断されるような２４時間食物摂取に対する効果を調べた。図１６Ａに示されるように、Ｎ末端ペグ化化合物、化合物６７の３回用量は、ＤＩＯラットにおける体重の低減において媒体と同程度には効果的でなかった。ｙ−分岐ペグ化化合物、化合物７５は、図１６Ｂに示されるように、痩せたラットにおける体重の低減において、直鎖ペグ化版、化合物７１と同程度には効果的でなかった。
食物摂取に対するペグ化の効果：化合物７４、７６、７７、７８、７９
ＳＣ注射（１２５ｎｍｏｌ／ｋｇ）を用いて判断されるような２４時間食物摂取に対する効果を、化合物７４、７６、７７および７８について調べた。図１７Ａ〜１７Ｂに示されるように、試験されたペグ化化合物７６、７７および７８の各々は、痩せたラットにおける体重および食物摂取低減において少なくとも化合物７４と同程度に効果的であった。ｙ−分岐ペグ化化合物、化合物７９は、図１８Ａ〜１８Ｂに示されるように、痩せたラットにおける体重および食物摂取低減において、直鎖ペグ化版、化合物７７と同程度には効果的でなかった。化合物７７はまた、図１８Ａ〜１８Ｂに実証されるように、用量依存的有効性を示した。
食物摂取に対するペグ化位置の効果：化合物７７、８０〜８４
それぞれ、２６、２４、２５、２７、２８および２９位に４０ｋＤａのＰＥＧを有する化合物７７および８０〜８４（１２５ｎｍｏｌ／ｋｇ）について、累積的食物摂取および体重低減に対する効果を調査した。試験動物（痩せたラット）に、１２５ｎｍｏｌ／ｋｇでＳＣ注射し、媒体に対して体重を補正し（図１９Ａ）、累積的食物摂取（図１９Ｂ）を７日間決定した。図１９Ａ〜１９Ｂに示されるように、試験された一連のもののほとんどの化合物が、体重減少を提供し、これは、７日後に依然として明白であった。
要約すれば、実施例１６〜２１に示された食物摂取データは、試験された化合物のポリペプチド要素のペグ化の作用の持続期間に対する有効性および効果に関する価値ある観察結果を提供する。具体的には、ポリペプチド成分の４０ＫＤ ＰＥＧ誘導体は、非ペグ化ペプチドと比較して長期の、作用の経時的推移を示す。２１、２６または３１位のＰＥＧの結合は、作用の持続期間および食物摂取応答の規模の両方を増大した。また、直鎖ＰＥＧ化合物は、食物摂取アッセイにおいて、分岐ＰＥＧ化合物と比較してより大きな有効性を実証する。
ＶＩＩＩ．実施形態
実施形態１。式Ｉ
Ｐ１−Ｌ１−ＰＳ−Ｌ２−Ｐ２（Ｉ）
の構造を有する長持続期間デュアルホルモンコンジュゲート（ＬＤＤＨＣ）化合物であって、
式中、Ｐ１は、第１の生物活性を有するペプチドホルモンであり、Ｐ２は、第２の生物活性を有するペプチドホルモンであり、Ｌ１およびＬ２は、独立に、結合またはリンカーであり、ＰＳは、３０〜８０ｋＤａの範囲の分子量を有する水溶性ポリマースペーサーであり、ここで、化合物は、生物学的アッセイにおいて、第１の生物活性を示し、化合物は、生物学的アッセイにおいて、第２の生物活性を示す、化合物。
実施形態２。Ｐ１が、エキセンディン、エキセンディン類似体またはその誘導体である、実施形態１に記載の化合物。
実施形態３。Ｐ２が、アミリン、プラムリンチド、ダバリンチドまたはその類似体もしくは誘導体である、実施形態１から２のいずれかに記載の化合物。
実施形態４。エキセンディン、エキセンディン類似体またはその誘導体が、エキセンディン−４、エキセンディン類似体−４またはその誘導体である、実施形態１から３のいずれか一つに記載の化合物。
実施形態５。Ｐ１が、１〜３９個の残基を含む、実施形態１から４のいずれか一つに記載の化合物。
実施形態６。Ｐ１が、１〜２８個の残基を含む、実施形態５に記載の化合物。
実施形態７。Ｐ２が、式（ＩＩ）：
X'-Xaa1-Cys2-Asn3-Thr4-Ala5-Thr6-Cys7-Ala8-Thr9-Gln10-Arg11-Leu12-Ala13-Asn14-Phe15-Leu16-Val17-His18-Ser19-Ser20-Xaa21-Asn22-Phe23-Xaa24-Xaa25-Xaa26-Xaa27-Xaa28-Xaa29-Thr30-Xaa31-Val32-Gly33-Ser34-Asn35-Thr36-Tyr37-X (II)
の残基１〜３７のアミノ酸配列（配列番号３１）を含み、
ここで、式（ＩＩ）に示されるアミノ酸の最大５５％が、欠失しているか、または異なるアミノ酸で置換されていてもよく、式中、Ｘ’が、水素、Ｎ末端キャップ基、ＰＳとの結合またはＰＳとのリンカーであり、Ｘａａ１が、Ｌｙｓまたは結合であり、Ｘａａ２１が、Ｌｙｓ、ＣｙｓまたはＡｓｎであり、Ｘａａ２４が、Ｌｙｓ、ＣｙｓまたはＧｌｙであり、Ｘａａ２５が、Ｌｙｓ、ＣｙｓまたはＰｒｏであり、Ｘａａ２６が、Ｌｙｓ、ＣｙｓまたはＩｌｅであり、Ｘａａ２７が、Ｌｙｓ、ＣｙｓまたはＬｅｕであり、Ｘａａ２８が、Ｌｙｓ、ＣｙｓまたはＰｒｏであり、Ｘａａ２９が、Ｌｙｓ、ＣｙｓまたはＰｒｏであり、Ｘａａ３１が、Ｌｙｓ、ＣｙｓまたはＡｓｎであり、Ｘが、適宜であり、存在する場合には、置換もしくは非置換アミノ、置換もしくは非置換アルキルアミノ、置換もしくは非置換ジアルキルアミノ、置換もしくは非置換シクロアルキルアミノ、置換もしくは非置換アリールアミノ、置換もしくは非置換アラルキルアミノ、置換もしくは非置換アルキルオキシ、置換もしくは非置換アリールオキシ、置換もしくは非置換アラルキルオキシ、ヒドロキシル、ＰＳとの結合またはＰＳとのリンカーであり、ここで、ＰＳが、適宜、リンカーを介して、連結アミノ酸残基、Ｘ’またはＸの側鎖と共有結合によって連結している、実施形態１から６のいずれか一つに記載の化合物。
実施形態８。連結アミノ酸残基が、システインまたはリシンである、実施形態７に記載の化合物。
実施形態９。ＰＳが、式（ＩＩ）の構造を含む化合物の１１、２４〜２９または３１位のアミノ酸の側鎖と結合している、実施形態７から８のいずれか一つに記載の化合物。
実施形態１０。ＰＳが、３０〜８０ｋＤａの質量を有する、実施形態１から９のいずれか一つに記載の化合物。
実施形態１１。ＰＳが、３５〜６０ｋＤａの質量を有する、実施形態１０に記載の化合物。
実施形態１２。ＰＳが、約４０ｋＤａの質量を有する、実施形態１０に記載の化合物。
実施形態１３。ＰＳが、ポリエチレングリコールまたはその誘導体である、実施形態１から１２のいずれか一つに記載の化合物。
実施形態１４。ポリエチレングリコールが、直鎖、分岐またはコーム型である、実施形態１３に記載の化合物。
実施形態１５。ポリエチレングリコールが、３０〜８０ｋＤａの質量を有する、実施形態１４に記載の化合物。
実施形態１６。ポリエチレングリコールが、３５〜６０ｋＤａの質量を有する、実施形態１５に記載の化合物。
実施形態１７。ポリエチレングリコールが、約４０ｋＤａの質量を有する、実施形態１６に記載の化合物。
実施形態１８。実施形態１から１７のいずれか一つに記載の化合物を、医薬上許容される賦形剤と組み合わせて含む医薬組成物。
実施形態１９。対象において疾患または障害を治療するための方法であって、実施形態１から１８のいずれか一つに記載のポリペプチドコンジュゲートを、疾患または障害を治療するのに有効な量でそれを必要とする対象に投与することを含む、方法。
実施形態２０。疾患または障害が、糖尿病、１型糖尿病、２型糖尿病、肥満症、高血圧症、アテローム性動脈硬化症、脂質異常症、鬱血性心不全、卒中、高コレステロール血症、心血管疾患、心筋虚血、心筋再潅流、摂食障害、妊娠糖尿病、糖尿病性神経障害、肺高血圧症または不十分な膵臓β細胞量である、実施形態１９に記載の方法。
実施形態２１。疾患または障害が、糖尿病、１型糖尿病、２型糖尿病または妊娠糖尿病である、実施形態２０に記載の方法。
実施形態２２。疾患または障害が、肥満症である、実施形態２０に記載の方法。
実施形態２３。疾患または障害が、高血圧症、アテローム性動脈硬化症、鬱血性心不全、卒中、心血管疾患、心筋虚血、心筋再潅流または肺高血圧症である、実施形態２０に記載の方法。
実施形態２４。疾患または障害が、脂質異常症または高コレステロール血症である、実施形態２０に記載の方法。
実施形態２５。式Ｉ
Ｐ１−Ｌ１−ＰＳ−Ｌ２−Ｐ２（Ｉ）
の構造を有する長持続期間デュアルホルモンコンジュゲート（ＬＤＤＨＣ）化合物であって、
式中、Ｐ１は、第１の生物活性を有し、エキセンディン、エキセンディン類似体またはその誘導体であり、Ｐ２は、第２の生物活性を有し、アミリン、アミリン類似体またはその誘導体であり、Ｌ１およびＬ２は、独立に、結合またはリンカーであり、ＰＳは、３０〜８０ｋＤａの範囲の分子量を有する水溶性ポリマースペーサーであり、ここで、化合物は、生物学的アッセイにおいて、第１の生物活性を示し、化合物は、生物学的アッセイにおいて、第２の生物活性を示す、化合物。
実施形態２６。エキセンディン、エキセンディン類似体またはその誘導体が、エキセンディン−４、エキセンディン−４類似体またはその誘導体である、実施形態２５に記載の化合物。
実施形態２７。Ｐ２が、式（ＩＩ）：
X'-Xaa1-Cys2-Asn3-Thr4-Ala5-Thr6-Cys7-Ala8-Thr9-Gln10-Arg11-Leu12-Ala13-Asn14-Phe15-Leu16-Val17-His18-Ser19-Ser20-Xaa21-Asn22-Phe23-Xaa24-Xaa25-Xaa26-Xaa27-Xaa28-Xaa29-Thr30-Xaa31-Val32-Gly33-Ser34-Asn35-Thr36-Tyr37-X (II)
の残基１〜３７のアミノ酸配列（配列番号３１）を含み、
ここで、式（ＩＩ）に示されるアミノ酸の最大５５％が、欠失しているか、または異なるアミノ酸で置換されていてもよく、式中、Ｘ’が、水素、Ｎ末端キャップ基、ＰＳとの結合またはＰＳとのリンカーであり、Ｘａａ１が、Ｌｙｓまたは結合であり、Ｘａａ２１が、Ｌｙｓ、ＣｙｓまたはＡｓｎであり、Ｘａａ２４が、Ｌｙｓ、ＣｙｓまたはＧｌｙであり、Ｘａａ２５が、Ｌｙｓ、ＣｙｓまたはＰｒｏであり、Ｘａａ２６が、Ｌｙｓ、ＣｙｓまたはＩｌｅであり、Ｘａａ２７が、Ｌｙｓ、ＣｙｓまたはＬｅｕであり、Ｘａａ２８が、Ｌｙｓ、ＣｙｓまたはＰｒｏであり、Ｘａａ２９が、Ｌｙｓ、ＣｙｓまたはＰｒｏであり、Ｘａａ３１が、Ｌｙｓ、ＣｙｓまたはＡｓｎであり、Ｘが、適宜であり、存在する場合には、置換または非置換アミノ、置換または非置換アルキルアミノ、置換または非置換ジアルキルアミノ、置換または非置換シクロアルキルアミノ、置換または非置換アリールアミノ、置換または非置換アラルキルアミノ、置換または非置換アルキルオキシ、置換または非置換アリールオキシ、置換または非置換アラルキルオキシ、ヒドロキシル、ＰＳとの結合またはＰＳとのリンカーであり、ここで、ＰＳが、適宜、リンカーを介して、連結アミノ酸残基、Ｘ’またはＸの側鎖と共有結合によって連結している、実施形態２５から２６のいずれか一つに記載の化合物。
実施形態２８。ＰＳが、３０〜８０ｋＤａの質量を有する、実施形態２５から２７のいずれか一つに記載の化合物。
実施形態２９。ＰＳが、３５〜６０ｋＤａの質量を有する、実施形態２５から２８のいずれか一つに記載の化合物。
実施形態３０。ＰＳが、約４０ｋＤａの質量を有する、実施形態２５から２９のいずれか一つに記載の化合物。
実施形態３１。実施形態２５から３０のいずれか一つに記載の化合物を、医薬上許容される賦形剤と組み合わせて含む医薬組成物。
実施形態３２。対象において疾患または障害を治療するための方法であって、実施形態２５から３１のいずれか一つに記載の化合物を、疾患または障害を治療するのに有効な量でそれを必要とする対象に投与することを含む、方法。
実施形態３３。疾患または障害が、糖尿病、１型糖尿病、２型糖尿病、肥満症、高血圧症、アテローム性動脈硬化症、脂質異常症、鬱血性心不全、卒中、高コレステロール血症、心血管疾患、心筋虚血、心筋再潅流、摂食障害、妊娠糖尿病、糖尿病性神経障害、肺高血圧症または不十分な膵臓β細胞量である、実施形態３２に記載の方法。
実施形態３４。疾患または障害が、糖尿病、１型糖尿病、２型糖尿病または妊娠糖尿病である、実施形態３３に記載の方法。
実施形態３５。疾患または障害が、肥満症である、実施形態３３に記載の方法。
実施形態３６。疾患または障害が、高血圧症、アテローム性動脈硬化症、鬱血性心不全、卒中、心血管疾患、心筋虚血、心筋再潅流または肺高血圧症である、実施形態３３に記載の方法。
実施形態３７。疾患または障害が、脂質異常症または高コレステロール血症である、実施形態３３に記載の方法。
実施形態３８。疾患または障害が、糖尿病、１型糖尿病、２型糖尿病、高血圧症、アテローム性動脈硬化症、脂質異常症、鬱血性心不全、卒中、高コレステロール血症、心血管疾患、心筋虚血、心筋再潅流、妊娠糖尿病、糖尿病性神経障害、肺高血圧症または不十分な膵臓β細胞量であり、それを必要とする対象が、過体重、肥満、極度肥満であるか、または体重低減を必要としている、上記の実施形態のいずれか一つに記載の方法または使用。
実施形態３９。疾患または障害が、糖尿病、２型糖尿病、糖尿病性神経障害または不十分な膵臓β細胞量であり、それを必要とする対象が、過体重、肥満、極度肥満であるか、または体重低減を必要としている、前記実施形態に記載の方法または使用。
実施形態４０。Ｐ１またはエキセンディン類似体が、［Ｌｅｕ１４］エキセンディン−４または［Ｌｅｕ１４，Ｌｙｓ４０］エキセンディン−４である、上記の実施形態のいずれか一つに記載の化合物、組成物または方法。
実施形態４１。Ｐ２またはアミリン類似体が、ダバリチドまたは［ｄｅｓ−Ｌｙｓ１］−ダバリンチドである、上記の実施形態のいずれか一つに記載の化合物、組成物または方法。
実施形態４２。ＰＳが、ポリエチレングリコールまたはその誘導体であり、ポリエチレングリコールまたはその誘導体が直鎖である、上記の実施形態のいずれか一つに記載の化合物、組成物または方法。
実施形態４３。化合物またはポリペプチドコンジュゲートが、構造
Figure 2014521594
 ［式中、化合物３が、［Ｌｅｕ１４］エキセンディン−４（配列番号７）であり、化合物４が、ダバリンチド（配列番号３４）であり、ｎが、約９００である］
を有する化合物１４である、上記の実施形態のいずれか一つに記載の化合物、組成物または方法。
実施形態４４。化合物が、１μｇ〜１０００μｇの１日用量で、または７μｇ〜７０００μｇの１週間用量で投与される、実施形態１９から２４または３２から４３のいずれか一つに記載の方法。
実施形態４５。化合物が、１０μｇ〜５００μｇの１日用量で、または７０μｇ〜３５００μｇの１週間用量で投与される、前記実施形態に記載の方法。
実施形態４６。化合物が、５０μｇ〜５００μｇの１日用量で、または３５０μｇ〜３５００μｇの１週間用量で投与される、前記実施形態に記載の方法。
実施形態４８。化合物が、１００μｇ〜４００μｇの１日用量で、または１００μｇ〜３５０μｇの１週間用量で投与される、前記実施形態に記載の方法。
ありとあらゆる組成物、製剤、投与様式、投与レジメン、使用方法、治療もしくは予防方法、併用療法、作製方法、使用方法または任意のその他の組成物、方法もしくは使用または本出願に記載および開示されるその他の実施形態について、最も好ましい化合物またはポリペプチドコンジュゲートは、化合物１４であるということは、明確に企図され、提示される。

Claims (47)

  1. 式Ｉ
    Ｐ１−Ｌ１−ＰＳ−Ｌ２−Ｐ２（Ｉ）
    の構造を有する長持続期間デュアルホルモンコンジュゲート（ＬＤＤＨＣ）化合物であって、
    式中、
    Ｐ１は、第１の生物活性を有するペプチドホルモンであり、
    Ｐ２は、第２の生物活性を有するペプチドホルモンであり、
    Ｌ１およびＬ２は、独立に、結合またはリンカーであり、
    ＰＳは、３０〜８０ｋＤａの範囲の分子量を有する水溶性ポリマースペーサーであり、
    ここで、
    前記化合物は、生物学的アッセイにおいて、前記第１の生物活性を示し、
    前記化合物は、生物学的アッセイにおいて、前記第２の生物活性を示す、化合物。
  2. 前記Ｐ１が、エキセンディン、エキセンディン類似体またはその誘導体である、請求項１に記載の化合物。
  3. 前記Ｐ２が、アミリン、プラムリンチド、ダバリンチドまたはその類似体もしくは誘導体である、請求項１から２のいずれかに記載の化合物。
  4. 前記エキセンディン、エキセンディン類似体またはその誘導体が、エキセンディン−４、エキセンディン類似体−４またはその誘導体である、請求項１から３のいずれか一項に記載の化合物。
  5. 前記Ｐ１が、１〜３９個の残基を含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の化合物。
  6. 前記Ｐ１が、１〜２８個の残基を含む、請求項５に記載の化合物。
  7. Ｐ２が、式（ＩＩ）の残基１〜３７のアミノ酸配列（配列番号３１）：
    X'-Xaa1-Cys2-Asn3-Thr4-Ala5-Thr6-Cys7-Ala8-Thr9-Gln10-Arg11-Leu12-Ala13-Asn14-Phe15-Leu16-Val17-His18-Ser19-Ser20-Xaa21-Asn22-Phe23-Xaa24-Xaa25-Xaa26-Xaa27-Xaa28-Xaa29-Thr30-Xaa31-Val32-Gly33-Ser34-Asn35-Thr36-Tyr37-X (II)
    を含み、
    ここで、式（ＩＩ）に示されるアミノ酸の最大５５％が欠失し、または異なるアミノ酸で置換されていてもよく、
    Ｘ’が、水素、Ｎ末端キャップ基、ＰＳとの結合またはＰＳとのリンカーであり、
    Ｘａａ１が、Ｌｙｓまたは結合であり、
    Ｘａａ２１が、Ｌｙｓ、ＣｙｓまたはＡｓｎであり、
    Ｘａａ２４が、Ｌｙｓ、ＣｙｓまたはＧｌｙであり、
    Ｘａａ２５が、Ｌｙｓ、ＣｙｓまたはＰｒｏであり、
    Ｘａａ２６が、Ｌｙｓ、ＣｙｓまたはＩｌｅであり、
    Ｘａａ２７が、Ｌｙｓ、ＣｙｓまたはＬｅｕであり、
    Ｘａａ２８が、Ｌｙｓ、ＣｙｓまたはＰｒｏであり、
    Ｘａａ２９が、Ｌｙｓ、ＣｙｓまたはＰｒｏであり、
    Ｘａａ３１が、Ｌｙｓ、ＣｙｓまたはＡｓｎであり、
    Ｘが、適宜であり、存在する場合には、置換もしくは非置換アミノ、置換もしくは非置換アルキルアミノ、置換もしくは非置換ジアルキルアミノ、置換もしくは非置換シクロアルキルアミノ、置換もしくは非置換アリールアミノ、置換もしくは非置換アラルキルアミノ、置換もしくは非置換アルキルオキシ、置換もしくは非置換アリールオキシ、置換もしくは非置換アラルキルオキシ、ヒドロキシル、ＰＳとの結合またはＰＳとのリンカーであり、
    前記ＰＳが、連結アミノ酸残基、Ｘ’またはＸの側鎖と、適宜、リンカーを介して、共有結合によって連結される、請求項１から６のいずれか一項に記載の化合物。
  8. 前記連結アミノ酸残基が、システインまたはリシンである、請求項７に記載の化合物。
  9. 前記ＰＳが、式（ＩＩ）の構造を含む化合物の１１、２４〜２９または３１位のアミノ酸の側鎖と結合している、請求項７から８のいずれか一項に記載の化合物。
  10. 前記ＰＳが、３０〜８０ｋＤａの質量を有する、請求項１から９のいずれか一項に記載の化合物。
  11. 前記ＰＳが、３５〜６０ｋＤａの質量を有する、請求項１０に記載の化合物。
  12. 前記ＰＳが、約４０ｋＤａの質量を有する、請求項１０に記載の化合物。
  13. 前記ＰＳが、ポリエチレングリコールまたはその誘導体である、請求項１から１２のいずれか一項に記載の化合物。
  14. 前記ポリエチレングリコールが、直鎖、分岐またはコーム(comb)型である、請求項１３に記載の化合物。
  15. 前記ポリエチレングリコールが、３０〜８０ｋＤａの質量を有する、請求項１４に記載の化合物。
  16. 前記ポリエチレングリコールが、３５〜６０ｋＤａの質量を有する、請求項１５に記載の化合物。
  17. 前記ポリエチレングリコールが、約４０ｋＤａの質量を有する、請求項１６に記載の化合物。
  18. 請求項１から１７のいずれか一項に記載の化合物を、医薬上許容される賦形剤と組み合わせて含む医薬組成物。
  19. 対象において疾患または障害を治療するための方法であって、請求項１から１８のいずれか一項に記載のポリペプチドコンジュゲートを、前記疾患または障害を治療するのに有効な量でそれを必要とする対象に投与することを含む、方法。
  20. 前記疾患または障害が、糖尿病、１型糖尿病、２型糖尿病、肥満症、高血圧症、アテローム性動脈硬化症、脂質異常症、鬱血性心不全、卒中、高コレステロール血症、心血管疾患、心筋虚血、心筋再潅流、摂食障害、妊娠糖尿病、糖尿病性神経障害、肺高血圧症または不十分な膵臓β細胞量である、請求項１９に記載の方法。
  21. 前記疾患または障害が、糖尿病、１型糖尿病、２型糖尿病または妊娠糖尿病である、請求項２０に記載の方法。
  22. 前記疾患または障害が、肥満症である、請求項２０に記載の方法。
  23. 前記疾患または障害が、高血圧症、アテローム性動脈硬化症、鬱血性心不全、卒中、心血管疾患、心筋虚血、心筋再潅流または肺高血圧症である、請求項２０に記載の方法。
  24. 前記疾患または障害が、脂質異常症または高コレステロール血症である、請求項２０に記載の方法。
  25. 式Ｉ
    Ｐ１−Ｌ１−ＰＳ−Ｌ２−Ｐ２（Ｉ）
    の構造を有する長持続期間デュアルホルモンコンジュゲート（ＬＤＤＨＣ）化合物であって、
    式中、
    Ｐ１は、第１の生物活性を有し、エキセンディン、エキセンディン類似体またはその誘導体であり、
    Ｐ２は、第２の生物活性を有し、アミリン、アミリン類似体またはその誘導体であり、
    Ｌ１およびＬ２は、独立に、結合またはリンカーであり、
    ＰＳは、３０〜８０ｋＤａの範囲の分子量を有する水溶性ポリマースペーサーであり、
    ここで、
    前記化合物は、生物学的アッセイにおいて、前記第１の生物活性を示し、
    前記化合物は、生物学的アッセイにおいて、前記第２の生物活性を示す、化合物。
  26. 前記エキセンディン、エキセンディン類似体またはその誘導体が、エキセンディン−４、エキセンディン−４類似体またはその誘導体である、請求項２５に記載の化合物。
  27. Ｐ２が、式（ＩＩ）：
    X'-Xaa1-Cys2-Asn3-Thr4-Ala5-Thr6-Cys7-Ala8-Thr9-Gln10-Arg11-Leu12-Ala13-Asn14-Phe15-Leu16-Val17-His18-Ser19-Ser20-Xaa21-Asn22-Phe23-Xaa24-Xaa25-Xaa26-Xaa27-Xaa28-Xaa29-Thr30-Xaa31-Val32-Gly33-Ser34-Asn35-Thr36-Tyr37-X (II)
    の残基１〜３７のアミノ酸配列（配列番号３１）を含み、
    ここで、式（ＩＩ）に示されるアミノ酸の最大５５％が、欠失しているか、または異なるアミノ酸で置換されていてもよく、
    式中、
    Ｘ’が、水素、Ｎ末端キャップ基、ＰＳとの結合またはＰＳとのリンカーであり、
    Ｘａａ１が、Ｌｙｓまたは結合であり、
    Ｘａａ２１が、Ｌｙｓ、ＣｙｓまたはＡｓｎであり、
    Ｘａａ２４が、Ｌｙｓ、ＣｙｓまたはＧｌｙであり、
    Ｘａａ２５が、Ｌｙｓ、ＣｙｓまたはＰｒｏであり、
    Ｘａａ２６が、Ｌｙｓ、ＣｙｓまたはＩｌｅであり、
    Ｘａａ２７が、Ｌｙｓ、ＣｙｓまたはＬｅｕであり、
    Ｘａａ２８が、Ｌｙｓ、ＣｙｓまたはＰｒｏであり、
    Ｘａａ２９が、Ｌｙｓ、ＣｙｓまたはＰｒｏであり、
    Ｘａａ３１が、Ｌｙｓ、ＣｙｓまたはＡｓｎであり、
    Ｘが、適宜であり、存在する場合には、置換もしくは非置換アミノ、置換もしくは非置換アルキルアミノ、置換もしくは非置換ジアルキルアミノ、置換もしくは非置換シクロアルキルアミノ、置換もしくは非置換アリールアミノ、置換もしくは非置換アラルキルアミノ、置換もしくは非置換アルキルオキシ、置換もしくは非置換アリールオキシ、置換もしくは非置換アラルキルオキシ、ヒドロキシル、ＰＳとの結合またはＰＳとのリンカーであり、
    ここで、
    前記ＰＳが、適宜、リンカーを介して、連結アミノ酸残基、Ｘ’またはＸの側鎖と共有結合によって連結している、請求項２５から２６のいずれか一項に記載の化合物。
  28. 前記ＰＳが、３０〜８０ｋＤａの質量を有する、請求項２５から２７のいずれか一項に記載の化合物。
  29. 前記ＰＳが、３５〜６０ｋＤａの質量を有する、請求項２５から２８のいずれか一項に記載の化合物。
  30. 前記ＰＳが、約４０ｋＤａの質量を有する、請求項２５から２９のいずれか一項に記載の化合物。
  31. 請求項２５から３０のいずれか一項に記載の化合物を、医薬上許容される賦形剤と組み合わせて含む医薬組成物。
  32. 対象において疾患または障害を治療するための方法であって、請求項２５から３１のいずれか一項に記載の化合物を、前記疾患または障害を治療するのに有効な量でそれを必要とする対象に投与することを含む、方法。
  33. 前記疾患または障害が、糖尿病、１型糖尿病、２型糖尿病、肥満症、高血圧症、アテローム性動脈硬化症、脂質異常症、鬱血性心不全、卒中、高コレステロール血症、心血管疾患、心筋虚血、心筋再潅流、摂食障害、妊娠糖尿病、糖尿病性神経障害、肺高血圧症または不十分な膵臓β細胞量である、請求項３２に記載の方法。
  34. 前記疾患または障害が、糖尿病、１型糖尿病、２型糖尿病または妊娠糖尿病である、請求項３３に記載の方法。
  35. 前記疾患または障害が、肥満症である、請求項３３に記載の方法。
  36. 前記疾患または障害が、高血圧症、アテローム性動脈硬化症、鬱血性心不全、卒中、心血管疾患、心筋虚血、心筋再潅流または肺高血圧症である、請求項３３に記載の方法。
  37. 前記疾患または障害が、脂質異常症または高コレステロール血症である、請求項３３に記載の方法。
  38. 前記疾患または障害が、糖尿病、１型糖尿病、２型糖尿病、高血圧症、アテローム性動脈硬化症、脂質異常症、鬱血性心不全、卒中、高コレステロール血症、心血管疾患、心筋虚血、心筋再潅流、妊娠糖尿病、糖尿病性神経障害、肺高血圧症または不十分な膵臓β細胞量であり、それを必要とする対象が、過体重、肥満、極度肥満であるか、または体重低減を必要としている、請求項１９から２４または３２から３７のいずれか一項に記載の方法または使用。
  39. 前記疾患または障害が、糖尿病、２型糖尿病、糖尿病性神経障害または不十分な膵臓β細胞量であり、それを必要とする対象が、過体重、肥満、極度肥満であるか、または体重低減を必要としている、前記請求項に記載の方法または使用。
  40. Ｐ１またはエキセンディン類似体が、［Ｌｅｕ１４］エキセンディン−４または［Ｌｅｕ１４，Ｌｙｓ４０］エキセンディン−４である、上記の請求項のいずれか一項に記載の化合物、組成物または方法。
  41. Ｐ２またはアミリン類似体が、ダバリチドまたは［ｄｅｓ−Ｌｙｓ１］−ダバリンチドである、上記の請求項のいずれか一項に記載の化合物、組成物または方法。
  42. 前記ＰＳが、ポリエチレングリコールまたはその誘導体であり、前記ポリエチレングリコールまたはその誘導体が直鎖である、上記の請求項のいずれか一項に記載の化合物、組成物または方法。
  43. 化合物またはポリペプチドコンジュゲートが、構造
    Figure 2014521594
     ［式中、
    化合物３が、［Ｌｅｕ１４］エキセンディン−４（配列番号７）であり、
    化合物４が、ダバリンチド（配列番号３４）であり、
    ｎが、約９００である］
    を有する化合物１４である、上記の請求項のいずれか一項に記載の化合物、組成物または方法。
  44. 前記化合物が、１μｇ〜１０００μｇの１日用量で、または７μｇ〜７０００μｇの１週間用量で投与される、請求項３８から４３のいずれか一項に記載の方法。
  45. 前記化合物が、１０μｇ〜５００μｇの１日用量で、または７０μｇ〜３５００μｇの１週間用量で投与される、前記請求項に記載の方法。
  46. 前記化合物が、５０μｇ〜５００μｇの１日用量で、または３５０μｇ〜３５００μｇの１週間用量で投与される、前記請求項に記載の方法。
  47. 前記化合物が、１００μｇ〜４００μｇの１日用量で、または１００μｇ〜３５０μｇの１週間用量で投与される、前記請求項に記載の方法。
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