JP2022514835A - インスリン及びグルカゴンを含む薬学組成物 - Google Patents

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Abstract

本発明は、インスリン又はその持続型結合体と、グルカゴン又はその持続型結合体とを含む組成物及び複合製剤に関する。

Description

本発明は、インスリン及びグルカゴンを含む組成物並びにそれを含む複合製剤に関する。
グルカゴンは、薬物治療、疾病、ホルモン、酵素の欠乏などの様々な原因で血糖値が低下すると膵臓で産生されて分泌される。分泌されたグルカゴンは、肝臓に作用してグリコーゲンを分解してグルコースを放出するように働きかけ、結果として血糖レベルを正常レベルまで引き上げる役割を果たす。
また、グルカゴンと同様に膵臓で産生されるホルモンの一種であるインスリンは、膵臓から分泌されるホルモンであり、血糖値が上昇した際に血糖値を適切なレベルに維持する役割を果たし、インスリンの欠乏、不足又は機能低下により様々な疾患が発生する。よって、血中グルコース濃度が高くなる糖尿病をはじめとするインスリン関連疾患の治療においては、インスリンの投与が中核的な治療法であると考えられている。
前記グルカゴン及びインスリンは、血糖に対して互いに反対の作用、すなわち拮抗作用を示すことが広く知られており、異なる病症に対する治療剤として用いられてきた。特に、特許文献１は、グルカゴン受容体をアンタゴニスト性抗原結合タンパク質で遮断することによりグルカゴン作用を阻止し、その一方でインスリンを補充することにより糖尿病を治療する方法を開示している。
すなわち、インスリン及びグルカゴンは体内で互いに反対の役割を果たすので、それらを共に投与する薬物治療法はいまだ示されていない。
一方、様々なインスリン関連疾患の治療剤であるインスリンを患者に投与する場合、体重増加、過剰投与、低血糖などの副作用の恐れがある。
よって、インスリン投与による薬効を維持しつつ、これらの副作用を改善することのできる薬物の開発が求められている。
韓国公開特許第１０－２０１７－００２３０６６号公報 韓国公開特許第１０－２０１４－０１０６４５２号公報 韓国公開特許第１０－２０１７－００２６２８４号公報 韓国公開特許第１０－２０１７－０００３４６６号公報 韓国公開特許第１０－２０１８－０００２５４４号公報 韓国公開特許第１０－２０１６－００８２４８２号公報 国際公開第９７／０３４６３１号 国際公開第９６／０３２４７８号
http://expasy.org/tools/pi_tool.html; Gasteiger et al.，2003 H.Neurath，R.L.Hill，The Proteins，Academic Press，New York，1979
本発明は、インスリンと、グルカゴンとを含む、インスリン関連疾患の予防又は治療用薬学組成物を提供することを目的とする。
また、本発明は、インスリンと、グルカゴンとを含む、低血糖の予防又は治療用薬学組成物を提供することを目的とする。
さらに、本発明は、インスリンと、グルカゴンとを含む、インスリン副作用改善用組成物を提供することを目的とする。
さらに、本発明は、インスリンと、グルカゴンとを含む、インスリン関連疾患患者の低血糖改善用複合製剤を提供することを目的とする。
さらに、本発明は、薬剤の製造における、前記組成物の用途を提供することを目的とする。
さらに、本発明は、前記組成物又は複合製剤を個体に投与するステップを含む、インスリン関連疾患の予防又は治療方法を提供することを目的とする。
さらに、本発明は、前記組成物又は複合製剤を個体に投与するステップを含むインスリン副作用改善方法を提供することを目的とする。
本発明の一態様は、インスリンと、グルカゴンとを含む、インスリン関連疾患の予防又は治療用薬学組成物である。
一具体例による組成物として、前記インスリンは、その生体内半減期を延長させることのできる生体適合性物質が結合された持続型結合体の形態であることを特徴とする。
前述した具体例による組成物として、前記グルカゴンは、その生体内半減期を延長させることのできる生体適合性物質が結合された持続型結合体の形態であることを特徴とする。
前述した具体例のいずれかによる組成物として、前記インスリンは、その生体内半減期を延長させることのできる生体適合性物質が結合された持続型結合体の形態であり、前記グルカゴンは、その生体内半減期を延長させることのできる生体適合性物質が結合された持続型結合体の形態であることを特徴とする。
前述した具体例のいずれかによる組成物として、前記インスリン関連疾患は、インスリン抵抗性疾患、糖尿病、過血糖症及び肥満からなる群から選択されるものであることを特徴とする。
前述した具体例のいずれかによる組成物として、前記組成物は、インスリンの副作用である低血糖を緩和し、体重増加を抑制するものであることを特徴とする。
前述した具体例のいずれかによる組成物として、前記組成物は、インスリン又はその持続型結合体と、グルカゴン又はその持続型結合体を０．１：１～１００：１の重量比で含むことを特徴とする。
前述した具体例のいずれかによる組成物として、前記グルカゴンは、天然グルカゴン、又は天然グルカゴンの少なくとも１つのアミノ酸に置換、付加、欠失、修飾及びそれらの組み合わせからなる群から選択される変異が生じたグルカゴンアナログであることを特徴とする。
前述した具体例のいずれかによる組成物として、前記グルカゴンアナログは、一般式１のアミノ酸配列を含むことを特徴とする。
Ｘ１－Ｘ２－ＱＧＴＦ－Ｘ７－ＳＤ－Ｘ１０－Ｓ－Ｘ１２－Ｘ１３－Ｘ１４－Ｘ１５－Ｘ１６－Ｘ１７－Ｘ１８－Ｘ１９－Ｘ２０－Ｘ２１－Ｆ－Ｘ２３－Ｘ２４－Ｗ－Ｌ－Ｘ２７－Ｘ２８－Ｔ－Ｘ３０（一般式１，配列番号４６）
上記式において、Ｘ１はヒスチジン（Ｈ）、デスアミノ－ヒスチジル（desamino-histidyl）、ジメチル－ヒスチジル（N-dimethyl-histidyl）、β－ヒドロキシイミダゾプロピオニル（beta-hydroxy imidazopropionyl）、４－イミダゾアセチル（4-imidazoacetyl）、β－カルボキシイミダゾプロピオニル（beta-carboxy imidazopropionyl）、トリプトファン（Ｗ）もしくはチロシン（Ｙ）であるか、又は存在せず、Ｘ２はα－メチルグルタミン酸（α-methyl-glutamic acid）、Ａｉｂ（aminoisobutyric acid）、Ｄ－アラニン、グリシン（Ｇ）、Ｓａｒ（N-methylglycine）、セリン（Ｓ）又はＤ－セリンであり、Ｘ７はトレオニン（Ｔ）、バリン（Ｖ）又はシステイン（Ｃ）であり、Ｘ１０はチロシン（Ｙ）又はシステイン（Ｃ）であり、Ｘ１２はリシン（Ｋ）又はシステイン（Ｃ）であり、Ｘ１３はチロシン（Ｙ）又はシステイン（Ｃ）であり、Ｘ１４はロイシン（Ｌ）又はシステイン（Ｃ）であり、Ｘ１５はアスパラギン酸（Ｄ）、グルタミン酸（Ｅ）又はシステイン（Ｃ）であり、Ｘ１６はグルタミン酸（Ｅ）、アスパラギン酸（Ｄ）、セリン（Ｓ）、α－メチルグルタミン酸もしくはシステイン（Ｃ）であるか、又は存在せず、Ｘ１７はアスパラギン酸（Ｄ）、グルタミン（Ｑ）、グルタミン酸（Ｅ）、リシン（Ｋ）、アルギニン（Ｒ）、セリン（Ｓ）、システイン（Ｃ）もしくはバリン（Ｖ）であるか、又は存在せず、Ｘ１８はアラニン（Ａ）、アスパラギン酸（Ｄ）、グルタミン（Ｑ）、グルタミン酸（Ｅ）、アルギニン（Ｒ）、バリン（Ｖ）もしくはシステイン（Ｃ）であるか、又は存在せず、Ｘ１９はアラニン（Ａ）、アルギニン（Ｒ）、セリン（Ｓ）、バリン（Ｖ）もしくはシステイン（Ｃ）であるか、又は存在せず、Ｘ２０はリシン（Ｋ）、ヒスチジン（Ｈ）、グルタミン酸（Ｅ）、グルタミン（Ｑ）、アスパラギン酸（Ｄ）、アルギニン（Ｒ）、α－メチルグルタミン酸もしくはシステイン（Ｃ）であるか、又は存在せず、Ｘ２１はアスパラギン酸（Ｄ）、グルタミン酸（Ｅ）、ロイシン（Ｌ）、バリン（Ｖ）もしくはシステイン（Ｃ）であるか、又は存在せず、Ｘ２３はイソロイシン（Ｉ）、バリン（Ｖ）もしくはアルギニン（Ｒ）であるか、又は存在せず、Ｘ２４はバリン（Ｖ）、アルギニン（Ｒ）、アラニン（Ａ）、システイン（Ｃ）、グルタミン酸（Ｅ）、リシン（Ｋ）、グルタミン（Ｑ）、α－メチルグルタミン酸もしくはロイシン（Ｌ）であるか、又は存在せず、Ｘ２７はイソロイシン（Ｉ）、バリン（Ｖ）、アラニン（Ａ）、リシン（Ｋ）、メチオニン（Ｍ）、グルタミン（Ｑ）もしくはアルギニン（Ｒ）であるか、又は存在せず、Ｘ２８はグルタミン（Ｑ）、リシン（Ｋ）、アスパラギン（Ｎ）もしくはアルギニン（Ｒ）であるか、又は存在せず、Ｘ３０はシステイン（Ｃ）であるか、又は存在しない（ただし、一般式１のアミノ酸配列が配列番号１と同じ場合は除く）。
前述した具体例のいずれかによる組成物として、一般式１において、Ｘ１はヒスチジン（Ｈ）、トリプトファン（Ｗ）もしくはチロシン（Ｙ）であるか、又は存在せず、Ｘ２はセリン（Ｓ）又はＡｉｂ（aminoisobutyric acid）であり、Ｘ７はトレオニン（Ｔ）、バリン（Ｖ）又はシステイン（Ｃ）であり、Ｘ１０はチロシン（Ｙ）又はシステイン（Ｃ）であり、Ｘ１２はリシン（Ｋ）又はシステイン（Ｃ）であり、Ｘ１３はチロシン（Ｙ）又はシステイン（Ｃ）であり、Ｘ１４はロイシン（Ｌ）又はシステイン（Ｃ）であり、Ｘ１５はアスパラギン酸（Ｄ）又はシステイン（Ｃ）であり、Ｘ１６はグルタミン酸（Ｅ）、セリン（Ｓ）又はシステイン（Ｃ）であり、Ｘ１７はアスパラギン酸（Ｄ）、グルタミン酸（Ｅ）、リシン（Ｋ）、アルギニン（Ｒ）、セリン（Ｓ）、システイン（Ｃ）又はバリン（Ｖ）であり、Ｘ１８はアスパラギン酸（Ｄ）、グルタミン酸（Ｅ）、アルギニン（Ｒ）又はシステイン（Ｃ）であり、Ｘ１９はアラニン（Ａ）又はシステイン（Ｃ）であり、Ｘ２０はグルタミン（Ｑ）、アスパラギン酸（Ｄ）、リシン（Ｋ）又はシステイン（Ｃ）であり、Ｘ２１はアスパラギン酸（Ｄ）、グルタミン酸（Ｅ）、ロイシン（Ｌ）、バリン（Ｖ）又はシステイン（Ｃ）であり、Ｘ２３はイソロイシン（Ｉ）、バリン（Ｖ）又はアルギニン（Ｒ）であり、Ｘ２４はバリン（Ｖ）、アルギニン（Ｒ）、アラニン（Ａ）、グルタミン酸（Ｅ）、リシン（Ｋ）、グルタミン（Ｑ）又はロイシン（Ｌ）であり、Ｘ２７はイソロイシン（Ｉ）、バリン（Ｖ）、アラニン（Ａ）、メチオニン（Ｍ）、グルタミン（Ｑ）又はアルギニン（Ｒ）であり、Ｘ２８はグルタミン（Ｑ）、リシン（Ｋ）、アスパラギン（Ｎ）又はアルギニン（Ｒ）であり、Ｘ３０はシステイン（Ｃ）であるか、又は存在しないことを特徴とする。
前述した具体例のいずれかによる組成物として、一般式１において、Ｘ１はヒスチジン（Ｈ）、トリプトファン（Ｗ）又はチロシン（Ｙ）であり、Ｘ２はセリン（Ｓ）又はＡｉｂ（aminoisobutyric acid）であり、Ｘ７はシステイン（Ｃ）、トレオニン（Ｔ）又はバリン（Ｖ）であり、Ｘ１０はチロシン（Ｙ）又はシステイン（Ｃ）であり、Ｘ１２はリシン（Ｋ）又はシステイン（Ｃ）であり、Ｘ１３はチロシン（Ｙ）又はシステイン（Ｃ）であり、Ｘ１４はロイシン（Ｌ）又はシステイン（Ｃ）であり、Ｘ１５はアスパラギン酸（Ｄ）又はシステイン（Ｃ）であり、Ｘ１６はグルタミン酸（Ｅ）、セリン（Ｓ）又はシステイン（Ｃ）であり、Ｘ１７はグルタミン酸（Ｅ）、リシン（Ｋ）、アルギニン（Ｒ）、システイン（Ｃ）又はバリン（Ｖ）であり、Ｘ１８はアルギニン（Ｒ）又はシステイン（Ｃ）であり、Ｘ１９はアラニン（Ａ）又はシステイン（Ｃ）であり、Ｘ２０はグルタミン（Ｑ）又はリシン（Ｋ）であり、Ｘ２１はアスパラギン酸（Ｄ）、グルタミン酸（Ｅ）、バリン（Ｖ）又はシステイン（Ｃ）であり、Ｘ２３はバリン（Ｖ）であり、Ｘ２４はバリン（Ｖ）又はグルタミン（Ｑ）であり、Ｘ２７はメチオニン（Ｍ）であり、Ｘ２８はアスパラギン（Ｎ）又はアルギニン（Ｒ）であり、Ｘ３０はシステイン（Ｃ）であるか、又は存在しないことを特徴とする。
前述した具体例のいずれかによる組成物として、一般式１において、Ｘ１はチロシン（Ｙ）であり、Ｘ２はＡｉｂ（aminoisobutyric acid）であり、Ｘ７はシステイン（Ｃ）、トレオニン（Ｔ）又はバリン（Ｖ）であり、Ｘ１０はチロシン（Ｙ）又はシステイン（Ｃ）であり、Ｘ１２はリシン（Ｋ）であり、Ｘ１３はチロシン（Ｙ）又はシステイン（Ｃ）であり、Ｘ１４はロイシン（Ｌ）又はシステイン（Ｃ）であり、Ｘ１５はアスパラギン酸（Ｄ）又はシステイン（Ｃ）であり、Ｘ１６はグルタミン酸（Ｅ）、セリン（Ｓ）又はシステイン（Ｃ）であり、Ｘ１７はリシン（Ｋ）、アルギニン（Ｒ）、システイン（Ｃ）又はバリン（Ｖ）であり、Ｘ１８はアルギニン（Ｒ）又はシステイン（Ｃ）であり、Ｘ１９はアラニン（Ａ）又はシステイン（Ｃ）であり、Ｘ２０はグルタミン（Ｑ）又はリシン（Ｋ）であり、Ｘ２１はアスパラギン酸（Ｄ）、グルタミン酸（Ｅ）又はシステイン（Ｃ）であり、Ｘ２３はバリン（Ｖ）であり、Ｘ２４はグルタミン（Ｑ）であり、Ｘ２７はメチオニン（Ｍ）であり、Ｘ２８はアスパラギン（Ｎ）又はアルギニン（Ｒ）であり、Ｘ３０はシステイン（Ｃ）であるか、又は存在しないことを特徴とする。
前述した具体例のいずれかによる組成物として、一般式１において、Ｘ１はヒスチジン（Ｈ）、トリプトファン（Ｗ）もしくはチロシン（Ｙ）であるか、又は存在せず、Ｘ２はセリン（Ｓ）又はＡｉｂ（aminoisobutyric acid）であり、Ｘ７はトレオニン（Ｔ）、バリン（Ｖ）又はシステイン（Ｃ）であり、Ｘ１０はチロシン（Ｙ）又はシステイン（Ｃ）であり、Ｘ１２はリシン（Ｋ）又はシステイン（Ｃ）であり、Ｘ１３はチロシン（Ｙ）又はシステイン（Ｃ）であり、Ｘ１４はロイシン（Ｌ）又はシステイン（Ｃ）であり、Ｘ１５はアスパラギン酸（Ｄ）又はシステイン（Ｃ）であり、Ｘ１６はグルタミン酸（Ｅ）、セリン（Ｓ）又はシステイン（Ｃ）であり、Ｘ１７はアスパラギン酸（Ｄ）、グルタミン酸（Ｅ）、リシン（Ｋ）、アルギニン（Ｒ）、セリン（Ｓ）、システイン（Ｃ）又はバリン（Ｖ）であり、Ｘ１８はアスパラギン酸（Ｄ）、グルタミン酸（Ｅ）、アルギニン（Ｒ）又はシステイン（Ｃ）であり、Ｘ１９はアラニン（Ａ）又はシステイン（Ｃ）であり、Ｘ２０はグルタミン（Ｑ）、アスパラギン酸（Ｄ）又はリシン（Ｋ）であり、Ｘ２１はアスパラギン酸（Ｄ）又はグルタミン酸（Ｅ）であり、Ｘ２３はバリン（Ｖ）であり、Ｘ２４はバリン（Ｖ）又はグルタミン（Ｑ）であり、Ｘ２７はイソロイシン（Ｉ）又はメチオニン（Ｍ）であり、Ｘ２８はアスパラギン（Ｎ）又はアルギニン（Ｒ）であり、Ｘ３０はシステイン（Ｃ）であるか、又は存在しないことを特徴とする。
前述した具体例のいずれかによる組成物として、一般式１において、Ｘ１はチロシン（Ｙ）であり、Ｘ２はＡｉｂ（aminoisobutyric acid）であり、Ｘ７はトレオニン（Ｔ）であり、Ｘ１０はチロシン（Ｙ）であり、Ｘ１２はリシン（Ｋ）であり、Ｘ１３はチロシン（Ｙ）であり、Ｘ１４はロイシン（Ｌ）であり、Ｘ１５はアスパラギン酸（Ｄ）又はシステイン（Ｃ）であり、Ｘ１６はグルタミン酸（Ｅ）、セリン（Ｓ）又はシステイン（Ｃ）であり、Ｘ１７はリシン（Ｋ）又はアルギニン（Ｒ）であり、Ｘ１８はアルギニン（Ｒ）であり、Ｘ１９はアラニン（Ａ）であり、Ｘ２０はグルタミン（Ｑ）、システイン（Ｃ）又はリシン（Ｋ）であり、Ｘ２１はアスパラギン酸（Ｄ）、システイン（Ｃ）、バリン（Ｖ）又はグルタミン酸（Ｅ）であり、Ｘ２３はバリン（Ｖ）又はアルギニン（Ｒ）であり、Ｘ２４はグルタミン（Ｑ）又はロイシン（Ｌ）であり、Ｘ２７はメチオニン（Ｍ）であり、Ｘ２８はアスパラギン（Ｎ）又はアルギニン（Ｒ）であり、Ｘ３０は存在しないことを特徴とする。
前述した具体例のいずれかによる組成物として、前記グルカゴンアナログは、一般式２のアミノ酸配列を含むことを特徴とする。
Ｙ－Ａｉｂ－ＱＧＴＦ－Ｘ７－ＳＤ－Ｘ１０－Ｓ－Ｘ１２－Ｙ－Ｌ－Ｘ１５－Ｘ１６－Ｘ１７－Ｒ－Ａ－Ｘ２０－Ｘ２１－Ｆ－Ｖ－Ｘ２４－Ｗ－Ｌ－Ｍ－Ｎ－Ｔ－Ｘ３０（一般式２，配列番号４７）
一般式２において、Ｘ７はトレオニン（Ｔ）、バリン（Ｖ）又はシステイン（Ｃ）であり、Ｘ１０はチロシン（Ｙ）又はシステイン（Ｃ）であり、Ｘ１２はリシン（Ｋ）又はシステイン（Ｃ）であり、Ｘ１５はアスパラギン酸（Ｄ）又はシステイン（Ｃ）であり、Ｘ１６はグルタミン酸（Ｅ）又はセリン（Ｓ）であり、Ｘ１７はリシン（Ｋ）又はアルギニン（Ｒ）であり、Ｘ２０はグルタミン（Ｑ）又はリシン（Ｋ）であり、Ｘ２１はアスパラギン酸（Ｄ）又はグルタミン酸（Ｅ）であり、Ｘ２４はバリン（Ｖ）又はグルタミン（Ｑ）であり、Ｘ３０はシステイン（Ｃ）であるか、又は存在しない。
前述した具体例のいずれかによる組成物として、一般式１において、Ｘ１０とＸ１４、Ｘ１２とＸ１６、Ｘ１６とＸ２０、Ｘ１７とＸ２１、Ｘ２０とＸ２４、及びＸ２４とＸ２８のアミノ酸対の少なくとも１つのアミノ酸対における各アミノ酸間に環を形成することを特徴とする。
前述した具体例のいずれかによる組成物として、一般式１のＸ１０とＸ１４、Ｘ１２とＸ１６、Ｘ１６とＸ２０、Ｘ１７とＸ２１、Ｘ２０とＸ２４、及びＸ２４とＸ２８のアミノ酸対の少なくとも１つのアミノ酸対の各アミノ酸が環を形成するグルタミン酸又はリシンに置換されていることを特徴とする。
前述した具体例のいずれかによる液状製剤として、前記グルカゴンアナログの持続型結合体における前記グルカゴンアナログのｐＩが６～７であり、天然グルカゴンに比べて相対的ｉｎ ｖｉｔｒｏ活性が２００％以上であることを特徴とする。前述した具体例のいずれかによる組成物として、前記グルカゴンアナログは、配列番号２～４５からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むことを特徴とする。
前述した具体例のいずれかによる組成物として、前記グルカゴンアナログは、配列番号３７のアミノ酸配列を含むことを特徴とする。
前述した具体例のいずれかによる組成物として、前記インスリンは、天然インスリン、又は天然インスリンの少なくとも１つのアミノ酸に置換、付加、欠失、修飾及びそれらの組み合わせからなる群から選択される変異が生じたインスリンアナログであることを特徴とする。
前述した具体例のいずれかによる組成物として、前記インスリンアナログは、天然インスリンのＢ鎖の１番目のアミノ酸、２番目のアミノ酸、３番目のアミノ酸、５番目のアミノ酸、８番目のアミノ酸、１０番目のアミノ酸、１２番目のアミノ酸、１６番目のアミノ酸、２３番目のアミノ酸、２４番目のアミノ酸、２５番目のアミノ酸、２６番目のアミノ酸、２７番目のアミノ酸、２８番目のアミノ酸、２９番目のアミノ酸、３０番目のアミノ酸、Ａ鎖の１番目のアミノ酸、２番目のアミノ酸、５番目のアミノ酸、８番目のアミノ酸、１０番目のアミノ酸、１２番目のアミノ酸、１４番目のアミノ酸、１６番目のアミノ酸、１７番目のアミノ酸、１８番目のアミノ酸、１９番目のアミノ酸、及び２１番目のアミノ酸からなる群から選択される少なくとも１つのアミノ酸が他のアミノ酸に置換されているか、又は欠失しているインスリンアナログであることを特徴とする。
前述した具体例のいずれかによる組成物として、前記インスリンアナログは、一般式３で表される配列番号４８のＡ鎖と、一般式４で表される配列番号４９のＢ鎖とを含むことを特徴とする。
［一般式３］
Ｘａａ１－Ｘａａ２－Ｖａｌ－Ｇｌｕ－Ｘａａ５－Ｃｙｓ－Ｃｙｓ－Ｔｈｒ－Ｓｅｒ－Ｉｌｅ－Ｃｙｓ－Ｘａａ１２－Ｌｅｕ－Ｘａａ１４－Ｇｌｎ－Ｘａａ１６－Ｇｌｕ－Ａｓｎ－Ｘａａ１９－Ｃｙｓ－Ｘａａ２１（配列番号４８）
一般式３において、Ｘａａ１はアラニン、グリシン、グルタミン、ヒスチジン、グルタミン酸又はアスパラギンであり、Ｘａａ２はアラニン又はイソロイシンであり、Ｘａａ５はアラニン、グルタミン酸、グルタミン、ヒスチジン又はアスパラギンであり、Ｘａａ１２はアラニン、セリン、グルタミン、グルタミン酸、ヒスチジン又はアスパラギンであり、Ｘａａ１４はアラニン、チロシン、グルタミン酸、ヒスチジン、リシン、アスパラギン酸又はアスパラギンであり、Ｘａａ１６はアラニン、ロイシン、チロシン、ヒスチジン、グルタミン酸又はアスパラギンであり、Ｘａａ１９はアラニン、チロシン、セリン、グルタミン酸、ヒスチジン、トレオニン又はアスパラギンであり、Ｘａａ２１はアスパラギン、グリシン、ヒスチジン又はアラニンである。
［一般式４］
Ｐｈｅ－Ｖａｌ－Ａｓｎ－Ｇｌｎ－Ｈｉｓ－Ｌｅｕ－Ｃｙｓ－Ｘａａ８－Ｓｅｒ－Ｈｉｓ－Ｌｅｕ－Ｖａｌ－Ｇｌｕ－Ａｌａ－Ｌｅｕ－Ｘａａ１６－Ｌｅｕ－Ｖａｌ－Ｃｙｓ－Ｇｌｙ－Ｇｌｕ－Ａｒｇ－Ｘａａ２３－Ｘａａ２４－Ｘａａ２５－Ｔｙｒ－Ｘａａ２７－Ｘａａ２８－Ｌｙｓ－Ｔｈｒ（配列番号４９）
一般式４において、Ｘａａ８はアラニン又はグリシンであり、Ｘａａ１６はチロシン、グルタミン酸、セリン、トレオニンもしくはアスパラギン酸であるか、又は存在せず、Ｘａａ２３はグリシン又はアラニンであり、Ｘａａ２４はアラニン又はフェニルアラニンであり、Ｘａａ２５はアラニン、フェニルアラニン、アスパラギン酸もしくはグルタミン酸であるか、又は存在せず、Ｘａａ２７はトレオニンであるか、又は存在せず、Ｘａａ２８はプロリン、グルタミン酸もしくはアスパラギン酸であるか、又は存在しない（ここで、配列番号４８のＡ鎖及び配列番号４９のＢ鎖を含むペプチドは除く）。
前述した具体例のいずれかによる組成物として、前記インスリンアナログは、天然インスリンのＢ鎖の８番目のアミノ酸、２３番目のアミノ酸、２４番目のアミノ酸、２５番目のアミノ酸、Ａ鎖の１番目のアミノ酸、２番目のアミノ酸、及び１９番目のアミノ酸からなる群から選択される１つのアミノ酸がアラニンに置換されているか、又はＡ鎖の１４番目のアミノ酸がグルタミン酸もしくはアスパラギンに置換されていることを特徴とする。
前述した具体例のいずれかによる組成物として、前記インスリンアナログは、配列番号５１、５３、５５、５７、５９、６１、６３、６５及び６７からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むことを特徴とする。
前述した具体例のいずれかによる組成物として、前記インスリンアナログは、天然インスリンのＢ鎖の１６番目のアミノ酸がグルタミン酸に置換されているか、２５番目のアミノ酸が欠失しているか、又は天然インスリンのＡ鎖の１４番目のアミノ酸がグルタミン酸もしくはアラニンに置換されていることを特徴とする。
前述した具体例のいずれかによる組成物として、前記インスリンアナログは、配列番号６９又は７１のアミノ酸配列を含むことを特徴とする。
前述した具体例のいずれかによる組成物として、前記インスリンアナログは、天然インスリンのＢ鎖の１６番目のアミノ酸がグルタミン酸、セリン、トレオニンもしくはアスパラギン酸に置換されているか、２５番目のアミノ酸がアスパラギン酸もしくはグルタミン酸に置換されているか、天然インスリンのＡ鎖の１４番目のアミノ酸がヒスチジン、リシン、アラニンもしくはアスパラギン酸に置換されているか、又は１９番目のアミノ酸がグルタミン酸、セリンもしくはトレオニンに置換されていることを特徴とする。
前述した具体例のいずれかによる組成物として、前記インスリンアナログは、配列番号９９、１０１、１０３、１０５、１０７、１０９、１１１、１１３、１１５、１１７、１１９、１２１及び１２３からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むことを特徴とする。
前述した具体例のいずれかによる組成物として、前記インスリンアナログは、一般式３で表される配列番号４８のＡ鎖と、一般式４で表される配列番号４９のＢ鎖とからなる二重鎖の形態であることを特徴とする。
前述した具体例のいずれかによる組成物として、前記Ａ鎖及びＢ鎖は、ジスルフィド結合により連結されるものであることを特徴とする。
前述した具体例のいずれかによる組成物として、前記結合体は、化学式１で表されるものであることを特徴とする。
［化学式１］
Ｘ－Ｌａ－Ｆ
ここで、Ｘは前記インスリン又はグルカゴンであり、Ｌはリンカーであり、ａは０又は自然数であるが、ａが２以上であればそれぞれのＬは互いに独立しており、ＦはＸの生体内半減期を延長させることのできる物質であり、前記「－」は共有又は非共有結合である。
前述した具体例のいずれかによる組成物として、前記Ｆは、高分子重合体、脂肪酸、コレステロール、アルブミン及びそのフラグメント、アルブミン結合物質、特定アミノ酸配列の繰り返し単位の重合体、抗体、抗体フラグメント、ＦｃＲｎ結合物質、生体内結合組織、ヌクレオチド、フィブロネクチン、トランスフェリン（Transferrin）、サッカライド（saccharide）、ヘパリン並びにエラスチンからなる群から選択されることを特徴とする。
前述した具体例のいずれかによる組成物として、前記高分子重合体は、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、エチレングリコール－プロピレングリコール共重合体、ポリオキシエチル化ポリオール、ポリビニルアルコール、ポリサッカライド、ポリビニルエチルエーテル、生分解性高分子、脂質重合体、キチン、ヒアルロン酸、オリゴヌクレオチド及びそれらの組み合わせからなる群から選択されることを特徴とする。
前述した具体例のいずれかによる組成物として、前記Ｆは、免疫グロブリンＦｃ領域であることを特徴とする。
前述した具体例のいずれかによる組成物として、前記Ｆは、ＩｇＧ Ｆｃ領域であることを特徴とする。
前述した具体例のいずれかによる組成物として、前記免疫グロブリンＦｃ領域は、非グリコシル化されたものであることを特徴とする。
前述した具体例のいずれかによる組成物として、前記免疫グロブリンＦｃ領域は、（ａ）ＣＨ１ドメイン、ＣＨ２ドメイン、ＣＨ３ドメイン及びＣＨ４ドメイン、（ｂ）ＣＨ１ドメイン及びＣＨ２ドメイン、（ｃ）ＣＨ１ドメイン及びＣＨ３ドメイン、（ｄ）ＣＨ２ドメイン及びＣＨ３ドメイン、（ｅ）ＣＨ１ドメイン、ＣＨ２ドメイン、ＣＨ３ドメイン及びＣＨ４ドメインの少なくとも１つのドメインと免疫グロブリンヒンジ領域又はヒンジ領域の一部との組み合わせ、並びに（ｆ）重鎖定常領域の各ドメインと軽鎖定常領域の二量体からなる群から選択されるものであることを特徴とする。
前述した具体例のいずれかによる組成物として、前記免疫グロブリンＦｃ領域は、ジスルフィド結合を形成する部位が除去されたか、天然ＦｃからＮ末端の一部のアミノ酸が欠失されたか、天然ＦｃのＮ末端にメチオニン残基が付加されたか、補体結合部位が除去されたか、又はＡＤＣＣ（antibody dependent cell mediated cytotoxicity）部位が除去されたものであることを特徴とする。
前述した具体例のいずれかによる組成物として、前記免疫グロブリンＦｃ領域は、ＩｇＧ、ＩｇＡ、ＩｇＤ、ＩｇＥ又はＩｇＭに由来する免疫グロブリンＦｃフラグメントであることを特徴とする。
前述した具体例のいずれかによる組成物として、前記免疫グロブリンＦｃ領域は、ＩｇＧ、ＩｇＡ、ＩｇＤ、ＩｇＥ、ＩｇＭからなる群から選択される免疫グロブリンに由来する異なる起源を有するドメインのハイブリッドであることを特徴とする。
前述した具体例のいずれかによる組成物として、前記Ｌは、ペプチド、脂肪酸、サッカライド（saccharide）、高分子重合体、低分子化合物、ヌクレオチド及びそれらの組み合わせからなる群から選択されることを特徴とする。
前述した具体例のいずれかによる組成物として、前記高分子重合体は、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、エチレングリコール－プロピレングリコール共重合体、ポリオキシエチル化ポリオール、ポリビニルアルコール、ポリサッカライド、ポリビニルエチルエーテル、生分解性高分子、脂質重合体、キチン、ヒアルロン酸、オリゴヌクレオチド及びそれらの組み合わせからなる群から選択されることを特徴とする。
前述した具体例のいずれかによる組成物として、前記Ｌは、ポリエチレングリコールであることを特徴とする。
本発明の他の態様は、インスリンと、グルカゴンとを含む、低血糖の予防又は治療用薬学組成物を提供する。
一具体例による組成物として、前記インスリンは、その生体内半減期を延長させることのできる生体適合性物質が結合された持続型結合体の形態であることを特徴とする。
前述した具体例による組成物として、前記グルカゴンは、その生体内半減期を延長させることのできる生体適合性物質が結合された持続型結合体の形態であることを特徴とする。
前述した具体例のいずれかによる組成物として、前記インスリンは、その生体内半減期を延長させることのできる生体適合性物質が結合された持続型結合体の形態であり、前記グルカゴンは、その生体内半減期を延長させることのできる生体適合性物質が結合された持続型結合体の形態であることを特徴とする。
本発明のさらに他の態様は、インスリンと、グルカゴンとを含む、インスリン副作用改善用組成物を提供する。
一具体例による組成物として、前記インスリンは、その生体内半減期を延長させることのできる生体適合性物質が結合された持続型結合体の形態であることを特徴とする。
前述した具体例による組成物として、前記グルカゴンは、その生体内半減期を延長させることのできる生体適合性物質が結合された持続型結合体の形態であることを特徴とする。
前述した具体例のいずれかによる組成物として、前記インスリンは、その生体内半減期を延長させることのできる生体適合性物質が結合された持続型結合体の形態であり、前記グルカゴンは、その生体内半減期を延長させることのできる生体適合性物質が結合された持続型結合体の形態であることを特徴とする。
本発明のさらに他の態様は、インスリンと、グルカゴンとを含む、インスリン関連疾患患者の低血糖改善用複合製剤を提供する。
一具体例による複合製剤として、前記インスリンは、その生体内半減期を延長させることのできる生体適合性物質が結合された持続型結合体の形態であることを特徴とする。
前述した具体例による複合製剤として、前記グルカゴンは、その生体内半減期を延長させることのできる生体適合性物質が結合された持続型結合体の形態であることを特徴とする。
前述した具体例のいずれかによる複合製剤として、前記インスリンは、その生体内半減期を延長させることのできる生体適合性物質が結合された持続型結合体の形態であり、前記グルカゴンは、その生体内半減期を延長させることのできる生体適合性物質が結合された持続型結合体の形態であることを特徴とする。
前述した具体例のいずれかによる組成物として、前記低血糖は、インスリンの副作用であることを特徴とする。
前述した具体例のいずれかによる組成物として、前記複合製剤は、体重増加を抑制するものであることを特徴とする。
前述した具体例のいずれかによる組成物として、前記複合製剤は、インスリン又はその持続型結合体と、グルカゴン又はその持続型結合体を０．１：１～１００：１の重量比で含むものであることを特徴とする。
本発明のインスリン又はその持続型結合体と、グルカゴン又はその持続型結合体とを含む組成物又は複合製剤は、インスリン関連疾患、例えば糖尿病の予防又は治療効果を発揮すると共に、体重増加、低血糖などのインスリン投与の副作用を緩和することのできる新規な併用療法を提供する。
持続型インスリン結合体及び持続型グルカゴン結合体の併用投与による血糖変化を確認した図である。 持続型インスリン結合体及び持続型グルカゴン結合体の併用投与による血糖変化（ＡＵＣ）を確認した図である。 持続型インスリン結合体及び持続型グルカゴン結合体の併用投与による体重変化を確認した図である。
以下、本発明をより詳細に説明する。
なお、本発明で開示される各説明及び実施形態はそれぞれ他の説明及び実施形態にも適用される。すなわち、本発明で開示される様々な要素のあらゆる組み合わせが本発明に含まれる。また、以下の具体的な記述に本発明の範囲が限定されるものではない。
本明細書全体を通して、天然に存在するアミノ酸に対する通常の１文字及び３文字コードが用いられるだけでなく、Ａｉｂ（α－アミノイソブチル酸）、Ｓａｒ（N-methylglycine）、α－メチルグルタミン酸（α-methyl-glutamic acid）などの他のアミノ酸に対して一般に許容される３文字コードが用いられる。また、本明細書において略語で言及したアミノ酸は、ＩＵＰＡＣ－ＩＵＢ命名法に従って記載したものである。
アラニン Ａｌａ，Ａ
アルギニン Ａｒｇ，Ｒ
アスパラギン Ａｓｎ，Ｎ
アスパラギン酸 Ａｓｐ，Ｄ
システイン Ｃｙｓ，Ｃ
グルタミン酸 Ｇｌｕ，Ｅ
グルタミン Ｇｌｎ，Ｑ
グリシン Ｇｌｙ，Ｇ
ヒスチジン Ｈｉｓ，Ｈ
イソロイシン Ｉｌｅ，Ｉ
ロイシン Ｌｅｕ，Ｌ
リシン Ｌｙｓ，Ｋ
メチオニン Ｍｅｔ，Ｍ
フェニルアラニン Ｐｈｅ，Ｆ
プロリン Ｐｒｏ，Ｐ
セリン Ｓｅｒ，Ｓ
トレオニン Ｔｈｒ，Ｔ
トリプトファン Ｔｒｐ，Ｗ
チロシン Ｔｙｒ，Ｙ
バリン Ｖａｌ，Ｖ
本発明の一態様は、インスリンと、グルカゴンとを含む、インスリン関連疾患の予防又は治療用薬学組成物である。
具体的には、前記組成物は、（ｉ）インスリンと、グルカゴンとを含むもの、（ｉｉ）インスリンとその生体内半減期を延長させることのできる生体適合性物質が結合されたインスリン持続型結合体と、グルカゴンとを含むもの、（ｉｉｉ）インスリンと、グルカゴンとその生体内半減期を延長させることのできる生体適合性物質が結合されたグルカゴン持続型結合体とを含むもの、又は（ｉｖ）インスリン持続型結合体と、グルカゴン持続型結合体とを含むものであってもよい。
本発明のインスリン関連疾患の予防又は治療用薬学組成物は、インスリン又はその持続型結合体と、グルカゴン又はその持続型結合体とを含むものであり、インスリンの欠乏、不足又は機能低下により発生するインスリン関連疾患の予防又は治療効果を有するインスリンの薬効を示すと共に、インスリン投与による副作用（例えば、体重増加、低血糖）を緩和することができる。
本発明の実施例においては、前記インスリン又はその持続型結合体と、グルカゴン又はその持続型結合体とを含む組成物を投与したｄｂ／ｄｂマウスにおいて血糖降下効果が確認されただけでなく、体重増加抑制及び低血糖緩和効果が確認されたので、本発明による薬学組成物がインスリンの薬効を維持しつつ、その副作用を改善できることが確認された。
本発明の一具体例として、前記組成物は、インスリン又はその持続型結合体と、グルカゴン又はその持続型結合体を併用する治療学的用途を提供するものであってもよい。
本発明における前記「組成物」は、インスリン又はその持続型結合体と、グルカゴン又はその持続型結合体とを含む「組合せ物」と併用される。前記組成物は、キットの形態で提供されてもよい。
本発明における「組合せ物（combination）」とは、インスリン又はその持続型結合体と、グルカゴン又はその持続型結合体の併用投与用途を有するものであり、「併用用途（combined used）」と同義である。前記組合せ物は、ａ）（ｉ）インスリンもしくはその持続型結合体と、（ｉｉ）グルカゴンもしくはその持続型結合体が混合された１つの混合物（mixture）で投与されるものであるか、又はｂ）（ｉ）インスリンもしくはその持続型結合体と、（ｉｉ）グルカゴンもしくはその持続型結合体が分離された形態で投与されるものであるが、これらに限定されるものではない。
インスリンもしくはその持続型結合体と、グルカゴンもしくはその持続型結合体が分離された形態の場合、インスリンもしくはその持続型結合体と、グルカゴンもしくはその持続型結合体が別個の製剤に製剤化され、同時、個別、順次又は逆順に投与されてもよい。
本発明における併用投与とは、単に同時の投与を意味するだけでなく、インスリン又はその持続型結合体と、グルカゴン又はその持続型結合体が個体に共に作用し、各物質が本然の機能と同等又はそれ以上のレベルの機能を果たす投与形態であると理解されるべきである。よって、本発明における「併用」とは、同時、個別、順次又は逆順の投与を意味するものと理解されるべきである。前記投与が順次、逆順又は個別の場合、投与の順序は、特に限定されるものではないが、２次成分投与の間隔は、前記併用の有利な効果を失わないものでなければならない。
本発明における「組成物（composition）」とは、前記インスリン又はその持続型結合体と、グルカゴン又はその持続型結合体とを含む組合せ物自体、又はそれらを含み、治療学的用途を有するものであるが、これらに限定されるものではない。例えば、インスリン関連疾患の予防又は治療用途を有するものであるが、これらに限定されるものではない。
本発明による組成物は、インスリン又はその持続型結合体と、グルカゴン又はその持続型結合体を併用投与するためのものであり、インスリン又はその持続型結合体と、グルカゴン又はその持続型結合体が一つの製剤に製剤化されたものであってもよく、個別に製剤化されたものであってもよい。具体的には、インスリン又はその持続型結合体と、グルカゴン又はその持続型結合体を同時、個別、順次又は逆順に投与するものであるが、これらに限定されるものではない。
本発明における「キット」は、インスリン又はその持続型結合体と、グルカゴン又はその持続型結合体を併用投与するために、本発明による組合せ物又は組成物を含むものであってもよい。具体的には、本発明によるキットには、インスリンもしくはその結合体と、グルカゴンもしくはその持続型結合体が１つの製剤に製剤化されたもの、又はインスリンもしくはその結合体と、グルカゴンもしくはその結合体が個別に製剤化されたものを含むものであってもよく、２つの物質の併用投与に必要な物質をさらに含むものであってもよいが、これらに限定されるものではない。
前記インスリン及びグルカゴンには、インスリン及びグルカゴンに対して有意なレベルの活性を示す様々な物質、例えば化合物又はペプチドの形態の物質が含まれる。
本発明における「インスリン関連疾患」とは、インスリンの欠乏、不足、機能低下など、インスリン固有の血糖調節機能に異常が生じて発症する疾患を意味し、インスリンの投与により予防又は治療効果が期待される疾患であればいかなるものでもよい。具体的には、前記インスリン関連疾患は、インスリン抵抗性疾患、糖尿病、過血糖症及び肥満からなる群から選択されるが、これらに限定されるものではない。
インスリン関連疾患の治療のためにインスリンを投与する場合、所望の治療効果が得られる一方で、意図しない副作用、例えば低血糖又は体重増加が生じるので、患者にさらなる疾病や苦痛をもたらすという問題がある。本発明による薬学組成物は、インスリン及びグルカゴンの併用使用により、インスリンの副作用である低血糖を緩和し、体重増加を抑制しつつ、インスリン関連疾患に対する治療効果を発揮することができる。
本発明の薬学組成物は、インスリン又はその持続型結合体と、グルカゴン又はその持続型結合体を、インスリン関連疾患に対する治療効果を発揮すると共に、副作用を緩和できる含有量比で含むものである。具体的には、０．１：１～１００：１の重量比で含むものであるか、又は１：１～３０：１、１：１～２０：１、１：１～１６：１のモル比で含むものであるが、これらに限定されるものではない。
本発明による薬学組成物は、インスリン又はその持続型結合体と、グルカゴン又はその持続型結合体を特定割合で含むことにより、副作用が抑制された、優れた血糖調節効果を発揮する。前記重量比を外れると、例えばインスリン又はその持続型結合体が過剰量含まれると、インスリン副作用が顕著に現れるリスクが高くなり、グルカゴン又はその持続型結合体が過剰量含まれると、インスリン関連疾患の治療効果が低くなるという問題がある。
本発明における「インスリン」とは、膵臓のβ細胞から分泌されるホルモンの一種であり、一般に細胞内へのグルコース取り込みを促進し、脂肪の分解を抑制し、体内の血糖を調節する役割を果たす。インスリンは、血糖調節機能のないプロインスリン（proinsulin）前駆体の形態からプロセシングを経て血糖調節機能を有するインスリンとなる。インスリンは２つのポリペプチド鎖、すなわちそれぞれ２１個及び３０個のアミノ酸残基を含むＡ鎖及びＢ鎖からなり、それらは２つのジスルフィド架橋により互いに連結されている。天然インスリンのＡ鎖及びＢ鎖は、それぞれ配列番号１２４及び１２５で表されるアミノ酸配列を含む。
Ａ鎖：
Ｇｌｙ－Ｉｌｅ－Ｖａｌ－Ｇｌｕ－Ｇｌｎ－Ｃｙｓ－Ｃｙｓ－Ｔｈｒ－Ｓｅｒ－Ｉｌｅ－Ｃｙｓ－Ｓｅｒ－Ｌｅｕ－Ｔｙｒ－Ｇｌｎ－Ｌｅｕ－Ｇｌｕ－Ａｓｎ－Ｔｙｒ－Ｃｙｓ－Ａｓｎ（配列番号１２４）
Ｂ鎖：
Ｐｈｅ－Ｖａｌ－Ａｓｎ－Ｇｌｎ－Ｈｉｓ－Ｌｅｕ－Ｃｙｓ－Ｇｌｙ－Ｓｅｒ－Ｈｉｓ－Ｌｅｕ－Ｖａｌ－Ｇｌｕ－Ａｌａ－Ｌｅｕ－Ｔｙｒ－Ｌｅｕ－Ｖａｌ－Ｃｙｓ－Ｇｌｙ－Ｇｌｕ－Ａｒｇ－Ｇｌｙ－Ｐｈｅ－Ｐｈｅ－Ｔｙｒ－Ｔｈｒ－Ｐｒｏ－Ｌｙｓ－Ｔｈｒ（配列番号１２５）
本発明における「プロインスリン（proinsulin）」とは、インスリンの前駆体分子を意味する。前記プロインスリンは、インスリンＡ鎖及びＢ鎖、並びにその間にＣ－ペプチドを含んでもよい。前記プロインスリンは、ヒトプロインスリンであってもよい。
本発明におけるインスリンは、天然インスリンであってもよく、天然インスリンの少なくとも１つのアミノ酸に置換、付加、欠失、修飾及びそれらの組み合わせからなる群から選択される変異が生じたアナログ、誘導体又はフラグメントであってもよいが、これらに限定されるものではない。
本発明における「インスリンアナログ（insulin analog）」とは、天然インスリンとは異なる非天然インスリンを意味する。
このインスリンアナログには、天然インスリンの一部のアミノ酸が付加、欠失又は置換により改変されたアナログが含まれる。例えば、天然インスリンのＢ鎖の１番目のアミノ酸、２番目のアミノ酸、３番目のアミノ酸、５番目のアミノ酸、８番目のアミノ酸、１０番目のアミノ酸、１２番目のアミノ酸、１６番目のアミノ酸、２３番目のアミノ酸、２４番目のアミノ酸、２５番目のアミノ酸、２６番目のアミノ酸、２７番目のアミノ酸、２８番目のアミノ酸、２９番目のアミノ酸、３０番目のアミノ酸、Ａ鎖の１番目のアミノ酸、２番目のアミノ酸、５番目のアミノ酸、８番目のアミノ酸、１０番目のアミノ酸、１２番目のアミノ酸、１４番目のアミノ酸、１６番目のアミノ酸、１７番目のアミノ酸、１８番目のアミノ酸、１９番目のアミノ酸、及び２１番目のアミノ酸からなる群から選択される少なくとも１つのアミノ酸が他のアミノ酸に置換されているか、又は欠失しているインスリンアナログであるが、これらに限定されるものではない。前記アミノ酸の置換は、一般に残基の極性、電荷、溶解性、疎水性、親水性及び／又は両親媒性（amphipathic nature）における類似性に基づいて発生し得る。このような類似した性質を有するアミノ酸への保存的置換は、同一又は類似の活性を示すものと期待される。
本発明のインスリンアナログについては、特許文献２又は３に開示されている。
本発明に用いられるインスリンアナログは、単鎖であってもよく、二重鎖（two polypeptide chains）の形態であってもよく、二重鎖の形態がより好ましいが、特にこれに限定されるものではない。前記二重鎖は、天然インスリンのＡ鎖に対応するポリペプチドと、天然インスリンのＢ鎖に対応するポリペプチドの２つのポリペプチドからなるものであってもよい。ここで、前記天然インスリンのＡ鎖又はＢ鎖に対応するものとは、前記二重鎖のポリペプチドのいずれか一方の鎖と天然インスリンのＡ鎖又はＢ鎖の配列同一性を比較した場合に、少なくとも６０％以上、６５％以上、７０％以上、７５％以上、８０％以上、８５％以上、９０％以上、９１％以上、９２％以上、９３％以上、９４％以上又は９５％以上の配列同一性を有するものであるが、特にこれらに限定されるものではなく、二重鎖を構成する配列と天然インスリンのＡ鎖又はＢ鎖の配列との比較により当業者が容易に把握することができる。
本発明における「相同性（homology）」とは、野生型（wild type）タンパク質のアミノ酸配列又はそれをコードする塩基配列と類似する程度を示すものであり、本発明のアミノ酸配列又は塩基配列と上記パーセント以上同一である配列を有する配列を含む。このような相同性は、２つの配列を肉眼で比較して決定することもできるが、比較対象となる配列を並べて相同性の程度を分析するバイオインフォマティクスアルゴリズム（bioinformatic algorithm）を用いて決定することもできる。上記２つのアミノ酸配列間の相同性は百分率で表される。有用な自動化されたアルゴリズムは、Ｗｉｓｃｏｎｓｉｎ Ｇｅｎｅｔｉｃｓ Ｓｏｆｔｗａｒｅ Ｐａｃｋａｇｅ（Genetics Computer Group, Madison, W, USA）のＧＡＰ、ＢＥＳＴＦＩＴ、ＦＡＳＴＡ及びＴＦＡＳＴＡコンピュータソフトウェアモジュールで用いることができる。前記モジュールで自動化された配列アルゴリズムには、Ｎｅｅｄｌｅｍａｎ ＆ Ｗｕｎｓｃｈ、Ｐｅａｒｓｏｎ ＆ Ｌｉｐｍａｎ及びＳｍｉｔｈ ＆ Ｗａｔｅｒｍａｎ配列アルゴリズムが含まれる。他の有用な配列に対するアルゴリズムと相同性の決定は、ＦＡＳＴＰ、ＢＬＡＳＴ、ＢＬＡＳＴ２、ＰＳＩＢＬＡＳＴ及びＣＬＵＳＴＡＬ Ｗが含まれるソフトウェアで自動化されている。
本発明に用いられるインスリン及びグルカゴンの配列、並びにそれをコードする塩基配列の情報は、ＮＣＢＩなどの公知のデータベースから得られる。
具体的な一実施例において、本発明のインスリンアナログは、一般式３で表される配列番号４８のＡ鎖と、一般式４で表される配列番号４９のＢ鎖とを含む組成物であるが、これに限定されるものではない。
［一般式３］
Ｘａａ１－Ｘａａ２－Ｖａｌ－Ｇｌｕ－Ｘａａ５－Ｃｙｓ－Ｃｙｓ－Ｔｈｒ－Ｓｅｒ－Ｉｌｅ－Ｃｙｓ－Ｘａａ１２－Ｌｅｕ－Ｘａａ１４－Ｇｌｎ－Ｘａａ１６－Ｇｌｕ－Ａｓｎ－Ｘａａ１９－Ｃｙｓ－Ｘａａ２１（配列番号４８）
一般式３において、Ｘａａ１はアラニン、グリシン、グルタミン、ヒスチジン、グルタミン酸又はアスパラギンであり、Ｘａａ２はアラニン又はイソロイシンであり、Ｘａａ５はアラニン、グルタミン酸、グルタミン、ヒスチジン又はアスパラギンであり、Ｘａａ１２はアラニン、セリン、グルタミン、グルタミン酸、ヒスチジン又はアスパラギンであり、Ｘａａ１４はアラニン、チロシン、グルタミン酸、ヒスチジン、リシン、アスパラギン酸又はアスパラギンであり、Ｘａａ１６はアラニン、ロイシン、チロシン、ヒスチジン、グルタミン酸又はアスパラギンであり、Ｘａａ１９はアラニン、チロシン、セリン、グルタミン酸、ヒスチジン、トレオニン又はアスパラギンであり、Ｘａａ２１はアスパラギン、グリシン、ヒスチジン又はアラニンである。
［一般式４］
Ｐｈｅ－Ｖａｌ－Ａｓｎ－Ｇｌｎ－Ｈｉｓ－Ｌｅｕ－Ｃｙｓ－Ｘａａ８－Ｓｅｒ－Ｈｉｓ－Ｌｅｕ－Ｖａｌ－Ｇｌｕ－Ａｌａ－Ｌｅｕ－Ｘａａ１６－Ｌｅｕ－Ｖａｌ－Ｃｙｓ－Ｇｌｙ－Ｇｌｕ－Ａｒｇ－Ｘａａ２３－Ｘａａ２４－Ｘａａ２５－Ｔｙｒ－Ｘａａ２７－Ｘａａ２８－Ｌｙｓ－Ｔｈｒ（配列番号４９）
一般式４において、Ｘａａ８はアラニン又はグリシンであり、Ｘａａ１６はチロシン、グルタミン酸、セリン、トレオニンもしくはアスパラギン酸であるか、又は存在せず、Ｘａａ２３はグリシン又はアラニンであり、Ｘａａ２４はアラニン又はフェニルアラニンであり、Ｘａａ２５はアラニン、フェニルアラニン、アスパラギン酸もしくはグルタミン酸であるか、又は存在せず、Ｘａａ２７はトレオニンであるか、又は存在せず、Ｘａａ２８はプロリン、グルタミン酸もしくはアスパラギン酸であるか、又は存在しない（ここで、配列番号４８のＡ鎖及び配列番号４９のＢ鎖を含むペプチドは除く）。
より具体的には、前記インスリンアナログは、天然インスリンのＢ鎖の８番目のアミノ酸、２３番目のアミノ酸、２４番目のアミノ酸、２５番目のアミノ酸、Ａ鎖の１番目のアミノ酸、２番目のアミノ酸、及び１９番目のアミノ酸からなる群から選択される１つのアミノ酸がアラニンに置換されたものであるか、又はＡ鎖の１４番目のアミノ酸がグルタミン酸もしくはアスパラギンに置換されたものであり、特に配列番号５１、５３、５５、５７、５９、６１、６３、６５及び６７からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むものであるか、又は上記アミノ酸配列からなるものであるが、これらに限定されるものではない。
また、前記インスリンアナログは、天然インスリンのＢ鎖の１６番目のアミノ酸がグルタミン酸に置換されたものであるか、２５番目のアミノ酸が欠失したものであるか、又は天然インスリンのＡ鎖の１４番目のアミノ酸がグルタミン酸もしくはアラニンに置換されたものであり、特に配列番号６９もしくは７１のアミノ酸配列を含むものであるか、又は上記アミノ酸配列からなるものであるが、これらに限定されるものではない。
さらに、前記インスリンアナログは、天然インスリンのＢ鎖の１６番目のアミノ酸がグルタミン酸、セリン、トレオニンもしくはアスパラギン酸に置換されたものであるか、２５番目のアミノ酸がアスパラギン酸もしくはグルタミン酸に置換されたものであるか、天然インスリンのＡ鎖の１４番目のアミノ酸がヒスチジン、リシン、アラニンもしくはアスパラギン酸に置換されたものであるか、又は１９番目のアミノ酸がグルタミン酸、セリンもしくはトレオニンに置換されたものであり、特に配列番号９９、１０１、１０３、１０５、１０７、１０９、１１１、１１３、１１５、１１７、１１９、１２１及び１２３からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むものであるか、又は前記アミノ酸配列からなるものであるが、これらに限定されるものではない。
本発明に「特定配列番号で表される」と記載されていても、当該配列番号のアミノ酸配列からなるペプチドと同一又は相当する活性を有するものであれば、当該配列番号のアミノ酸配列の前後の無意味な配列付加、自然に発生する突然変異、又はその非表現突然変異（silent mutation）を除外するものではなく、このような配列付加又は突然変異を有するものも本発明に含まれることは言うまでもない。
以上の内容は、本発明の他の具体例又は他の態様にも適用されるが、これらに限定されるものではない。
一方、本発明のインスリンアナログは、Ｃ－ペプチドが除去されていない単鎖インスリンの形態であり、一般式３で表される配列番号４８のＡ鎖と、一般式４で表される配列番号４９のＢ鎖とを含み、インスリンの活性及び機能を有する物質であってもよい。
また、本発明のインスリンアナログは、Ａ鎖とＢ鎖間にＣ－ペプチドを含むプロインスリンから前記Ｃ－ペプチドを除去して作製したものであってもよい。前記Ｃ－ペプチドの除去は、当該技術分野で公知の方法により行うことができ、具体的にはトリプシン（Trypsin）とカルボキシペプチダーゼＢ（Carboxypeptidase B）の処理により行うことができるが、これらに限定されるものではない。
具体的には、本発明のインスリンアナログは、一般式３で表される配列番号４８のＡ鎖と、一般式４で表される配列番号４９のＢ鎖とからなるものであり、より具体的には、前記Ａ鎖及びＢ鎖が互いに２つのジスルフィド架橋により連結された二重鎖インスリンの形態であるが、これらに限定されるものではない。
本発明において、特定配列番号で表される、プロインスリンの形態のインスリンアナログからＣ－ペプチドを除去して二重鎖の形態に作製したインスリンアナログも本発明に含まれることは言うまでもない。
前記インスリンアナログには、天然インスリンと比較してアミノ酸配列に少なくとも１つの差異のあるペプチド、天然インスリン配列を修飾（modification）することにより改変されたペプチド、天然インスリンのように生体内の血糖調節機能を調節する天然インスリンの模倣体が含まれる。本発明における前記インスリンアナログは、インスリン誘導体と混用される。この天然インスリンの誘導体は、生体内血糖調節機能を有するものであってもよい。
具体的には、インスリン誘導体は、天然インスリンの一部のアミノ酸が置換（substitution）、付加（addition）、欠失（deletion）及び修飾（modification）のいずれかの方法やそれらの方法の組み合わせにより改変されたものであってもよい。
具体的には、天然インスリンのＡ鎖、Ｂ鎖とそれぞれ少なくとも８０％のアミノ酸配列相同性を示し、かつ／又はインスリンのアミノ酸の１つの残基の一部の基が化学的に置換（例；alpha-methylation，alpha-hydroxylation）、除去（例；deamination）もしくは修飾（例；N-methylation）された形態であるが、これらに限定されるものではない。
誘導体作製のための様々な方法の組み合わせにより、本発明に用いられる天然インスリンの誘導体を作製することができる。
また、インスリン誘導体の作製のためのこのような改変には、Ｌ型もしくはＤ型アミノ酸及び／又は非天然アミノ酸を用いた改変、並びに／あるいは天然配列を修飾又は翻訳後修飾（例えば、メチル化、アシル化、ユビキチン化、分子内の共有結合など）することによる改変が全て含まれる。
さらに、インスリンのＮ及び／又はＣ末端に１つ又は１つ以上のアミノ酸が付加されたものが全て含まれる。
前記置換されるか、付加されるアミノ酸としては、ヒトタンパク質において通常観察される２０種のアミノ酸だけでなく、異常又は非天然アミノ酸を用いることができる。異常アミノ酸の市販元には、Ｓｉｇｍａ－Ａｌｄｒｉｃｈ、ＣｈｅｍＰｅｐ、Ｇｅｎｚｙｍｅ ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌｓが含まれる。これらのアミノ酸が含まれるペプチドと定型的なペプチド配列は、民間のペプチド合成会社、例えば米国のＡｍｅｒｉｃａｎ ｐｅｐｔｉｄｅ ｃｏｍｐａｎｙやＢａｃｈｅｍ、又は韓国のＡｎｙｇｅｎにおいて合成及び購入することができるが、特にこれらに限定されるものではない。
本発明における「天然インスリン、インスリンアナログ又はインスリン誘導体のフラグメント」とは、天然インスリン、インスリンアナログ又は天然インスリンの誘導体のＮ末端又はＣ末端の少なくとも１つのアミノ酸が欠失した形態を意味する。このようなフラグメントは、体内で血糖調節機能を有する。
また、本発明のインスリンアナログは、前記天然インスリンの誘導体及びフラグメントの作製に用いる各作製方法を単独で用いるか、組み合わせて用いて作製したものであってもよい。
具体的には、本発明によるインスリンアナログは、このような天然インスリンのＡ鎖及びＢ鎖の特定アミノ酸残基が改変されたものであり、より具体的には、天然インスリンのＡ鎖の特定アミノ酸残基が改変され、かつ／又はＢ鎖の特定アミノ酸残基が改変されたものである。
本発明による薬学組成物は、インスリンの血糖調節能力を有するものであれば、（ｉ）天然インスリン、（ｉｉ）インスリンアナログ、（ｉｉｉ）インスリン誘導体、（ｉｖ）それらのフラグメント、又は（ｖ）それらの組み合わせを有効成分の１つであるインスリンとして含むものであってもよい。
本発明における「グルカゴン」とは、膵臓のα細胞から分泌されるホルモンの一種であり、グリコーゲンの分解を促進することにより、グルコースの濃度を上昇させて体内の血糖値を上げる役割を果たす。天然グルカゴンは、次のアミノ酸配列を有する。
Ｈｉｓ－Ｓｅｒ－Ｇｌｎ－Ｇｌｙ－Ｔｈｒ－Ｐｈｅ－Ｔｈｒ－Ｓｅｒ－Ａｓｐ－Ｔｙｒ－Ｓｅｒ－Ｌｙｓ－Ｔｙｒ－Ｌｅｕ－Ａｓｐ－Ｓｅｒ－Ａｒｇ－Ａｒｇ－Ａｌａ－Ｇｌｎ－Ａｓｐ－Ｐｈｅ－Ｖａｌ－Ｇｌｎ－Ｔｒｐ－Ｌｅｕ－Ｍｅｔ－Ａｓｎ－Ｔｈｒ（配列番号１）
本発明におけるグルカゴンは、天然グルカゴンであってもよく、天然グルカゴンの少なくとも１つのアミノ酸に置換、付加、欠失、修飾及びそれらの組み合わせからなる群から選択される変異が生じたアナログ、誘導体又はフラグメントであってもよいが、これらに限定されるものではない。
本発明における「グルカゴンアナログ（glucagon analog）」とは、天然グルカゴンとは異なる非天然グルカゴンを意味する。
このようなグルカゴンアナログには、天然グルカゴンの一部のアミノ酸が付加、欠失又は置換の形態で改変されたアナログが含まれる。
本発明のグルカゴンアナログは、天然グルカゴンと配列同一性を比較した場合に、少なくとも６０％以上、６５％以上、７０％以上、７５％以上、８０％以上、８５％以上、９０％以上、９１％以上、９２％以上、９３％以上、９４％以上又は９５％以上の配列同一性を有するものであるが、血糖値を上げる効果を有するものであれば、特定配列に限定されるものではない。本発明のグルカゴンアナログについては、特許文献４、５及び６に開示されている。
具体的な一形態として、前記グルカゴンアナログは、一般式１のアミノ酸配列を含むペプチドであってもよい。
Ｘ１－Ｘ２－ＱＧＴＦ－Ｘ７－ＳＤ－Ｘ１０－Ｓ－Ｘ１２－Ｘ１３－Ｘ１４－Ｘ１５－Ｘ１６－Ｘ１７－Ｘ１８－Ｘ１９－Ｘ２０－Ｘ２１－Ｆ－Ｘ２３－Ｘ２４－Ｗ－Ｌ－Ｘ２７－Ｘ２８－Ｔ－Ｘ３０（一般式１，配列番号４６）
上記式において、Ｘ１はヒスチジン、デスアミノ－ヒスチジル（desamino-histidyl）、ジメチル－ヒスチジル（N-dimethyl-histidyl）、β－ヒドロキシイミダゾプロピオニル（beta-hydroxy imidazopropionyl）、４－イミダゾアセチル（4-imidazoacetyl）、β－カルボキシイミダゾプロピオニル（beta-carboxy imidazopropionyl）、トリプトファンもしくはチロシンであるか、又は存在せず、Ｘ２はα－メチルグルタミン酸（α-methyl-glutamic acid）、Ａｉｂ（aminoisobutyric acid）、Ｄ－アラニン、グリシン、Ｓａｒ（N-methylglycine）、セリン又はＤ－セリンであり、Ｘ７はトレオニン、バリン又はシステインであり、Ｘ１０はチロシン又はシステインであり、Ｘ１２はリシン又はシステインであり、Ｘ１３はチロシン又はシステインであり、Ｘ１４はロイシン又はシステインであり、Ｘ１５はアスパラギン酸、グルタミン酸又はシステインであり、Ｘ１６はグルタミン酸、アスパラギン酸、セリン、α－メチルグルタミン酸もしくはシステインであるか、又は存在せず、Ｘ１７はアスパラギン酸、グルタミン、グルタミン酸、リシン、アルギニン、セリン、システインもしくはバリンであるか、又は存在せず、Ｘ１８はアラニン、アスパラギン酸、グルタミン、グルタミン酸、アルギニン、バリンもしくはシステインであるか、又は存在せず、Ｘ１９はアラニン、アルギニン、セリン、バリンもしくはシステインであるか、又は存在せず、Ｘ２０はリシン、ヒスチジン、グルタミン酸、グルタミン、アスパラギン酸、アルギニン、α－メチルグルタミン酸もしくはシステインであるか、又は存在せず、Ｘ２１はアスパラギン酸、グルタミン酸、ロイシン、バリンもしくはシステインであるか、又は存在せず、Ｘ２３はイソロイシン、バリンもしくはアルギニンであるか、又は存在せず、Ｘ２４はバリン、アルギニン、アラニン、システイン、グルタミン酸、リシン、グルタミン、α－メチルグルタミン酸もしくはロイシンであるか、又は存在せず、Ｘ２７はイソロイシン、バリン、アラニン、リシン、メチオニン、グルタミンもしくはアルギニンであるか、又は存在せず、Ｘ２８はグルタミン、リシン、アスパラギンもしくはアルギニンであるか、又は存在せず、Ｘ３０はシステインであるか、又は存在しないものであってもよい（ただし、一般式１のアミノ酸配列が配列番号１と同じ場合は除く）。
より具体的には、一般式１において、Ｘ１はヒスチジン、トリプトファンもしくはチロシンであるか、又は存在せず、Ｘ２はセリン又はＡｉｂ（aminoisobutyric acid）であり、Ｘ７はトレオニン、バリン又はシステインであり、Ｘ１０はチロシン又はシステインであり、Ｘ１２はリシン又はシステインであり、Ｘ１３はチロシン又はシステインであり、Ｘ１４はロイシン又はシステインであり、Ｘ１５はアスパラギン酸又はシステインであり、Ｘ１６はグルタミン酸、セリン又はシステインであり、Ｘ１７はアスパラギン酸、グルタミン酸、リシン、アルギニン、セリン、システイン又はバリンであり、Ｘ１８はアスパラギン酸、グルタミン酸、アルギニン又はシステインであり、Ｘ１９はアラニン又はシステインであり、Ｘ２０はグルタミン、アスパラギン酸、リシン又はシステインであり、Ｘ２１はアスパラギン酸、グルタミン酸、ロイシン、バリン又はシステインであり、Ｘ２３はイソロイシン、バリン又はアルギニンであり、Ｘ２４はバリン、アルギニン、アラニン、グルタミン酸、リシン、グルタミン又はロイシンであり、Ｘ２７はイソロイシン、バリン、アラニン、メチオニン、グルタミン又はアルギニンであり、Ｘ２８はグルタミン、リシン、アスパラギン又はアルギニンであり、Ｘ３０はシステインであるか、又は存在しないものであってもよい（一般式１のアミノ酸配列が配列番号１と同じ場合は除く）。
例えば、前記グルカゴンアナログは、配列番号２～４５からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むもの、具体的には、配列番号２～４５からなる群から選択されるアミノ酸配列（必須）からなるものであるが、これらに限定されるものではない。また、前記グルカゴンアナログは、６～７のｐＩを有し、かつ／又は天然グルカゴンに比べて相対的ｉｎ ｖｉｔｒｏ活性が２００％以上のものであり、より具体的には、配列番号３７のアミノ酸配列を含むものであり、さらに具体的には、配列番号３７の配列（必須）からなるものであるが、これらに限定されるものではない。
具体的には、一般式１において、Ｘ１はヒスチジン、トリプトファン又はチロシンであり、Ｘ２はセリン又はＡｉｂ（aminoisobutyric acid）であり、Ｘ７はシステイン、トレオニン又はバリンであり、Ｘ１０はチロシン又はシステインであり、Ｘ１２はリシン又はシステインであり、Ｘ１３はチロシン又はシステインであり、Ｘ１４はロイシン又はシステインであり、Ｘ１５はアスパラギン酸又はシステインであり、Ｘ１６はグルタミン酸、セリン又はシステインであり、Ｘ１７はグルタミン酸、リシン、アルギニン、システイン又はバリンであり、Ｘ１８はアルギニン又はシステインであり、Ｘ１９はアラニン又はシステインであり、Ｘ２０はグルタミン又はリシンであり、Ｘ２１はアスパラギン酸、グルタミン酸、バリン又はシステインであり、Ｘ２３はバリンであり、Ｘ２４はバリン又はグルタミンであり、Ｘ２７はメチオニンであり、Ｘ２８はアスパラギン又はアルギニンであり、Ｘ３０はシステインであるか、又は存在しないものであってもよい。
例えば、前記ペプチドは、配列番号３、１１～１７、１９～２７、２９、３１、３３及び３５～４４からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むもの、具体的には、配列番号３、１１～１７、１９～２７、２９、３１、３３及び３５～４４からなる群から選択されるアミノ酸配列（必須）からなるものであるが、これらに限定されるものではない。
具体的には、一般式１において、Ｘ１はチロシンであり、Ｘ２はＡｉｂ（aminoisobutyric acid）であり、Ｘ７はシステイン、トレオニン又はバリンであり、Ｘ１０はチロシン又はシステインであり、Ｘ１２はリシンであり、Ｘ１３はチロシン又はシステインであり、Ｘ１４はロイシン又はシステインであり、Ｘ１５はアスパラギン酸又はシステインであり、Ｘ１６はグルタミン酸、セリン又はシステインであり、Ｘ１７はリシン、アルギニン、システイン又はバリンであり、Ｘ１８はアルギニン又はシステインであり、Ｘ１９はアラニン又はシステインであり、Ｘ２０はグルタミン又はリシンであり、Ｘ２１はアスパラギン酸、グルタミン酸又はシステインであり、Ｘ２３はバリンであり、Ｘ２４はグルタミンであり、Ｘ２７はメチオニンであり、Ｘ２８はアスパラギン又はアルギニンであり、Ｘ３０はシステインであるか、又は存在しないものであってもよい（一般式１のアミノ酸配列が配列番号１と同じ場合は除く）。
例えば、前記ペプチドは、配列番号１２、１４、１７、１９～２５、２７、２９、３３、３５～３８、４０～４２及び４４からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むもの、具体的には、配列番号１２、１４、１７、１９～２５、２７、２９、３３、３５～３８、４０～４２及び４４からなる群から選択されるアミノ酸配列（必須）からなるものであるが、これらに限定されるものではない。
具体的には、一般式１において、Ｘ１はヒスチジン、トリプトファンもしくはチロシンであるか、又は存在せず、Ｘ２はセリン又はＡｉｂ（aminoisobutyric acid）であり、Ｘ７はトレオニン、バリン又はシステインであり、Ｘ１０はチロシン又はシステインであり、Ｘ１２はリシン又はシステインであり、Ｘ１３はチロシン又はシステインであり、Ｘ１４はロイシン又はシステインであり、Ｘ１５はアスパラギン酸又はシステインであり、Ｘ１６はグルタミン酸、セリン又はシステインであり、Ｘ１７はアスパラギン酸、グルタミン酸、リシン、アルギニン、セリン、システイン又はバリンであり、Ｘ１８はアスパラギン酸、グルタミン酸、アルギニン又はシステインであり、Ｘ１９はアラニン又はシステインであり、Ｘ２０はグルタミン、アスパラギン酸又はリシンであり、Ｘ２１はアスパラギン酸又はグルタミン酸であり、Ｘ２３はバリンであり、Ｘ２４はバリン又はグルタミンであり、Ｘ２７はイソロイシン又はメチオニンであり、Ｘ２８はアスパラギン又はアルギニンであり、Ｘ３０はシステインであるか、又は存在しないものであってもよい（一般式１のアミノ酸配列が配列番号１と同じ場合は除く）。
例えば、前記ペプチドは、配列番号２～１３、１５、１７、２０～２４、２６～３０及び３２～４５からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むもの、具体的には、配列番号２～１３、１５、１７、２０～２４、２６～３０及び３２～４５からなる群から選択されるアミノ酸配列（必須）からなるものであるが、これらに限定されるものではない。
具体的には、一般式１において、Ｘ１がチロシンであるか、又はＸ２がＡｉｂ（aminoisobutyric acid）であり、Ｘ７はトレオニンであり、Ｘ１０はチロシンであり、Ｘ１２はリシンであり、Ｘ１３はチロシンであり、Ｘ１４はロイシンであり、Ｘ１５はアスパラギン酸又はシステインであり、Ｘ１６はグルタミン酸、セリン又はシステインであり、Ｘ１７はリシン又はアルギニンであり、Ｘ１８はアルギニンであり、Ｘ１９はアラニンであり、Ｘ２０はグルタミン、システイン又はリシンであり、Ｘ２１はアスパラギン酸、システイン、バリン又はグルタミン酸であり、Ｘ２３はバリン又はアルギニンであり、Ｘ２４はグルタミン又はロイシンであり、Ｘ２７はメチオニンであり、Ｘ２８はアスパラギン又はアルギニンであり、Ｘ３０は存在しないものであってもよい。
例えば、前記ペプチドは、配列番号１４、１６、１８、１９、２５及び３１からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むもの、具体的には、配列番号１４、１６、１８、１９、２５及び３１からなる群から選択されるアミノ酸配列（必須）からなるものであるが、これらに限定されるものではない。
より具体的には、前記ペプチドは、一般式２のアミノ酸配列を含むペプチドであってもよい。
Ｙ－Ａｉｂ－ＱＧＴＦ－Ｘ７－ＳＤ－Ｘ１０－Ｓ－Ｘ１２－Ｙ－Ｌ－Ｘ１５－Ｘ１６－Ｘ１７－Ｒ－Ａ－Ｘ２０－Ｘ２１－Ｆ－Ｖ－Ｘ２４－Ｗ－Ｌ－Ｍ－Ｎ－Ｔ－Ｘ３０（一般式２，配列番号４７）
一般式２において、Ｘ７はトレオニン、バリン又はシステインであり、Ｘ１０はチロシン又はシステインであり、Ｘ１２はリシン又はシステインであり、Ｘ１５はアスパラギン酸又はシステインであり、Ｘ１６はグルタミン酸又はセリンであり、Ｘ１７はリシン又はアルギニンであり、Ｘ２０はグルタミン又はリシンであり、Ｘ２１はアスパラギン酸又はグルタミン酸であり、Ｘ２４はバリン又はグルタミンであり、Ｘ３０はシステインであるか、又は存在しないものであってもよい。
例えば、前記ペプチドは、配列番号１２、１３、１５及び３６～４４からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むもの、具体的には、配列番号１２、１３、１５及び３６～４４からなる群から選択されるアミノ酸配列（必須）からなるものであるが、これらに限定されるものではない。より具体的には、前記ペプチドは、配列番号１２、２０又は３７のアミノ酸配列を含むもの、当該アミノ酸配列（必須）からなるものであることを特徴とする。しかし、これらに限定されるものではない。
具体的には、一般式２において、Ｘ７はトレオニン、バリン又はシステインであり、Ｘ１０はチロシン又はシステインであり、Ｘ１２はリシンであり、Ｘ１５はアスパラギン酸であり、Ｘ１６はグルタミン酸又はセリンであり、Ｘ１７はリシン又はアルギニンであり、Ｘ２０はグルタミン又はリシンであり、Ｘ２１はアスパラギン酸又はグルタミン酸であり、Ｘ２４はグルタミンであり、Ｘ３０はシステインであるか、又は存在しないが、特にこれらに限定されるものではない。
例えば、前記ペプチドは、配列番号１２、３６～３８、４０～４２及び４４からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むもの、具体的には、配列番号１２、３６～３８、４０～４２及び４４からなる群から選択されるアミノ酸配列（必須）からなるものであるが、これらに限定されるものではない。
前述したグルカゴンアナログは、分子内架橋（intramolecular bridge）を含んでもよく（例えば、共有結合的架橋又は非共有結合的架橋）、具体的には環を含む形態であってもよい。例えば、グルカゴンアナログの１６番目のアミノ酸と２０番目のアミノ酸間に環が形成された形態であってもよいが、特にこれに限定されるものではない。
前記環の例として、ラクタム架橋（又はラクタム環）が挙げられるが、特にこれに限定されるものではない。
また、前記グルカゴンアナログには、目的とする位置に環を形成するアミノ酸を含むことにより環を含むように改変されたものが全て含まれる。
このような環は、前記グルカゴンアナログ内のアミノ酸側鎖間に形成されてもよく、例えばリシンの側鎖とグルタミン酸の側鎖間にラクタム環が形成される形態であってもよいが、特にこれらに限定されるものではない。
例えば、一般式１又は２のアミノ酸配列を含むペプチドは、一般式１又は２のＸ１０とＸ１４、Ｘ１２とＸ１６、Ｘ１６とＸ２０、Ｘ１７とＸ２１、Ｘ２０とＸ２４、及びＸ２４とＸ２８のアミノ酸対において、各アミノ酸対のアミノ酸がそれぞれグルタミン酸又はリシンに置換されたものであってもよいが、これらに限定されるものではない。上記において、Ｘｎ（ｎは自然数）のｎは、提示されたアミノ酸配列のＮ末端からのアミノ酸位置を示す。
また、一般式１又は２のアミノ酸配列を含むペプチドは、Ｘ１２とＸ１６のアミノ酸対、Ｘ１６とＸ２０のアミノ酸対、又はＸ１７とＸ２１のアミノ酸対の各アミノ酸が環を形成するグルタミン酸又はリシンに置換されたものであってもよいが、これらに限定されるものではない。
さらに、一般式１又は２のＸ１０とＸ１４、Ｘ１２とＸ１６、Ｘ１６とＸ２０、Ｘ１７とＸ２１、Ｘ２０とＸ２４、及びＸ２４とＸ２８のアミノ酸対の少なくとも１つのアミノ酸対において、各アミノ酸対の各アミノ酸間に環（例えば、ラクタム環）を形成するものであってもよいが、これらに限定されるものではない。
さらに、一般式１又は２において、Ｘ１６はグルタミン酸であり、Ｘ２０はリシンであり、Ｘ１６とＸ２０の側鎖はラクタム環を形成するものであってもよいが、これらに限定されるものではない。
本発明における「グルカゴン誘導体」には、天然グルカゴンと比較してアミノ酸配列に少なくとも１つの差異のあるペプチド、天然グルカゴン配列を修飾（modification）することにより改変されたペプチド、天然グルカゴンのようにグルカゴン受容体を活性化させることのできる天然グルカゴンの模倣体が含まれる。この天然グルカゴンの誘導体は、生体内血糖調節機能を有するものであってもよい。本発明における前記グルカゴン誘導体は、グルカゴンアナログと混用される。
本発明のグルカゴンアナログ又はグルカゴン誘導体は、天然グルカゴンに対して変化したｐＩを有し、改善された物性を示すものであり、グルカゴン受容体を活性化する活性を有し、溶解性が改善されたものであるが、これらに限定されるものではない。
また、前記グルカゴンアナログ又はグルカゴン誘導体は、天然に存在しない（non-naturally occurring）ものであってもよい。
本発明における「等電点（isoelectric point）」又は「ｐＩ」とは、あるポリペプチドやペプチドなどの分子において、その全正味荷電（net charge）がゼロ（０）となるｐＨ値を意味する。様々な荷電官能基が存在するポリペプチドの場合、ｐＩにおいてその荷電の合計はゼロとなる。ｐＩより高いｐＨ値において、ポリペプチドの全正味荷電は陰性となり、ｐＩより低いｐＨ値において、ポリペプチドの全正味荷電は陽性となる。
ｐＩは、ポリアクリルアミド、デンプン又はアガロースで構成される固定化ｐＨ勾配ゲル上での等電点電気泳動により、又は例えばＥｘＰＡＳｙサーバにおいてｐＩ／ＭＷツール（非特許文献１）を用いてアミノ酸配列から計算することにより決定される。
本発明における「変化したｐＩ」とは、天然グルカゴンのアミノ酸配列において一部の配列が負電荷及び正電荷を帯びたアミノ酸残基に置換されることにより、天然グルカゴンのｐＩとは異なる、すなわちそれより減少又は増加したｐＩを有することを意味する。このように変化したｐＩを有するペプチドは、中性ｐＨにおいて改善された溶解性及び／又は高い安定性を示す。しかし、特にこれらに限定されるものではない。
具体的には、前記グルカゴンアナログ又は誘導体は、天然グルカゴンのｐＩ値（６．８）ではない、変化したｐＩ値を有するものであり、より具体的には６．８未満、さらに具体的には６．７以下、一層具体的には６．５以下のｐＩ値、又はより具体的には６．８超、７以上、さらに具体的には７．５以上のｐＩ値を有するものであるが、これらに限定されるものではなく、天然グルカゴンとは異なるｐＩ値を有するものであれば本発明に含まれる。特に、天然グルカゴンとは異なるｐＩ値を有し、天然グルカゴンに比べて中性ｐＨにおいて改善された溶解性を示すことにより、凝集（aggregation）する程度が低いものであれば、本発明に含まれる。
具体的には４～６．５及び／又は７～９．５、より具体的には７．５～９．５、さらに具体的には８．０～９．３のｐＩ値を有するものであるが、これらに限定されるものではない。この場合、天然グルカゴンより高い又は低いｐＩを有するので、中性ｐＨにおいて天然グルカゴンより改善された溶解性及び高い安定性を示す。しかし、これらに限定されるものではない。
具体的には、グルカゴン誘導体は、天然グルカゴンの一部のアミノ酸が置換（substitution）、付加（addition）、欠失（deletion）及び修飾（modification）のいずれかの方法又はそれらの方法の組み合わせにより改変されたものであってもよい。前記アミノ酸の置換は、一般に残基の極性、電荷、溶解性、疎水性、親水性及び／又は両親媒性（amphipathic nature）における類似性に基づいて発生し得る。このような類似した性質を有するアミノ酸への保存的置換は、同一又は類似の活性を示すものと期待される。
上記方法の組み合わせにより作製されるグルカゴン誘導体の例として、天然グルカゴンとアミノ酸配列が少なくとも１つ異なり、Ｎ末端のアミノ酸残基が脱アミノ化（deamination）された、グルカゴン受容体に対する活性化機能を有するペプチドなどが挙げられるが、これらに限定されるものではなく、誘導体作製のための様々な方法の組み合わせにより、本発明に用いられる天然グルカゴンの誘導体を作製することができる。
また、天然グルカゴンの誘導体の作製のためのこのような改変には、Ｌ型もしくはＤ型アミノ酸及び／又は非天然アミノ酸を用いた改変、並びに／又は天然配列の修飾、例えば側鎖官能基の改変、分子内の共有結合、一例として側鎖間の環形成、メチル化、アシル化、ユビキチン化、リン酸化、アミノヘキサン化、ビオチン化などの修飾による改変が全て含まれる。さらに、前記改変には、非天然化合物への置換が全て含まれる。
さらに、天然グルカゴンのＮ及び／又はＣ末端に少なくとも１つのアミノ酸が付加されたものが全て含まれる。
前記置換されるか、付加されるアミノ酸としては、ヒトタンパク質において通常観察される２０種のアミノ酸だけでなく、異常又は非天然アミノ酸を用いることができる。異常アミノ酸の市販元には、Ｓｉｇｍａ－Ａｌｄｒｉｃｈ、ＣｈｅｍＰｅｐ、Ｇｅｎｚｙｍｅ ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌｓが含まれる。これらのアミノ酸が含まれるペプチドと定型的なペプチド配列は、民間のペプチド合成会社、例えば米国のＡｍｅｒｉｃａｎ ｐｅｐｔｉｄｅ ｃｏｍｐａｎｙやＢａｃｈｅｍ、又は韓国のＡｎｙｇｅｎにおいて合成及び購入することができる。
アミノ酸誘導体も同じ方式で入手することができ、一例として４－イミダゾ酢酸（4-imidazoacetic acid）などが挙げられる。
本発明における「天然グルカゴン、グルカゴンアナログ又はグルカゴン誘導体のフラグメント」とは、体内で血糖上昇効果を有し、天然グルカゴン、グルカゴンアナログ又は天然グルカゴンの誘導体のＮ末端又はＣ末端の少なくとも１つのアミノ酸が欠失した形態を意味する。
また、本発明のグルカゴンアナログは、前記天然グルカゴンの誘導体及びフラグメントの作製に用いる各作製方法を単独で用いるか、組み合わせて用いて作製したものであってもよい。
本発明による薬学組成物は、グルカゴンの血糖調節能力を有するものであれば、（ｉ）天然グルカゴン、（ｉｉ）グルカゴンアナログ、（ｉｉｉ）グルカゴン誘導体、（ｉｖ）それらのフラグメント、又は（ｖ）それらの組み合わせを有効成分の１つであるグルカゴンとして含むものであってもよい。
また、本発明によるペプチド（例えば、インスリン、インスリンアナログ、グルカゴン、グルカゴンアナログなど）は、Ｎ末端及び／又はＣ末端が改変されていないものであってもよいが、生体内のタンパク質切断酵素から保護して安定性を増加させるために、そのＮ末端及び／又はＣ末端などが化学的に修飾された形態、有機基により保護された形態、又はペプチド末端などにアミノ酸が付加されて改変された形態も本発明によるペプチドに含まれる。Ｃ末端が改変されていない場合、本発明によるペプチドの末端はカルボキシ基を有するが、特にこれに限定されるものではない。
特に、化学的に合成したペプチドの場合、Ｎ及びＣ末端が電荷を帯びているので、このような電荷を除去するために、Ｎ末端のアセチル化（acetylation）及び／又はＣ末端のアミド化（amidation）を行ってもよいが、特にこれらに限定されるものではない。
具体的には、本発明のインスリンもしくはそのアナログ又はグルカゴンもしくはそのアナログのＮ末端又はＣ末端は、アミノ基（－ＮＨ２）又はカルボキシ基（－ＣＯＯＨ）を有し、グルカゴン又はそのアナログのＣ末端は、アミノ基を有するが、これらに限定されるものではない。
本明細書において特に断らない限り、本発明による「ペプチド」又はそのペプチドが生体適合性物質に共有結合で連結された「結合体」についての明細書の詳細な説明や請求の範囲の記述は、当該ペプチド又は結合体は言うまでもなく、当該ペプチド又は結合体の塩（例えば、前記ペプチドの薬学的に許容される塩）、又はその溶媒和物の形態が全て含まれるカテゴリーにも適用される。よって、明細書に「ペプチド」又は「結合体」とのみ記載されていたとしても、当該記載内容はその特定の塩、その特定の溶媒和物、その特定の塩の特定の溶媒和物にも同様に適用される。これらの塩の形態は、例えば薬学的に許容される任意の塩を用いた形態であってもよい。前記塩の種類は、特に限定されるものではない。もっとも、個体、例えば哺乳類に安全かつ効果的な形態であることが好ましいが、特にこれに限定されるものではない。
前記「薬学的に許容される」とは、医薬学的判断の範囲内で、過度な毒性、刺激、アレルギー反応などを誘発することなく所望の用途に効果的に使用できる物質を意味する。
本発明における「薬学的に許容される塩」には、薬学的に許容される無機酸、有機酸又は塩基から誘導された塩が含まれる。好適な酸の例としては、塩酸、臭素酸、硫酸、硝酸、過塩素酸、フマル酸、マレイン酸、リン酸、グリコール酸、乳酸、サリチル酸、コハク酸、トルエン－ｐ－スルホン酸、酒石酸、酢酸、クエン酸、メタンスルホン酸、ギ酸、安息香酸、マロン酸、ナフタレン－２－スルホン酸、ベンゼンスルホン酸などが挙げられる。好適な塩基から誘導された塩には、ナトリウム、カリウムなどのアルカリ金属、マグネシウムなどのアルカリ土類金属、アンモニウムなどが含まれる。
また、本発明における「溶媒和物」とは、本発明によるペプチド、結合体又はその塩が溶媒分子と複合体を形成したものを意味する。
また、本発明のペプチドは、その長さに応じてこの分野で周知の方法、例えば自動ペプチド合成機により合成することができ、遺伝子操作技術により産生することができる。
具体的には、本発明のペプチドは、標準合成方法、組換え発現システム又は任意の他の当該分野の方法により作製することができる。よって、本発明によるグルカゴン誘導体は、例えば（ａ）ペプチドを固相もしくは液相法で段階的に又はフラグメント組立により合成し、最終ペプチド生成物を分離及び精製する方法、（ｂ）ペプチドをコードする核酸作製物を宿主細胞内で発現させ、発現生成物を宿主細胞培養物から回収する方法、（ｃ）ペプチドをコードする核酸作製物を無細胞試験管内で発現させ、発現生成物を回収する方法、又は（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）の任意の組み合わせによりペプチドのフラグメントを得て、次にフラグメントを連結してペプチドを得ることにより当該ペプチドを回収する方法が含まれる多くの方法で合成することができる。
より具体的な例として、遺伝子操作により、融合パートナー、及びインスリンもしくはグルカゴン又はそのアナログを含む融合タンパク質をコードする融合遺伝子を作製し、それを宿主細胞に形質転換し、その後融合タンパク質の形態で発現させ、タンパク質分解酵素又は化合物を用いて融合タンパク質からインスリンもしくはグルカゴン又はそのアナログを切断、分離することにより、所望のペプチドを生成することができる。そのために、例えばＦａｃｔｏｒ Ｘａやエンテロキナーゼなどのタンパク質分解酵素、ＣＮＢｒやヒドロキシルアミンなどの化合物により切断されるアミノ酸残基をコードするＤＮＡ配列を融合パートナーとインスリンもしくはグルカゴン又はそのアナログをコードするポリヌクレオチド間に挿入してもよい。
一具体例として、本発明のインスリン又はグルカゴンは、その生体内半減期を延長させることのできる生体適合性物質が結合された持続型結合体の形態であってもよい。
本発明におけるインスリン又はグルカゴンの「持続型結合体」又は「結合体」とは、インスリン又はグルカゴンと生体適合性物質が結合された構造を有し、前記生体適合性物質が結合されていないインスリン又はグルカゴンより効力の持続性が向上したものを意味する。前記持続型結合体における生体適合性物質は、インスリン又はグルカゴンに共有結合で連結されたものであってもよいが、特にこれらに限定されるものではない。本発明において、前記結合体の一構成要素であるインスリン又はグルカゴンは、天然配列を有するインスリン又はグルカゴンであるか、又は天然配列の少なくとも１つのアミノ酸に置換、付加、欠失、修飾又はそれらの組み合わせの変異が生じたインスリン又はグルカゴンのアナログ、誘導体又はフラグメントであってもよいが、天然インスリン又は天然グルカゴンの血糖降下／上昇効果を有するものであれば、いかなるものでも本発明の結合体の一構成要素として用いられる。
本発明における「生体適合性物質」とは、生理活性物質（例えば、グルカゴン誘導体、インスリン分泌ペプチドなど）に結合され、生体適合性物質部又はキャリアに結合されていない生理活性物質より生理活性物質の効果の持続性を向上させることのできる物質を意味する。前記生体適合性物質は、生理活性物質に共有結合で連結されたものであってもよいが、特にこれに限定されるものではない。
具体的には、前記結合体は、化学式１で表される結合体である。
［化学式１］
Ｘ－Ｌａ－Ｆ
ここで、Ｘは前記インスリン又はグルカゴンであり、Ｌはリンカーであり、ａは０又は自然数であるが、ａが２以上であればそれぞれのＬは互いに独立しており、ＦはＸの半減期を延長させることのできる物質である。
本発明の組成物は、（ｉ）インスリン及びグルカゴン、（ｉｉ）インスリン持続型結合体及びグルカゴン、（ｉｉｉ）インスリン及びグルカゴン持続型結合体、又は（ｉｖ）インスリン持続型結合体及びグルカゴン持続型結合体を含むものであってもよく、前記持続型結合体の形態のインスリン又はグルカゴンは、向上した体内持続性に基づいて優れた血糖調節効果を発揮すると共に、インスリンの副作用を改善することができる。
前記結合体におけるＦは、Ｘ、すなわちインスリン又はグルカゴンの半減期を延長させることのできる物質であり、本発明の前記結合体の一部をなす一構成である。
前記Ｆは、Ｘに共有化学結合又は非共有化学結合により互いに結合されたものであってもよく、Ｌを介して、Ｘに共有化学結合、非共有化学結合又はそれらの組み合わせにより互いに結合されたものであってもよい。
前記Ｘの半減期を延長させることのできる物質は、生体適合性物質であり、例えば高分子重合体、脂肪酸、コレステロール、アルブミン及びそのフラグメント、アルブミン結合物質、特定アミノ酸配列の繰り返し単位の重合体、抗体、抗体フラグメント、ＦｃＲｎ結合物質、生体内結合組織、ヌクレオチド、フィブロネクチン、トランスフェリン（Transferrin）、サッカライド（saccharide）、ヘパリン並びにエラスチンからなる群から選択されるものであるが、特にこれらに限定されるものではない。
前記エラスチンの場合、水溶性前駆体であるヒトトロポエラスチン（tropoelastin）であってもよく、それらの一部の配列又は一部の繰り返し単位の重合体であってもよく、例えばエラスチン様ポリペプチドであってもよいが、特にこれらに限定されるものではない。
前記高分子重合体の例として、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、エチレングリコール－プロピレングリコール共重合体、ポリオキシエチル化ポリオール、ポリビニルアルコール、ポリサッカライド、ポリビニルエチルエーテル、生分解性高分子、脂質重合体、キチン、ヒアルロン酸、オリゴヌクレオチド及びそれらの組み合わせからなる群から選択される高分子重合体が挙げられ、前記ポリサッカライドは、デキストランであるが、特にこれらに限定されるものではない。
前記ポリエチレングリコールは、エチレングリコール同種重合体、ＰＥＧ共重合体、又はモノメチル置換ＰＥＧ重合体（ｍＰＥＧ）の形態を包括する用語であるが、特にこれらに限定されるものではない。
また、前記生体適合性物質には、ポリリシン、ポリアスパラギン酸、ポリグルタミン酸などのポリアミノ酸が含まれるが、これらに限定されるものではない。
さらに、脂肪酸は、生体内アルブミンとの結合力を有するものであってもよいが、特にこれに限定されるものではない。
より具体的な例として、前記ＦｃＲｎ結合物質は、免疫グロブリンＦｃ領域であってもよく、さらに具体的にはＩｇＧ Ｆｃ領域であってもよいが、特にこれらに限定されるものではない。
本発明のペプチド内の少なくとも１つのアミノ酸側鎖は、生体内で可溶性及び／又は半減期を向上させ、かつ／又はバイオアベイラビリティを増加させるために、このような生体適合性物質に接合される。また、このような改変は、治療学的タンパク質及びペプチドのクリアランス（clearance）を減少させる。
このような生体適合性物質は、水溶性（両親媒性又は親水性）のもの、無毒性のもの及び／又は薬学的に許容されるものであってもよい。
前記Ｆは、Ｘに直接連結されたもの（すなわち、化学式１において、ａが０である）であってもよく、リンカーＬを介して連結されたものであってもよい。
本発明における「免疫グロブリンＦｃ領域」とは、免疫グロブリンの重鎖と軽鎖の可変領域を除いたものであり、重鎖定常領域２（ＣＨ２）及び／又は重鎖定常領域３（ＣＨ３）部分を含む部位を意味する。前記免疫グロブリンＦｃ領域は、本発明の結合体の一部をなす一構成である。
このような免疫グロブリンＦｃ領域は、重鎖定常領域にヒンジ（hinge）領域を含むが、これに限定されるものではない。また、本発明の免疫グロブリンＦｃ領域は、天然のものと実質的に同等又は向上した効果を有するものであれば、免疫グロブリンの重鎖と軽鎖の可変領域を除き、一部又は全部の重鎖定常領域１（ＣＨ１）及び／又は軽鎖定常領域１（ＣＬ１）を含む拡張されたＦｃ領域であってもよい。さらに、ＣＨ２及び／又はＣＨ３に相当する非常に長い一部のアミノ酸配列が欠失した領域であってもよい。
例えば、本発明の免疫グロブリンＦｃ領域は、１）ＣＨ１ドメイン、ＣＨ２ドメイン、ＣＨ３ドメイン及びＣＨ４ドメイン、２）ＣＨ１ドメイン及びＣＨ２ドメイン、３）ＣＨ１ドメイン及びＣＨ３ドメイン、４）ＣＨ２ドメイン及びＣＨ３ドメイン、５）ＣＨ１ドメイン、ＣＨ２ドメイン、ＣＨ３ドメイン及びＣＨ４ドメインの少なくとも１つのドメインと免疫グロブリンヒンジ領域（又はヒンジ領域の一部）との組み合わせ、６）重鎖定常領域の各ドメインと軽鎖定常領域の二量体である。しかし、これらに限定されるものではない。
また、一具体例として、前記免疫グロブリンＦｃ領域は、二量体形態（dimeric form）であってもよく、二量体形態の１つのＦｃ領域にＸ１分子が共有結合的に連結されたものであってもよく、ここで前記免疫グロブリンＦｃとＸは非ペプチド性重合体により互いに連結されたものであってもよい。一方、二量体形態の１つのＦｃ領域にＸ２分子が対称に結合されたものであってもよい。ここで、前記免疫グロブリンＦｃとＸは、非ペプチド性リンカーにより互いに連結されてもよい。しかし、これらに限定されるものではない。
また、本発明の免疫グロブリンＦｃ領域には、天然アミノ酸配列だけでなく、その配列誘導体も含まれる。アミノ酸配列誘導体とは、天然アミノ酸配列の少なくとも１つのアミノ酸残基が欠失、挿入、非保存的もしくは保存的置換、又はそれらの組み合わせにより異なる配列を有するものを意味する。
例えば、ＩｇＧ Ｆｃの場合、結合に重要であることが知られている２１４～２３８、２９７～２９９、３１８～３２２又は３２７～３３１番目のアミノ酸残基が修飾に適した部位として用いられてもよい。
また、ジスルフィド結合を形成する部位が除去された誘導体、天然ＦｃからＮ末端のいくつかのアミノ酸が欠失された誘導体、天然ＦｃのＮ末端にメチオニン残基が付加された誘導体など、様々な種類の誘導体が用いられる。さらに、エフェクター機能をなくすために、補体結合部位、例えばＣ１ｑ結合部位が除去されてもよく、ＡＤＣＣ（antibody dependent cell mediated cytotoxicity）部位が除去されてもよい。このような免疫グロブリンＦｃ領域の配列誘導体を作製する技術は、特許文献７、８などに開示されている。
分子の活性を全体的に変化させないタンパク質及びペプチドにおけるアミノ酸交換は、当該分野において公知である（非特許文献２）。最も一般的な交換は、アミノ酸残基Ａｌａ／Ｓｅｒ、Ｖａｌ／Ｉｌｅ、Ａｓｐ／Ｇｌｕ、Ｔｈｒ／Ｓｅｒ、Ａｌａ／Ｇｌｙ、Ａｌａ／Ｔｈｒ、Ｓｅｒ／Ａｓｎ、Ａｌａ／Ｖａｌ、Ｓｅｒ／Ｇｌｙ、Ｔｈｙ／Ｐｈｅ、Ａｌａ／Ｐｒｏ、Ｌｙｓ／Ａｒｇ、Ａｓｐ／Ａｓｎ、Ｌｅｕ／Ｉｌｅ、Ｌｅｕ／Ｖａｌ、Ａｌａ／Ｇｌｕ、Ａｓｐ／Ｇｌｙ間の交換である。場合によっては、リン酸化（phosphorylation）、硫酸化（sulfation）、アクリル化（acrylation）、グリコシル化（glycosylation）、メチル化（methylation）、ファルネシル化（farnesylation）、アセチル化（acetylation）、アミド化（amidation）などにより修飾（modification）されてもよい。
前述したＦｃ誘導体は、本発明のＦｃ領域と同等の生物学的活性を示し、Ｆｃ領域の熱、ｐＨなどに対する構造的安定性を向上させたものであってもよい。
また、このようなＦｃ領域は、ヒト、及びウシ、ヤギ、ブタ、マウス、ウサギ、ハムスター、ラット、モルモットなどの動物の生体内から分離した天然のものから得てもよく、形質転換された動物細胞もしくは微生物から得られた組換えたもの又はその誘導体であってもよい。ここで、天然のものから得る方法は、全免疫グロブリンをヒト又は動物の生体から分離し、その後タンパク質分解酵素で処理することにより得る方法であってもよい。パパインで処理するとＦａｂ及びＦｃに切断され、ペプシンで処理するとｐＦ’ｃ及びＦ（ａｂ）2に切断される。これらは、サイズ排除クロマトグラフィー（size-exclusion chromatography）などを用いてＦｃ又はｐＦ’ｃを分離することができる。より具体的な実施形態において、ヒト由来のＦｃ領域は、微生物から得られた組換え免疫グロブリンＦｃ領域である。
また、免疫グロブリンＦｃ領域は、天然糖鎖、天然のものに比べて増加した糖鎖、天然のものに比べて減少した糖鎖、又は糖鎖が除去された形態であってもよい。このような免疫グロブリンＦｃ糖鎖の増減又は除去には、化学的方法、酵素学的方法、微生物を用いた遺伝工学的手法などの通常の方法が用いられてもよい。ここで、Ｆｃから糖鎖が除去された免疫グロブリンＦｃ領域は、補体（ｃ１ｑ）との結合力が著しく低下し、抗体依存性細胞傷害又は補体依存性細胞傷害が低減又は除去されるので、生体内で不要な免疫反応を誘発しない。このようなことから、糖鎖が除去されるか、非グリコシル化された免疫グロブリンＦｃ領域は、薬物のキャリアとしての本来の目的に適する。
本発明における「糖鎖の除去（Deglycosylation）」とは、酵素で糖を除去したＦｃ領域を意味し、非グリコシル化（Aglycosylation）とは、原核動物、より具体的な実施形態においては大腸菌で産生されてグリコシル化されていないＦｃ領域を意味する。
一方、免疫グロブリンＦｃ領域は、ヒト起源、又はウシ、ヤギ、ブタ、マウス、ウサギ、ハムスター、ラット、モルモットなどの動物起源であってもよく、より具体的な実施形態においてはヒト起源である。
また、免疫グロブリンＦｃ領域は、ＩｇＧ、ＩｇＡ、ＩｇＤ、ＩｇＥ、ＩｇＭ由来であるか、又はそれらの組み合わせ（combination）もしくはそれらのハイブリッド（hybrid）によるＦｃ領域であってもよい。より具体的な実施形態においては、ヒト血液に最も豊富なＩｇＧ又はＩｇＭ由来であり、さらに具体的な実施形態においては、リガンド結合タンパク質の半減期を延長させることが知られているＩｇＧ由来である。一層具体的な実施形態において、前記免疫グロブリンＦｃ領域はＩｇＧ４ Ｆｃ領域であり、最も具体的な実施形態において、前記免疫グロブリンＦｃ領域はヒトＩｇＧ４由来の非グリコシル化されたＦｃ領域であるが、これらに限定されるものではない。
一方、本発明における「組み合わせ（combination）」とは、二量体又は多量体を形成する際に、同一起源の単鎖免疫グロブリンＦｃ領域をコードするポリペプチドが異なる起源の単鎖ポリペプチドに結合することを意味する。すなわち、ＩｇＧ Ｆｃ、ＩｇＡ Ｆｃ、ＩｇＭ Ｆｃ、ＩｇＤ Ｆｃ及びＩｇＥ Ｆｃフラグメントからなる群から選択される少なくとも２つのフラグメントから二量体又は多量体を作製することができる。
また、前述した結合体は、天然インスリンもしくは天然グルカゴン、又はＦが修飾されていないＸに比べて、効力の持続性が向上したものであってもよく、そのような結合体には、前述した形態だけでなく、生分解性ナノパーティクルに封入された形態などが全て含まれる。
また、前記Ｌは、ペプチド性リンカー又は非ペプチド性リンカーであってもよい。
前記Ｌがペプチド性リンカーである場合、１つ以上のアミノ酸を含んでもよく、例えば１個～１０００個のアミノ酸を含んでもよいが、特にこれらに限定されるものではない。本発明において、ＦとＸを連結するために、公知の様々なペプチドリンカーが用いられ、例えば［ＧＳ］ｘリンカー、［ＧＧＧＳ］ｘリンカー、［ＧＧＧＧＳ］ｘリンカーなどが挙げられ、ここで、ｘは１以上の自然数である。しかし、上記例に限定されるものではない。
本発明における「非ペプチド性リンカー」には、繰り返し単位が少なくとも２つ結合された生体適合性重合体が含まれる。前記繰り返し単位は、ペプチド結合を除く任意の共有結合により互いに連結される。前記非ペプチド性リンカーは、本発明の結合体の一部をなす一構成であってもよく、化学式１のＬに該当する。本発明における前記非ペプチド性リンカーは、非ペプチド性重合体と混用される。
本発明における非ペプチド性リンカーは、末端に反応基を含み、結合体を構成する他の構成要素との反応により結合体を形成することができる。両末端に反応性官能基を有する非ペプチド性リンカーが各反応基を介して化学式１のＸ及びＦに結合することにより結合体を形成する場合、前記非ペプチド性リンカー又は非ペプチド性重合体を非ペプチド性リンカー連結部又は非ペプチド性重合体連結部（linker moiety）ともいう。
前記Ｌａにおいて、ａは１以上であってもよく、ａが２以上であればそれぞれのＬは独立したものであってもよい。
また、具体的な一実施形態における前記結合体は、Ｆ、具体的には免疫グロブリンＦｃ領域、及びＸ、具体的にはペプチド薬物に結合される反応基を両末端に含む非ペプチド性リンカーを介して、ＦとＸが互いに共有結合的に連結されたものであってもよい。
具体的には、前記非ペプチド性リンカーは、脂肪酸、サッカライド（saccharide）、高分子重合体、低分子化合物、ヌクレオチド及びそれらの組み合わせからなる群から選択されるものであってもよい。
特に、これらに限定されるものではないが、本発明における前記高分子重合体は、０超、約１００ｋＤａ以下の範囲、具体的には約１～約１００ｋＤａの範囲、より具体的には約１～約２０ｋＤａの範囲である。
本発明における「約」とは、±０．５、±０．４、±０．３、±０．２、±０．１などが全て含まれる範囲であり、約という用語の後に続く数値と同等又は同程度の範囲の数値が全て含まれるが、これらに限定されるものではない。
特に、これらに限定されるものではないが、前記高分子重合体は、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、エチレングリコール－プロピレングリコール共重合体、ポリオキシエチル化ポリオール、ポリビニルアルコール、ポリサッカライド、ポリビニルエチルエーテル、生分解性高分子、脂質重合体、キチン、ヒアルロン酸、オリゴヌクレオチド及びそれらの組み合わせからなる群から選択されるものであり、前記ポリサッカライドは、デキストランである。より具体的な実施形態における前記Ｌは、ポリエチレングリコールであるが、これに限定されるものではない。また、当該分野で公知のそれらの誘導体や当該分野の技術水準で容易に作製できる誘導体も本発明に含まれる。
本発明に用いられる非ペプチド性リンカーは、生体内タンパク質分解酵素に抵抗性のある重合体であれば制限なく用いられる。非ペプチド性重合体の分子量は、約１～約１００ｋＤａの範囲、具体的には約１～約２０ｋＤａの範囲であるが、これらに限定されるものではない。また、前記Ｆに該当するポリペプチドに結合される本発明の非ペプチド性リンカーは、１種類の重合体だけでなく、異なる種類の重合体の組み合わせが用いられてもよい。
本発明における「約」とは、±０．５、±０．４、±０．３、±０．２、±０．１などが全て含まれる範囲であり、約という用語の後に続く数値と同等又は同程度の範囲の数値が全て含まれるが、これらに限定されるものではない。
具体的な一実施形態における前記非ペプチド性リンカーの両末端は、それぞれＦ、例えば免疫グロブリンＦｃ領域のアミノ基又はチオール基、及びＸのアミノ基又はチオール基に結合することができる。
具体的には、前記非ペプチド性重合体は、両末端にそれぞれＦ（例えば、免疫グロブリンＦｃ領域）とＸに結合される反応基、より具体的には、Ｘ、あるいはＦ（例えば、免疫グロブリンＦｃ領域）のＮ末端もしくはリシンに位置するアミノ基、又はシステインのチオール基に結合される反応基を含むが、これらに限定されるものではない。
また、Ｆ、例えば免疫グロブリンＦｃ領域、及びＸに結合される前記非ペプチド性重合体の反応基は、アルデヒド基、マレイミド基及びスクシンイミド誘導体からなる群から選択されるが、これらに限定されるものではない。
上記において、アルデヒド基の例として、プロピオンアルデヒド基又はブチルアルデヒド基が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
上記において、スクシンイミド誘導体としては、スクシンイミジルバレレート、スクシンイミジルメチルブタノエート、スクシンイミジルメチルプロピオネート、スクシンイミジルブタノエート、スクシンイミジルプロピオネート、Ｎ－ヒドロキシスクシンイミド、ヒドロキシスクシンイミジル、スクシンイミジルカルボキシメチル又はスクシンイミジルカーボネートが用いられるが、これらに限定されるものではない。
非ペプチド性リンカーは、このような反応基を介してＸとＦに連結されるが、特にこれに限定されるものではない。
また、アルデヒド結合による還元性アミン化で生成された最終産物は、アミド結合で連結されたものよりはるかに安定している。アルデヒド反応基は、低いｐＨではＮ末端に選択的に反応し、高いｐＨ、例えばｐＨ９．０の条件ではリシン残基と共有結合を形成することができる。
また、前記非ペプチド性リンカーの両末端の反応基は、同じものであってもよく、異なるものであってもよい。例えば、一末端にはマレイミド基、他の末端にはアルデヒド基、プロピオンアルデヒド基又はブチルアルデヒド基を有してもよい。しかし、非ペプチド性リンカーの各末端にＦ、具体的には免疫グロブリンＦｃ領域とＸが結合されるものであれば、特にこれらに限定されるものではない。
例えば、前記非ペプチド性リンカーの一末端には反応基としてマレイミド基を含み、他の末端にはアルデヒド基、プロピオンアルデヒド基、ブチルアルデヒド基などを含んでもよい。
両末端にヒドロキシ反応基を有するポリエチレングリコールを非ペプチド性重合体として用いる場合、公知の化学反応により前記ヒドロキシ基を前述した様々な反応基として活性化するか、市販されている修飾された反応基を有するポリエチレングリコールを用いることにより、本発明の持続型タンパク質結合体を作製することができる。
具体的な一実施例において、前記非ペプチド性重合体は、Ｘのシステイン残基、より具体的にはシステインの－ＳＨ基に連結されたものであるが、これらに限定されるものではない。
例えば、前記Ｘに相当するペプチドにおいて、１０番目のシステイン残基、１３番目のシステイン残基、１５番目のシステイン残基、１７番目のシステイン残基、１９番目のシステイン残基、２１番目のシステイン残基、２４番目のシステイン残基、２８番目のシステイン残基、２９番目のシステイン残基、３０番目のシステイン残基、３１番目のシステイン残基、４０番目のシステイン残基、又は４１番目のシステイン残基に前記非ペプチド性重合体が連結されたものが挙げられるが、特にこれらに限定されるものではない。
具体的には、前記システイン残基の－ＳＨ基に非ペプチド性重合体の反応基が連結されてもよい。反応基については前述した通りである。マレイミド－ＰＥＧ－アルデヒドを用いる場合、マレイミド基はＸの－ＳＨ基にチオエーテル（thioether）結合で連結することができ、アルデヒド基はＦ、具体的には免疫グロブリンＦｃの－ＮＨ2基に還元的アミン化反応により連結することができるが、これに限定されるものではなく、これは一例にすぎない。
また、前記結合体において、非ペプチド性重合体の反応基が免疫グロブリンＦｃ領域のＮ末端に位置する－ＮＨ2に連結されたものであってもよいが、これは一例にすぎない。
本発明における「予防」とは、前記組成物の投与によりインスリン関連疾患の発症を抑制又は遅延させるあらゆる行為を意味し、「治療」とは、前記組成物の投与によりインスリン関連疾患の症状を好転又は有利に変化させるあらゆる行為を意味する。
本発明における「投与」とは、任意の適切な方法で患者に所定の物質を導入することを意味し、前記組成物の投与経路は、特にこれらに限定されるものではないが、前記組成物を生体内の標的に送達できるあらゆる一般的な経路で投与することができ、例えば腹腔内投与、静脈内投与、筋肉内投与、皮下投与、皮内投与、経口投与、局所投与、鼻腔内投与、肺内投与、直腸内投与などが挙げられる。
本発明による薬学組成物は、薬学的に許容される担体を含んでもよい。
本発明における「薬学的に許容される」とは、治療効果を発揮する程度の十分な量と副作用を起こさないことを意味し、疾患の種類、患者の年齢、体重、健康状態、性別、薬物に対する感受性、投与経路、投与方法、投与回数、治療期間、配合、同時に用いられる薬物などの医学分野における公知の要素により当業者が容易に決定することができる。
薬学的に許容される担体は、経口投与の場合は、結合剤、滑沢剤、崩壊剤、賦形剤、可溶化剤、分散剤、安定化剤、懸濁化剤、色素、香料などを用いることができ、注射剤の場合は、緩衝剤、保存剤、鎮痛剤、可溶化剤、等張化剤、安定化剤などを混合して用いることができ、局所投与用の場合は、基剤、賦形剤、滑沢剤、保存剤などを用いることができる。本発明の薬学的組成物の剤形は、前述したような薬学的に許容される担体と混合して様々な形態に製造することができる。例えば、経口投与の場合は、錠剤、トローチ剤、カプセル剤、エリキシル剤、懸濁剤、シロップ剤、ウエハー剤などの形態に製造することができ、注射剤の場合は、使い捨てアンプル又は複数回投薬形態に製造することができる。その他、溶液、懸濁液、錠剤、丸薬、カプセル剤、徐放性製剤などに剤形化することができる。
なお、製剤化に適した担体、賦形剤及び希釈剤の例としては、ラクトース、グルコース、スクロース、ソルビトール、マンニトール、キシリトール、エリトリトール、マルチトール、デンプン、アカシア、アルギン酸塩、ゼラチン、リン酸カルシウム、ケイ酸カルシウム、セルロース、メチルセルロース、微晶質セルロース、ポリビニルピロリドン、水、ヒドロキシ安息香酸メチル、ヒドロキシ安息香酸プロピル、タルク、ステアリン酸マグネシウム、鉱油などが挙げられる。また、充填剤、抗凝集剤、滑沢剤、湿潤剤、香料、乳化剤、防腐剤などをさらに含んでもよい。
さらに、本発明の薬学的組成物は、錠剤、丸剤、散剤、顆粒剤、カプセル剤、懸濁剤、内用液剤、乳剤、シロップ剤、滅菌水溶液剤、非水性溶剤、凍結乾燥剤及び坐剤からなる群から選択されるいずれかの剤形を有してもよい。
さらに、前記結合体は、生理食塩水や有機溶媒のように薬剤に許容された様々な担体（carrier）と混合して用いることができ、安定性や吸収性を向上させるために、グルコース、スクロース、デキストランなどの炭水化物、アスコルビン酸（ascorbic acid）、グルタチオンなどの抗酸化剤（antioxidants）、キレート剤、低分子タンパク質、他の安定化剤（stabilizers）などを薬剤として用いることができる。
本発明の薬学的組成物の投与量と回数は、治療する疾患、投与経路、患者の年齢、性別及び体重、疾患の重症度などの様々な関連因子と共に、活性成分である薬物の種類により決定される。
本発明の組成物の総有効量は、単回投与量（single dose）で患者に投与してもよく、複数回投与量（multiple dose）で長期間投与する分割治療方法（fractionated treatment protocol）により投与してもよい。本発明の薬学的組成物は、疾患の程度に応じて有効成分の含有量を変えてもよい。具体的には、本発明の結合体の総用量は、１日体重１ｋｇ当たり約０．０００１ｍｇ～５００ｍｇであることが好ましい。しかし、前記結合体の用量は、薬学的組成物の投与経路及び治療回数だけでなく、患者の年齢、体重、健康状態、性別、疾患の重症度、食餌、排泄率などの様々な要因を考慮して患者に対する有効投与量が決定されるので、これらを考慮すると、当該分野における通常の知識を有する者であれば、前記本発明の組成物の特定の用途に応じた適切な有効投与量を決定することができるであろう。本発明による薬学的組成物は、本発明の効果を奏するものであれば、その剤形、投与経路及び投与方法が特に限定されるものではない。
本発明の薬学的組成物は、インスリン又はその持続型結合体と、グルカゴン又はその持続型結合体が同時、順次又は逆順に併用投与されるものであるが、これらに限定されるものではない。
前述したように、前記併用投与は、ａ）（ｉ）インスリンもしくはその持続型結合体と、（ｉｉ）グルカゴンもしくはその持続型結合体が混合された１つの混合物（mixture）で投与されるものであるか、又はｂ）（ｉ）インスリンもしくはその持続型結合体と、（ｉｉ）グルカゴンもしくはその持続型結合体が分離された形態で投与されるものであるが、これらに限定されるものではない。
インスリンもしくはその持続型結合体と、グルカゴンもしくはその持続型結合体が分離された形態の場合、インスリンもしくはその持続型結合体と、グルカゴンもしくはその持続型結合体が別個の製剤に製剤化され、同時、個別、順次又は逆順に投与されてもよい。
本発明の他の態様は、インスリンと、グルカゴンとを含む、低血糖の予防又は治療用薬学組成物である。
具体的には、前記組成物は、（ｉ）インスリンと、グルカゴンとを含むもの、（ｉｉ）インスリンとその生体内半減期を延長させることのできる生体適合性物質が結合されたインスリン持続型結合体と、グルカゴンとを含むもの、（ｉｉｉ）インスリンと、グルカゴンとその生体内半減期を延長させることのできる生体適合性物質が結合されたグルカゴン持続型結合体とを含むもの、又は（ｉｖ）インスリン持続型結合体と、グルカゴン持続型結合体とを含むものである。
本発明のインスリン又はグルカゴンは、天然配列を有するインスリン又はグルカゴンであってもよく、少なくとも１つのアミノ酸に置換、付加、欠失、修飾又はそれらの組み合わせの変異が導入されたアナログ、誘導体又はそのフラグメントであってもよいことについては前述した通りである。
本発明による低血糖の予防又は治療用薬学組成物は、インスリン又はその持続型結合体と、グルカゴン又はその持続型結合体とを含むものであり、インスリン投与の副作用として発生する低血糖を緩和する効果を有すると共に、体重増加を抑制するという効果も有する。
本発明の実施例においては、前記インスリン又はその持続型結合体と、グルカゴン又はその持続型結合体とを含む組成物を投与したｄｂ／ｄｂマウスにおいて血糖降下効果が確認されただけでなく、体重増加抑制及び低血糖緩和効果が確認されたので、本発明による薬学組成物がインスリンの薬効を維持しつつ、その副作用を改善できることが確認された。
本発明の薬学的組成物は、インスリン又はその持続型結合体と、グルカゴン又はその持続型結合体を同時、順次又は逆順に併用投与するものであるが、これらに限定されるものではない。併用投与については前述した通りである。
本発明のさらに他の態様は、インスリンと、グルカゴンとを含む、インスリン副作用改善用組成物である。
具体的には、前記組成物は、（ｉ）インスリンと、グルカゴンとを含むもの、（ｉｉ）インスリンとその生体内半減期を延長させることのできる生体適合性物質が結合されたインスリン持続型結合体と、グルカゴンとを含むもの、（ｉｉｉ）インスリンと、グルカゴンとその生体内半減期を延長させることのできる生体適合性物質が結合されたグルカゴン持続型結合体とを含むもの、又は（ｉｖ）インスリン持続型結合体と、グルカゴン持続型結合体とを含むものである。
本発明のインスリン又はグルカゴンは、天然配列を有するインスリン又はグルカゴンであってもよく、少なくとも１つのアミノ酸に置換、付加、欠失、修飾又はそれらの組み合わせの変異が導入されたアナログ、誘導体又はそのフラグメントであってもよいことについては前述した通りである。
本発明によるインスリン副作用改善用組成物は、インスリン又はその持続型結合体と、グルカゴン又はその持続型結合体とを含むものであり、インスリン投与の副作用（例えば、低血糖又は体重増加）を緩和する効果を有する。
本発明の薬学的組成物は、インスリン又はその持続型結合体と、グルカゴン又はその持続型結合体を同時、順次又は逆順に併用投与するものであるが、これらに限定されるものではない。併用投与については前述した通りである。
本発明のさらに他の態様は、（ｉ）インスリン及びグルカゴン、（ｉｉ）インスリン持続型結合体及びグルカゴン、（ｉｉｉ）インスリン及びグルカゴン持続型結合体、又は（ｉｖ）インスリン持続型結合体及びグルカゴン持続型結合体を含むインスリン関連疾患患者の低血糖改善用複合製剤である。
一具体例において、本発明による複合製剤は、薬学的に許容される担体を含んでもよい。
本発明における「薬学的に許容される」及び「薬学的に許容される担体」については前述した通りである。
本発明による複合製剤は、インスリン関連疾患の治療のための複合製剤であり、インスリンの副作用（例えば、体重増加、低血糖）を緩和する効果を有する。具体的には、前記複合製剤は、インスリンの副作用である低血糖を改善することができ、かつ体重増加を抑制することができる。
本発明の複合製剤は、インスリン又はその持続型結合体と、グルカゴン又はその持続型結合体を０．１：１～１００：１の重量比で含むものであるか、又は１：１～３０：１、１：１～２０：１、１：１～１６：１のモル比で含むものであるが、これらに限定されるものではない。
本発明のさらに他の態様は、（ｉ）インスリン及びグルカゴン、（ｉｉ）インスリン持続型結合体及びグルカゴン、（ｉｉｉ）インスリン及びグルカゴン持続型結合体、又は（ｉｖ）インスリン持続型結合体及びグルカゴン持続型結合体をインスリン関連疾患が発症した個体や発症するリスクのある個体に投与するステップを含む、インスリン関連疾患の予防又は治療方法である。
前記投与するステップは、（ｉ）インスリン及びグルカゴン、（ｉｉ）インスリン持続型結合体及びグルカゴン、（ｉｉｉ）インスリン及びグルカゴン持続型結合体、又は（ｉｖ）インスリン持続型結合体及びグルカゴン持続型結合体を併用投与することにより行うことができる。前記物質は、それぞれ同時、順次又は逆順に投与してもよく、適切な有効量の組み合わせで同時に投与してもよいが、特定の投与方法又は順序に限定されるものではない。また、本発明の予防又は治療方法は、前記（ｉ）～（ｉｖ）のいずれかを含む組成物又は複合製剤を個体に投与するものであるが、これらに限定されるものではない。前述したように投与されるインスリン又はその持続型結合体と、グルカゴン又はその持続型結合体は、個別製剤であってもよく、複合製剤であってもよい。
インスリン又はその持続型結合体と、グルカゴン又はその持続型結合体とを含む本発明の組成物又は複合製剤は、インスリンの活性又は機能を補充し、血糖を著しく低下させると共に、体重増加や低血糖などのインスリンの副作用を抑制するので、インスリン関連疾患治療に優れた効果を発揮する。
また、前記組成物又は複合製剤は、薬学的分野における通常の方法による患者の体内投与に適した単回投与型の製剤、具体的にはタンパク質医薬品の投与に有用な製剤形態に剤形化し、当該技術分野で通常用いる投与方法を用いて経口、又は皮膚、静脈内、筋肉内、動脈内、骨髄内、髄膜腔内、心室内、肺、経皮、皮下、腹腔内、鼻腔内、消化管内、局所、舌下、膣内もしくは直腸経路が含まれる非経口投与経路で投与することができるが、これらに限定されるものではない。
本発明の方法は、前記ペプチドを含む薬学的組成物を薬学的有効量で投与することを含んでもよい。好適な総１日使用量は正しい医学的判断の範囲内で担当医により決定され、１回又は数回に分けて投与することができる。しかし、本発明の目的上、特定の患者に対する具体的な治療的有効量は、達成しようとする反応の種類と程度、場合によっては他の製剤が用いられるか否かを、具体的な組成物、患者の年齢、体重、一般的な健康状態、性別、食餌、投与時間、投与経路、組成物の分泌率、治療期間、具体的な組成物と共に又は同時に投与される薬物をはじめとする様々な因子や、医薬分野で周知の類似の因子に応じて異なる量であることが好ましい。
本発明のさらに他の態様は、（ｉ）インスリン及びグルカゴン、（ｉｉ）インスリン持続型結合体及びグルカゴン、（ｉｉｉ）インスリン及びグルカゴン持続型結合体、又は（ｉｖ）インスリン持続型結合体及びグルカゴン持続型結合体をインスリン副作用が発生した個体や発生するリスクのある個体に投与するステップを含む、インスリン副作用の改善方法である。
さらに、本発明は、インスリン関連疾患の治療のための薬剤の製造における、前記組成物又は複合製剤の用途を提供することを目的とする。
以下、実施例を挙げて本発明をより詳細に説明する。しかし、これらの実施例は本発明を例示するものにすぎず、本発明がこれらに限定されるものではない。
グルカゴンアナログの作製
本発明者らは、インスリン及びグルカゴンの併用投与による糖尿病治療効果を確認しようとし、さらにインスリンの副作用である低血糖のリスクを前記併用投与により低下させることができるかを確認しようとした。
よって、まず次の表１に示すように、天然グルカゴン及びそれと同等の活性を有するグルカゴンアナログを作製した。特許文献４、５及び６を参照してグルカゴンアナログを合成し、そのｐＩ及びｉｎ ｖｉｔｒｏ活性を測定した。
Figure 2022514835000002
Figure 2022514835000003

Figure 2022514835000004

Figure 2022514835000005
表１の配列において、Ｘで表記したアミノ酸は非天然アミノ酸であるアミノイソブチル酸（Ａｉｂ）を示すものであり、アミノ酸記号の下線は下線を引いた当該アミノ酸対の側鎖間におけるラクタム環の形成を示すものであり、「－」は当該位置にアミノ酸残基がないことを示すものである。また、環形成の有無の列において、「－」は当該配列に環が形成されていないことを示すものである。
インスリンアナログの作製
本発明者らは、グルカゴン又はその持続型結合体と併用投与するインスリンアナログを作製した。具体的には、特許文献２を参照して表２のアナログを作製した。
表２に、それぞれのＡ鎖又はＢ鎖のアミノ酸の修飾配列及びアナログ名を示す。すなわち、アナログ１はＡ鎖の１番目のグリシンがアラニンに置換された形態であり、アナログ４はＢ鎖の８番目のグリシンがアラニンに置換された形態である。
Figure 2022514835000006
表３に各インスリンアナログ１～９のＤＮＡ配列及びタンパク質配列を示す。
Figure 2022514835000007
Figure 2022514835000008

Figure 2022514835000009

Figure 2022514835000010

Figure 2022514835000011
また、本発明者らは、特許文献３を参照して表４のインスリンアナログを作製した。
Figure 2022514835000012
表５に各インスリンアナログ１０、１１のＤＮＡ配列及びタンパク質配列を示す。
Figure 2022514835000013
Figure 2022514835000014
さらに、本発明者らは、表６のインスリンアナログを作製した。具体的には、保有している天然インスリン発現ベクターを鋳型とし、Ａ鎖又はＢ鎖のアミノ酸を１つずつ修飾したインスリンアナログを作製するために、順方向及び逆方向オリゴヌクレオチドを合成し（表７）、その後ＰＣＲを行って各アナログ遺伝子を増幅した。
Figure 2022514835000015
インスリンアナログ増幅のためのプライマーを表７に示す。
Figure 2022514835000016
インスリンアナログ増幅のためのＰＣＲ条件は、９５℃で３０秒間、５５℃で３０秒間、６８℃で６分間を１８サイクル行うものとした。このような条件で得られたインスリンアナログフラグメントは、細胞内の封入体の形態で発現させるためにｐＥＴ２２ｂベクターに挿入されており、このようにして得られた発現ベクターをｐＥＴ２２ｂ－インスリンアナログ１～１３と命名した。前記発現ベクターは、Ｔ７プロモーターの制御下でインスリンアナログ１～１３のアミノ酸配列をコードする核酸を含む。前記発現ベクターを含む宿主内でインスリンアナログタンパク質を封入体の形態で発現させた。
表４に各インスリンアナログ１～１３のＤＮＡ配列及びタンパク質配列を示す。
各配列修飾の確認はＤＮＡ配列分析により行った。その結果、各インスリンアナログは目的通り配列が修飾されていることが確認された。
Figure 2022514835000017
Figure 2022514835000018

Figure 2022514835000019

Figure 2022514835000020

Figure 2022514835000021

Figure 2022514835000022

Figure 2022514835000023

Figure 2022514835000024

Figure 2022514835000025
組換えインスリンアナログ融合ペプチドの発現
Ｔ７プロモーター制御下で前記組換えインスリンアナログ発現を行った。各組換えインスリンアナログ発現ベクターにＥ．ｃｏｌｉ ＢＬ２１－ＤＥ３（E. coli B F-dcm ompT hsdS(rB-mB-) gal λ(DE3); ノバジェン）を形質転換した。形質転換方法は、ノバジェン社が推薦する方法に従った。各組換え発現ベクターが形質転換された各単一コロニーを得て、アンピシリン（５０μｇ／ｍｌ）を含む２Ｘルリアブロス（Luria Broth，LB）培地に接種し、３７℃で１５時間培養した。組換え菌株培養液と３０％グリセリンを含む２ＸＬＢ培地を１：１（ｖ／ｖ）の比で混合して各１ｍｌずつクライオチューブに分注し、－１４０℃で保管した。これを組換え融合タンパク質の作製のための細胞ストック（cell stock）として用いた。
組換えインスリンアナログの発現のために、各細胞ストック１バイアルを溶解して５００ｍｌの２Ｘルリアブロス培地に接種し、３７℃で１４～１６時間振盪培養した。ＯＤ６００の値が５．０以上になったら培養を終了し、これを種培養液として用いた。５０Ｌ発酵槽（MSJ-U2, B.E.MARUBISHI, 日本）を用いて、種培養液を１７Ｌの発酵培地に接種して初期バス（bath）発酵を始めた。培養条件は、温度３７℃、空気量２０Ｌ／分（１ｖｖｍ）、攪拌速度５００ｒｐｍとし、３０％アンモニア水を用いてｐＨ６．７０を維持した。発酵は、培養液中の栄養素が枯渇したら追加培地（feeding solution）を添加することにより、流加培養を行った。菌株の成長はＯＤ値によりモニタリングし、ＯＤ値が１００以上になったら最終濃度５００μＭのＩＰＴＧを導入した。培養は導入後約２３～２５時間まで続け、培養終了後、遠心分離器を用いて組換え菌株を得て、使用するまで－８０℃で保管した。
組換えインスリンアナログの回収及びリフォールディング（refolding）
実施例３で発現させた組換えインスリンアナログを可溶性形態に変えるために、細胞を破砕してリフォールディングした。細胞ペレット１００ｇ（wet weight）を１Ｌ溶解緩衝液（５０ｍＭ Ｔｒｉｓ－ＨＣｌ（ｐＨ９．０）、１ｍＭ ＥＤＴＡ（ｐＨ８．０）、０．２Ｍ ＮａＣｌ及び０．５％トリトンＸ－１００）に再浮遊させた。マイクロフルイダイザー（Microfluidizer）プロセッサ（Microfluidic Corp. Model M-110EH-30）を用いて、１５，０００ｐｓｉの圧力で細胞を破砕した。破砕した細胞溶解物を４～８℃、７，０００ｒｐｍで２０分遠心分離して上清を捨て、３Ｌ洗浄緩衝液（０．５％トリトンＸ－１００、５０ｍＭ Ｔｒｉｓ－ＨＣｌ（ｐＨ８．０）、０．２Ｍ ＮａＣｌ及び１ｍＭ ＥＤＴＡ）に再浮遊させた。４～８℃、７，０００ｒｐｍで２０分間遠心分離してペレットを蒸留水に再浮遊させ、その後同様に遠心分離した。ペレットを得て、緩衝液（１Ｍ Ｌ－Ｇｌｙｃｉｎｅ，３．７８ｇ Ｌ－Ｃｙｓｔｅｉｎｅ－ＨＣｌ，ｐＨ１０．６）に再浮遊させて常温で１時間攪拌した。再浮遊させた組換えインスリンアナログの回収のために、８Ｍ尿素を追加し、その後３～５時間攪拌した。可溶化した組換えプロインスリンアナログのリフォールディング（refolding）のために、４～８℃、７，０００ｒｐｍで３０分間遠心分離して上清を得て、その後還元剤（１５ｍＭ Ｌ－Ｃｙｓｔｅｉｎｅ－ＨＣＬ）で１時間処理し、これに所定倍の蒸留水を蠕動ポンプ（peristaltic pump）により加えて４～８℃で１２時間以上攪拌した。
陽イオン交換クロマトグラフィー精製
４５％エタノールを含む２０ｍＭクエン酸ナトリウム（ｐＨ２．０）緩衝液で平衡化したＳＰ ＦＦ（GE healthcare社）カラムにリフォールディングした試料を結合させ、その後塩化カリウム０．５Ｍと４５％エタノールを含む２０ｍＭクエン酸ナトリウム（ｐＨ２．０）緩衝液を用いて、濃度が０％から１００％になるように１０カラム容量の線形濃度勾配でインスリンアナログタンパク質を溶出した。
トリプシン（Trypsin）及びカルボキシペプチダーゼＢ（Carboxypeptidase B）処理
溶出した試料から限外濾過膜で塩を除去し、緩衝液（１０ｍＭ Ｔｒｉｓ－ＨＣｌ，ｐＨ８．０）に交換した。得られた試料のタンパク質量のモル比約３０，０００に相当するトリプシンとモル比約３，０００に相当するカルボキシペプチダーゼＢを添加し、４～８℃で１６時間以上攪拌した。
陽イオン交換クロマトグラフィー精製
反応が終了した試料を、４５％エタノールを含む２０ｍＭクエン酸ナトリウム（ｐＨ２．０）緩衝液で平衡化したＳＰ ＨＰ（GE healthcare社）カラムに再び結合させ、その後塩化カリウム０．５Ｍと４５％エタノールを含む２０ｍＭクエン酸ナトリウム（ｐＨ２．０）緩衝液を用いて、濃度が０％から１００％になるように１０カラム容量の線形濃度勾配でインスリンアナログタンパク質を溶出した。
逆相クロマトグラフィー精製
実施例７で得られた試料から純粋なインスリンアナログを純粋分離するために、リン酸ナトリウムとイソプロパノールを含むバッファーで平衡化した逆相クロマトグラフィーＳｏｕｒｃｅ３０ＲＰＣ（GE healthcare, 米国）に結合させ、その後リン酸ナトリウムとイソプロパノールを含む緩衝液を用いて、線形濃度勾配でインスリンアナログタンパク質を溶出した。
インスリン及びグルカゴンの持続型結合体の作製
リンカーとしてポリエチレングリコールを用いて、上記実施例で作製したインスリン及びグルカゴンアナログを免疫グロブリンＦｃ領域に結合させ、インスリン及びグルカゴンの持続型結合体を作製した。持続型グルカゴン結合体の作製に用いたグルカゴンアナログは、ｐＩが６～７であり、天然グルカゴンに比べて２００％以上の相対的ｉｎ ｖｉｔｒｏ活性を有するアナログである。持続型インスリン結合体の作製に用いたインスリンは、天然インスリン又は天然インスリンのＡ鎖において１つのアミノ酸が置換されたアナログである。
具体的には、インスリン（インド，Biocon社）のＢ鎖のＮ末端に３．４Ｋ ｐｒｏｐｉｏｎ－ＡＬＤ（２） ＰＥＧ（両末端にそれぞれプロピオンアルデヒド基を１つずつ有する３．４ｋＤａのＰＥＧ，米国，NOF社）をペグ化するために、インスリン：ＰＥＧのモル比を１：４とし、インスリンの濃度を５ｍｇ／ｍｌとし、４℃で約２時間反応させた。ここで、反応は、５０ｍＭのクエン酸ナトリウム緩衝液（ｐＨ５．０）と４５％イソプロパノールの混合溶媒において、３ｍＭの濃度のシアノ水素化ホウ素ナトリウム（sodium cyanoborohydride（ＮａＣＮＢＨ3））還元剤を添加して行った。反応液は、クエン酸ナトリウム（ｐＨ３．０）、４５％ＥｔＯＨを含むバッファーとＫＣｌの濃度勾配を用いたＳＰ－ＨＰ（GE Healthcare）カラムで精製した。
次に、前記インスリンが結合されたＰＥＧを免疫グロブリンＦｃフラグメントのＮ末端に結合させるために、前記精製したモノペグ化（mono-PEGylated）インスリンと免疫グロブリンＦｃフラグメントのモル比が１：１．２になるようにし、総タンパク質濃度を２０ｍｇ／ｍｌにして２５℃で１５時間反応させた。ここで、反応液は、１００ｍＭヘペス（ＨＥＰＥＳ）緩衝液（ｐＨ８．２）と塩化ナトリウムに、還元剤として２０ｍＭシアノ水素化ホウ素ナトリウムを添加した。
反応終了後に、反応液は、Ｔｒｉｓ－ＨＣｌ（ｐＨ７．５）バッファーとＮａＣｌの濃度勾配を用いてＱ－ＨＰ（GE, 米国）カラムに適用し、硫酸アンモニウム（ammoniumsulfate）とＴｒｉｓ－ＨＣｌ（ｐＨ７．５）の濃度勾配を用いてＳｏｕｒｃｅ １５ＩＳＯ（GE, 米国）に適用し、インスリン－３．４Ｋ ＰＥＧ－免疫グロブリンＦｃ結合体を精製した。
また、持続型グルカゴン結合体の作製のために、両末端にそれぞれマレイミド基とアルデヒド基を有する１０ｋＤａのＰＥＧ、すなわちマレイミド－ＰＥＧ－アルデヒド（１０ｋＤａ，NOF，日本）をグルカゴンアナログのシステイン残基にペグ化するために、グルカゴンアナログとマレイミド－ＰＥＧ－アルデヒドのモル比を１：１～５とし、タンパク質の濃度を３～１０ｍｇ／ｍｌとし、低温で１～３時間反応させた。ここで、反応は、５０ｍＭ Ｔｒｉｓ緩衝液（ｐＨ７．５）に２０～６０％イソプロパノールを添加した環境下で行った。反応終了後に、前記反応液をＳＰ ｓｅｐｈａｒｏｓｅ ＨＰ（GE healthcare, 米国）に適用し、システインにモノペグ化されたグルカゴン誘導体を精製した。
次に、前記精製したモノペグ化グルカゴンアナログと免疫グロブリンＦｃのモル比を１：２～１０とし、タンパク質の濃度を１０～５０ｍｇ／ｍｌとし、４～８℃で１２～１８時間反応させた。反応は、１００ｍＭリン酸カリウム緩衝液（ｐＨ６．０）に還元剤である１０～５０ｍＭシアノ水素化ホウ素ナトリウムと１０～２０％イソプロパノールを添加した環境下で行った。反応終了後に、前記反応液をＢｕｔｙｌ ｓｅｐｈａｒｏｓｅ ＦＦ精製カラム（GE healthcare, 米国）とＳｏｕｒｃｅ ＩＳＯ精製カラム（GE healthcare, 米国）に適用し、グルカゴンアナログと免疫グロブリンＦｃとを含む結合体を精製した。
ＤＩＯ／ＳＴＺ ｒａｔｓにおけるグルカゴン及びインスリン併用投与の血糖降下効果の確認
実施例９で作製したグルカゴン及び天然インスリンの持続型結合体を肥満及び２型糖尿病モデルとして知られるＤＩＯ／ＳＴＺ ｒａｔｓに投与した。グルカゴン及び天然インスリンの持続型結合体の併用投与による血糖降下治療効果を確認するために、試験は賦形剤対照群、持続型インスリン結合体単独投与群（５３．９ｎｍｏｌ／ｋｇ（２９９７ｕｇ／ｋｇ），Ｑ３Ｄ）、持続型インスリン結合体（５３．９ｎｍｏｌ／ｋｇ，Ｑ３Ｄ）及び持続型グルカゴン結合体（３．４ｎｍｏｌ／ｋｇ（１８２ｕｇ／ｋｇ），Ｑ３Ｄ）の併用投与群に分け、当該物質を皮下に２週間反復投与した。２週間反復投与しながら各ｒａｔの血液を尾静脈から採取し、血糖測定器（OneTouch（登録商標） Ultra（登録商標））で血糖値の変化の程度を測定した。
持続型インスリン結合体を２週間反復投与した結果、賦形剤対照群において測定された高血糖の数値が正常レベル及び低血糖レベル（７０ｍｇ／ｄＬ以下）に降下することが確認された（図１）。よって、高用量のインスリンは血糖降下効果を示すが、低血糖を誘発し得ることが確認された。しかし、持続型インスリン結合体と持続型グルカゴン結合体を併用投与すると、低血糖が生じることなく継続して血糖が正常化されることが確認された。
また、投与期間中の血糖変化をＡＵＣ（area under curve）で数値化して図２のように分析した結果、持続型グルカゴン結合体を持続型インスリン結合体と併用投与すると、持続型インスリン結合体及び持続型グルカゴン結合体の併用投与が持続型インスリン結合体の全般的な血糖降下効果には大きな影響を与えることなく、持続型インスリン結合体投与の副作用である低血糖は予防できることが確認された（図２）。よって、持続型グルカゴン結合体を持続型インスリン結合体と併用投与することにより、持続型インスリン結合体の低血糖のリスクは低減し、血糖降下効果は維持できることが確認された。
ＤＩＯ／ＳＴＺ ｒａｔｓにおけるグルカゴン及びインスリン併用投与のインスリン副作用の改善効果
実施例１０で用いた天然インスリンの持続型結合体の場合、他の持続型インスリンと同様に、低血糖と共に体重増加という副作用を有する。
実際に、図３に示すように、持続型インスリン結合体をＤＩＯ／ＳＴＺ ｒａｔｓに２週間反復投与すると、賦形剤対照群に比べて有意な体重増加が現れることが確認された。しかし、持続型グルカゴン結合体を持続型インスリン結合体と併用投与すると、その体重増加が中和（neutralization）されるだけでなく、賦形剤対照群より体重が減少することが確認された。よって、持続型インスリン結合体及び持続型グルカゴン結合体の併用投与が持続型インスリン結合体投与による副作用である低血糖及び体重増加を緩和することが確認された。
上記実施例から、持続型インスリン結合体及び持続型グルカゴン結合体の併用投与により、血糖降下効果が得られると共に、インスリン投与による副作用（低血糖及び体重増加）が抑制されることが確認されたので、本発明による持続型インスリン結合体及び持続型グルカゴン結合体の併用投与がインスリン関連疾患の治療効果だけでなく、低血糖及びインスリン副作用を改善することが確認された。
以上の説明から、本発明の属する技術分野の当業者であれば、本発明がその技術的思想や必須の特徴を変更することなく、他の具体的な形態で実施できることを理解するであろう。なお、上記実施例はあくまで例示的なものであり、限定的なものでないことを理解すべきである。本発明には、明細書ではなく請求の範囲の意味及び範囲とその等価概念から導かれるあらゆる変更や変形された形態が含まれるものと解釈すべきである。

Claims (61)

  1. インスリンと、グルカゴンとを含む、インスリン関連疾患の予防又は治療用薬学組成物。
  2. 前記インスリンは、その生体内半減期を延長させることのできる生体適合性物質が結合された持続型結合体の形態である、請求項１に記載の組成物。
  3. 前記グルカゴンは、その生体内半減期を延長させることのできる生体適合性物質が結合された持続型結合体の形態である、請求項１に記載の組成物。
  4. 前記インスリンは、その生体内半減期を延長させることのできる生体適合性物質が結合された持続型結合体の形態であり、
    前記グルカゴンは、その生体内半減期を延長させることのできる生体適合性物質が結合された持続型結合体の形態である、請求項１に記載の組成物。
  5. 前記インスリン関連疾患は、インスリン抵抗性疾患、糖尿病、過血糖症及び肥満からなる群から選択されるものである、請求項１～４のいずれか一項に記載の組成物。
  6. 前記組成物は、インスリンの副作用である低血糖を緩和し、体重増加を抑制するものである、請求項１～４のいずれか一項に記載の組成物。
  7. 前記組成物は、インスリン又はその持続型結合体と、グルカゴン又はその持続型結合体を０．１：１～１００：１の重量比で含む、請求項１～４のいずれか一項に記載の組成物。
  8. 前記グルカゴンは、天然グルカゴン、又は天然グルカゴンの少なくとも１つのアミノ酸に置換、付加、欠失、修飾及びそれらの組み合わせからなる群から選択される変異が生じたグルカゴンアナログである、請求項１～４のいずれか一項に記載の組成物。
  9. 前記グルカゴンアナログは、下記一般式１のアミノ酸配列を含む、請求項８に記載の組成物。
    Ｘ１－Ｘ２－ＱＧＴＦ－Ｘ７－ＳＤ－Ｘ１０－Ｓ－Ｘ１２－Ｘ１３－Ｘ１４－Ｘ１５－Ｘ１６－Ｘ１７－Ｘ１８－Ｘ１９－Ｘ２０－Ｘ２１－Ｆ－Ｘ２３－Ｘ２４－Ｗ－Ｌ－Ｘ２７－Ｘ２８－Ｔ－Ｘ３０（一般式１，配列番号４６）
    上記式において、
    Ｘ１はヒスチジン（Ｈ）、デスアミノ－ヒスチジル（desamino-histidyl）、ジメチル－ヒスチジル（N-dimethyl-histidyl）、β－ヒドロキシイミダゾプロピオニル（beta-hydroxy imidazopropionyl）、４－イミダゾアセチル（4-imidazoacetyl）、β－カルボキシイミダゾプロピオニル（beta-carboxy imidazopropionyl）、トリプトファン（Ｗ）もしくはチロシン（Ｙ）であるか、又は存在せず、
    Ｘ２はα－メチルグルタミン酸（α-methyl-glutamic acid）、Ａｉｂ（aminoisobutyric acid）、Ｄ－アラニン、グリシン（Ｇ）、Ｓａｒ（N-methylglycine）、セリン（Ｓ）又はＤ－セリンであり、
    Ｘ７はトレオニン（Ｔ）、バリン（Ｖ）又はシステイン（Ｃ）であり、
    Ｘ１０はチロシン（Ｙ）又はシステイン（Ｃ）であり、
    Ｘ１２はリシン（Ｋ）又はシステイン（Ｃ）であり、
    Ｘ１３はチロシン（Ｙ）又はシステイン（Ｃ）であり、
    Ｘ１４はロイシン（Ｌ）又はシステイン（Ｃ）であり、
    Ｘ１５はアスパラギン酸（Ｄ）、グルタミン酸（Ｅ）又はシステイン（Ｃ）であり、
    Ｘ１６はグルタミン酸（Ｅ）、アスパラギン酸（Ｄ）、セリン（Ｓ）、α－メチルグルタミン酸もしくはシステイン（Ｃ）であるか、又は存在せず、
    Ｘ１７はアスパラギン酸（Ｄ）、グルタミン（Ｑ）、グルタミン酸（Ｅ）、リシン（Ｋ）、アルギニン（Ｒ）、セリン（Ｓ）、システイン（Ｃ）もしくはバリン（Ｖ）であるか、又は存在せず、
    Ｘ１８はアラニン（Ａ）、アスパラギン酸（Ｄ）、グルタミン（Ｑ）、グルタミン酸（Ｅ）、アルギニン（Ｒ）、バリン（Ｖ）もしくはシステイン（Ｃ）であるか、又は存在せず、
    Ｘ１９はアラニン（Ａ）、アルギニン（Ｒ）、セリン（Ｓ）、バリン（Ｖ）もしくはシステイン（Ｃ）であるか、又は存在せず、
    Ｘ２０はリシン（Ｋ）、ヒスチジン（Ｈ）、グルタミン酸（Ｅ）、グルタミン（Ｑ）、アスパラギン酸（Ｄ）、アルギニン（Ｒ）、α－メチルグルタミン酸もしくはシステイン（Ｃ）であるか、又は存在せず、
    Ｘ２１はアスパラギン酸（Ｄ）、グルタミン酸（Ｅ）、ロイシン（Ｌ）、バリン（Ｖ）もしくはシステイン（Ｃ）であるか、又は存在せず、
    Ｘ２３はイソロイシン（Ｉ）、バリン（Ｖ）もしくはアルギニン（Ｒ）であるか、又は存在せず、
    Ｘ２４はバリン（Ｖ）、アルギニン（Ｒ）、アラニン（Ａ）、システイン（Ｃ）、グルタミン酸（Ｅ）、リシン（Ｋ）、グルタミン（Ｑ）、α－メチルグルタミン酸もしくはロイシン（Ｌ）であるか、又は存在せず、
    Ｘ２７はイソロイシン（Ｉ）、バリン（Ｖ）、アラニン（Ａ）、リシン（Ｋ）、メチオニン（Ｍ）、グルタミン（Ｑ）もしくはアルギニン（Ｒ）であるか、又は存在せず、
    Ｘ２８はグルタミン（Ｑ）、リシン（Ｋ）、アスパラギン（Ｎ）もしくはアルギニン（Ｒ）であるか、又は存在せず、
    Ｘ３０はシステイン（Ｃ）であるか、又は存在しない
    （ただし、前記一般式１のアミノ酸配列が配列番号１と同じ場合は除く）。
  10. 前記一般式１において、
    Ｘ１はヒスチジン（Ｈ）、トリプトファン（Ｗ）もしくはチロシン（Ｙ）であるか、又は存在せず、
    Ｘ２はセリン（Ｓ）又はＡｉｂ（aminoisobutyric acid）であり、
    Ｘ７はトレオニン（Ｔ）、バリン（Ｖ）又はシステイン（Ｃ）であり、
    Ｘ１０はチロシン（Ｙ）又はシステイン（Ｃ）であり、
    Ｘ１２はリシン（Ｋ）又はシステイン（Ｃ）であり、
    Ｘ１３はチロシン（Ｙ）又はシステイン（Ｃ）であり、
    Ｘ１４はロイシン（Ｌ）又はシステイン（Ｃ）であり、
    Ｘ１５はアスパラギン酸（Ｄ）又はシステイン（Ｃ）であり、
    Ｘ１６はグルタミン酸（Ｅ）、セリン（Ｓ）又はシステイン（Ｃ）であり、
    Ｘ１７はアスパラギン酸（Ｄ）、グルタミン酸（Ｅ）、リシン（Ｋ）、アルギニン（Ｒ）、セリン（Ｓ）、システイン（Ｃ）又はバリン（Ｖ）であり、
    Ｘ１８はアスパラギン酸（Ｄ）、グルタミン酸（Ｅ）、アルギニン（Ｒ）又はシステイン（Ｃ）であり、
    Ｘ１９はアラニン（Ａ）又はシステイン（Ｃ）であり、
    Ｘ２０はグルタミン（Ｑ）、アスパラギン酸（Ｄ）、リシン（Ｋ）又はシステイン（Ｃ）であり、
    Ｘ２１はアスパラギン酸（Ｄ）、グルタミン酸（Ｅ）、ロイシン（Ｌ）、バリン（Ｖ）又はシステイン（Ｃ）であり、
    Ｘ２３はイソロイシン（Ｉ）、バリン（Ｖ）又はアルギニン（Ｒ）であり、
    Ｘ２４はバリン（Ｖ）、アルギニン（Ｒ）、アラニン（Ａ）、グルタミン酸（Ｅ）、リシン（Ｋ）、グルタミン（Ｑ）又はロイシン（Ｌ）であり、
    Ｘ２７はイソロイシン（Ｉ）、バリン（Ｖ）、アラニン（Ａ）、メチオニン（Ｍ）、グルタミン（Ｑ）又はアルギニン（Ｒ）であり、
    Ｘ２８はグルタミン（Ｑ）、リシン（Ｋ）、アスパラギン（Ｎ）又はアルギニン（Ｒ）であり、
    Ｘ３０はシステイン（Ｃ）であるか、又は存在しない、
    請求項９に記載の組成物。
  11. 前記一般式１において、
    Ｘ１はヒスチジン（Ｈ）、トリプトファン（Ｗ）又はチロシン（Ｙ）であり、
    Ｘ２はセリン（Ｓ）又はＡｉｂ（aminoisobutyric acid）であり、
    Ｘ７はシステイン（Ｃ）、トレオニン（Ｔ）又はバリン（Ｖ）であり、
    Ｘ１０はチロシン（Ｙ）又はシステイン（Ｃ）であり、
    Ｘ１２はリシン（Ｋ）又はシステイン（Ｃ）であり、
    Ｘ１３はチロシン（Ｙ）又はシステイン（Ｃ）であり、
    Ｘ１４はロイシン（Ｌ）又はシステイン（Ｃ）であり、
    Ｘ１５はアスパラギン酸（Ｄ）又はシステイン（Ｃ）であり、
    Ｘ１６はグルタミン酸（Ｅ）、セリン（Ｓ）又はシステイン（Ｃ）であり、
    Ｘ１７はグルタミン酸（Ｅ）、リシン（Ｋ）、アルギニン（Ｒ）、システイン（Ｃ）又はバリン（Ｖ）であり、
    Ｘ１８はアルギニン（Ｒ）又はシステイン（Ｃ）であり、
    Ｘ１９はアラニン（Ａ）又はシステイン（Ｃ）であり、
    Ｘ２０はグルタミン（Ｑ）又はリシン（Ｋ）であり、
    Ｘ２１はアスパラギン酸（Ｄ）、グルタミン酸（Ｅ）、バリン（Ｖ）又はシステイン（Ｃ）であり、
    Ｘ２３はバリン（Ｖ）であり、
    Ｘ２４はバリン（Ｖ）又はグルタミン（Ｑ）であり、
    Ｘ２７はメチオニン（Ｍ）であり、
    Ｘ２８はアスパラギン（Ｎ）又はアルギニン（Ｒ）であり、
    Ｘ３０はシステイン（Ｃ）であるか、又は存在しない、
    請求項９に記載の組成物。
  12. 前記一般式１において、
    Ｘ１はチロシン（Ｙ）であり、
    Ｘ２はＡｉｂ（aminoisobutyric acid）であり、
    Ｘ７はシステイン（Ｃ）、トレオニン（Ｔ）又はバリン（Ｖ）であり、
    Ｘ１０はチロシン（Ｙ）又はシステイン（Ｃ）であり、
    Ｘ１２はリシン（Ｋ）であり、
    Ｘ１３はチロシン（Ｙ）又はシステイン（Ｃ）であり、
    Ｘ１４はロイシン（Ｌ）又はシステイン（Ｃ）であり、
    Ｘ１５はアスパラギン酸（Ｄ）又はシステイン（Ｃ）であり、
    Ｘ１６はグルタミン酸（Ｅ）、セリン（Ｓ）又はシステイン（Ｃ）であり、
    Ｘ１７はリシン（Ｋ）、アルギニン（Ｒ）、システイン（Ｃ）又はバリン（Ｖ）であり、
    Ｘ１８はアルギニン（Ｒ）又はシステイン（Ｃ）であり、
    Ｘ１９はアラニン（Ａ）又はシステイン（Ｃ）であり、
    Ｘ２０はグルタミン（Ｑ）又はリシン（Ｋ）であり、
    Ｘ２１はアスパラギン酸（Ｄ）、グルタミン酸（Ｅ）又はシステイン（Ｃ）であり、
    Ｘ２３はバリン（Ｖ）であり、
    Ｘ２４はグルタミン（Ｑ）であり、
    Ｘ２７はメチオニン（Ｍ）であり、
    Ｘ２８はアスパラギン（Ｎ）又はアルギニン（Ｒ）であり、
    Ｘ３０はシステイン（Ｃ）であるか、又は存在しない、
    請求項９に記載の組成物。
  13. 前記一般式１において、
    Ｘ１はヒスチジン（Ｈ）、トリプトファン（Ｗ）もしくはチロシン（Ｙ）であるか、又は存在せず、
    Ｘ２はセリン（Ｓ）又はＡｉｂ（aminoisobutyric acid）であり、
    Ｘ７はトレオニン（Ｔ）、バリン（Ｖ）又はシステイン（Ｃ）であり、
    Ｘ１０はチロシン（Ｙ）又はシステイン（Ｃ）であり、
    Ｘ１２はリシン（Ｋ）又はシステイン（Ｃ）であり、
    Ｘ１３はチロシン（Ｙ）又はシステイン（Ｃ）であり、
    Ｘ１４はロイシン（Ｌ）又はシステイン（Ｃ）であり、
    Ｘ１５はアスパラギン酸（Ｄ）又はシステイン（Ｃ）であり、
    Ｘ１６はグルタミン酸（Ｅ）、セリン（Ｓ）又はシステイン（Ｃ）であり、
    Ｘ１７はアスパラギン酸（Ｄ）、グルタミン酸（Ｅ）、リシン（Ｋ）、アルギニン（Ｒ）、セリン（Ｓ）、システイン（Ｃ）又はバリン（Ｖ）であり、
    Ｘ１８はアスパラギン酸（Ｄ）、グルタミン酸（Ｅ）、アルギニン（Ｒ）又はシステイン（Ｃ）であり、
    Ｘ１９はアラニン（Ａ）又はシステイン（Ｃ）であり、
    Ｘ２０はグルタミン（Ｑ）、アスパラギン酸（Ｄ）又はリシン（Ｋ）であり、
    Ｘ２１はアスパラギン酸（Ｄ）又はグルタミン酸（Ｅ）であり、
    Ｘ２３はバリン（Ｖ）であり、
    Ｘ２４はバリン（Ｖ）又はグルタミン（Ｑ）であり、
    Ｘ２７はイソロイシン（Ｉ）又はメチオニン（Ｍ）であり、
    Ｘ２８はアスパラギン（Ｎ）又はアルギニン（Ｒ）であり、
    Ｘ３０はシステイン（Ｃ）であるか、又は存在しない、
    請求項９に記載の組成物。
  14. 前記一般式１において、
    Ｘ１はチロシン（Ｙ）であり、
    Ｘ２はＡｉｂ（aminoisobutyric acid）であり、
    Ｘ７はトレオニン（Ｔ）であり、
    Ｘ１０はチロシン（Ｙ）であり、
    Ｘ１２はリシン（Ｋ）であり、
    Ｘ１３はチロシン（Ｙ）であり、
    Ｘ１４はロイシン（Ｌ）であり、
    Ｘ１５はアスパラギン酸（Ｄ）又はシステイン（Ｃ）であり、
    Ｘ１６はグルタミン酸（Ｅ）、セリン（Ｓ）又はシステイン（Ｃ）であり、
    Ｘ１７はリシン（Ｋ）又はアルギニン（Ｒ）であり、
    Ｘ１８はアルギニン（Ｒ）であり、
    Ｘ１９はアラニン（Ａ）であり、
    Ｘ２０はグルタミン（Ｑ）、システイン（Ｃ）又はリシン（Ｋ）であり、
    Ｘ２１はアスパラギン酸（Ｄ）、システイン（Ｃ）、バリン（Ｖ）又はグルタミン酸（Ｅ）であり、
    Ｘ２３はバリン（Ｖ）又はアルギニン（Ｒ）であり、
    Ｘ２４はグルタミン（Ｑ）又はロイシン（Ｌ）であり、
    Ｘ２７はメチオニン（Ｍ）であり、
    Ｘ２８はアスパラギン（Ｎ）又はアルギニン（Ｒ）であり、
    Ｘ３０は存在しない、
    請求項９に記載の組成物。
  15. 前記グルカゴンアナログは、下記一般式２のアミノ酸配列を含む、請求項９に記載の組成物。
    Ｙ－Ａｉｂ－ＱＧＴＦ－Ｘ７－ＳＤ－Ｘ１０－Ｓ－Ｘ１２－Ｙ－Ｌ－Ｘ１５－Ｘ１６－Ｘ１７－Ｒ－Ａ－Ｘ２０－Ｘ２１－Ｆ－Ｖ－Ｘ２４－Ｗ－Ｌ－Ｍ－Ｎ－Ｔ－Ｘ３０（一般式２，配列番号４７）
    前記一般式２において、
    Ｘ７はトレオニン（Ｔ）、バリン（Ｖ）又はシステイン（Ｃ）であり、
    Ｘ１０はチロシン（Ｙ）又はシステイン（Ｃ）であり、
    Ｘ１２はリシン（Ｋ）又はシステイン（Ｃ）であり、
    Ｘ１５はアスパラギン酸（Ｄ）又はシステイン（Ｃ）であり、
    Ｘ１６はグルタミン酸（Ｅ）又はセリン（Ｓ）であり、
    Ｘ１７はリシン（Ｋ）又はアルギニン（Ｒ）であり、
    Ｘ２０はグルタミン（Ｑ）又はリシン（Ｋ）であり、
    Ｘ２１はアスパラギン酸（Ｄ）又はグルタミン酸（Ｅ）であり、
    Ｘ２４はバリン（Ｖ）又はグルタミン（Ｑ）であり、
    Ｘ３０はシステイン（Ｃ）であるか、又は存在しない。
  16. 前記一般式１において、Ｘ１０とＸ１４、Ｘ１２とＸ１６、Ｘ１６とＸ２０、Ｘ１７とＸ２１、Ｘ２０とＸ２４、及びＸ２４とＸ２８のアミノ酸対の少なくとも１つのアミノ酸対における各アミノ酸間に環を形成する、請求項９に記載の組成物。
  17. 一般式１のＸ１０とＸ１４、Ｘ１２とＸ１６、Ｘ１６とＸ２０、Ｘ１７とＸ２１、Ｘ２０とＸ２４、及びＸ２４とＸ２８のアミノ酸対の少なくとも１つのアミノ酸対の各アミノ酸が環を形成するグルタミン酸又はリシンに置換されている、請求項１６に記載の組成物。
  18. 前記グルカゴンアナログは、配列番号２～４５からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む、請求項９に記載の組成物。
  19. 前記グルカゴンアナログは、配列番号３７のアミノ酸配列を含む、請求項１８に記載の組成物。
  20. 前記インスリンは、天然インスリン、又は天然インスリンの少なくとも１つのアミノ酸に置換、付加、欠失、修飾及びそれらの組み合わせからなる群から選択される変異が生じたインスリンアナログである、請求項１～４のいずれかに記載の組成物。
  21. 前記インスリンアナログは、天然インスリンのＢ鎖の１番目のアミノ酸、２番目のアミノ酸、３番目のアミノ酸、５番目のアミノ酸、８番目のアミノ酸、１０番目のアミノ酸、１２番目のアミノ酸、１６番目のアミノ酸、２３番目のアミノ酸、２４番目のアミノ酸、２５番目のアミノ酸、２６番目のアミノ酸、２７番目のアミノ酸、２８番目のアミノ酸、２９番目のアミノ酸、３０番目のアミノ酸、Ａ鎖の１番目のアミノ酸、２番目のアミノ酸、５番目のアミノ酸、８番目のアミノ酸、１０番目のアミノ酸、１２番目のアミノ酸、１４番目のアミノ酸、１６番目のアミノ酸、１７番目のアミノ酸、１８番目のアミノ酸、１９番目のアミノ酸、及び２１番目のアミノ酸からなる群から選択される少なくとも１つのアミノ酸が他のアミノ酸に置換されているか、又は欠失しているインスリンアナログである、請求項２０に記載の組成物。
  22. 前記インスリンアナログは、下記一般式３で表される配列番号４８のＡ鎖と、下記一般式４で表される配列番号４９のＢ鎖とを含む、請求項２０に記載の組成物。
    ［一般式３］
    Ｘａａ１－Ｘａａ２－Ｖａｌ－Ｇｌｕ－Ｘａａ５－Ｃｙｓ－Ｃｙｓ－Ｔｈｒ－Ｓｅｒ－Ｉｌｅ－Ｃｙｓ－Ｘａａ１２－Ｌｅｕ－Ｘａａ１４－Ｇｌｎ－Ｘａａ１６－Ｇｌｕ－Ａｓｎ－Ｘａａ１９－Ｃｙｓ－Ｘａａ２１（配列番号４８）
    前記一般式３において、
    Ｘａａ１はアラニン、グリシン、グルタミン、ヒスチジン、グルタミン酸又はアスパラギンであり、
    Ｘａａ２はアラニン又はイソロイシンであり、
    Ｘａａ５はアラニン、グルタミン酸、グルタミン、ヒスチジン又はアスパラギンであり、
    Ｘａａ１２はアラニン、セリン、グルタミン、グルタミン酸、ヒスチジン又はアスパラギンであり、
    Ｘａａ１４はアラニン、チロシン、グルタミン酸、ヒスチジン、リシン、アスパラギン酸又はアスパラギンであり、
    Ｘａａ１６はアラニン、ロイシン、チロシン、ヒスチジン、グルタミン酸又はアスパラギンであり、
    Ｘａａ１９はアラニン、チロシン、セリン、グルタミン酸、ヒスチジン、トレオニン又はアスパラギンであり、
    Ｘａａ２１はアスパラギン、グリシン、ヒスチジン又はアラニンである。
    ［一般式４］
    Ｐｈｅ－Ｖａｌ－Ａｓｎ－Ｇｌｎ－Ｈｉｓ－Ｌｅｕ－Ｃｙｓ－Ｘａａ８－Ｓｅｒ－Ｈｉｓ－Ｌｅｕ－Ｖａｌ－Ｇｌｕ－Ａｌａ－Ｌｅｕ－Ｘａａ１６－Ｌｅｕ－Ｖａｌ－Ｃｙｓ－Ｇｌｙ－Ｇｌｕ－Ａｒｇ－Ｘａａ２３－Ｘａａ２４－Ｘａａ２５－Ｔｙｒ－Ｘａａ２７－Ｘａａ２８－Ｌｙｓ－Ｔｈｒ（配列番号４９）
    前記一般式４において、
    Ｘａａ８はアラニン又はグリシンであり、
    Ｘａａ１６はチロシン、グルタミン酸、セリン、トレオニンもしくはアスパラギン酸であるか、又は存在せず、
    Ｘａａ２３はグリシン又はアラニンであり、
    Ｘａａ２４はアラニン又はフェニルアラニンであり、
    Ｘａａ２５はアラニン、フェニルアラニン、アスパラギン酸もしくはグルタミン酸であるか、又は存在せず、
    Ｘａａ２７はトレオニンであるか、又は存在せず、
    Ｘａａ２８はプロリン、グルタミン酸もしくはアスパラギン酸であるか、又は存在しない
    （ここで、配列番号４８のＡ鎖及び配列番号４９のＢ鎖を含むペプチドは除く）。
  23. 前記インスリンアナログは、天然インスリンのＢ鎖の８番目のアミノ酸、２３番目のアミノ酸、２４番目のアミノ酸、２５番目のアミノ酸、Ａ鎖の１番目のアミノ酸、２番目のアミノ酸、及び１９番目のアミノ酸からなる群から選択される１つのアミノ酸がアラニンに置換されているか、又はＡ鎖の１４番目のアミノ酸がグルタミン酸もしくはアスパラギンに置換されている、請求項２２に記載の組成物。
  24. 前記インスリンアナログは、配列番号５１、５３、５５、５７、５９、６１、６３、６５及び６７からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む、請求項２３に記載の組成物。
  25. 前記インスリンアナログは、天然インスリンのＢ鎖の１６番目のアミノ酸がグルタミン酸に置換されているか、２５番目のアミノ酸が欠失しているか、又は天然インスリンのＡ鎖の１４番目のアミノ酸がグルタミン酸もしくはアラニンに置換されている、請求項２２に記載の組成物。
  26. 前記インスリンアナログは、配列番号６９又は７１のアミノ酸配列を含む、請求項２５に記載の組成物。
  27. 前記インスリンアナログは、天然インスリンのＢ鎖の１６番目のアミノ酸がグルタミン酸、セリン、トレオニンもしくはアスパラギン酸に置換されているか、２５番目のアミノ酸がアスパラギン酸もしくはグルタミン酸に置換されているか、天然インスリンのＡ鎖の１４番目のアミノ酸がヒスチジン、リシン、アラニンもしくはアスパラギン酸に置換されているか、又は１９番目のアミノ酸がグルタミン酸、セリンもしくはトレオニンに置換されている、請求項２２に記載の組成物。
  28. 前記インスリンアナログは、配列番号９９、１０１、１０３、１０５、１０７、１０９、１１１、１１３、１１５、１１７、１１９、１２１及び１２３からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む、請求項２７に記載の組成物。
  29. 前記インスリンアナログは、前記一般式３で表される配列番号４８のＡ鎖と、前記一般式４で表される配列番号４９のＢ鎖とからなる二重鎖の形態である、請求項２２に記載の組成物。
  30. 前記Ａ鎖及びＢ鎖は、ジスルフィド結合により連結されるものである、請求項２９に記載の組成物。
  31. 前記結合体は、下記化学式１で表されるものである、請求項２～４のいずれか一項に記載の組成物。
    ［化学式１］
    Ｘ－Ｌａ－Ｆ
    ここで、
    Ｘは前記インスリン又はグルカゴンであり、
    Ｌはリンカーであり、
    ａは０又は自然数であるが、ａが２以上であればそれぞれのＬは互いに独立しており、
    ＦはＸの生体内半減期を延長させることのできる物質であり、
    前記「－」は共有又は非共有結合である。
  32. 前記Ｆは、高分子重合体、脂肪酸、コレステロール、アルブミン及びそのフラグメント、アルブミン結合物質、特定アミノ酸配列の繰り返し単位の重合体、抗体、抗体フラグメント、ＦｃＲｎ結合物質、生体内結合組織、ヌクレオチド、フィブロネクチン、トランスフェリン（Transferrin）、サッカライド（saccharide）、ヘパリン並びにエラスチンからなる群から選択される、請求項３１に記載の組成物。
  33. 前記高分子重合体は、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、エチレングリコール－プロピレングリコール共重合体、ポリオキシエチル化ポリオール、ポリビニルアルコール、ポリサッカライド、ポリビニルエチルエーテル、生分解性高分子、脂質重合体、キチン、ヒアルロン酸、オリゴヌクレオチド及びそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項３２に記載の組成物。
  34. 前記Ｆは、免疫グロブリンＦｃ領域である、請求項３１に記載の組成物。
  35. 前記Ｆは、ＩｇＧ Ｆｃ領域である、請求項３４に記載の組成物。
  36. 前記免疫グロブリンＦｃ領域は、非グリコシル化されたものである、請求項３４に記載の組成物。
  37. 前記免疫グロブリンＦｃ領域は、（ａ）ＣＨ１ドメイン、ＣＨ２ドメイン、ＣＨ３ドメイン及びＣＨ４ドメイン、（ｂ）ＣＨ１ドメイン及びＣＨ２ドメイン、（ｃ）ＣＨ１ドメイン及びＣＨ３ドメイン、（ｄ）ＣＨ２ドメイン及びＣＨ３ドメイン、（ｅ）ＣＨ１ドメイン、ＣＨ２ドメイン、ＣＨ３ドメイン及びＣＨ４ドメインの少なくとも１つのドメインと免疫グロブリンヒンジ領域又はヒンジ領域の一部との組み合わせ、並びに（ｆ）重鎖定常領域の各ドメインと軽鎖定常領域の二量体からなる群から選択されるものである、請求項３４に記載の組成物。
  38. 前記免疫グロブリンＦｃ領域は、ジスルフィド結合を形成する部位が除去されたか、天然ＦｃからＮ末端の一部のアミノ酸が欠失されたか、天然ＦｃのＮ末端にメチオニン残基が付加されたか、補体結合部位が除去されたか、又はＡＤＣＣ（antibody dependent cell mediated cytotoxicity）部位が除去されたものである、請求項３４に記載の組成物。
  39. 前記免疫グロブリンＦｃ領域は、ＩｇＧ、ＩｇＡ、ＩｇＤ、ＩｇＥ又はＩｇＭに由来する免疫グロブリンＦｃフラグメントである、請求項３４に記載の組成物。
  40. 前記免疫グロブリンＦｃ領域は、ＩｇＧ、ＩｇＡ、ＩｇＤ、ＩｇＥ、ＩｇＭからなる群から選択される免疫グロブリンに由来する異なる起源を有するドメインのハイブリッドである、請求項３４に記載の組成物。
  41. 前記Ｌは、ペプチド、脂肪酸、サッカライド（saccharide）、高分子重合体、低分子化合物、ヌクレオチド及びそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項３１に記載の組成物。
  42. 前記高分子重合体は、
    ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、エチレングリコール－プロピレングリコール共重合体、ポリオキシエチル化ポリオール、ポリビニルアルコール、ポリサッカライド、ポリビニルエチルエーテル、生分解性高分子、脂質重合体、キチン、ヒアルロン酸、オリゴヌクレオチド及びそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項４１に記載の組成物。
  43. 前記Ｌは、ポリエチレングリコールである、請求項３１に記載の組成物。
  44. 前記組成物は、インスリン及びグルカゴンが同時、順次又は逆順に併用投与されることを特徴とする、請求項１に記載の組成物。
  45. インスリンと、グルカゴンとを含む、低血糖の予防又は治療用薬学組成物。
  46. 前記インスリンは、その生体内半減期を延長させることのできる生体適合性物質が結合された持続型結合体の形態である、請求項４５に記載の組成物。
  47. 前記グルカゴンは、その生体内半減期を延長させることのできる生体適合性物質が結合された持続型結合体の形態である、請求項４５に記載の組成物。
  48. 前記インスリンは、その生体内半減期を延長させることのできる生体適合性物質が結合された持続型結合体の形態であり、
    前記グルカゴンは、その生体内半減期を延長させることのできる生体適合性物質が結合された持続型結合体の形態である、請求項４５に記載の組成物。
  49. 前記組成物は、インスリン及びグルカゴンが同時、順次又は逆順に併用投与されることを特徴とする、請求項４５に記載の組成物。
  50. インスリンと、グルカゴンとを含む、インスリン副作用改善用組成物。
  51. 前記インスリンは、その生体内半減期を延長させることのできる生体適合性物質が結合された持続型結合体の形態である、請求項５０に記載の組成物。
  52. 前記グルカゴンは、その生体内半減期を延長させることのできる生体適合性物質が結合された持続型結合体の形態である、請求項５０に記載の組成物。
  53. 前記インスリンは、その生体内半減期を延長させることのできる生体適合性物質が結合された持続型結合体の形態であり、
    前記グルカゴンは、その生体内半減期を延長させることのできる生体適合性物質が結合された持続型結合体の形態である、請求項５０に記載の組成物。
  54. 前記組成物は、インスリン及びグルカゴンが同時、順次又は逆順に併用投与されることを特徴とする、請求項５０に記載の組成物。
  55. インスリンと、グルカゴンとを含む、インスリン関連疾患患者の低血糖改善用複合製剤。
  56. 前記インスリンは、その生体内半減期を延長させることのできる生体適合性物質が結合された持続型結合体の形態である、請求項５５に記載の複合製剤。
  57. 前記グルカゴンは、その生体内半減期を延長させることのできる生体適合性物質が結合された持続型結合体の形態である、請求項５５に記載の複合製剤。
  58. 前記インスリンは、その生体内半減期を延長させることのできる生体適合性物質が結合された持続型結合体の形態であり、
    前記グルカゴンは、その生体内半減期を延長させることのできる生体適合性物質が結合された持続型結合体の形態である、請求項５５に記載の複合製剤。
  59. 前記低血糖は、インスリンの副作用である、請求項５５～５８のいずれか一項に記載の複合製剤。
  60. 前記複合製剤は、体重増加を抑制するものである、請求項５５～５８のいずれか一項に記載の複合製剤。
  61. 前記複合製剤は、インスリン又はその持続型結合体と、グルカゴン又はその持続型結合体を０．１：１～１００：１の重量比で含むものである、請求項５５～５８のいずれか一項に記載の複合製剤。
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