JP7339236B2 - 二機能性化合物 - Google Patents

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Description

本発明は、PCSK9を阻害し、GLP-1受容体刺激する二機能性化合物、およびその製薬学的使用に関する。
高LDL-C(低密度リポタンパク質コレステロール)レベルおよび脂質異常症は心血管疾患のよく知られた要因である。
脂質異常症の治療についてはスタチンが25年間にわたり承認されている。このクラスは心血管イベントの大幅かつ一貫した減少を実証し、安全性プロファイルも許容可能なものである。最も良く売れているスタチンであるアトルバスタチン(リピトール(商標))は、常に世界で最も良く売れている薬であり、1996年から2012年までの売上は1250億万ドル以上にのぼった。
スタチンおよびその他の脂質低下薬の利用可能性および広範囲の使用にもかかわらず、多くの患者は目標とするLDL-Cレベルに達せず、心血管疾患の発症リスクが依然として高い。PCSK9(プロタンパク質転換酵素サブチリシン/ケキシン9型)は、肝臓でのLDL-R(LDL受容体)分解を促進し、それによって肝臓でのLDL-R表面発現を減少させ、その結果としてLDL粒子のクリアランスを低下させる。逆に、PCSK9の阻害は、LDL-Cおよび他の動脈硬化惹起性リポタンパク質のクリアランスを増加させる。実際に、LDL受容体は、LDL以外の動脈硬化惹起性リポタンパク質、例えば中間密度リポタンパク質およびレムナント粒子などのクリアランスに寄与する。中間密度リポタンパク質およびレムナント粒子のクリアランスの増加は、LDL低下が提供する治療効果を超えた治療効果をもたらしうる。
スタチンは、SREBP2転写因子を介してLDL-RとPCSK9の両方の発現を増加させる。PCSK9の発現増加は、血液からのLDL-Cのクリアランスに対するスタチンの効果を減少させる場合がある。PCSK9のLDL-Rへの結合を阻害し、それによってLDL-Rの低下を防ぐことで、スタチンの有効性が強化される。総合すると、PCSK9の阻害は新しい脂質管理アプローチを提供する。
LDL-R(LDL-R-(293-332))のEGF(A)(上皮成長因子様ドメインA)配列(40つのアミノ酸)は、PCSK9結合の部位としてよく知られている。単離された野生型EGF(A)ペプチドはPCSK9のLDL-Rへの結合を阻害することが示され、IC50は低μM範囲である(Biochemical and Biophysical Research Communications 375(2008)69-73)。この弱い効力では、EGF(A)ペプチドの実用的な製薬学的使用は妨げられる。さらに、こうしたペプチドの半減期は治療用途にとっては短すぎると予想されるだろう。
国際公開第2012/177741号およびJ.Mol.Biol.(2012)422,685-696は、EGF(A)類似体およびそのFc融合体を開示している。
2種の抗PCSK9抗体、アリロクマブ/プラルエント(登録商標)およびエボロクマブ/レパーサ(登録商標)は、高LDL-Cレベルの治療について最近承認された。これらは、1mLを2週間ごとに皮下注射で投与する。
国際公開第2015/127273号では、抗PCSK9抗体とGLP-1作動薬の融合が検討され、GLP-1と抗PCSK9抗体の機能を組み合わせることに努めている。
国際公開第2012/177741号パンフレット 国際公開第2015/127273号パンフレット
J.Mol.Biol.(2012)422,685-696
糖尿病および心血管疾患の治療に対しては複数の治療が利用できるが、複数の薬剤の組み合わせは必ずしも魅力的であるとは限らず、治療、例えば有効性、服薬遵守および利便性を改善するには、両方の病態に対処する1つの分子が望ましい。
本発明は、PCSK9のLDL-Rへの結合を阻害し、それによってLDLコレステロールを低下させる能力を有するEGF(A)類似体に関する。このような分子をGLP-1受容体作動薬と組み合わせて二機能性分子を形成し、1つの薬剤で糖尿病および心血管疾患の両方に対処する治療選択肢をさらに提供することができる。本発明は、一態様においてGLP-1作動薬およびPCSK9阻害剤を含む化合物に関する。
本発明の一態様は、GLP-1類似体およびEGF(A)類似体を含む化合物に関し、
i.前記GLP-1類似体は、配列番号137によって特定されるGLP-1(7-37)の類似体であり、
ii.前記EGF(A)類似体は、配列番号1によって特定されるLDL-R(293-332)のEGF(A)ドメインの類似体である。
こうした化合物は、一実施形態では、2つの類似体の間に挿入されるスペーサーペプチドによって任意選択的に結合される2つの類似体を含む融合ポリペプチドを含んでもよい。
化合物は、半減期延長部分をさらに含んでもよく、これをGLP-1類似体、EGF(A)類似体またはスペーサーのうちの1つのアミノ酸残基に付着された置換基と呼ぶことができる。一実施形態では、化合物は、融合ポリペプチドの異なるアミノ酸残基に付着された1つまたは2つの置換基を含む。
さらなる態様では、本発明は、本発明の化合物を含む医薬組成物、および本発明の化合物の医学的使用に関する。
本発明は、GLP-1受容体を刺激しPCSK9を阻害する二機能性化合物に関する。製薬学的に妥当な化合物を調製するには、機能性を改善しかつ簡便な投与を可能にするために、野生型ペプチドの修飾が必要である。
本発明の一態様は、GLP-1受容体作動薬およびPCSK9阻害剤を含む化合物に関する。いくつかのGLP-1受容体作動薬は当該技術分野で周知であり、様々なPCSK9阻害剤と組み合わせてもよい。本明細書に記載するように、GLP-1受容体作動薬は、ヒトGLP-1(7-37)(配列番号137)、または例えばGLP-1受容体作動薬として機能することが知られているエクセンジン4およびその類似体などでもよい。
PCSK9阻害剤は抗体の形態で知られているが、本出願は主に、LDL-R(293-332)(配列番号1)のEGF(A)ドメインの類似体の形態でのPCSK9阻害剤に関する。
本発明の一態様は、GLP-1類似体およびEGF(A)類似体を含む化合物に関し、前記GLP-1類似体はGLP-1(7-37)(配列番号137)の類似体であり、前記EGF(A)類似体はLDL-R(293-332)(配列番号1)のEGF(A)ドメインの類似体である。
本明細書で使用される場合、「化合物」という用語は分子実体を意味するために使用され、「化合物」はそれぞれの化合物または化合物群に対して定義された最小要素以外の異なる構造要素を有してもよい。当然ながら、化合物が定義された構造要素および/または機能要素を含む限り、化合物はポリペプチドまたはその誘導体でありうる。
「化合物」という用語はまた、本明細書に記載の製薬学的に妥当な形態を網羅するよう意図されている、すなわち、本発明は、本明細書に定義される化合物、またはその薬学的に許容可能な塩、アミド、またはエステルに関連する。
「ペプチド」または「ポリペプチド」という用語は、例えば、本発明の文脈で使用されるように、アミド(またはペプチド)結合によって相互接続された一連のアミノ酸を含む化合物を指す。特定の実施形態では、ペプチドは、ペプチド結合によって相互接続されたアミノ酸からなる。
「融合」および「融合された」という用語は、ペプチド結合またはペプチドスペーサー(同様にペプチド結合によって結合される)によって結合される、個別に定義された2つのペプチド配列を含むポリペプチドに関連して使用される。したがって、融合ポリペプチドは、ペプチド結合によって結合されたアミノ酸残基の連続的な延長である。
「類似体」という用語は一般的に、参照アミノ酸配列と比較して1つ以上のアミノ酸変化を配列に有するペプチドを指す。一定の特定の変化を「含む」類似体は、参照配列と比較してさらなる変化を含みうる。特定の実施形態では、類似体は特定の変化を「有する」または「含む」。他の特定の実施形態では、類似体は変化「からなる」。「なる」または「からなる」という用語が類似体、例えば特定のアミノ酸置換の群からなる類似体に関して使用される場合は、当然のことながら、指定されたアミノ酸置換は類似体の唯一のアミノ酸置換である。対照的に、特定のアミノ酸置換の群を「含む」類似体は、追加的な置換を有してもよい。「類似体」はまた、N末端位置および/もしくはC末端位置におけるアミノ酸伸長、ならびに/またはN末端位置および/もしくはC末端位置における切断を含みうる。
一般的に、アミノ酸残基は、その完全な名称、1文字のコード、および/または3文字のコードによって特定されうる。これらの3つの方法は完全に均等である。
アミノ酸は、アミノ基およびカルボン酸基、ならびに任意選択で側鎖と呼ばれることの多い1つ以上の追加的な基を含有する分子である。
「アミノ酸」という用語は、(20種類あるといわれる標準アミノ酸の中の)タンパク質原性(または天然の)アミノ酸、および非タンパク質原性(または非天然の)アミノ酸を含む。タンパク質原性アミノ酸は、タンパク質の中に天然に組み込まれているアミノ酸である。標準アミノ酸は、遺伝子コードによってコードされたアミノ酸である。非タンパク質原性アミノ酸は、タンパク質内に見出されないか、標準的な細胞機構によって生成されない(例えば、翻訳後修飾の対象となっていた場合がある)。非タンパク質原性アミノ酸の非限定的な例は、Aib(α-アミノイソ酪酸または2-アミノイソ酪酸)、ノルロイシン、ノルバリンおよびタンパク質原性アミノ酸のD異性体である。
以下では、光学異性体が記載されていない本発明のペプチドの各アミノ酸は、(別段の指定がない限り)L異性体を意味すると理解されるべきである。
《GLP-1類似体》
本発明は、グルカゴン様ペプチド1(GLP-1)類似体を含む化合物に関する。「GLP-1類似体」という用語は本明細書で使用される場合、ヒトグルカゴン様ペプチド-1(GLP-1(7-37))の類似体(または変異体)を指し、その配列は配列番号137として配列リストに含まれる。配列番号137の配列を有するペプチドは、「天然」または野生型GLP-1と指定されてもよい。
本発明のGLP-1類似体におけるアミノ酸残基(例えば「位置8」)の番号付けは、天然GLP-1について当該技術分野で確立された慣行に従い、すなわち、最初の(N末端)アミノ酸残基が位置7と番号付けられるか番号を与えられ、下流にあるその後のアミノ酸残基はC末端に向かって8、9、10などと、最後の(C末端)アミノ酸残基まで番号付けられる。天然GLP-1ではC末端アミノ酸残基はGlyであり、数字は37である。
番号付けは配列リストでは異なる方法で行われ、配列番号137(His)の最初のアミノ酸残基は番号1が与えられ、最後のアミノ酸残基(Gly)には番号31が与えられる。しかしながら、本明細書では、上述のように、当該技術分野において確立された番号付けの慣行に従う。
GLP-1類似体は当該技術分野で周知であり、いくつかのGLP-1類似体が2型糖尿病および肥満の治療のために市場に供給されている。GLP-1類似体は、上述のように、野生型ヒトGLP-1配列の変異体であり、それゆえ配列番号137と比較して1つ以上のアミノ酸置換、欠失および/または追加を含む。
それぞれのGLP-1類似体は、i)変化したアミノ酸残基(すなわち、天然GLP-1内の対応する位置)に対応する天然GLP-1(7-37)内のアミノ酸残基の番号、およびii)実際の変化を参照することにより説明されうる。
言い換えると、本発明のGLP-1類似体は、天然GLP-1(7-37)ペプチド、すなわち、天然GLP-1(7-37)(配列番号137)と比較してアミノ酸残基の数が変化した変異体として記述されうる。
これらの変化は、独立して、1つ以上のアミノ酸置換、付加、および/または欠失を表し得る。
以下は、適切な類似体命名法の非限定的な例である。GLP-1類似体#2(配列番号139)として組み込まれ、化合物#1に含まれるGLP-1類似体は、(8Aib、34R)GLP-1(7-37)と呼んでもよい。
この類似体が天然GLP-1とアラインメントされるとき、天然GLP-1のアライメントに応じた位置8に対応する類似体内の位置のアミノ酸はAibであり、天然GLP-1の位置34に対応する類似体内の位置のアミノ酸はRであり、この類似体におけるすべてのその他のアミノ酸は天然GLP-1の対応するアミノ酸と同一である。
一定の特定の変化を「含む」類似体は、野生型GLP-1(配列番号137)と比較してさらなる変化を含みうる。対照的に、「からなる」という用語は特定の実施形態に言及するために使用される。この場合、類似体は特定の変化を有するのみであり、すなわち、野生型GLP-1(配列番号137)と比較してGLP-1類似体にそれ以上の変化はない。上記の例を再び参照すると、GLP-1類似体#2(配列番号139)は、GLP-1類似体であると呼んでもよく、置換は8Aibおよび34Rからなり、または略して8Aibおよび34RからなるGLP-1類似体と呼んでもよい。
「~に等しい位置」または「対応する位置」という表現は、本明細書において、天然GLP-1(7-37)(配列番号137)などの参照配列を参照して変異体GLP-1(7-37)配列の変化部位を特徴付けるために使用される。等しい位置または対応する位置、および変化の数も、例えば、単純な手書きおよび目視検査によって容易に推定でき、かつ/またはNeedleman-Wunschアルゴリズムに基づく「アラインメント」などの標準タンパク質アラインメントプログラムまたはペプチドアラインメントプログラムを使用してもよい。このアルゴリズムは、Needleman,S.B.およびWunsch,C.D.,(1970)、Journal of Molecular Biology,48:443-453、ならびにMyersおよびW. Miller、「Optimal Alignments in Linear Space」CABIOS(computer applications in the biosciences)(1988)4:11-17によるアラインメントプログラムに説明されている。アラインメントのために、デフォルトのスコアマトリックスBLOSUM62およびデフォルトの同一性マトリックスを使用してもよく、またギャップの第一の残基に対するペナルティは-12、好ましくは-10に設定されてもよく、そしてギャップにおける追加的な残基に対するペナルティは-2、好ましくは-0.5に設定されてもよい。
このようなアラインメントの例は、配列番号137の天然GLP-1および配列番号139によって特定されるその類似体の下に挿入される。
#=======================================
# Aligned_sequences: 2
# 1: SEQ_ID_NO_137
# 2: SEQ_ID_NO_139
# Matrix: EBLOSUM62
# Gap_penalty: 10.0
# Extend_penalty: 0.5

# Length: 31
# Identity: 29/31 (93.5%)
# Similarity: 30/31 (96.8%)
# Gaps: 0/31 ( 0.0%)
# Score: 154.0
#=======================================
SEQ_ID_NO_137 1 HAEGTFTSDVSSYLEGQAAKEFIAWLVKGRG 31
|.|||||||||||||||||||||||||.|||
SEQ_ID_NO_139 1 HXEGTFTSDVSSYLEGQAAKEFIAWLVRGRG 31
このアラインメントに示された位置番号(例えば、配列番号137の「1」と「31」に)に6を追加すると、本明細書で使用される位置番号が得られる。例えば、野生型GLP-1(配列番号137と同一)において、N末端アミノ酸(H)は位置番号7を有し、C末端アミノ酸(G)は番号37を有する。GLP-1類似体#2(配列番号139)に関して、N末端アミノ酸(H)は番号7を有し、C末端アミノ酸(G)は野生型GLP-1に関しては番号37を有し、残基2および28が置換され、それぞれ8および34と番号付けられる。
一文字コドンを持たない特定のアミノ酸残基等(例えば2-アミノ-2-メチルプロパン酸(Aib))が配列に含まれる場合、これらは、アラインメント目的のために、例えばXで置き換えてもよい。希望する場合、Xは後ほど手作業により修正することができる。
以下は、上記のアラインメントから推定できる、非限定的な例である。
一例として、配列2は、配列1と比較して(すなわち、アラインメントに終止符(「.」)、コロン(「:」)、または水平ハイフン(「-」)が示されているすべての位置において)2つのアミノ酸変化を有すると推定することができる。
以下では、光学異性体について述べられていない本発明のGLP-1類似体のすべてのアミノ酸は、(特に明記されない限り)L異性体を意味すると理解されるべきである。
一実施形態では、本発明のGLP-1類似体は、26~36のアミノ酸残基からなるGLP-1(7-37)の類似体である。
一実施形態では、GLP-1類似体は、ヒトGLP-1(7-37)と比較して最大で10のアミノ酸置換を有する。さらなる実施形態では、GLP-1類似体は、ヒトGLP-1(7-37)と比較して、最大で8、例えば最大で7、6、5、4、3または2つのアミノ酸置換を有する。
多数のGLP-1類似体、そしてGLP-1受容体作動薬としてのその機能もこれまでに説明されてきた。
配列番号137の野生型GLP-1ペプチドは、2つのLys残基を位置26および34に含む。本明細書の以下で述べるように、Lys残基は、Lys残基を介して付着された置換基を含む化合物が調製される場合に特に関連性がある。
一実施形態では、本発明によるGLP-1類似体は、0、1つまたは2つのLys残基を含む。一実施形態では、GLP-1類似体は、アミノ酸置換によってGLP-1類似体に導入されたLys残基および野生型残基から選択される、1つまたは2つのLys残基を含む。アミノ酸置換によって導入されたLys残基は、追加のLys残基と呼ぶことができる。一実施形態では、GLP-1類似体は追加のLys残基を含む。追加のLysは、位置12、21、23、24、25、27、30、31、32、33および36Kから選択される1つ以上の位置など、GLP-1類似体の様々な位置に導入されてもよい。一実施形態では、GLP-1類似体は、12K、21K、23K、24K、25K、27K、30K、31K、32K、33K、および36Kの群から選択される追加のLysを含む。
一実施形態では、GLP-1類似体は、12K、21K、23K、24K、25K、26K、27K、30K、31K、32K、33K、34K、および36Kからなる群から選択される1つまたは2つのLys残基を含む。
一実施形態では、GLP-1類似体は、21K、23K、24K、25K、26K、27K、30K、31K、32K、33K、および34Kからなる群から選択される1つまたは2つのLys残基を含む。
一実施形態では、GLP-1類似体は、12K、21K、23K、24K、25K、26K、27K、30K、31K、32K、33K、34K、および36Kからなる群から選択される厳密に2つのLys残基を含む。
一実施形態では、GLP-1類似体は、21K、23K、24K、25K、26K、27K、30K、31K、32K、33K、および34Kからなる群から選択される厳密に2つのLys残基を含む。
一実施形態では、GLP-1類似体は、以下の対から選択される、厳密に2つのLys残基を含む:
a)21Kおよび26K
b)23Kおよび26K
c)24Kおよび26K
d)25Kおよび26K
e)27Kおよび26K
f)30Kおよび26K
g)31Kおよび26K
h)32Kおよび26K
i)33Kおよび26K
j)34Kおよび26K。
一実施形態では、GLP-1類似体はLys残基26Kおよび34Kを含む。
一実施形態では、GLP-1類似体は、12K、21K、23K、24K、25K、26K、27K、30K、31K、32K、33K、34K、および36Kから選択される厳密に1つのLys残基を含む。
一実施形態では、GLP-1類似体は、21K、23K、24K、25K、26K、27K、30K、31K、32K、33K、および34Kから選択される厳密に1つのLys残基を含む。
一実施形態では、GLP-1類似体は、21K、23K、24K、25K、26K、27K、30Kから選択される厳密に1つのLys残基を含む。
一実施形態では、GLP-1類似体は、26Kである厳密に1つのLys残基を含む。
一実施形態では、GLP-1類似体は、26Kおよび34Kのうちの1つまたは両方の置換または欠失を含む。一実施形態では、GLP-1類似体は26Kを含まない。一実施形態では、GLP-1類似体は26Kの欠失を含む。一実施形態では、GLP-1類似体は26Kのアミノ酸置換を含む。一実施形態では、GLP-1類似体は26Rを含む。
一実施形態では、GLP-1類似体は34Kを含まない。一実施形態では、GLP-1類似体は34Kの欠失を含む。一実施形態では、GLP-1類似体は、34Kのアミノ酸置換を含む。一実施形態では、GLP-1類似体は34Rまたは34Qを含む。
上述の通り、本発明によるGLP-1類似体の長さは野生型GLP-1の長さと類似している。一実施形態では、GLP-1類似体は、少なくとも26、例えば少なくとも28または少なくとも30のアミノ酸残基を含む。一実施形態では、GLP-1類似体は、少なくとも31、例えば少なくとも32または少なくとも33のアミノ酸残基を含む。
一実施形態では、GLP-1類似体は、C末端に1~5つのアミノ酸の欠失を有する。一実施形態では、GLP-1類似体は、AA35-37、AA34-37またはAA33-37の欠失を含む。
一実施形態では、GLP-1類似体は33Lを含む。
上述のように、GLP-1類似体は、野生型GLP-1と比較して、1つ以上のアミノ酸置換、例えば最大で5つのアミノ酸置換、例えば最大で4つのアミノ酸置換、例えば最大で3つのアミノ酸置換を含んでもよい。
一実施形態では、GLP-1類似体は、切断がない場合に、それぞれ配列番号1に対して、最大7、6、4、3、および1つのアミノ酸置換に対応する配列番号127と、少なくとも75%の同一性、例えば80%、85%、90%、または95%の同一性を有する。
アミノ酸置換によって導入される追加のLys残基に加えて、またはその代替として、GLP-1類似体は、1つ以上のアミノ酸置換を含んで、異なるアミノ酸残基で野生型残基を置換してもよい。
一実施形態では、GLP-1類似体は、8Aのアミノ酸置換、例えば8Aの8Gまたは8Wへの置換を含み、これはA8GおよびA8Wとも呼ばれうる。
一実施形態では、GLP-1類似体は、8Aのアミノ酸置換、例えばタンパク質を構成しないアミノ酸残基(Aibなど)への8Aの置換を含む。
一実施形態では、GLP-1類似体は、8AからG、Wまたはタンパク質を構成しないアミノ酸残基Aibへのアミノ酸置換を含む。
一実施形態では、GLP-1類似体は、位置8、12、21、23、24、25、26、27、29、30、31、32、33、34および36のアミノ酸置換から選択される1つ以上のアミノ酸置換を含む。
一実施形態では、GLP-1類似体は、位置8、21、23、24、25、26、27、29、30、31、32、33および34のアミノ酸置換から選択される1つ以上のアミノ酸置換を含む。
一実施形態では、GLP-1類似体は、位置8、21、23、24、25、27、29、30、31、32または33のアミノ酸置換から選択される1つ以上のアミノ酸置換を含む。一実施形態では、位置8、21、23、24、25、27、29、30、31、32または33の野生型アミノ酸残基は、G、V、A、T、LまたはI残基によって置換される。
一実施形態では、GLP-1類似体は8Aおよび34Kの置換を含む。
一実施形態では、GLP-1類似体は8Aibおよび34Rを含む。一実施形態では、GLP-1類似体は、8Aibおよび34Rと、位置21、23、24、25、27、29、30、31、32および33から選択される位置での置換を含む。
一実施形態では、GLP-1類似体は8Aibおよび34Rを含む。一実施形態では、GLP-1類似体は、8Aibおよび34Rと、位置21、23、24、25、27、29、30、31、32および33から選択される位置での置換を含み、位置21、23、24、25、27、29、30、31、32または33での置換はG、V、A、T、LまたはI残基である。
一実施形態では、GLP-1類似体は、1つまたは2つのLys残基、および以下から選択される置換の群を含む。
一実施形態では、GLP-1類似体は、1つまたは2つのLys残基、および以下から選択される置換の群を含む。
一実施形態では、このようなGLP-1類似体は、本明細書で上述するように1つまたは2つのLys残基、例えば26Kおよび/もしくは34K、または例えば26Kおよび/もしくはK34Rとともに置換により導入されるLysを含む。
一実施形態では、GLP-1類似体は配列番号187:H-X-E-G-T-X12-T-S-D-V-S-S-Y-L-X21-G-X23-X24-X25-X26-X27-F-X29-X30-X31-X32-X33-X34-X35-X36-X37によって定義される配列を有し、ここで、
はA、G、WまたはAibであり、
12はFまたはKであり、
21はE、GまたはKであり、
23はQ、GまたはKであり、
24はA、G、VまたはKであり、
25はA、G、VまたはKであり、
26はKまたはRであり、
27はE、GまたはKであり、
29はI、AまたはVであり、
30はA、GまたはKであり、
31はW、GまたはKであり、
32はL、G、T、V、IまたはKであり、
33はV、G、I、L、Kであるか、または不在であり、
34はK、R、Qであるか、または不在であり、
35はGであるか、または不在であり、
36はR、Kであるか、または不在であり、
37はGであるか、または不在である。
一実施形態では、GLP-1類似体は配列番号187:H-X-E-G-T-X12-T-S-D-V-S-S-Y-L-X21-G-X23-X24-X25-X26-X27-F-X29-X30-X31-X32-X33-X34-X35-X36-X37によって定義される配列を有し、ここで、
はA、G、WまたはAibであり、
12はFまたはKであり、
21はE、GまたはKであり、
23はQ、GまたはKであり、
24はA、G、VまたはKであり、
25はA、G、VまたはKであり、
26はKまたはRであり、
27はE、GまたはKであり、
29はIまたはVであり、
30はA、GまたはKであり、
31はW、GまたはKであり、
32はL、G、T、V、IまたはKであり、
33はV、G、I、L、Kであるか、または不在であり、
34はK、R、Qであるか、または不在であり、
35はGであるか、または不在であり、
36はR、Kであるか、または不在であり、
37はGであるか、または不在である。
一実施形態では、GLP-1類似体は配列番号187:H-X-E-G-T-X12-T-S-D-V-S-S-Y-L-X21-G-X23-X24-X25-X26-X27-F-X29-X30-X31-X32-X33-X34-X35-X36-X37によって定義される配列を有し、ここで、
はA、G、WまたはAibであり、
12はFまたはKであり、
21はE、GまたはKであり、
23はQ、GまたはKであり、
24はA、G、VまたはKであり、
25はA、G、VまたはKであり、
26はKまたはRであり、
27はE、GまたはKであり、
29はI、AまたはVであり、
30はA、GまたはKであり、
31はW、GまたはKであり、
32はL、T、V、IまたはKであり、
33はV、G、I、L、Kであるか、または不在であり、
34はK、R、Qであるか、または不在であり、
35はGであるか、または不在であり、
36はR、Kであるか、または不在であり、
37はGであるか、または不在である。
一実施形態では、GLP-1類似体は配列番号187:H-X-E-G-T-X12-T-S-D-V-S-S-Y-L-X21-G-X23-X24-X25-X26-X27-F-X29-X30-X31-X32-X33-X34-X35-X36-X37によって定義される配列を有し、ここで、
はA、G、WまたはAibであり、
12はFまたはKであり、
21はE、GまたはKであり、
23はQ、GまたはKであり、
24はA、G、VまたはKであり、
25はA、G、VまたはKであり、
26はKまたはRであり、
27はE、GまたはKであり、
29はIまたはVであり、
30はA、GまたはKであり、
31はW、GまたはKであり、
32はL、V、IまたはKである
33はV、G、I、L、Kであるか、または不在であり、
34はK、R、Qであるか、または不在であり、
35はGであるか、または不在であり、
36はR、Kであるか、または不在であり、
37はGであるか、または不在である。
図示するように、本明細書の実施例は40以上のGLP-1類似体を含むが、これはGLP-1類似体およびEGF(A)類似体の両方を含む化合物の状況においても想定される。これらの類似体は以下の表で特定され、(本明細書で上述するように)野生型残基と比較したアミノ酸の変化が、類似体中に存在するLys残基と共に示されている。
一実施形態では、GLP-1類似体は、配列番号138~186によって定義される類似体の群から選択される類似体を含む、またはそれからなる。
一実施形態では、GLP-1類似体は、配列番号138~142および144~186によって定義される類似体の群から選択される類似体を含む、またはそれからなる。
一実施形態では、GLP-1類似体は、配列番号138~142および配列番号144~166、168、169~186によって定義される類似体の群から選択される類似体を含む、またはそれからなる。
一実施形態では、GLP-1類似体は、配列番号138~142および144~161、163~166、168、169~186によって定義される類似体の群から選択される類似体を含む、またはそれからなる。
一実施形態では、GLP-1類似体は、配列番号138~142および145~161、163~166、168、169~186によって定義される類似体の群から選択される類似体を含む、またはそれからなる。
一実施形態では、GLP-1類似体は、配列番号139および147~154によって定義される類似体の群から選択される類似体を含む、またはそれからなる。
一実施形態では、GLP-1類似体は、配列番号138および174~182および184~186によって定義される類似体の群から選択される類似体を含む、またはそれからなる。
一実施形態では、GLP-1類似体は、配列番号166~170によって定義される類似体の群から選択される類似体を含む、またはそれからなる。
一実施形態では、GLP-1類似体は、配列番号163~166によって定義される類似体の群から選択される類似体を含む、またはそれからなる。
一実施形態では、GLP-1類似体は、配列番号164によって定義される類似体を含む、またはそれからなる。
《EGF(A)類似体》
「EGF(A)類似体」という用語は、本明細書ではLDL-R(293-332)(配列番号1)のEGF(A)ドメインの変異体を指す。本明細書の上記でGLP-1類似体について記載されたように、類似の命名法がEGF(A)類似体にも適用される。
「LDL-RのEGF(A)ドメイン」、「LDL-R(293-332)」、「天然LDL-R(293-332)」、「EGF(A)(293-332)」、「野生型EGF(A)」、または「天然EGF(A)」という用語は、本明細書において使用される場合、配列番号1からなるペプチドを意味する。
配列番号1は、Gly-Thr-Asn-Glu-Cys-Leu-Asp-Asn-Asn-Gly-Gly-Cys-Ser-His-Val-Cys-Asn-Asp-Leu-Lys-Ile-Gly-Tyr-Glu-Cys-Leu-Cys-Pro-Asp-Gly-Phe-Gln-Leu-Val-Ala-Gln-Arg-Arg-Cys-Gluである。
本出願において、アミノ酸残基の番号付けは、LDL-R(293-332)のEGF(A)ドメインの番号付けに従い、最初の(N末端)アミノ酸残基は位置293と番号付けられるか番号を与えられ、その後のアミノ酸残基はC末端に向かって294、295、296などと、最後の(C末端)アミノ酸残基まで番号付けられ、これはLDL-RのEGF(A)ドメインにおいてはGluであり、番号は332である。
番号付けは配列リストでは異なる方法で行われ、配列番号1の最初のアミノ酸残基(Gly)には番号1が与えられ、最後のアミノ酸残基(Glu)には番号40が与えられる。同じ配列表の他の配列に対しても同様であり、すなわち、LDL-R(293-332)を参照することによりアミノ酸残基を置換する293Glyまたは293に対するその位置決めに関係なく、N末端アミノ酸には番号1が割り当てられる。しかしながら、本明細書では、アミノ酸位置の番号付けは、上述した通り、LDL-R(293-332)を参照して行う。
配列番号1との同一性レベルは、配列番号1に対して変化しないアミノ酸の数を求めることによって算出できる。配列番号1は、40つのアミノ酸残基からなり、3つのアミノ酸置換が導入される場合、同一性レベルは37/40%=92.5%となる。5つのアミノ酸残基が変化する場合、同一性レベルは87.5%である。ペプチドがN末端またはC末端伸長である場合、その部分は通常は比較に含まれないが、1つ以上のアミノ酸の欠失はコンパレータを短縮する。例えば、上記の例では、N末端アミノ酸が欠失すると、同一性レベルはそれぞれ36/39×100%および34/39×100%にわずかに低下する。誘導体のバックボーン配列の同一性について論じる場合、置換基のアミノ酸残基(例えば、置換基が付着された残基であり、置換基のアミノ酸残基とも呼ばれる)は、野生型(wt)または置換アミノ酸のいずれかであってもよい。置換基のアミノ酸残基が野生型残基、例えば312Kである場合、この残基は同一性レベルの計算に含まれるが、位置293~332の任意の他の位置におけるLysはアミノ酸置換であり、配列番号1に対するアミノ酸の同一性を計算する場合に含まれない。
本発明の各EGF(A)類似体は、i)変化したアミノ酸残基(すなわち、天然LDL-R(293-332)EGF(A)内の対応する位置)に対応する天然EGF(A)(LDL-R(293-332))内のアミノ酸残基の番号、およびii)実際の変化を参照することにより説明されうる。
言い換えると、EGF(A)類似体は、天然LDL-R(293-332)EGF(A)ペプチドを参照して、すなわち、天然LDL-R(293-332)EGF(A)(配列番号1)と比較してアミノ酸残基の数が変化した変異体として記述されうる。これらの変化は、独立して、1つ以上のアミノ酸置換を表し得る。
以下は、適切な類似体命名法の非限定的な例である。
本明細書のGLP-1類似体およびEGF(A)類似体を含む誘導体の化合物例#1に組み込まれたEGF(A)類似体を、以下のLDL-R(293-332)EGF(A)類似体と呼ぶことができる:(301Leu、309Arg、312Glu、321Glu)LDL-R(293-332)EGF(A)、または(Leu301、Arg309、Glu312、Glu321)-LDL-R(293-332)EGF(A)または(301L、309R、312E、321E)LDL-R(293-332)または(L301、R309、E312、E321)LDL-R(293-332)。これは、この類似体が天然LDL-R(293-332)とアラインメントした時に、i)類似体内の、天然LDL-R(293-332)EGF(A)の位置301にアラインメントにより対応する位置にLeuを有し、ii)類似体内の天然LDL-R(293-332)EGF(A)の位置309に対応する位置にArgを有し、iii)類似体の天然LDL-R(293-332)EGF(A)の位置312に対応する位置にGluを有し、iv)類似体の天然LDL-R(293-332)EGF(A)の位置321に対応する位置にGluを有することを意味する。
「~に等しい位置」または「対応する位置」という表現は、参照配列の天然LDL-R(293-332)EGF(A)(配列番号1)を参照して変異体LDL-R(293-332)EGF(A)配列の変化部位を特徴付けるために使用されうる。
等しいまたは対応する位置だけでなく、変化の数も、例えば、単純な計算によって容易に推定でき、かつ/またはNeedleman-Wunschアルゴリズムに基づく「アラインメント」などの標準タンパク質アラインメントプログラムまたはペプチドアラインメントプログラムを使用してもよい。
一実施形態では、EGF(A)類似体は、配列番号1と比較して1~15のアミノ酸置換を有する。一実施形態では、EGF(A)類似体は、配列番号1と比較して1~10のアミノ酸置換を有する。一実施形態では、EGF(A)類似体は、配列番号1と比較して、1~8のアミノ酸置換、例えば1~7、1~6、1~5のアミノ酸置換を有する。特定の実施形態では、最大7つのアミノ酸置換が存在してもよく、例えば、最大6、5、4、3、2または1つのアミノ酸置換がEGF(A)類似体に存在してもよい。
一実施形態では、EGF(A)類似体は、配列番号1に対して少なくとも75%の同一性、例えば80%、85%、90%、または95%の同一性を有する。一実施形態では、欠失/切断がない場合、これは配列番号1に対してそれぞれ最大10、8、6、4および2つのアミノ酸置換に対応する。
一実施形態では、EGF(A)類似体は、配列番号1に対して少なくとも90%の同一性、例えば92%、94%、96%、または98%の同一性を有する。
一実施形態では、EGF(A)類似体は、少なくとも35、例えば36、37、38、39または少なくとも40のアミノ酸を含む。特定の実施形態では、EGF(A)類似体は、36、例えば38または40のアミノ酸から構成される。追加的な特定の実施形態では、EGF(A)類似体は、35、36、37、38、39または40つのアミノ酸からなる。
本明細書においてN末端およびC末端伸長と呼ばれるアミノ酸添加が存在する場合、EGF(A)類似体は最大60つのアミノ酸を含みうる。特定の実施形態では、EGF(A)類似体は35~60、38~55、40~50、40~45、40~42または40~41のアミノ酸を含む。一実施形態では、EGF(A)類似体は、40または41のアミノ酸残基からなる。
一実施形態では、EGF(A)類似体は、アミノ酸残基301のAsnからLeuへのアミノ酸置換を含み、これはAsn301Leuまたは単に301Leuとも呼ばれる。特定の実施形態では、EGF(A)類似体は置換301Leuを含む。
加えて、または別の方法として、EGF(A)類似体は、アミノ酸残基297Cys、304Cys、308Cys、317Cys、319Cys、および331Cysを含む。これらのCys残基はジスルフィド架橋、例えば297Cysと308Cysの間、304Cysと317Cysの間、319Cysと331Cysとの間のジスルフィド架橋に関与しうる野生型残基である。
一実施形態では、EGF(A)類似体は、以下に記載するように301Leuおよび多数のさらなるアミノ酸置換を含む。
一実施形態では、EGF(A)類似体は301Leu、310Asp、および312Lysのアミノ酸置換を含む。
一実施形態では、EGF(A)類似体は301Leuおよび310Aspを含み、類似体は299AspのGlu、ValまたはHisへの置換を有していない。
一実施形態では、EGF(A)類似体は301Leu、309Argおよび312Gluを含む。
一実施形態では、EGF(A)類似体は301Leu、309Arg、312Gluおよび321Gluを含む。
一実施形態では、EGF(A)類似体は301Leuおよび309Argを含むが、類似体は310Aspの310Lysへの置換を有さないことを条件とする。
一実施形態では、EGF(A)類似体は301Leuおよび309Argを含むが、類似体は299AspのGlu、ValまたはHisへの置換を有さないことを条件とする。
さらなる実施形態では、EGF(A)類似体は、置換D310K、D310N、D310Q、D310Q、D310RおよびD310A、またはさらには310Aspへの置換を持たない。
一実施形態では、EGF(A)類似体は、295Asn、296Glu、298Leuおよび302Glyのうち1つ、2つ、3つまたは4つすべての野生型残基を含む。
一実施形態では、EGF(A)類似体は、295Asn、296Glu、298Leu、302Glyおよび310Aspのうち1つ、2つ、3つ、4つまたは5つすべての野生型残基を含む。
一実施形態では、ペプチドは295Asnを有する。
一実施形態では、EGF(A)類似体は296Gluを有する。一実施形態では、EGF(A)類似体は298Leuを有する。一実施形態では、EGF(A)類似体は302Glyを有する。一実施形態では、EGF(A)類似体は310Aspを有する。
一実施形態では、EGF(A)類似体は、310Asp、295Asnおよび296Gluのうちの2つ以上を有する。一実施形態では、EGF(A)類似体は、310Asp、295Asnおよび296Gluの3つすべてを有する。
EGF(A)類似体は、本明細書に記載するようにさらなるアミノ酸置換を含んでいてもよい。一実施形態では、類似体は、位置293、294、296、299、300、303、305、306、309、311、312、313、314、315、316、318、320、321、322、323、324、325、326、328、329、330および332の群から選択される位置における1つ以上のアミノ酸置換をさらに含んでもよい。
一実施形態では、類似体は、位置293、294、299、300、303、305、306、309、311、312、313、314、316、318、321、322、323、324、325、326、328、329、330、331および332の群から選択される位置における1つ以上のアミノ酸置換をさらに含んでもよい。
一実施形態では、類似体は、位置294、299、300、303、309、312、313、314、316、318、321、322、323、324、325、326、328、329、330および332の群から選択される位置における1つ以上のアミノ酸置換をさらに含んでもよい。
一実施形態では、類似体は、位置299、300、309、313、316、318、321、322、323、324、326、328、329、330および332の群から選択される位置における1つ以上のアミノ酸置換をさらに含んでもよい。
一実施形態では、類似体は、位置309、312、313、321、324、328および332の群から選択される位置における1つ以上のアミノ酸置換をさらに含んでもよい。
さらなる実施形態では、EGF(A)類似体は、本明細書の上記で明記したアミノ酸残基に加え、特定の位置において、野生型アミノ酸残基または異なる残基(すなわち、アミノ酸置換)のいずれかを含む。
こうした一実施形態では、EGF(A)類似体は、位置293にアミノ酸残基Gly(G)またはAsn(N)を含む。
こうした一実施形態では、EGF(A)類似体は、位置294にアミノ酸残基Trp(W)、Thr(T)またはGly(G)を含む。
こうした一実施形態では、EGF(A)類似体は、位置299にアミノ酸残基Asp(D)、Gly(G)、Pro(P)、Arg(R)、Lys(K)、Ser(S)、Thr(T)、Asn(N)、Gln(Q)、Ala(A)、Ile(I)、Leu(L)、Met(M)、Phe(F)、Tyr(Y)またはTrp(W)を含む。
こうした一実施形態では、EGF(A)類似体は、位置299にアミノ酸残基Asp(D)、Gly(G)、Pro(P)、Arg(R)、Lys(K)、Ser(S)、Thr(T)、Asn(N)、Gln(Q)、Ala(A)、Met(M)、Phe(F)、Tye(Y)、及びTrp(W)、Tye(Y)、またはTrp(W)を含む。
こうした一実施形態では、EGF(A)類似体は、位置299にアミノ酸残基Asp(D)、Ser(S)、Arg(R)、Leu(L)、Ala(A)、Lys(K)またはTyr(Y)を含む。
こうした一実施形態では、EGF(A)類似体は、位置299にアミノ酸残基Asp(D)またはAla(A)を含む。
こうした一実施形態では、EGF(A)類似体は、位置300にアミノ酸残基His(H)またはAsn(N)を含む。
こうした一実施形態では、EGF(A)類似体は、位置307にアミノ酸残基Val(V)、Ser(S)、Thr(T)またはIle(I)を含む。
こうした一実施形態では、EGF(A)類似体は、位置307にアミノ酸残基Val(V)またはIle(I)を含む。
こうした一実施形態では、EGF(A)類似体は、位置307にSer(S)、Thr(T)またはIle(I)を含む。
こうした一実施形態では、EGF(A)類似体は、位置307にIle(I)を含む。
こうした一実施形態では、EGF(A)類似体は、位置309にアミノ酸残基Asn(N)、Glu(E)、His(H)、Arg(R)、Ser(S)またはLys(K)を含む。
こうした一実施形態では、本発明のEGF(A)類似体は、位置309にアミノ酸残基Asn(N)、Arg(R)、Ser(S)またはLys(K)を含む。
こうした一実施形態では、EGF(A)類似体は、位置309にアミノ酸残基Asn(N)、Arg(R)またはSer(S)を含む。
こうした一実施形態では、EGF(A)類似体は、位置309にアミノ酸残基Asn(N)またはArg(R)を含む。
こうした一実施形態では、EGF(A)類似体は、位置309にアミノ酸残基Lys(K)またはArg(R)を含む。
EGF(A)類似体は、299Ala、307Ileおよび321Gluの群から選択される1つ以上のアミノ酸置換など、本明細書に記載するようにいくつかのアミノ酸置換を含みうる。
さらなる実施形態では、EGF(A)類似体は、位置321にアミノ酸残基Asp(D)、Lys(K)またはGlu(E)を含む。
さらなる実施形態では、EGF(A)類似体は、位置321にアミノ酸残基Asp(D)またはGlu(E)を含む。
さらなる実施形態では、EGF(A)類似体は、位置321にアミノ酸残基Glu(E)を含む。
さらなる実施形態では、EGF(A)類似体は、位置324にアミノ酸残基Gln(Q)またはGly(G)を含む。
さらなる実施形態では、EGF(A)類似体は、位置329にアミノ酸残基Arg(R)またはHis(H)を含む。
さらなる実施形態では、EGF(A)類似体は、300Asn(N)のPro(P)への置換を有さない。
LDL-RのEGF(A)ドメインは、本明細書に記載するように置換にとって有用でありうるリジンを位置312に含む。置換基の312への付着が望まれない実施形態では、本明細書に記載するように、別のアミノ酸によって312Lysを置換してもよい。
一実施形態では、EGF(A)類似体はLys残基を含まない。
一実施形態では、位置312におけるLysは、Gly、Pro、Asp、Glu、Arg、His、Ser、Thr、Asn、Gln、Ala、Val、Ile、Leu、Met、PheおよびTyrから選択されるアミノ酸残基で置換される。一実施形態では、位置312におけるLysは、Gly、Asp、Glu、Ser、Thr、Asn、Ala、Val、Ile、Leu、PheおよびTyrから選択されるアミノ酸残基で置換される。一実施形態では、位置312におけるLysは、Asp、Glu、Thr、Asn、Ile、Leu、PheおよびTyrから選択されるアミノ酸残基で置換される。一実施形態では、312Lysは、312Asp、312Glu、312Thr、312Asn、312Ile、または312Pheで置換される。一実施形態では、312Lysは、312Glu、312Asp、312Glnまたは312Argで置換される。
一実施形態では、312Lysは、312Glu、312Thr、312Asn、312Ile、312Pheまたは312Tyrで置換される。一実施形態では、312Lysは312Glu、312Asnまたは312Ileで置換される。
一実施形態では、312Lysは312Gluまたは312Argで置換される。一実施形態では、312Lysは312Argで置換される。一実施形態では、312Lysは312Gluで置換される。
様々な位置で置換基を付着するオプション(以下を参照)を含むために、配列番号1の野生型残基のアミノ酸置換によって、または配列番号1のペプチド伸長、例えば292Lysもしくは333Lysなどによって、Lysを導入してもよい。
複数の置換基が望ましい場合、1つ目は312Lysを介して、2つ目は配列番号1におけるペプチド伸長または置換によって導入されたLysを介して行うことができる。
一実施形態では、配列番号1のEGF(A)類似体は、292Lys、293Lys、294Lys、296Lys、299Lys、300Lys、303Lys、305Lys、306Lys、309Lys、311Lys、312Lys、313Lys、314Lys、315Lys、316Lys、318Lys、320Lys、321Lys、322Lys、323Lys、324Lys、325Lys、326Lys、327Lys、328Lys、329Lys、330Lys、332Lysおよび333Lysの群から選択される位置において、少なくとも1つのLys残基を含む。
一実施形態では、配列番号1のEGF(A)類似体は、292Lys、293Lys、294Lys、299Lys、300Lys、303Lys、305Lys、306Lys、309Lys、311Lys、312Lys、313Lys、314Lys、315Lys、316Lys、318Lys、320Lys、321Lys、322Lys、323Lys、324Lys、325Lys、326Lys、327Lys、328Lys、329Lys、330Lys、332Lysおよび333Lysの群から選択される位置において、少なくとも1つのLys残基を含む。
一実施形態では、配列番号1のEGF(A)類似体は、292Lys、293Lys、294Lys、300Lys、303Lys、305Lys、306Lys、309Lys、311Lys、312Lys、313Lys、314Lys、316Lys、318Lys、321Lys、322Lys、323Lys、324Lys、325Lys、326Lys、327Lys、328Lys、329Lys、330Lys、332Lysおよび333Lysの群から選択される位置において、少なくとも1つのLys残基を含む。
一実施形態では、配列番号1のEGF(A)類似体は、292Lys、293Lys、294Lys、300Lys、303Lys、305Lys、306Lys、311Lys、312Lys、313Lys、314Lys、316Lys、318Lys、322Lys、323Lys、324Lys、325Lys、326Lys、327Lys、328Lys、329Lys、330Lys、332Lysおよび333Lysの群から選択される位置において、少なくとも1つのLys残基を含む。
一実施形態では、配列番号1のEGF(A)類似体は、292Lys、293Lys、294Lys、300Lys、303Lys、305Lys、306Lys、311Lys、313Lys、314Lys、316Lys、318Lys、322Lys、323Lys、324Lys、325Lys、326Lys、327Lys、328Lys、329Lys、330Lys、332Lysおよび333Lysの群から選択される位置において、少なくとも1つのLys残基を含む。
加えて、または別の方法として、本発明のEGF(A)類似体は、292Lys、293Lys、294Lys、295Lys、296Lys、298Lys、299Lys、301Lys、302Lys、303Lys、305Lys、306Lys、307Lys、309Lys、310Lys、311Lys、313Lys、314Lys、315Lys、316Lys、318Lys、320Lys、321Lys、322Lys、323Lys、324Lys、325Lys、326Lys、327Lys、328Lys、329Lys、330Lys、332Lys、および333Lysから選択される少なくとも1つのアミノ酸置換を含む。
さらなる実施形態では、本発明のEGF(A)類似体は、292Lys、293Lys、294Lys、295Lys、296Lys、298Lys、299Lys、302Lys、303Lys、305Lys、306Lys、307Lys、309Lys、311Lys、313Lys、314Lys、315Lys、316Lys、318Lys、320Lys、321Lys、322Lys、323Lys、324Lys、325Lys、326Lys、327Lys、328Lys、329Lys、330Lys、332Lys、および333Lysから選択される、少なくとも1つのアミノ酸置換を含む。
さらなる実施形態では、本発明のEGF(A)類似体は、292Lys、293Lys、294Lys、295Lys、296Lys、298Lys、299Lys、303Lys、305Lys、306Lys、309Lys、311Lys、313Lys、314Lys、315Lys、316Lys、318Lys、320Lys、321Lys、322Lys、323Lys、324Lys、325Lys、326Lys、327Lys、328Lys、329Lys、330Lys、332Lys、および333Lysから選択される、少なくとも1つのアミノ酸置換を含む。
さらなる実施形態では、本発明のEGF(A)類似体は、92Lys、293Lys、294Lys、295Lys、296Lys、299Lys、303Lys、305Lys、306Lys、309Lys、311Lys、313Lys、314Lys、315Lys、316Lys、318Lys、320Lys、321Lys、322Lys、323Lys、324Lys、325Lys、326Lys、327Lys、328Lys、329Lys、330Lys、332Lys、および333Lysから選択される、少なくとも1つのアミノ酸置換を含む。
さらなる実施形態では、本発明のEGF(A)類似体ペプチドは、292Lys、293Lys、294Lys、296Lys、299Lys、303Lys、305Lys、306Lys、309Lys、311Lys、313Lys、314Lys、315Lys、316Lys、318Lys、320Lys、321Lys、322Lys、323Lys、324Lys、325Lys、326Lys、327Lys、328Lys、329Lys、330Lys、332Lys、および333Lysから選択される、少なくとも1つのアミノ酸置換を含む。
さらなる実施形態では、本発明のEGF(A)類似体は、292Lys、293Lys、294Lys、299Lys、303Lys、305Lys、306Lys、309Lys、311Lys、313Lys、314Lys、315Lys、316Lys、318Lys、320Lys、321Lys、322Lys、323Lys、324Lys、325Lys、326Lys、327Lys、328Lys、329Lys、330Lys、332Lys、および333Lysから選択される、少なくとも1つのアミノ酸置換を含む。
さらなる実施形態では、本発明のEGF(A)類似体は、292Lys、293Lys、294Lys、299Lys、303Lys、305Lys、306Lys、309Lys、311Lys、313Lys、314Lys、315Lys、316Lys、318Lys、320Lys、321Lys、322Lys、323Lys、324Lys、325Lys、326Lys、327Lys、328Lys、329Lys、330Lys、332Lys、および333Lysから選択される、少なくとも1つのアミノ酸置換を含む。
さらなる実施形態では、本発明のEGF(A)類似体は、292Lys、293Lys、294Lys、299Lys、303Lys、305Lys、306Lys、310Lys、311Lys、313Lys、314Lys、315Lys、316Lys、318Lys、320Lys、321Lys、322Lys、323Lys、324Lys、325Lys、326Lys、327Lys、328Lys、329Lys、330Lys、332Lys、および333Lysから選択される、少なくとも1つのアミノ酸置換を含む。
さらなる実施形態では、本発明のEGF(A)類似体は、292Lys、293Lys、294Lys、299Lys、303Lys、305Lys、306Lys、309Lys、310Lys、311Lys、313Lys、314Lys、315Lys、316Lys、318Lys、321Lys、322Lys、323Lys、324Lys、325Lys、326Lys、327Lys、328Lys、329Lys、330Lys、332Lys、および333Lysから選択される、少なくとも1つのアミノ酸置換を含む。
さらなる実施形態では、本発明のEGF(A)類似体は、292Lys、293Lys、294Lys、303Lys、305Lys、306Lys、310Lys、311Lys、313Lys、314Lys、315Lys、316Lys、318Lys、321Lys、322Lys、323Lys、324Lys、325Lys、326Lys、327Lys、328Lys、329Lys、330Lys、332Lys、および333Lysから選択される、少なくとも1つのアミノ酸置換を含む。一実施形態では、本発明のEGF(A)類似体は296K、298K、301K、302Kおよび307Kの置換のいずれも含まない。
一実施形態では、EGF(A)類似体は296K、298K、301K、302K、307Kおよび310Kの置換のいずれかを含む。
一実施形態では、EGF(A)類似体は296K、298K、301K、302K、307Kおよび295Kの置換のいずれかを含む。
一実施形態では、EGF(A)類似体は296K、298K、301K、302K、307Kおよび295Dの置換のいずれかを含む。
特定の実施形態では、EGF(A)類似体は、かかるLys置換の1つまたは2つを含む。
加えて、または別の方法として、EGF(A)類似体は312Lysを含みうる。
一実施形態では、本発明のEGF(A)類似体は2つのLys残基を含む。一実施形態では、本発明のEGF(A)類似体は、以下からなる対から選択される2つのLys残基を含む。
さらなる実施形態では、EGF(A)類似体は、配列番号1と比較して以下に示されるI~XXIVの群のいずれかによって特定される少なくとも2つのアミノ酸置換を含む。
さらなる実施形態では、EGF(A)類似体は、以下に示されるI~XXIVの群のいずれかによって特定されるアミノ酸置換からなる。
さらなる実施形態では、EGF(A)類似体は、配列番号1と比較して以下に示されるI~XVIの群のいずれかによって特定される少なくとも2つのアミノ酸置換を含む。
さらなる実施形態では、EGF(A)類似体は、以下に示されるI~XVIの群のいずれかによって特定されるアミノ酸置換からなる:
I.301Leuおよび309Arg
II.301Leu、309Arg、312Glu
III.301Leu、307Ileおよび309Arg
IV.301Leu、307Ile、309Argおよび312Glu
V.301Leu、309Argおよび321Glu
VI.301Leu、309Arg、321Gluおよび312Glu
VII.301Leu、307Ile、309Argおよび299Ala
VIII.301Leu、307Ile、309Arg、299Alaおよび312Glu
IX.301Leuおよび309Arg、および少なくとも1つのLys置換
X.301Leu、309Argおよび312Glu、および少なくとも1つのLys置換
XI.301Leu、307Ile、309Arg、および少なくとも1つのLys置換
XII.301Leu、307Ile、309Argおよび312Glu、および少なくとも1つのLys置換
XIII.301Leu、309Argおよび321Glu、および少なくとも1つのLys置換
XIV.301Leu、309Arg、321Gluおよび312Glu、および少なくとも1つのLys置換
XV.301Leu、307Ile、309Argおよび299Ala、および少なくとも1つのLys置換、または
XVI.301Leu、307Ile、309Arg、299Alaおよび312Glu、および少なくとも1つのLys置換。
一実施形態では、EGF(A)ペプチド類似体は、以下のいずれかにより特定されるアミノ酸置換を含む、またはそれからなる:
V.301Leu、309Argおよび321Glu
VI.301Leu、309Arg、321Gluおよび312Glu
XIII.301Leu、309Arg、312Glu、および少なくとも1つのLys置換、または
XIV.301Leu、309Arg、321Gluおよび312Glu、および少なくとも1つのLys置換。
さらなる実施形態では、EGF(A)類似体は、配列番号1と比較して以下に示されるXVII~XXの群のいずれかによって特定される少なくとも2つのアミノ酸置換を含む。
なおもさらなる実施形態では、EGF(A)類似体は、配列番号1と比較して以下に示すようにXVII~XXの群のいずれかによって特定されるアミノ酸置換からなる:
XVII.301Leuおよび309Lys
XVIII.301Leu、309Lysおよび312Glu
XIX.301Leuおよび309Lys、ならびに少なくとも1つのさらなるLys置換
XX.301Leu、309Lysおよび312Glu、および少なくとも1つのさらなるLys置換。
さらなる実施形態では、本発明によるEGF(A)類似体は、配列番号1と比較して、以下に示されるXXI~XXIVの群のいずれかによって特定される少なくとも2つのアミノ酸置換を含む。
さらなる実施形態では、本発明のEGF(A)類似体は、配列番号1と比較して、以下のXXI~XXIVの群のいずれかによって特定されるアミノ酸置換からなる:
XXI.301Leuおよび307Ile
XXII.301Leu、307Ileおよび312Glu
XXIII.301Leuおよび307Ile、ならびに少なくとも1つのさらなるLys置換、および
XXIV.301Leu、3307Ileおよび312Glu、ならびに少なくとも1つのさらなるLys置換。
さらなる特定の実施形態では、EGF(A)類似体は、配列番号1~114によって特定されるアミノ酸配列のいずれかを含む、またはそれからなる。
一実施形態では、EGF(A)類似体は、配列番号2~114によって特定されるアミノ酸配列のいずれかを含む、またはそれからなる。
一実施形態では、EGF(A)類似体は、配列番号2~47および49~114によって特定されるアミノ酸配列のいずれかを含む、またはそれからなる。
一実施形態では、EGF(A)類似体は、配列番号2~44、46、47および49~114のいずれかによって特定されるアミノ酸配列のいずれかを含む、またはそれからなる。
一実施形態では、EGF(A)類似体は、配列番号2~44、46、47、49~53、55、58~114によって特定されるアミノ酸配列のいずれかを含む、またはそれからなる。
一実施形態では、EGF(A)類似体は、配列番号2~4、6~44、46、47、49~53、55、58~114によって特定されるアミノ酸配列のいずれかを含む、またはそれからなる。
一実施形態では、EGF(A)類似体は、配列番号2~4、6~19、21~44、46、47、49~53、55、58~114によって特定されるアミノ酸配列のいずれかを含む、またはそれからなる。
一実施形態では、EGF(A)類似体は、配列番号19、21、73、107、108、109、110、111、112、113、114によって特定されるアミノ酸配列のいずれかを含む、またはそれからなる。
一実施形態では、上述のEGF(A)類似体はLys残基を含まず、従ってEGF(A)類似体は配列番号5、6、23、26、49、50、107~111によって特定されるアミノ酸配列のいずれかを含むか、またはそれからなる。
一実施形態では、EGF(A)類似体は、配列番号5、6、23、26、49、50または107によって特定されるアミノ酸配列のいずれかを含む、またはそれからなる。
1つの好ましい実施形態では、EGF(A)類似体は、312K残基の突然変異、321D残基の両方を含み、Lys残基を有さず、例えばEGF(A)類似体は、配列番号108、109、110または111によって特定されるアミノ酸配列のいずれかを含むか、またはそれからなる。
一実施形態では、EGF(A)類似体は、配列番号108によって特定されるアミノ酸配列を含む、またはそれからなる。
本明細書の例は、様々なEGF(A)類似体を提供しており、これらを、アミノ酸置換、Lys残基、および配列番号に関する情報を含めて以下の表に記載する。
《融合ポリペプチド》
一態様では、本発明は、GLP-1類似体のアミノ酸配列およびEGF(A)類似体のアミノ酸配列を含む融合ポリペプチドに関する。本明細書において前述したように、GLP-1の類似体は、(7-37)(配列番号137)の変異体を指し、EGF(A)の類似体は、LDL-R(293-332)のEGF(A)ドメイン(配列番号1)の変異体を指す。
融合ポリペプチドは、本明細書の以下で述べるように誘導体の調製のためにさらに考慮され介在してもよい。本発明の誘導体を参照するとき、融合ポリペプチドはバックボーンまたはペプチドバックボーンと呼ぶことができる。
融合タンパク質または融合ポリペプチドの調製は、当該技術分野で周知である。共通の一般知識に従って異種発現により、融合タンパク質を産生するために、適切な宿主内での融合ポリペプチドを発現するための組み換えベクターを調製および使用してもよい(Sambrook et al.、Molecular Cloning:a laboratory manual、1989、Cold Spring Harbor Laboratory Press、Cold Spring Harbor、N.Y.)。別の方法として、より短いポリペプチドを固相ペプチド合成によって頻繁に生成し、延長された長さのペプチドを合成的に生成することができる。ペプチド要素を別個に生成し、その後で天然化学ライゲーションに供して完全な融合ポリペプチドを生成することもできる。
2つのペプチド断片を融合させる場合、その順序は結果得られる融合ポリペプチドの機能およびそれを含む化合物に影響を与える場合がある。
本発明による一実施形態では、N末端から始まるGLP-1類似体およびEGF(A)類似体の順序は、GLP-1類似体の後に任意選択的にスペーサーペプチドによって分離されたEGF(A)類似体が続く(以下参照)。GLP-1類似体は、GLP-1類似体のC末端を介してEGF(A)類似体と融合すること言うこともできる。
別の実施形態では、GLP-1類似体は、EGF(A)類似体のC末端を介してEGF(A)類似体と融合され、N末端にEGF(A)類似体を配置する。結果得られた融合ポリペプチドは、「バックボーン」または「ペプチドバックボーン」という用語で呼ぶことができ、以下に記載するように、GLP-1類似体およびEGF(A)類似体の両方、ならびに任意選択的にスペーサーペプチドを含むポリペプチド鎖を定義する。
一実施形態では、本発明の化合物、融合ポリペプチドおよびその誘導体は、配列番号138~187によって定義される類似体のいずれかを含め、本明細書の上記で定義されるGLP-1類似体を含む。
一実施形態では、本発明の化合物、融合ポリペプチドおよびその誘導体は、配列番号2~114によって定義される類似体のいずれかを含め、本明細書の上記で定義されるEGF(A)類似体を含む。
《スペーサー》
融合ポリペプチドは、2つのペプチドの末端に存在する任意の機能が他のペプチドが近くにあることによって妨げられないようにスペーサーを含むことが多い。一実施形態では、スペーサーはペプチドであり、本明細書ではスペーサーペプチドまたはペプチドスペーサーと呼ばれる。様々なスペーサーペプチドが当該技術分野で周知であり、融合ポリペプチドを得るためにGLP-1類似体とEGF(A)類似体との間に配置されてもよい。上述のように、結果得られる融合ポリペプチド(スペーサーを含む)は、合成的または異種発現によって生成されうる。
スペーサーペプチドは、4~80のアミノ酸の通常のペプチド断片である。
本明細書で使用されるこのようなペプチドの例を以下に記載する。
一実施形態では、本発明の化合物、融合ポリペプチドおよびその誘導体は、ペプチドスペーサーを含み、ペプチドスペーサーは、配列番号115~136によって特定されるペプチドから選択される配列を含む。
一実施形態では、本発明の化合物、融合ポリペプチドおよびその誘導体は、配列番号115~136によって特定されるペプチドスペーサーの群から選択されるペプチドスペーサーを含む。
一実施形態では、本発明の化合物、融合ポリペプチドおよびその誘導体は、1つ以上のGQAPの断片、例えば1~20、例えば1~10、例えば1~6、例えば1、2、3、4または5つのGQAP断片を含むペプチドスペーサーを含む。
一実施形態では、ペプチドスペーサーは、配列番号115~128によって特定されるペプチドの群から選択されるペプチドスペーサーを含む。
一実施形態では、ペプチドスペーサーは、配列番号115~128によって特定される配列から選択される。
一実施形態では、ペプチドスペーサーはLys残基を含まない。
一実施形態では、ペプチドスペーサーはLys残基を含む。
一実施形態では、本発明の化合物、融合ポリペプチドおよびその誘導体は、1つ以上のGQAPの断片を含むペプチドスペーサーを含み、Lys残基はアミノ酸置換によって導入される。さらなるこうした実施形態では、スペーサーは、配列番号121~128によって特定される配列の群から選択されうる。
一実施形態では、本発明の化合物、融合ポリペプチドおよびその誘導体は、グリシンが豊富なペプチドスペーサー、例えば、アミノ酸残基の少なくとも半分がGly、アミノ酸残基の少なくとも3/4がGlyであるペプチドスペーサーなどを含む。このような実施形態では、ペプチドスペーサーは、配列番号130~136によって特定されるペプチドから選択されてもよい。
さらなる実施形態では、ペプチドスペーサーは、配列番号115~117および121~136によって特定されるペプチドの群から選択される。
さらなる実施形態では、ペプチドスペーサーは、配列番号115~117および121~128によって特定されるペプチドの群から選択される。
一実施形態では、ペプチドスペーサーは、配列番号115~128によって特定される配列から選択される。
さらなる実施形態では、ペプチドスペーサーは、配列番号115~117によって特定されるペプチドの群から選択される。さらなる実施形態では、ペプチドスペーサーは、配列番号116によって特定される。
本発明による融合ポリペプチド(ペプチドバックボーン)の複数の例が実施例で提供されており、すべての要素、すなわち、GLP-1類似体、EGF(A)類似体およびペプチドスペーサーの多様性を示す。
一実施形態では、本発明の誘導体の融合ポリペプチドまたはバックボーン配列は、本明細書に定義されるようにGLP-1類似体、EGF(A)類似体およびペプチドスペーサーからなる。
出願の実施例は、ペプチドバックボーンなどのこのような融合ポリペプチドを含め、複数のこのような融合ポリペプチドおよび誘導体を含む。融合ポリペプチドの同一性は、個別の要素、すなわち、融合ポリペプチドを共に形成するGLP-1類似体、EGF(A)類似体、およびペプチドスペーサーの配列から推定することができ、これらには以下の表に従って個別に配列番号が割り当てられている。
GLP-1類似体のC末端がEGF(A)類似体にある例
一実施形態では、本発明は、配列番号188~384、386~387によって定義される融合ポリペプチドの群から選択される融合ポリペプチドに関する。
一実施形態では、本発明は、配列番号188~384によって定義される融合ポリペプチドの群から選択される融合ポリペプチドに関する。
一実施形態では、本発明は、配列番号193、226~233および381~384によって定義される融合ポリペプチドの群から選択される融合ポリペプチドに関する。
一実施形態では、本発明は、配列番号379~380によって定義される融合ポリペプチドの群から選択される融合ポリペプチドに関する。
一実施形態では、本発明は、配列番号193、219および220によって定義される融合ポリペプチドの群から選択される融合ポリペプチドに関する。
一実施形態では、本発明は、配列番号189、193、200~203および212~218によって定義される融合ポリペプチドの群から選択される融合ポリペプチドに関する。
一実施形態では、本発明は、配列番号222~225によって定義される融合ポリペプチドの群から選択される融合ポリペプチドに関する。
一実施形態では、本発明は、配列番号224~225によって定義される融合ポリペプチドの群から選択される融合ポリペプチドに関する。
一実施形態では、本発明は、配列番号192~196によって定義される融合ポリペプチドの群から選択される融合ポリペプチドに関する。
一実施形態では、本発明は、配列番号221、236、250、264、276、279、291、294、306、307、310、324、336、339、351、352、353、356、368および369によって定義される融合ポリペプチドの群から選択される融合ポリペプチドに関する。
一実施形態では、本発明は、配列番号221、250、276、279、291、294、306、307、310、324、336、351、353、356、368および369によって定義される融合ポリペプチドの群から選択される融合ポリペプチドに関する。
一実施形態では、本発明は、配列番号217、218、219、220、221、310および386によって定義される融合ポリペプチドの群から選択される融合ポリペプチドに関する。一実施形態では、本発明は、配列番号217、218、221、310および386によって定義される融合ポリペプチドの群から選択される融合ポリペプチドに関する。一実施形態では、本発明は、配列番号217、218、310および386によって定義される融合ポリペプチドの群から選択される融合ポリペプチドに関する。一実施形態では、本発明は、配列番号221、310および386によって定義される融合ポリペプチドの群から選択される融合ポリペプチドに関する。一実施形態では、本発明は、配列番号310および386によって定義される融合ポリペプチドの群から選択される融合ポリペプチドに関する。一実施形態では、本発明は、配列番号310によって定義される融合ポリペプチドに関する。
一実施形態では、本発明は、配列番号188および370~378によって定義される融合ポリペプチドの群から選択される融合ポリペプチドに関する。
一実施形態では、本発明は、配列番号190、191、197、198および199によって定義される融合ポリペプチドの群から選択される融合ポリペプチドに関する。
一実施形態では、本発明は、配列番号204~211によって定義される融合ポリペプチドの群から選択される融合ポリペプチドに関する。
一実施形態では、本発明は、配列番号240~247、254~261、268~275、283~290、298~305、314~321、328~335、343~350および360~367によって定義される融合ポリペプチドの群から選択される融合ポリペプチドに関する。
一実施形態では、本発明は、配列番号234~235、237~239、248~249、251~253、262~263、265~267、277~278、280~282、292~293、295~297、308~309、311~313、322~323、325~327、337~338、340~342、354~355および357~359によって定義される融合ポリペプチドの群から選択される融合ポリペプチドに関する。
一実施形態では、本発明は、厳密に1つのLys残基を含む融合ポリペプチドに関する。
一実施形態では、本発明は、最大2つのLys残基を含む融合ポリペプチドに関する。
一実施形態では、本発明は、2つのLys残基を含む融合ポリペプチドに関する。
一実施形態では、本発明は、本明細書の以下でさらに述べるように、配列番号188~384で定義される融合ポリペプチドまたはペプチドバックボーン、または上記で定義された融合ポリペプチドによって定義されるいずれかを含む誘導体に関する。
《GLP-1機能》
受容体作動薬は、受容体に結合し天然リガンドの典型的な応答を引き出す類似体として定義されうる。完全な作動薬は、天然リガンドと同じ度合いの応答を引き出す作動薬と定義されうる(例えば、『Principles of Biochemistry』AL Lehninger,DL Nelson,MM Cox,Second Edition,Worth Publishers,1993,763ページを参照)。
従って、例えば、「GLP-1受容体作動薬」は、GLP-1受容体に結合する能力があり、かつGLP-1受容体を活性化する能力がある化合物と定義されうる。
また、「完全な」GLP-1受容体作動薬は、天然GLP-1に類似する度合いのGLP-1受容体応答を引き出す能力があるGLP-1受容体作動薬と定義されうる。
一実施形態では、本発明のGLP-1類似体は、GLP-1受容体作動薬である。一部の実施形態では、本発明のGLP-1類似体は、完全なGLP-1受容体作動薬である。一部の実施形態では、本発明の二機能性化合物は、GLP-1受容体作動薬である。一部の実施形態では、本発明の二機能性化合物は、完全なGLP-1受容体作動薬である。一部の実施形態では、本発明の誘導体は、GLP-1受容体作動薬である。一部の実施形態では、本発明の誘導体は、完全なGLP-1受容体作動薬である。
当然ながら、GLP-1受容体作動薬は、化合物、すなわち、GLP-1類似体またはGLP-1類似体を含む化合物がGLP-1受容体に結合してシグナル伝達経路を開始し、当該技術分野で周知のインスリン分泌促進作用またはその他の生理学的効果を生むことのできる能力を意味する「GLP-1活性」を示すべきである。例えば、本明細書の方法セクションCに記載するGLP-1効力アッセイを使用して、GLP-1活性について、GLP-1類似体、二機能性化合物およびその誘導体を試験することができる。一実施形態では、GLP-1類似体またはGLP-1類似体を含む化合物、すなわち、GLP-1/EGF(A)融合ポリペプチドおよびその誘導体を含む化合物は、GLP-1活性を有する。
50%最大有効濃度(EC50)という用語は、一般的に、用量反応曲線をベースラインして、ベースラインと最大の中間にあたる反応を導く濃度を意味する。EC50は化合物の効力の尺度として使用され、最大効果の50%が観察される濃度を表す。
GLP-1類似体およびGLP-1類似体を含む化合物のin vitro効力を、上述のように決定してもよく、またEC50により決定してもよい。EC50の数値が低いほど、効力が高い。
一実施形態では、GLP-1類似体またはGLP-1類似体を含む化合物は、C1(HSAなし)に記載するin vitro効力アッセイにおいて、最高で50pM、50~100pM、100~250pMまたは250~1000pMのGLP-1のEC50を有する。一実施形態では、EC50は最大で500pM、例えば最大で300pM、例えば最大で200pMである。一実施形態では、EC50はヒトGLP-1(7-37)と同等であり、例えば最大で50pMである。さらなる実施形態では、EC50は最大で40pM、例えば最大で30pM、例えば最大で20pM、例えば最大で10pMである。EC50が約10pMの化合物の高い効力は、セマグルチド分子の効力と同等である。
本明細書の他の箇所で述べるように、GLP-1の効力は、EGF(A)類似体の効力と釣り合わせる必要があり、そのため、一部の実施形態では、GLP-1類似体またはGLP-1類似体を含む化合物の効力が、セマグルチドと比較して少なくとも2倍、例えばセマグルチドと比較して少なくとも5倍、少なくとも10倍、少なくとも25倍、少なくとも50倍、セマグルチドと比較して少なくとも100倍減少するように、セマグルチドの効力よりも低いGLP-1効力を提供するGLP-1類似体を含むことが好ましい場合がある。野生型GLP-1と比較して効力を減少させることが好ましい場合がある。
一実施形態では、GLP-1類似体またはGLP-1類似体を含む化合物の(HSAなしのC1に記載する通り測定された)EC50は、少なくとも25pM、例えば少なくとも50pM、例えば少なくとも75pM、例えば少なくとも100pM、例えば少なくとも250pM、または例えば少なくとも500pMである。
このような実施形態では、GLP-1類似体またはGLP-1類似体を含む化合物の(HSAなしのC1)に記載する通り測定されたEC50は最大で500pM、例えば最大で400pM、例えば最大で300pM、例えば最大で200pM、例えば最大で100pM、例えば最大で50pMである。
さらなる実施形態では、GLP-1類似体またはGLP-1類似体を含む化合物の(HSAなしのC1に記載する通り測定された)EC50は20~1000pM、例えば50~500pM、例えば100~250pM、例えば75~100pMである。
さらなる実施形態では、GLP-1類似体またはGLP-1類似体を含む化合物の(HSAなしのC1に記載する通り測定された)EC50は20~800pM、例えば20~600pM、例えば20~400pM、例えば20~200pM、または例えば20~100pMである。
別の方法として、GLP-1類似体またはGLP-1類似体を含む化合物の(HSAなしのC1に記載する通り測定された)EC50は200~1000pM、例えば300~800pM、または例えば400~600pM、または例えば250~750pM、または例えば300~500pMである。
上記の効力についての検討は、HSAが存在する中で効力を評価する場合も妥当性がある。
一実施形態では、GLP-1類似体またはGLP-1類似体を含む化合物の(1%のHSAを用いてC1に述べるように測定された)EC50は少なくとも500pM、例えば少なくとも750pM、例えば少なくとも1000pM、例えば少なくとも1500pM、例えば少なくとも2000pMである。
このような実施形態では、GLP-1類似体またはGLP-1類似体を含む化合物の(1%HSAを用いてC1で述べるように測定された)EC50は最大で2500pM、例えば最大で2000pM、例えば最大で1500pM、例えば最大で1250pM、例えば最大で1000pMである。
さらなる実施形態では、GLP-1類似体またはGLP-1類似体を含む化合物の(1%HSAを用いてC1に述べるように測定された)EC50は500~2500pM、例えば500~2000pM、例えば500~1500pM、例えば500~1000pMである。
さらなる実施形態では、GLP-1類似体またはGLP-1類似体を含む化合物の(1%HSAを用いてC1に述べるように測定された)EC50は750~2500pM、例えば1000~2500pM、1500~2500pM、2000~2500pM、または1800~2500pMである。
別の方法として、GLP-1類似体またはGLP-1類似体を含む化合物の(1%HSAを用いてC1で述べるように測定された)EC50は500~2500pM、例えば750~2000pM、または例えば1000~2000pM、または例えば1500~2000pMである。GLP-1の効力は、例えば限定するわけではないが吐き気などのGLP-1関連の副作用を減少させつつ、PCSK9への完全な結合を可能にするために減少させることができる。
GLP-1類似体およびGLP-1類似体を含む化合物のin vitro結合親和性を、別の方法として、C2で説明するようにin vitro結合アッセイで試験してもよく、または野生型GLP-1またはセマグルチドと同等の機能性を有する化合物の親和性は、低HSAの存在下で試験した場合には1nM前後である。
一実施形態では、GLP-1類似体またはGLP-1類似体を含む化合物のin vitro結合アッセイにおけるIC50は、最大で200nMであり、さらなる実施形態では、IC50は最大で100nM、例えば最大で75nM、例えば最大で50nM、例えば最大で25nM、例えば最大で10nM、例えば最大で5nMである。一部の実施形態では、GLP-1類似体またはGLP-1類似体を含む化合物の結合を、セマグルチドと比較して少なくとも5倍、例えばセマグルチドと比較して少なくとも10倍、少なくとも25倍、少なくとも50倍、少なくとも100倍減少させるように、セマグルチドの結合よりも低い結合を有することが好ましい場合がある。野生型GLP-1と比較して結合親和性を減少させることが好ましい場合さえもある。
一実施形態では、GLP-1類似体またはGLP-1類似体を含む化合物の(HSAなしでC2に述べるように測定された)IC50は少なくとも1nM、例えば少なくとも5nM、例えば少なくとも10nM、例えば少なくとも25nM、例えば少なくとも50nM、例えば少なくとも100nMである。
このような実施形態では、GLP-1類似体またはGLP-1類似体を含む化合物の(HSAなしのC2に記載する通り測定された)IC50は最大で200nM、例えば最大で100nM、例えば最大で75nM、例えば最大で50nM、例えば最大で25nM、例えば最大で15nM、例えば最大で10nM、例えば最大で5nMである。
さらなる実施形態では、GLP-1類似体またはGLP-1類似体を含む化合物の(HSAなしのC2に記載する通り測定された)IC50は0.1~200nM、例えば1~100nM、例えば5~75nM、例えば5~50nMである。
上記の検討は、HSAが存在しない中で結合を評価する場合に妥当性がある。GLP-1結合は、例えば限定するわけではないが吐き気などのGLP-1関連の副作用を減少させつつ、PCSK9への完全な結合を可能にするために減少させることができる。
GLP-1の効果は、別の方法として、または追加的に、血糖および/または体重に対するGLP-1類似体およびGLP-1類似体を含む化合物の効果を測定することによってin vivoで測定することができる。血糖および/または体重の減少は、例えばC7で説明するdb/dbマウスおよびC8で説明するDIOラットなどの適切なモデルで測定することができる。
一実施形態では、GLP-1類似体またはGLP-1類似体を含む化合物は、本明細書のC7に述べるように、db/dbマウスにおける血糖を低下させる能力を有する。効果は、0~24時間のデルタ血糖に対する曲線下面積(AUCΔBG24h)およびAUCΔBG24hについて算定される50%有効量(ED50、ベースラインと最大効果の中間にあたる反応を提供するGLP-1誘導体の用量)に基づいて推定できる。
一実施形態では、GLP-1類似体またはGLP-1類似体を含む化合物は、15nmol/kg未満のEC50 AUCΔBG24hを有することが好ましい。一実施形態では、EC50 AUCΔBG24hは1~15nmol/kg、例えば2~12nmol/kg、または例えば5~10nmol/kgである。
同様に、体重を減少させる能力も、C8に述べるようにDIOラットを用いて評価することができる。
一実施形態では、GLP-1類似体またはGLP-1類似体を含む化合物は、300nmol/kg/日で投与し、21日後に測定した場合、体重をベースラインBWの少なくとも95%に低減する能力を有する。
一実施形態では、GLP-1類似体またはGLP-1類似体を含む化合物は、300nmol/kg/日で投与し、21日後に測定した場合、体重をベースラインBWの少なくとも90%に低減する能力を有する。
《EGF(A)機能-(PCSK9i)》
本明細書に記載するように、EGF(A)類似体は、配列番号1によって定義されるLDL-R(293-332)EGF(A)ペプチドの変異体である。EGF(A)類似体は、本明細書において配列番号1の類似体であるアミノ酸配列を含むペプチドとして定義される。
こうしたEGF(A)類似体は、PCSK9に結合する能力を有することが好ましい。特定の実施形態では、EGF(A)類似体は、例えば、天然LDL-R(293-332)(天然EGF(A))または他のPCSK9結合化合物と比較して、PCSK9に結合する改善された能力を有する。
EGF(A)類似体は、LDL-Rに対するPCSK9結合を阻害する能力をさらに有してもよい。一実施形態では、EGF(A)類似体はPCSK9阻害剤である。一実施形態では、EGF(A)類似体は、ヒト低密度リポタンパク質受容体(LDL-R)へのPCSK9結合を阻害する。
このような結合を、本明細書のセクションC3に記載するアッセイを使用して評価することができ、これは試験化合物がヒトLDLRへのPCSK9の結合を競合的に阻害する能力を測定する。LDL-RとPCSK9との相互作用を阻害する能力により、こうした化合物はPCSK9阻害剤と呼ばれる。
一実施形態では、本発明のEGF(A)類似体およびEGF(A)類似体(融合ポリペプチドまたは誘導体)を含む化合物は、PCSK9阻害剤化合物または単にPCSK9阻害剤である。一実施形態では、本発明は、配列番号1のEGF(A)類似体を含む化合物に関し、類似体はヒト低密度リポタンパク質受容体(LDL-R)へのPCSK9結合を阻害する能力を有する。
一実施形態では、EGF(A)類似体および当該類似体を含むEGF(A)の化合物は、EGF(A)LDL-R(293-332)(配列番号1)と比較して、PCSK9に結合する改善された能力を有する。野生型の配列は阻害機能が比較的劣るため、EGF(A)類似体についても比較を行うことができる。一実施形態では、EGF(A)類似体(および前記類似体を含む化合物)は、配列番号2によって定義される[299A、301L、307I、309R、310K]EGF(A)と比較して、PCSK9に結合する改善された能力を有する。ELISAアッセイで測定される効力は、EGF(A)類似体またはEGF(A)類似体を含む化合物に対する見掛けの親和性をKとして、またC3に記載するように提供し、低いKiは強い阻害機能を有する化合物に特徴的である。
一実施形態では、PCSK9とLDL-Rを結合する競合ELISAアッセイ(セクションC3)で測定されたEGF(A)類似体および当該類似体を含む化合物のKは50nM未満、例えば25nM未満、または例えば10nM未満である。さらなる実施形態では、PCSK9とLDL-Rを結合する競合ELISAアッセイ(セクションC3)で測定されたEGF(A)類似体および当該類似体を含む化合物のKは8.0nM未満、例えば5.0nM未満、例えば2.5nM未満、またはさらには2.0nM未満である。一実施形態では、PCSK9とLDL-Rを結合する競合ELISAアッセイ(セクションC3)で測定されたEGF(A)類似体および当該類似体を含む化合物のKは0.1~10.0nM、例えば0.1~8.0nMまたは0.1~5.0nMである。
EGF(A)類似体およびこれらを含む化合物の機能性は、本明細書のセクションC4に記載するようなLDL取り込みを改善する能力によってさらに特徴づけられうる。
一実施形態では、EGF(A)類似体および当該類似体を含む化合物は、PCSK9の存在下でのLDL取り込みを増加させる。一実施形態では、EGF(A)類似体および当該類似体を含む化合物は、PCSK9が介在したLDL取り込みの減少を覆すまたは減少させる能力がある。
一実施形態では、EGF(A)類似体および当該類似体を含む化合物のLDL取り込みアッセイで測定されるEC50は、1500nM未満、例えば1000nM未満または500nM未満である。
EGF(A)類似体および類似体を含む化合物が血中コレステロールに与える効果は、本明細書のセクションC8に記載するDIOラットの試験などの適切なモデルで評価されうる。試験には試験化合物の数回の投与が関与し、したがってその効果は投与量および投与頻度に依存する。本試験では、低用量、高用量および非常に高用量の効果を21日後に評価した。
一実施形態では、EGF(A)類似体またはEGF(A)類似体を含む化合物は、30nmol/kg/日で投与し21日後に測定した場合、コレステロールを少なくとも0.5mmol/L減少させる能力を有する。さらなる実施形態では、30nmol/kg/日で投与し21日後に測定した場合、コレステロール値は少なくとも0.6mmol/L、または例えば0.8mmol/L減少する。
一実施形態では、EGF(A)類似体またはEGF(A)類似体を含む化合物は、300nmol/kg/日で投与し21日後に測定した場合、コレステロールを少なくとも0.8mmol/L減少させる能力を有する。さらなる実施形態では、300nmol/kg/日で投与し21日後に測定した場合、コレステロール値は少なくとも1.0mmol/L、または例えば1.2mmol/L減少する。
《二機能性》
本明細書で上述するように、異なる機能性は2つの類似体、すなわちGLP-1類似体およびEGF(A)類似体と関連付けられる。本発明の化合物においてこの2つの類似体を組み合わせるとき、各類似体の機能性は維持されることが好ましい、すなわち、GLP-1類似体はGLP-1受容体を刺激する能力を持ち、EGF(A)類似体はPCSK9を競合的に結合する能力を有し、さらに、両方の類似体を含む化合物は両方の機能性を有することが好ましい。こうした化合物の機能性は、GLP-1およびEGF(A)の機能性試験に関して本明細書に記載するアッセイで試験されうる。
一実施形態では、化合物は二機能性分子と呼ばれる。
治療用途に適した化合物を得るために、機能性はPCSK9阻害剤およびGLP-1受容体作動薬の両方の望ましいレベルの活性を得ることができるよう釣り合っている必要がある。一実施形態では、化合物は本明細書で上述するようにGLP-1受容体作動薬である。一実施形態では、化合物は本明細書で上述するようにPCSK9阻害剤である。GLP-1受容体の効力の測定はセクションC1に、GLP-1類似体の結合親和性についてはセクションC2に記載されており、これらの機能要件はGLP-1類似体およびEGF(A)類似体を含む化合物にとって同様の妥当性がある。
同様に、EGF(A)類似体の機能は、EGF(A)機能に関するセクションに記載されており、アッセイは本明細書のセクションC3、C4、およびC6に記載されている。
GLP-1類似体およびEGF(A)類似体を含む本発明による化合物は、各類似体に関しては一価である、すなわち、化合物は1つのEGF(A)類似体および1つのGLP-1類似体を含む。GLP-1受容体作動薬の機能とPCSK9阻害剤の機能の釣り合いを取るために、類似体を個別に選択して両方の活性の適切なレベルを得ることができる。GLP-1受容体作動薬の高用量の投与は吐き気などの副作用をきたしうることが周知であり、したがって、同じ血漿濃度で両方の活性の適切なバランスを得るために、良好なPCSK9阻害機能を維持しつつGLP-1の効力を低下させることが好ましい。
一実施形態では、本明細書で上述するように、GLP-1の効力は、GLP-1(3-37)またはセマグルチドと比較して減少される。このような実施形態では、in vitro cre lucアッセイ(セクションC1、HSAなし)によって測定したEC50は、少なくとも10pMである。
一実施形態では、競合ELISA(セクションC3)によって測定される見掛けのKは50nM未満である。
一実施形態では、見掛けのEGF(A)Ki(C3):GLP-1効力(C1、HSAなし)の比率は最大で5000、例えば最大で4000、例えば最大で3000、例えば最大で2000、例えば最大で1000である。
一実施形態では、見掛けのEGF(A)Ki(C3):GLP-1効力(C1、HSAなし)の比率は最大で1000、例えば最大で800、例えば最大で600、例えば最大で400、例えば最大で200である。
一実施形態では、見掛けのEGF(A)Ki(C3):GLP-1効力(C1、HSAなし)の比率は最大で200、例えば最大で150、例えば最大で100、例えば最大で50である。
化合物が真に二機能性を有することを確認するために、機能性を評価することが好ましく、これは、本明細書に記載するように、本明細書のセクションC8に記載するようにDIOラットにおいて行うことができ、体重およびコレステロールの両方に対する効果を測定できる。
一実施形態では、化合物は、本明細書のセクションC8に記載するin vivoラット試験において、GLP-1/EGF(A)化合物#41と少なくとも等しくコレステロールおよび体重を減少させる能力を有する。
一実施形態では、化合物は、30nmol/kg/日で投与し21日後に測定した場合、コレステロールを少なくとも0.5mmol/L減少させる能力を有する。
さらなる実施形態では、30nmol/kg/日で投与し21日後に測定した場合、コレステロール値は少なくとも0.6mmol/L、または例えば0.8mmol/L減少する。
一実施形態では、化合物は、300nmol/kg/日で投与し21日後に測定した場合、コレステロールを少なくとも0.8mmol/L減少させる能力を有する。
さらなる実施形態では、300nmol/kg/日で投与し21日後に測定した場合、コレステロール値は少なくとも1.0mmol/L、または例えば1.2mmol/L減少する。
一実施形態では、化合物は、300nmol/kg/日で投与し、21日後に測定した場合、体重をベースラインBWの少なくとも95%に低減する能力を有する。
一実施形態では、化合物は、300nmol/kg/日で投与し、21日後に測定した場合、体重をベースラインBWの少なくとも90%に低減する能力を有する。
《誘導体》
「誘導体」という用語は、本明細書において二機能性化合物の文脈で使用される場合、1つ以上の置換基が化合物に共有結合している化学修飾された二機能性化合物を意味する。
本明細書で上述するように、置換基は化合物に共有結合している。置換基をポリペプチドに付着する多数の方法、例えばN末端、C末端または内部のアミノ酸残基を介して置換基を付着することなどが知られている。
一実施形態では、化合物は1つ以上の置換基を含むことができる。一実施形態では、化合物は1つまたは2つの置換基を含む。一実施形態では、化合物は1つまたは2つの置換基を有する。一実施形態では、化合物は1つの置換基を有する。一実施形態では、化合物は2つの置換基を有する。
化合物が2つの置換基を有する実施形態では、2つの置換基が同一であることが好ましい。
一実施形態では、1つまたは2つの置換基がペプチドバックボーンの窒素原子に付着される。一実施形態では、1つまたは2つの置換基がペプチドバックボーンのアミノ基に付着される。一実施形態では、1つまたは2つの置換基が1つまたは2つのLys残基のイプシロン窒素に付着される。
一実施形態では、2つの置換基がペプチドバックボーンの別のLys残基に付着される。一実施形態では、2つの置換基がペプチドバックボーンの別のLys残基のイプシロン窒素に付着される。
本明細書で上述するように、GLP-1類似体、ペプチドスペーサー、およびEGF(A)類似体を含む、またはそれからなる誘導体の融合ポリペプチドまたはペプチドバックボーンは、1つ以上のLys残基を有してもよい。異なる数のLys残基を有するGLP-1類似体、ペプチドスペーサー、およびEGF(A)類似体の様々な例について本明細書の上記で記載してきたが、このような配列は、厳密に1つまたは2つのLys残基を有する融合ポリペプチドまたはペプチドバックボーンを得るために組み合わせてもよい。
一実施形態では、ペプチドバックボーンは、1つまたは2つのLys残基を有する。一実施形態では、ペプチドバックボーンは、1つのLys残基のみを含む。一実施形態では、ペプチドバックボーンは厳密に2つのLys残基を含む。
一実施形態では、ペプチドバックボーンは、1つまたは2つのLys残基を含むGLP-1類似体を含む。一実施形態では、ペプチドバックボーンは、1つのLys残基のみを含むGLP-1類似体を含む。一実施形態では、ペプチドバックボーンは、厳密に2つの残基を含むGLP-1類似体を含む。
一実施形態では、ペプチドバックボーンは、1つまたは2つのLys残基を含むEGF(A)類似体を含む。一実施形態では、ペプチドバックボーンは、1つのLys残基のみを含むEGF(A)類似体を含む。一実施形態では、ペプチドバックボーンは、厳密に2つのLys残基を含むEGF(A)類似体を含む。
一実施形態では、ペプチドバックボーンは、1つまたは2つのLys残基を含むペプチドスペーサーを含む。一実施形態では、ペプチドバックボーンは、1つのLys残基のみを含むペプチドスペーサーを含む。一実施形態では、ペプチドバックボーンは、厳密に2つの残基を含むペプチドスペーサーを含む。
一実施形態では、置換基はペプチドの機能性を改善することを目的とする。
一実施形態では、ペプチドバックボーンを含む誘導体の血漿半減期および置換基の血漿半減期が、本明細書で図示するペプチドバックボーンの半減期と比較して増加するように、置換基は化合物の半減期を増加させる(セクションC5、表5)。
異なる種における半減期を決定する方法は当該技術分野で周知であり、本明細書ではミニブタについて例証している(セクションC5)。
一実施形態では、本発明による誘導体は12時間を超える半減期を有する。
一実施形態では、本発明による誘導体は、ミニブタにおいて皮下投与または静脈内投与した後に測定した場合、24時間を超える半減期、例えば36時間を超えるまたは48時間を超える半減期を有する。
《置換基》
「置換基」という用語は、通常は同じ位置に存在する原子を置換することによってアミノ酸残基を介してポリペプチドに付着された部分を指す。置換基は、水素原子、例えばアミノ基の水素(-NH)などを置換することが多い。したがって、置換基はペプチドまたはポリペプチドに共有結合した部分である。本発明によると、この部分、例えば置換基は、安定性の増加や半減期の増加などの他の有益な特性を追加する一方で、ペプチドの機能性に対しては効果が全くないか最小限の効果を有することが好ましい。
一実施形態では、半減期を延長させる置換基はタンパク質部分である。さらなるこのような実施形態では、タンパク質部分は、ヒトアルブミン、Fcドメインまたは非構造化タンパク質伸長を含みうる。さらなる実施形態では、タンパク質部分は、類似体の1つに融合されてもよい。さらなる実施形態では、タンパク質部分はFcドメインであり、FcドメインはGLP-1類似体またはEGF(A)類似体に融合されている。Fc融合が調製されると、2つのFc-ポリペプチドが1つのFcドメインを形成するため、結果得られる化合物は通常は二価である。
一実施形態では、置換基はタンパク質部分ではない。
一実施形態では、置換基はペプチドバックボーンに融合されたタンパク質部分ではない。
別の実施形態では、置換基は非タンパク質部分である。
特定の実施形態では、置換基は、アルブミンと非共有複合体を形成する能力を有し、それによって誘導体の血流内循環を促進し、誘導体の作用時間を延長させる効果も有する。特定の実施形態では、置換基は、PCSK9および/またはGLP-1受容体への結合能力を実質的に減少させることなく、誘導体の作用時間を延長させる能力を有する。
一実施形態では、誘導体は半減期を延長させる置換基を含む。様々な半減期を延長させる置換基が当該技術分野で周知であり、特に以下でさらに説明するような脂肪酸基を含む特定のアルブミン結合剤を含み、このようなアルブミン結合剤は非タンパク質置換基である。
置換基は少なくとも1つの脂肪酸基を含む。
特定の実施形態では、脂肪酸基は、少なくとも8つの連続するCH-基を含む炭素鎖を含む。一実施形態では、脂肪酸基は少なくとも10の連続する-CH-基、例えば最低12の連続する-CH-基、少なくとも14の連続する-CH-基、少なくとも16の連続する-CH-基、少なくとも18の連続する-CH-基を含む。
一実施形態では、脂肪酸基は8~20の連続する-CH-基を含む。一実施形態では、脂肪酸基は10~18の連続する-CH-基を含む。一実施形態では、脂肪酸基は12~18の連続する-CH-基を含む。一実施形態では、脂肪酸基は14~18の連続する-CH-基を含む。
誘導体が2つの置換基を含む状況では、より短い脂肪酸基を用いて半減期の増加を得ることができ、したがって、誘導体が2つの置換基を含む実施形態では、脂肪酸基は少なくとも8つの連続する-CH-基、例えば少なくとも10の連続する-CH-基、少なくとも12の連続する-CH-基、少なくとも14の連続する-CH-基、少なくとも16の連続する-CH-基、少なくとも18の連続する-CH-基を含みうる。
誘導体が2つの置換基を含むさらなる実施形態では、置換基はそれぞれ8~18の連続する-CH-基を含む脂肪酸基を含む。さらにこのような実施形態では、脂肪酸基は10~18の連続する-CH-基、例えば12~18の連続する-CH-基、14~18つの連続する-CH-基を含む。
「脂肪酸基」という用語は、本明細書で使用される場合、ブレンステッド‐ローリーの酸塩基理論に基づく酸でありpKaが<7である官能基を少なくとも1つ含む化学基を意味する場合がある。
一実施形態では、置換基は少なくとも8つの連続する-CH-基およびpKaが<7の少なくとも1つの官能基(FG)を含む。ブレンステッド‐ローリーの酸塩基理論に基づく酸であるこのような官能基の非限定的な例には、カルボン酸(カルボキシフェノキシも含む)を含む。
一実施形態では、脂肪酸基は官能基(酸)の反対側の端にカルボニルを含み、このような脂肪酸基は二酸と呼ぶこともできる。
一実施形態では、「延長部」という用語は、化合物の半減期を延長する置換基の末端部分である脂肪酸基を説明するために使用することができる。
一実施形態では、延長部は以下により定義されうる:
化学式1:HOOC-(CH-CO-*(式中、nは8~20の整数であり、これはC(n+2)二酸と呼ぶことができる)、または化学式1b:
(式中、nは8~20の整数である)。
一実施形態では、延長部は以下により定義されうる:
化学式2:HOOC-(C)-O-(CH-CO-*(式中、mは8~11の整数である)、または化学式2b:
(式中、カルボキシ基は、化学式3の(C)基の位置2、3または4にあり、mは8~11の整数である)。
一実施形態では、延長部は、上記に定義される化学式1、化学式1b、化学式2、または化学式2bによって定義されうる。
一実施形態では、本発明による置換基は1つ以上のリンカー要素を含む。リンカー要素はアミド結合によって相互におよび延長部に連結されてもよく、「Z」と呼ぶことができる(以下をさらに参照)。
本明細書の以下でさらに定義するように、リンカー要素の数は、最大で6でもよく、-Z1-Z2-Z3-Z4-Z5-Z6-と呼ぶことができ、ここでZ1は延長部(Pro-)と結合され、最後のZ要素はペプチドと結合され、その場合、置換基はPro-Z1-Z2-Z3-Z4-Z5-Z6-と呼ぶことができる。したがって、上記の記号*はZ1に対する付着点を示し、これはアミド結合を介して結合されたときには窒素である。一実施形態では、Z1が結合であり(下記参照)、記号*は窒素の隣接するZ要素への付着点を示す。
一実施形態では、置換基はPro-Z1-Z2-Z3-Z4-Z5-Z6-により定義され、式中、Pro-は化学式1、化学式1b、化学式2および化学式2bから選択され、nは8~20の整数であり、mは8~11の範囲の整数である。
特定の実施形態では、化学式1または1bにおいてnは8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、または20であり、mは8、9、10または11である。
「結合」という用語が本明細書で使用される場合は、共有結合を意味する。Z1~Z6のリンカー要素が結合として定義される場合は、当該構成要素が存在しない状況と同等である。本明細書の以下でZ1~Z6のいずれかが結合であると示されることは、Z1~Zのいずれかが存在しないこととも読み取られうる。論理的に、「結合」が「結合」の後に続くことはできない。そのため、ここでの「結合」とは、前のZ要素が「結合」ではない次のZ要素に共有結合されている(または存在しない)ことを意味する。
リンカー要素Z1~Z6は、アミノ酸様の部分、例えばGlu、γGlu(ガンマGluまたはgGluとも呼ばれ、*-NH-CH-(COOH)-CH-CH-CO-*によって定義される)、Gly、Ser、Ala、Thr、Ado、Aeep、およびAeeep、ならびに以下に記載するさらなる部分を含む、アミド結合を形成する能力がある化学部分から個別に選択される。
一実施形態では、Z1要素は任意選択であり、このような実施形態では、Z1は以下から選択される:
化学式3:*-NH-CH-(C10)-CO-*または
化学式3b:
および
結合。
化学式3はまた、トラネキサム酸トランス-4-(アミノメチル)シクロヘキサンカルボン酸(Trx)と呼ぶことができ、ここで化学式3はo-(1,2)、m-(1,3)およびp-(1,4)の形態を網羅し、化学式3bはp-(1,4)の形態を網羅する。
一実施形態では、Z2は、γGlu、Glu、または結合から選択される。一実施形態では、Z2はγGluである。
一実施形態では、Z3、Z4、Z5およびZ6は、相互に独立して、Glu、γGlu、Gly、Ser、Ala、Thr、Ado、Aeep、およびAeeep、ならびに結合から選択される。
Glu、Gly、Ser、Ala、Thrは、当該技術分野で周知のアミノ酸残基である。
γGluは化学式4:*-NH-CH(COOH)-(CH-CO-*により定義され、これは化学式4b:
と同一であり、γGluと呼ぶこともできる。
Adoは化学式5:*-NH-(CH-O-(CH-O-CH-CO-*により定義され、8-アミノ-3,6-ジオキサオクタン酸と呼ぶことができ、化学式5b:
と同一である。
Aeepは、化学式6:*NH-CHCHOCHCHOCHCHCO*により定義され、化学式6b:
と呼ぶこともできる。
Aeeepは化学式7:*NH-CHCHOCHCHOCHCHOCHCHCO*により定義され、化学式7b:
と呼ぶこともできる。
一実施形態では、Z、Z、ZおよびZは、相互に独立して、Glu、γGlu、Gly、Ala、Ado、Aeep、およびAeeep、ならびに結合から選択される。
一実施形態では、Z、Z、ZおよびZは、相互に独立して、Glu、γGlu、Gly、Ala、Ado、および結合から選択される。
一実施形態では、Z、Z、ZおよびZは、相互に独立して、Glu、γGlu、Gly、Ado、および結合から選択される。
一実施形態では、Z、Z、ZおよびZは、互いに独立して、γGlu、Gly、Ado、および結合から選択される。
一実施形態では、Z、Z、ZおよびZは、互いに独立して、γGlu、Ado、および結合から選択される。
一実施形態では、置換基は以下の#1~#14により定義される置換基の群から選択される。
置換基#1は化学式6:HOOC-(CH16-CO-γGlu-Ado-Ad-*により定義され、化学式6b:
と同一である。
置換基#2は化学式7:HOOC-(CH16-CO-γGlu-Ado-Ado-Ado-Ado-*により定義され、化学式7b:
と同一である。
置換基#3は化学式8:HOOC-(CH16-CO-γGlu-Ado*により定義され、化学式8b:
と同一である。
置換基#4は化学式9:HOOC-(CH16-CO-γGlu-*により定義され、化学式9b:
と同一である。
置換基#5は化学式10:HOOC-(CH18-CO-γGlu-Ado-Ado-*により定義され、化学式10b:
と同一である。
置換基#6は化学式11:HOOC-(CH18-CO-Trx-γGlu-Ado-Ado-*により定義され、化学式11b:
として特定される。
置換基#7は化学式12:HOOC-(CH18-CO-Trx-γGlu-γGlu-γGlu-γGlu-*により定義され、化学式12b:
として特定される。
置換基#8は化学式13:HOOC-(CH18-CO-Trx-γGlu-Ado-Ado-Ado-*により定義され、化学式13b:
として特定される。
置換基#9は化学式14:HOOC-(CH18-CO-Trx-γGlu-γGlu-*により定義され、化学式14b:
として特定される。
置換基#10は化学式15:HOOC-(CH18-CO-Trx-γGlu-Ado-*により定義され、化学式15b:
として特定される。
置換基#11は化学式16:HOOC-(CH18-CO-Trx-γGlu-Ado-Ado-Ado-Ado-*により定義され、化学式16b:
として特定される。
置換基#12は化学式17:HOOC-(CH18-CO-Trx-γGlu-*により定義され、化学式17b:
として特定される。
置換基#13は化学式18:4-COOH-PhO-C11-γGlu-Ado-Ado-*により定義され、化学式18b:
として特定される。
置換基#14は化学式19:HOOC-(CH14-CO-γGlu-Ado-Ado-*により定義され、化学式19b:
として特定される。
《二機能性化合物》
複数の融合化合物が本明細書に記載され、またその他の箇所でも記載されているように、両方の機能性が維持されバランスが取れているようにすることが課題である。開示された化合物は、EGF(A)類似体、スペーサーおよびGLP-1類似体の変形、ならびに要素の順序の変動を含む。
一実施形態では、融合ポリペプチドは、N末端にGLP-1類似体を、C末端にEGF(A)類似体を含むが、これはGLP-1の機能性を維持する上で重要であることが分かった。
さらなる実施形態では、EGF(A)類似体の配列は、少なくとも301Lの突然変異を含み、本明細書に詳細に記載されるように、配列番号107および108によって特定されるEGF(A)類似体の配列によって例示され、野生型リジンを除去するために312E突然変異を含む場合もある、309Rおよび309Iのうちの1つ以上を含むことが好ましい。
一実施形態では、GLP-1類似体は、本明細書で上述するように、突然変異、例えば残基8の8Aib、8Gまたは8Wへの突然変異、および残基34の例えば34Rへの突然変異を含み、これにより置換基をK26に付着することが可能となる。30Gなどのさらなる突然変異は、GLP-1類似体の効力を低減するために好適でありうる。
このような実施形態では、化合物はGLP-1類似体およびEGF(A)類似体を含み、
i)前記GLP-1類似体は、配列番号139、140、141、142または164によって特定され、
ii)前記EGF(A)類似体は、配列番号107、108、109によって特定される。
一実施形態では、化合物はGLP-1類似体およびEGF(A)類似体を含み、
i)前記GLP-1類似体は、配列番号139または164により特定され、
ii)前記EGF(A)類似体は、配列番号107または108によって特定される。
一実施形態では、化合物はGLP-1類似体およびEGF(A)類似体を含み、
i)前記GLP-1類似体は、配列番号164によって特定され、
ii)前記EGF(A)類似体は、配列番号108によって特定される。
一実施形態では、化合物は任意のGLP-1/EGF(A)化合物#1~74および76~314である。
一実施形態では、化合物は、GLP-1/EGF(A)化合物#1~74、76~314として定義される化合物の群から選択される。
一実施形態では、化合物はGLP-1/EGF(A)化合物#69および/または#306である。一実施形態では、化合物はGLP-1/EGF(A)化合物#69である。一実施形態では、化合物はGLP-1/EGF(A)化合物#306である。
一実施形態では、化合物はGLP-1/EGF(A)化合物#41および/または#48である。一実施形態では、化合物はGLP-1/EGF(A)化合物#41である。一実施形態では、化合物はGLP-1/EGF(A)化合物#48である。
《調製方法》
本明細書に記載される化合物は、よく知られている一般的な知識を使用して調製されうる。バックボーンまたは融合ポリペプチドは、化学合成(方法のセクションA1に記載)または異種発現によって提供されうる。融合ポリペプチドをコードする発現ベクターは、通常の分子生物学によって調製されてもよく、適切な宿主を選択することができる。また、方法を組み合わせて、バックボーンの一部分を合成的に調製し、その一方でバックボーンの別の一部分を組み換え型技術によって調製してもよい。置換基は、化学合成中にペプチドバックボーンに付着されてもよく、またはその後のバックボーンまたはその一部との反応中にペプチドバックボーンに付着されてもよい。調製方法とは独立して、化合物は、その要素、例えば、融合ポリペプチド(ペプチドバックボーン)および1つ以上の置換基によって定義される。
本発明の一態様は、本明細書に記載するように、GLP-1類似体およびEGF(A)類似体を含む融合ポリペプチドを調製する方法に関する。
本発明の一態様は、GLP-1類似体およびEGF(A)類似体を含む融合ポリペプチドの誘導体を調製する方法に関し、誘導体は融合ポリペプチドに共有結合した1つ以上の置換基をさらに含む。
《医薬組成物》
本発明はまた、本発明の化合物(またはその薬学的に許容可能な塩、アミド、もしくはエステル)および薬学的に許容可能な賦形剤を含む医薬組成物に関する。こうした組成物は、当該技術分野で周知のように調製されてもよい。
「賦形剤」という用語は、広く、活性治療成分以外の任意の成分を指す。賦形剤は、非活性物質、不活性物質、および/または医薬的に活性でない物質であり得る。賦形剤は、様々な目的、例えば、担体、ビヒクル、希釈剤、錠剤補助剤として、ならびに/または活性物質の投与および/もしくは吸収の改善などを果たすように機能し得る。賦形剤の非限定的な例は、溶媒、希釈剤、緩衝液、保存剤、張性調節剤、キレート剤、および安定剤である。様々な賦形剤を伴う薬物学的活性成分の製剤化は当該技術分野で周知であり、例えば、Remington:The Science and Practice of Pharmacy(例:第19版(1995年)およびその後の版)を参照されたい。
本発明の組成物は、液剤の形態、すなわち水を含む水性製剤としうる。液剤は、溶液または懸濁液であってもよい。別の方法として、組成物は固形製剤、例えば、凍結乾燥または噴霧乾燥された組成物であってもよい。
本発明の組成物は、非経口投与であってもよく、例えば、投与は、注射器、任意選択的にペン式の注射器、または注入ポンプという手段により、皮下、筋肉内、腹腔内、または静脈内への注射によって行うことができる。
本発明の医薬組成物は、併用療法の場合に投与を簡略化しうる治療剤などの第二の活性成分をさらに含みうる。
製剤の例には、液剤、すなわち水を含む水性製剤が含まれる。液剤は、溶液または懸濁液であってもよい。水性製剤は一般に、少なくとも50%w/wの水、または少なくとも60%、70%、80%、またはさらに少なくとも90%の水を含む。
別の方法として、医薬組成物は、例えば、凍結乾燥または噴霧乾燥された組成物などの固形製剤であってもよく、これはそのまま使用できるか、使用前に医師または患者が溶媒および/または希釈剤を添加する。
水性製剤のpHはpH3~pH10、例えば約7.0~約9.5、または約3.0~約7.0、例えば7.0~9.5、または3.0~7.0でありうる。
医薬組成物は緩衝液を含みうる。緩衝液は、例えば、酢酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、クエン酸塩、グリシルグリシン、ヒスチジン、グリシン、リジン、アルギニン、リン酸二水素ナトリウム、リン酸水素二ナトリウム、リン酸ナトリウム、トリス(ヒドロキシメチル)アミノメタン、ビシン、トリシン、リンゴ酸、コハク酸塩、マレイン酸、フマル酸、酒石酸およびアスパラギン酸、およびその混合物から選択されうる。
医薬組成物は保存剤を含みうる。保存剤は、例えば、フェノール、o-クレゾール、m-クレゾール、p-クレゾール、p-ヒドロキシ安息香酸メチル、p-ヒドロキシ安息香酸プロピル、2-フェノキシエタノール、p-ヒドロキシ安息香酸ブチル、2-フェノキシエタノール、ベンジルアルコール、クロロブタノール、チオメロサール、ブロノポール、安息香酸、イミド尿素、クロルヘキシジン、デヒドロ酢酸ナトリウム、クロロクレゾール、p-ヒドロオキシ安息香酸エチル、塩化ベンゼトニウムおよびクロルフェネシン(3-(4-クロロフェノキシ)プロパン-1,2-ジオール)、ならびにその混合物から選択されうる。保存剤は、0.1mg/mL~20mg/mLの濃度で存在することができる。
医薬組成物は等張剤を含みうる。等張剤は、例えば、塩(例えば、塩化ナトリウム)、糖または糖アルコール、アミノ酸(例えば、グリシン、ヒスチジン、アルギニン、リジン、イソロイシン、アスパラギン酸、トリプトファン、スレオニン)、アルジトール(例えば、グリセロール(グリセリン)、1,2-プロパンジオール(プロピレングリコール)、1,3-プロパンジオール、1,3-ブタンジオール)、ポリエチレングリコール(例えば、PEG400)およびそれらの混合物から選択されうる。例えば、フルクトース、グルコース、マンノース、ソルボース、キシロース、マルトース、ラクトース、スクロース、トレハロース、デキストラン、プルラン、デキストリン、シクロデキストリン、アルファおよびベータHPCD、可溶性殿粉、ヒドロキシエチル殿粉、およびカルボキシメチルセルロース-ナトリウムを含む、例えば、単糖類、二糖類もしくは多糖類、または水溶性グルカンなどの任意の糖が使用されうる。糖アルコールは、少なくとも1つの-OH基を有するC4~C8の炭化水素として定義され、例えば、マンニトール、ソルビトール、イノシトール、ガラクチトール、ズルシトール、キシリトール、およびアラビトールを含む。一実施形態では、糖アルコール添加剤はマンニトールである。
医薬組成物はキレート剤を含んでもよい。キレート剤は、例えば、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)、クエン酸、およびアスパラギン酸の塩、およびそれらの混合物から選択されうる。
医薬組成物は安定剤を含みうる。安定剤は、例えば、1つ以上の酸化阻害剤、凝集阻害剤、界面活性剤、および/または1つ以上のプロテアーゼ阻害剤であってもよい。医薬組成物は、高分子量ポリマーまたは低分子化合物から選択される安定剤を含みうる。安定剤は、例えば、ポリエチレングリコール(例えば、PEG 3350)、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリビニルピロリドン、カルボキシ-/ヒドロキシセルロースおよびその誘導体(例えば、HPC、HPC-SL、HPC-L、HPMC)、シクロデキストリン、硫黄含有物質(モノチオグリセロール、チオグリコール酸および2-メチルチオエタノールなど)、および異なる塩(例えば、塩化ナトリウム)から選択されうる。
医薬組成物は、メチオニン酸化からポリペプチドを保護するメチオニンおよびEDTA、および凍結溶解または機械的分断に関連する凝集からポリペプチドを保護する非イオン性界面活性剤を含むがこれに限定されない、追加の安定化剤を含みうる。
医薬組成物は、1つ以上の界面活性剤を含みうる。「界面活性剤」という用語は、水溶性(親水性)部分および脂溶性(親油性)部分からなる任意の分子またはイオンを意味する。界面活性剤は、例えば、陰イオン界面活性剤、陽イオン界面活性剤、非イオン性界面活性剤、および/または両性イオン界面活性剤から選択されうる。
医薬組成物は、例えば、EDTA(エチレンジアミンテトラ酢酸)、および/またはベンズアミジニンHClなど、1つ以上のプロテアーゼ阻害剤を含みうる。
医薬組成物の追加的な任意選択の成分には、例えば、湿潤剤、乳化剤、抗酸化剤、充填剤、金属イオン、油性の媒体、タンパク質(例えば、ヒト血清アルブミン、ゼラチン)、および/または双性イオン(例えば、ベタイン、タウリン、アルギニン、グリシン、リジンまたはヒスチジンなどのアミノ酸)が含まれうる。
誘導体または類似体は、医薬組成物の形態で投与してもよい。当該技術分野で周知の様々な経路によって、医薬組成物を必要とする患者に投与することができる。投与経路は、例えば、非経口、表皮、真皮、経皮、結膜、泌尿器、膣部、直腸内、および/または眼、舌、舌下、頬、口腔、経口、腹部、胃腸内、鼻腔、細気管支や肺胞を介して肺から、またはその組み合わせであってもよい。
組成物は、例えば、溶液、懸濁液、乳濁液、マイクロエマルジョン、多層乳剤、泡、軟膏、ペースト、石膏、膏薬、タブレット、コーティング錠、チューイングガム、リンス、カプセル(例えば、ハードゼラチンカプセルまたはソフトゼラチンカプセル)、座薬、直腸カプセル、ドロップ、ゲル、スプレー、粉末、エアロゾル、吸入薬、点眼剤、眼軟膏、洗眼薬、ペッサリー、膣リング、膣軟膏、注射液、原位置変換溶液(例えば、原位置ゲル化、原位置凝固、原位置沈殿または原位置結晶化)、輸液またはインプラントなど、複数の投与形態で投与しうる。
組成物は、例えば、安定性、バイオアベイラビリティ、および/または溶解性を改善するために、薬物担体または薬物送達システムにおいてさらに混合されうる。組成物は、制御的、持続的、延長的、遅延した、および/または徐放性の薬物送達システムの製剤にも使用されうる。
《医学的使用》
一態様では、本発明は、薬剤の製造において使用するための本発明による化合物の使用に関する。
本発明はまた、薬剤としてまたは薬剤の製造において使用するための本発明の化合物またはその医薬組成物に関する。
一実施形態では、本発明の化合物またはその組成物は、心血管疾患および/または心血管リスクの治療または予防に使用されうる。
一実施形態では、本発明の化合物またはその組成物は、以下に対して使用されうる:
i.脂質パラメータの改善、例えば、脂質異常症の予防および/または治療、総血中脂質の低下、LDL-Cの低下、HDLの増加、小型高密度LDLの低下、VLDLの低下、トリグリセリドの低下、コレステロールの低下、リポタンパク質a(Lp(a))の血漿中濃度の低下、アポリポタンパク質A(apo(A))の発生の阻害、
ii.心血管疾患の治療および/もしくは予防、例えば、心臓症候群X、アテローム性動脈硬化症、心筋梗塞、冠動脈心疾患、再かん流傷害、脳卒中、脳虚血、早期心血管または早期心血管疾患、左心室肥大、冠動脈疾患、高血圧、本態性高血圧症、急性高血圧緊急症、心筋症、心不全、運動不耐性、急性および/もしくは慢性心不全、不整脈、心不整脈、失神、狭心症、心臓バイパスおよび/もしくはステント再閉塞、間欠性跛行(動脈硬化性閉塞)、拡張機能障害、および/もしくは収縮機能障害など、ならびに/または血圧低下(収縮期血圧の低下など)、心血管疾患の治療。
本発明はまた、心血管疾患および/または心血管リスクの治療または予防方法に関する。
本発明は、(i)脂質パラメータの改善(脂質異常症の予防および/または治療、総血中脂質の低下、HDL-Cの増加、LDL-Cの低下、小型高密度LDL-Cの低下、VLDL-Cの低下、トリグリセリドの低下、コレステロールの低下、リポタンパク質a(Lp(a))の血漿中濃度の低下、アポリポタンパク質(apo(A))の発生の阻害など)、(ii)心血管疾患の治療および/または予防(心臓症候群X、アテローム性動脈硬化症、心筋梗塞、冠動脈心疾患、再かん流傷害、脳卒中、脳虚血、早期心血管または早期心血管疾患、左心室肥大、冠動脈疾患、高血圧、本態性高血圧症、急性高血圧緊急症、心筋症、心不全、運動不耐性、急性および/または慢性心不全、不整脈、心不整脈、失神、狭心症、心臓バイパスおよび/またはステント再閉塞、間欠性跛行(動脈硬化性閉塞)、拡張機能障害、および/または収縮機能障害など)、および/または血圧低下(収縮期血圧の低下など)、心血管疾患の治療などの方法にさらに関し、本発明による薬学的に活性な量の化合物が投与される。
特定の実施形態では、本発明の化合物は、以下の医学的処置に使用されうる:
i.例えば、高血糖症、2型糖尿病、耐糖能障害、1型糖尿病、非インスリン依存性糖尿病、MODY(若年発症成人型糖尿病)、妊娠糖尿病、および/またはHbA1cの減少などの、すべての形態の糖尿病の予防および/または治療、
ii.2型糖尿病の進行などの糖尿病疾患の進行の遅延または予防、耐糖能障害(IGT)からインスリンを必要とする2型糖尿病への進行の遅延、インスリン耐性の遅延または予防、および/またはインスリンを必要としない2型糖尿病からインスリンを必要とする2型糖尿病への進行の遅延、
iii.β細胞機能の改善、例えばβ細胞アポトーシスの減少、β細胞機能および/またはβ細胞量の増加、および/またはβ細胞に対するグルコース感受性の回復など、
iv.アルツハイマー病、パーキンソン病、および/または多発性硬化症などの、認知障害および/または神経変性疾患の予防および/または治療、
v.肥満などの摂食障害(例えば、食事量の減少、体重減少、食欲の抑制、満腹感の誘導などによる)の予防および/もしくは治療、過食性障害、神経性大食症、および/もしくは抗精神病薬もしくはステロイドの投与によって誘発された肥満の予防または治療、胃の運動の減少、胃内容排出の遅延、身体可動性の増加、および/または骨関節炎および/または尿失禁などの肥満の併発疾患の予防および/または治療、
vi.糖尿病性合併症、例えば、血管症、末梢神経障害を含む神経障害、腎症、および/または網膜症などの予防および/または治療、
vii.脂質パラメータの改善、例えば、脂質異常症の予防および/または治療、総血清脂質の低下、HDLの増加、小型高密度LDLの低下、VLDLの低下、トリグリセリドの低下、コレステロールの低下、ヒト中リポタンパク質a(Lp(a))の血漿中濃度の低下、in vitroおよび/またはin vivoでのアポリポタンパク質A(apo(A))の発生の阻害など、
viii.心臓症候群X、アテローム性動脈硬化症、心筋梗塞、冠動脈心疾患、再かん流傷害、脳卒中、脳虚血、早期心血管または早期心血管疾患、左心室肥大、冠動脈疾患、高血圧、本態性高血圧症、急性高血圧緊急症、心筋症、心不全、運動不耐性、急性および/もしくは慢性心不全、不整脈、心不整脈、失神、狭心症、心臓バイパスおよび/もしくはステント再閉塞、間欠性跛行(動脈硬化性閉塞)、拡張機能障害、および/もしくは収縮機能障害などの心血管疾患の治療および/もしくは予防、ならびに/または収縮期血圧の低下などの血圧低下、
ix.胃腸疾患、例えば、炎症性腸疾患、短腸症候群、またはクローン病または大腸炎、消化障害、および/または胃潰瘍等などの予防および/または治療、ならびに/または炎症、例えば、乾癬、乾癬性関節炎、関節リウマチ、および/または全身性エリテマトーデスなどの予防および/または治療、
x.重症疾患患者、重症疾患ポリ腎症(CIPNP)患者、および/または潜在的なCIPNP患者の治療などの重症疾患の予防および/または治療、重症疾患またはCIPNPの発症の予防、患者における全身性炎症性反応症候群(SIRS)の予防、治療および/または治癒、入院中に菌血症、敗血症および/または敗血性ショックにかかる患者の確率の予防または減少、および/または急性疾患のため集中治療室に入室した患者における血糖、インスリンバランスおよび任意選択的には代謝の安定化、
xi.多嚢胞性卵巣症候群(PCOS)の予防および/または治療、
xii.脳虚血、脳出血、および/または外傷性脳損傷などの脳疾患の予防および/または治療、
xiii.睡眠時無呼吸の予防および/または治療、ならびに/または
xiv.アルコール乱用および/または薬物乱用などの乱用の予防および/または治療。
一部の実施形態では、適応は(i)~(xiv)、例えば適応(i)~(viii)、(x)~(xiii)、および/または(xiv)からなる群から選択され、何らかの形で糖尿病に関連する。
いくつかの実施形態では、適応は(i)~(iii)および(v)~(viii)、例えば適応(i)、(ii)および/もしくは(iii)、または、適応(v)、適応(vi)、適応(vii)、および/または適応(viii)などの群から選択される。
一部の実施形態では、適応は(i)である。さらなる特定の実施形態では、適応は(v)である。なおさらなる特定の実施形態において、適応は(viii)である。
一部の実施形態では、本発明の化合物は、摂食障害、心血管疾患、胃腸疾患、糖尿病性合併症、および/もしくは多嚢胞性卵巣症候群を含むすべての形態の糖尿病の治療および/もしくは予防、ならびに/または脂質パラメータの改善、β細胞機能の改善、および/もしくは糖尿病性疾患の進行の遅延または予防に使用されうる。2型糖尿病および/または肥満への適応が特に好ましい。いくつかの実施形態では本発明は、体重を管理するための方法に関する。一部の実施形態では、本発明は、食欲を低下させるための方法に関する。一部の実施形態では、本発明は、食物摂取量を減少させるための方法に関する。
一般に、肥満である患者のすべては、過体重でもあると考えられる。いくつかの実施形態では、本発明は、肥満を治療または予防するための方法に関する。一部の実施形態では、本発明は、肥満を治療または予防するために本発明の誘導体または類似体を使用することに関する。いくつかの実施形態では、肥満の患者は、成人のヒトまたは小児のヒト(幼児、小児、および青年を含む)などのヒトである。ボディマス指数(BMI)は、身長および体重に基づく体脂肪の尺度である。計算式は、BMI=体重(キログラム)/身長(メートル)である。肥満のヒト患者はBMIが30以上である可能性があり、またBMIが30以上である場合を肥満と呼ぶことができる。一部の実施形態では、肥満のヒト対象は、35以上のBMIを有するか、または30以上~40未満の範囲のBMIを有している場合がある。一部の実施形態では、肥満は、ヒト対象がBMI40以上を有する場合に重度肥満または病的肥満である。
一部の実施形態では、本発明は、任意選択的に少なくとも1つの体重に関連する併存疾患の存在下における、過体重の治療または予防のための方法に関する。
一部の実施形態では、本発明は、任意選択的に少なくとも1つの体重に関連する併存疾患の存在下における、過体重の治療または予防のための本発明の化合物の使用に関する。いくつかの実施形態では、過体重の患者は、成人のヒトまたは小児のヒト(幼児、小児、および青年を含む)などのヒトである。一部の実施形態では、過体重のヒト患者は、BMI25以上(BMI27以上など)を有しうる。いくつかの実施形態では、過体重のヒト患者は、25~30未満の範囲または27~30未満の範囲のBMIを有する。一部の実施形態では、体重関連の併存疾患は、高血圧、糖尿病(例えば2型糖尿病)、脂質異常症、高コレステロール、および閉塞性睡眠時無呼吸からなる群から選択される。
いくつかの実施形態では、本発明は、体重を減少させるための方法に関する。一部の実施形態では、本発明は、体重減少のための本発明の化合物の使用に関する。本発明による体重の減少を享受するヒトは、BMI25以上(BMI27以上またはBMI30以上など)を有しうる。一部の実施形態では、本発明による体重減少を享受するヒトは、BMI35以上またはBMI40以上を有しうる。「体重減少」という用語は、肥満および/または過体重の治療または予防を含みうる。
さらなる実施形態では、本発明は、上述したように、糖尿病および心血管疾患または心血管リスクの治療または予防における本発明による化合物の使用に関し、1つの薬剤により2つの疾患または障害に対処する。
一実施形態では、本発明は、本発明による化合物を必要とする患者に対し、この化合物の治療的な有効薬量を投与する工程を含む、上述の治療方法に関する。
投与量は個別に決定することができ、選択された特定の薬物化合物および投与レジメンに応じて、週50mg未満、例えば週10~15mg、または月70~100mgでありうる。
本明細書では本発明のある特定の特徴を例示および説明してきたが、数多くの修正、置換、変更、および均等物が当業者には思い浮かぶであろう。したがって、添付の実施形態の範囲が、本発明の真の趣旨の範囲内にあるそのようなすべての修正および変更を網羅することを意図していることが理解されるべきである。
《実施形態》
1.GLP-1類似体およびEGF(A)類似体を含む化合物であって、
i.前記GLP-1類似体は、配列番号137によって特定されるGLP-1(7-37)の類似体であり、
ii.前記EGF(A)類似体は、配列番号1によって特定されるLDL-R(293-332)のEGF(A)ドメインの類似体である。
2.前記化合物が少なくとも1つのLys残基を有する、実施形態1に記載の化合物。
3.前記化合物が少なくとも2つのLys残基を有する、実施形態1に記載の化合物。
4.前記化合物が厳密に1つまたは2つのLys残基を有する、実施形態1に記載の化合物。
5.前記化合物が厳密に1つのLys残基を有する、実施形態1に記載の化合物。
6.前記化合物が厳密に2つのLys残基を有する、実施形態1に記載の化合物。
7.前記化合物が融合ポリペプチドを含む、実施形態1に記載の化合物。
8.前記融合ポリペプチドがGLP-1類似体およびEGF(A)類似体を含む、実施形態7に記載の化合物。
9.前記GLP-1類似体が、当該GLP-1類似体のC末端アミノ酸残基を介してEGF(A)類似体に融合されている、実施形態8に記載の化合物。
10.前記融合ポリペプチドが、N末端に前記GLP-1類似体を、C末端に前記EGF(A)類似体を含む、実施形態8に記載の化合物。
11.前記EGF(A)類似体が、前記EGF(A)類似体のC末端アミノ酸残基を介してGLP-1類似体に融合されている、実施形態8に記載の化合物。
12.前記融合ポリペプチドが、N末端に前記EGF(A)類似体およびC末端に前記GLP-1類似体を含む、実施形態8に記載の化合物。
13.前記融合ポリペプチドがペプチドスペーサーを含む、実施形態7~12のいずれかに記載の化合物。
14.前記ペプチドスペーサーが4~80のアミノ酸残基からなる、実施形態13に記載の化合物。
15.前記ペプチドスペーサーが4~20のアミノ酸残基からなる、実施形態14に記載の化合物。
16.前記ペプチドスペーサーがLys残基を含む、実施形態14に記載の化合物。
17.前記ペプチドスペーサーがLys残基を含まない、実施形態14に記載の化合物。
18.前記ペプチドスペーサーが、配列番号115~126によって特定されるペプチドの群から選択される、実施形態14に記載の化合物。
19.前記ペプチドスペーサーが、配列番号115~136によって特定されるペプチドの群から選択される、実施形態14に記載の化合物。
20.前記GLP-1類似体がGLP-1受容体作動薬である、前述の実施形態のいずれかに記載の化合物。
21.前記GLP-1類似体のC1(HSAなし)に記載されたin vitro効力アッセイにおけるEC50が、1~50pM、10~100pM、50~100pM、100~250pMまたは250~1000pMである、前述の実施形態のいずれかに記載の化合物。
22.前記GLP-1類似体が完全GLP-1受容体作動薬である、前述の実施形態のいずれかに記載の化合物。
23.前記GLP-1類似体が、C1(HSAなし)に記載されたin vitro効力アッセイにおいて野生型GLP-1と同等のEC50を有する、前述の実施形態のいずれかに記載の化合物。
24.前記GLP-1類似体が、最大で50pMのEC50を有する、実施形態23に記載の化合物。
25.前記GLP-1類似体が、C1(HSAなし)に記載されたin vitro効力アッセイにおいてセマグルチドと同等のEC50を有する、前述の実施形態のいずれかに記載の化合物。
26.前記GLP-1類似体が5~15pMのEC50を有する、実施形態25に記載の化合物。
27.前記GLP-1類似体が、C1(1%HSA)に記載されたin vitro効力アッセイにおいて最大で2500pMのEC50を有する、前述の実施形態のいずれかに記載の化合物。
28.前記GLP-1類似体が、C1(1%HSA)に記載されたin vitro効力アッセイにおいて少なくとも500pMのEC50を有する、前述の実施形態のいずれかに記載の化合物。
29.前記GLP-1類似体が、C7に記載されたdb/dbマウスにおいて血糖を低下させる能力を有する、前述の実施形態のいずれかに記載の化合物。
30.前記GLP-1類似体が、C7に記載されたdb/dbマウスにおいて血糖を低下させる能力を有し、EC50AUCΔBG24hが15nmol/kg未満である、前述の実施形態のいずれかに記載の化合物。
31.前記GLP-1類似体が、C8に記載されたDIOラットにおいて体重を減少させる能力を有する、前述の実施形態のいずれかに記載の化合物。
32.前記GLP-1類似体が、C8に記載されたDIOラットにおいて体重を減少させる能力を有し、300nmol/kg/日で投与し21日後に測定した場合に、前記GLP-1類似体がベースラインBWの少なくとも95%に体重を減少させる能力を有する、前述の実施形態のいずれかに記載の化合物。
33.前記GLP-1類似体が、C8に記載されたDIOラットにおいて体重を減少させる能力を有し、300nmol/kg/日で投与し21日後に測定した場合に、前記GLP-1類似体がベースラインBWの少なくとも90%に体重を減少させる能力を有する、前述の実施形態のいずれかに記載の化合物。
34.前記GLP-1類似体の配列番号137に対する同一性が、少なくとも80%、例えば85%、90%、95%である、前述の実施形態のいずれかに記載の化合物。
35.前記GLP-1類似体が、配列番号137と比較して最大で6つのアミノ酸置換を含む、前述の実施形態のいずれかに記載の化合物。
36.前記GLP-1類似体が8Aのアミノ酸置換を含む、前述の実施形態のいずれかに記載の化合物。
37.前記GLP-1類似体が、8AからGまたはWへのアミノ酸置換を含む、前述の実施形態のいずれかに記載の化合物。
38.前記GLP-1類似体が、位置8にタンパク質を構成しないアミノ酸残基を含む、前述の実施形態のいずれかに記載の化合物。
39.前記GLP-1類似体が、位置8にタンパク質を構成しないアミノ酸残基Aibを含む、前述の実施形態のいずれかに記載の化合物。
40.前記GLP-1類似体が、8AからG、Wまたはタンパク質を構成しないアミノ酸残基Aibへのアミノ酸置換を含む、前述の実施形態のいずれかに記載の化合物。
41.前記GLP-1類似体が8Aibを含む、前述の実施形態のいずれかに記載の化合物。
42.前記GLP-1類似体が、0、1つまたは2つのLys残基を含む、前述の実施形態のいずれかに記載の化合物。
43.前記GLP-1類似体が、12K、21K、23K、24K、25K、26K、27K、30K、31K、32K、33K、34Kおよび36Kからなる群から選択される1つまたは2つのLys残基を含む、前述の実施形態のいずれかに記載の化合物。
44.前記GLP-1類似体が、Lys残基26Kおよび34Kを含む、前述の実施形態のいずれかに記載の化合物。
45.前記GLP-1類似体が、26Kおよび34Kのうち一方または両方の置換または欠失を含む、前述の実施形態のいずれかに記載の化合物。
46.前記GLP-1類似体が26Kを含まない、前述の実施形態のいずれかに記載の化合物。
47.前記GLP-1類似体が26Kの欠失を含む、前述の実施形態のいずれかに記載の化合物。
48.前記GLP-1類似体が26Kのアミノ酸置換を含む、前述の実施形態のいずれかに記載の化合物。
49.前記GLP-1類似体が26Rを含む、前述の実施形態のいずれかに記載の化合物。
50.前記GLP-1類似体が追加的なLys残基を含む、前述の実施形態のいずれかに記載の化合物。
51.前記GLP-1類似体が、12K、21K、23K、24K、25K、27K、30K、31K、32K、33Kおよび36Kからなる群から選択される追加のLys残基を含む、前述の実施形態のいずれかに記載の化合物。
52.前記GLP-1類似体が、12K、21K、23K、24K、25K、26K、27K、30K、31K、32K、33K、34Kおよび36Kから選択される厳密に1つのLys残基を含む、前述の実施形態のいずれかに記載の化合物。
53.前記GLP-1類似体が、以下の対から選択される厳密に2つのLys残基を含む、前述の実施形態のいずれかに記載の化合物:
k)21Kおよび26K
l)23Kおよび26K
m)24Kおよび26K
n)25Kおよび26K
o)27Kおよび26K
p)30Kおよび26K
q)31Kおよび26K
r)32Kおよび26K
s)33Kおよび26K
t)34Kおよび26K。
54.前記GLP-1類似体が34Kを含まない、前述の実施形態のいずれかに記載の化合物。
55.前記GLP-1類似体が34Kの欠失を含む、前述の実施形態のいずれかに記載の化合物。
56.前記GLP-1類似体が34Kのアミノ酸置換を含む、前述の実施形態のいずれかに記載の化合物。
57.前記GLP-1類似体が34Rまたは34Qを含む、前述の実施形態のいずれかに記載の化合物。
58.前記GLP-1類似体が、アミノ酸残基35~37、34~37または33~37の欠失を含む、前述の実施形態のいずれかに記載の化合物。
59.前記GLP-1類似体が33Lを含む、前述の実施形態のいずれかに記載の化合物。
60.前記GLP-1類似体が、少なくとも26、例えば少なくとも27または少なくとも28のアミノ酸残基を含む、前述の実施形態のいずれかに記載の化合物。
61.GLP-1類似体が、アミノ酸残基21、23、24、25、27、29、30、31、32および33つのうちの1つのアミノ酸置換を含む、前述の実施形態のいずれかに記載の化合物。
62.前述の実施形態のいずれかに記載の化合物であって、前記GLP-1類似体が、H-X-E-G-T-X12-T-S-D-V-S-S-Y-L-X21-G-X23-X24-X25-X26-X27-F-X29-X30-X31-X32-X33-X34-X35-X36-X37(配列番号187)によって定義される配列を有し、
はA、G、WまたはAibであり、
12はFまたはKであり、
21はE、G、またはKであり、
23はQ、GまたはKであり、
24はA、G、VまたはKであり、
25はA、G、VまたはKであり、
26はKまたはRであり、
27はE、G、またはKであり、
29はI、A、またはVであり、
30はA、G、またはKであり、
31はW、G、またはKであり、
32はL、G、T、V、I、またはKであり、
33はV、G、I、L、Kであるか、または不在であり、
34はK、R、Qであるか、または不在であり、
35はGであるか、または不在であり、
36はR、Kであるか、または不在であり、および
37はGであるか、または不在である。
63.前記GLP-1類似体が配列番号138~186、例えば配列番号139~146、155~162、164~173、例えば配列番号139~142、155~162、164~173、例えば配列番号139、142、155~162、164~173、例えば配列番号139、155~162、164~173、例えば配列番号155~162、164~173、または例えば配列番号139および164により特定されるGLP-1類似体の群から選択される、前述の実施形態のいずれかに記載の化合物。
64.前記EGF(A)類似体がPCSK9阻害剤である、前述の実施形態のいずれかに記載の化合物。
65.前記EGF(A)類似体が、配列番号1によって特定されるLDL-R(293-332)のEGF(A)ドメインと比較して、ヒトPCSK9への結合親和性を増加させる、前述の実施形態のいずれかに記載の化合物。
66.前記EGF(A)類似体が、セクションC3に記載されるPCSK9-LDL-R結合に関する競合ELISAアッセイで測定された場合、50nM未満のKi、例えば25nM未満または例えば10nM未満でPCSK9に結合する、前述の実施形態のいずれかに記載の化合物。
67.前記EGF(A)類似体が、セクションC3に記載されるPCSK9-LDL-R結合に関する前記競合ELISAアッセイで測定された場合、5nM未満のKiでPCSK9に結合する、前述の実施形態のいずれかに記載の化合物。
68.前記EGF(A)類似体がLDL取り込みを増加させる、前述の実施形態のいずれかに記載の化合物。
69.前記EGF(A)類似体が、ヒトPCSK9の存在下でのLDL取り込みを増加させる、前述の実施形態のいずれかに記載の化合物。
70.前記EGF(A)類似体が、セクションC4に記載されるLDL取り込みアッセイで測定された場合、1000nM未満のEC50を有する、前述の実施形態のいずれかに記載の化合物。
71.前記EGF(A)類似体が、セクションC4に記載される前記LDL取り込みアッセイで測定された場合、500nM未満のEC50を有する、前述の実施形態のいずれかに記載の化合物。
72.前記EGF(A)類似体が血中コレステロールを減少させる、前述の実施形態のいずれかに記載の化合物。
73.前記EGF(A)類似体が、セクションC8に記載されるように評価された場合にDIOラットにおける血中コレステロールを減少させる、前述の実施形態のいずれかに記載の化合物。
74.前記EGF(A)類似体が、30nmol/kg/日で投与し21日後に測定した場合、血中コレステロールを少なくとも0.5mmol/L減少させる、前述の実施形態のいずれかに記載の化合物。
75.前記EGF(A)類似体が、300nmol/kg/日で投与し21日後に測定した場合、血中コレステロールを少なくとも0.8mmol/L減少させる、前述の実施形態のいずれかに記載の化合物。
76.前記EGF(A)類似体の配列番号1に対する同一性が、少なくとも80%、85%、90%、または例えば95%である、前述の実施形態のいずれかによる化合物。
77.前記EGF(A)類似体が、配列番号1と比較して1~15のアミノ酸置換を含む、前述の実施形態のいずれかに記載の化合物。
78.前記EGF(A)類似体が301Lを含む、前述の実施形態のいずれかに記載の化合物。
79.前記EGF(A)類似体が301Lおよび309Rを含む、前述の実施形態のいずれかに記載の化合物。
80.前記EGF(A)類似体が、(野生型)アミノ酸残基295N(Asn)、296E(Glu)、298L(Leu)、302G(Gly)および310D(Asp)のうちの1つ以上を含む、前述の実施形態のいずれかに記載の化合物。
81.前記EGF(A)類似体がいずれのK残基を含まない、前述の実施形態のいずれかに記載の化合物。
82.前記EGF(A)類似体が312Kを含まない、前述の実施形態のいずれかに記載の化合物。
83.前記EGF(A)類似体が312E、312D、312Qまたは312Rを含む、前述の実施形態のいずれかに記載の化合物。
84.前記EGF(A)類似体が301L、309R、および312Kのアミノ酸置換、例えば312Eを含む、前述の実施形態のいずれかに記載の化合物。
85.前記EGF(A)類似体が301L、310D、および312Kのアミノ酸置換、例えば312Eを含む、前述の実施形態のいずれかに記載の化合物。
86.前記EGF(A)類似体が301Lおよび310Dを含み、前記ペプチドが299DからG、VまたはHへの置換を持たない、前述の実施形態のいずれかに記載の化合物。
87.前記EGF(A)類似体が321Dまたは321Eを含む、前述の実施形態のいずれかに記載の化合物。
88.前記EGF(A)類似体が301L、309R、312Eおよび321Eを含む、前述の実施形態のいずれかに記載の化合物。
89.前記EGF(A)類似体の配列が、配列番号19、21、73、107、108、109、110、111、112、113、および114、例えば配列番号107、108、109、110および111、例えば配列番号107および108のいずれかによって定義される、前述の実施形態のいずれかに記載の化合物。
90.前記融合ポリペプチドがGLP-1類似体、スペーサーペプチド、およびEGF(A)類似体を含む、前述の実施形態7~89のいずれかに記載の化合物。
91.前記GLP-1類似体が、実施形態20~63のいずれかで定義される、実施形態90に記載の化合物。
92.前記EGF(A)類似体が、実施形態64~89のいずれかで定義される、実施形態90または実施形態91に記載の化合物。
93.前記スペーサーペプチドが、実施形態14~19のいずれかで定義される、実施形態90、91または92に記載の化合物。
94.前記融合ポリペプチドが、配列番号188~384によって特定される配列の群から選択される、実施形態90に記載の化合物。
95.前記融合ポリペプチドが最大2つのリジン残基を含む、実施形態90~94のいずれかに記載の化合物。
96.前記化合物が最大2つの置換基を含む、前述の実施形態のいずれかに記載の化合物。
97.前記化合物が最大2つの半減期を延長させる置換基を含む、前述の実施形態のいずれかに記載の化合物。
98.前記化合物が、ペプチドバックボーンを含む誘導体であり、前記誘導体に付着された最大2つの置換基を含む、前述の実施形態のいずれかに記載の化合物。
99.前記ペプチドバックボーンが、実施形態7~94のいずれかで定義される融合ペプチドである、実施形態98に記載の化合物。
100.少なくとも1つの置換基が、前記GLP-1類似体、前記EGF(A)類似体、および/または前記スペーサーに付着された、前述の実施形態96~99のいずれかに記載の化合物。
101.少なくとも1つの置換基が前記GLP-1類似体に付着された、実施形態100に記載の化合物。
102.少なくとも1つの置換基が前記EGF(A)類似体に付着された、実施形態100に記載の化合物。
103.少なくとも1つの置換基が前記スペーサーに付着された、実施形態100に記載の化合物。
104.少なくとも1つの置換基がLys/Kアミノ酸残基を介して付着された、実施形態100に記載の化合物。
105.少なくとも1つの置換基がLys/Kアミノ酸残基を介して前記GLP-1類似体に付着された、実施形態100に記載の化合物。
106.少なくとも1つの置換基が、12K、21K、24K、25K、26K、27K、31K、32Kおよび36Kからなる群から選択されるLys/Kアミノ酸残基を介して前記GLP-1類似体に付着された、実施形態100に記載の化合物。
107.少なくとも1つの置換基が、26Kを介して前記GLP-1類似体に付着された、実施形態100に記載の化合物。
108.少なくとも1つの置換基が前記EGF(A)類似体に付着された、実施形態100に記載の化合物。
109.少なくとも1つの置換基が、292Lys、293Lys、294Lys、299Lys、300Lys、303Lys、305Lys、306Lys、309Lys、311Lys、312Lys、313Lys、314Lys、315Lys、316Lys、318Lys、320Lys、321Lys、322Lys、323Lys、324Lys、325Lys、326Lys、327Lys、328Lys、329Lys、330Lys、332Lysまたは333Lysを介して前記EGF(A)類似体に付着された、実施形態100に記載の化合物。
110.少なくとも1つの置換基が、292Lys、293Lys、294Lys、300Lys、303Lys、305Lys、306Lys、309Lys、311Lys、312Lys、313Lys、314Lys、316Lys、318Lys、321Lys、322Lys、323Lys、324Lys、325Lys、326Lys、327Lys、328Lys、329Lys、330Lys、332Lysまたは333Lysを介して前記EGF(A)類似体に付着された、実施形態100に記載の化合物。
111.少なくとも1つの置換基が、292Lys、293Lys、294Lys、300Lys、303Lys、305Lys、306Lys、311Lys、312Lys、313Lys、314Lys、316Lys、318Lys、321Lys、322Lys、323Lys、324Lys、325Lys、326Lys、327Lys、328Lys、329Lys、330Lys、332Lysまたは333Lysを介して前記EGF(A)類似体に付着された、実施形態100に記載の化合物。
112.少なくとも1つの置換基が、292Lys、293Lys、294Lys、300Lys、303Lys、305Lys、306Lys、311Lys、313Lys、314Lys、316Lys、318Lys、321Lys、322Lys、323Lys、324Lys、325Lys、326Lys、327Lys、328Lys、329Lys、330Lys、332Lysまたは333Lysを介して前記EGF(A)類似体に付着された、実施形態100に記載の化合物。
113.少なくとも1つの置換基が、313Lys、321Lys、324Lys、328Lys、または333Lysを介して前記EGF(A)類似体に付着された、実施形態100に記載の化合物。
114.少なくとも1つの置換基が前記ペプチドスペーサーに付着された、実施形態100に記載の化合物。
115.少なくとも1つの置換基が、Lys残基を介して前記ペプチドスペーサーに付着された、実施形態100に記載の化合物。
116.少なくとも1つの置換基が、Lys残基を介して前記ペプチドスペーサーに付着され、前記スペーサーが、位置1、2、3、4、5、6、7または8の位置にLysを有する配列番号116の変異体である、実施形態100に記載の化合物。
117.前記化合物が、前記融合ペプチドに付着された厳密に2つの置換基を含む、実施形態96~116のいずれか1つに記載の化合物。
118.1つの置換基が、実施形態105~107に定義される前記GLP-1類似体を介して付着され、1つの置換基が、実施形態115~116のいずれか1つに定義される前記スペーサーに付着された、実施形態117に記載の化合物。
119.1つの置換基が、実施形態109~113のいずれか1つに定義される前記EGF(A)類似体を介して付着され、1つの置換基が、実施形態115~116のいずれか1つに定義される前記ペプチドスペーサーに付着された、実施形態117に記載の化合物。
120.1つの置換基が、実施形態105~107のいずれか1つに定義される前記GLP-1類似体を介して付着され、1つの置換基が、実施形態109~113のいずれか1つに定義される前記EGF(A)類似体に付着された、実施形態117に記載の化合物。
121.2つの置換基が、実施形態105~108のいずれか1つで定義される前記GLP-1類似体を介して付着された、実施形態117に記載の化合物。
122.2つの置換基が、実施形態109~113のいずれか1つで定義される前記EGF(A)類似体を介して付着された、実施形態117に記載の化合物。
123.前記置換基が脂肪酸基(AB)を含む、前述の実施形態96~122のいずれかに記載の化合物。
124.前記置換基が、化学式1:-C(=O)-(CH-COOH(式中、nは8~20の整数)および化学式2:-HOOC-(C)-O-(CH-CO-*(式中、mは8~11の整数)からなる群から選択される脂肪酸基を含む、実施形態123に記載の化合物。
125.前記置換基が、二酸-C(=O)-(CH-COOH(式中、nは14~20)から選択される脂肪酸基を含む、実施形態123に記載の化合物。
126.前記置換基が、二酸(-HOOC-(C)-O-(CH-CO-*)(式中、mは8~11の整数)から選択される脂肪酸基を含む、実施形態123に記載の化合物。
127.前記少なくとも1つの置換基が少なくとも1つのリンカー要素をさらに含む、実施形態123~126のいずれかに記載の化合物。
128.少なくとも1つの置換基が、-Z-Z-Z-Z-Z-Z-と呼ばれる最大で6つのリンカー要素をさらに含む、実施形態123~126のいずれかに記載の化合物。
129.前記少なくとも1つの置換基が、-Z-Z-Z-Z-Z-Z-と呼ばれる最大で6つのリンカー要素をさらに含み、Z1が前記脂肪酸基に結合され、最後のZ要素が前記ペプチドバックボーンに結合されている、実施形態123~126のいずれかに記載の化合物。
130.-Zが*-NH-CH-(C10)-CO-*または結合である、実施形態128および129のいずれかに記載の化合物。
131.-Z-がγGlu、Glu、または結合である、実施形態128および130のいずれかに記載の化合物。
132.-Z-がγGluである、実施形態128および130のいずれかに記載の化合物。
133.Z、Z、ZおよびZは、相互に独立して、Glu、γGlu、Ado、および結合から選択される、実施形態128および132のいずれかに記載の化合物。
134.Z、Z、ZおよびZは、互いに独立して、γGlu、Ado、および結合から選択される、実施形態128および132のいずれかに記載の化合物。
135.前記少なくとも1つの置換基が、-γGlu-Ado-Ado-を含むリンカーを含む、実施形態123~134のいずれかに記載の化合物。
136.前記少なくとも1つの置換基が、置換基#1~13、例えば置換基#1~4、#5~12、#6~12、または置換基#1、#5および#6からなる置換基の群から選択される、実施形態123に記載の化合物。
137.前記化合物が二機能性である、前述の実施形態のいずれかに記載の化合物。
138.前記化合物がGLP-1受容体作動薬である、前述の実施形態のいずれかに記載の化合物。
139.前記化合物が、C1(HSAなし)で記載されたin vitro効力アッセイにおいて1~50pM、10~100pM、50~100pM、100~250pMまたは250~1000pMのEC50を有する、実施形態137または実施形態138に記載の化合物。
140.前記化合物が完全GLP-1受容体作動薬である、前述の実施形態137~139のいずれかに記載の化合物。
141.前記化合物が、C1(HSAなし)で記載されたin vitro効力アッセイにおいて野生型GLP-1と同等のEC50を有する、前述の実施形態137~139のいずれかに記載の化合物。
142.前記化合物が、C1(HSAなし)に記載されたin vitro効力アッセイにおいて最大で50pMのEC50を有する、前述の実施形態137~139のいずれかに記載の化合物。
143.前記化合物が、C1(HSAなし)で記載されたin vitro効力アッセイにおいてセマグルチドと同等のEC50を有する、前述の実施形態137~139のいずれかに記載の化合物。
144.前記化合物が、C1(HSAなし)に記載されたin vitro効力アッセイにおいて5~15pMのEC50を有する、前述の実施形態137~139のいずれかに記載の化合物。
145.前記化合物が、C1(1%HSA)に記載されたin vitro効力アッセイにおいて最大で2500pMのEC50を有する、前述の実施形態137~139のいずれかに記載の化合物。
146.前記化合物が、C1(1%HSA)に記載されたin vitro効力アッセイにおいて少なくとも500pMのEC50を有する、前述の実施形態137~139のいずれかに記載の化合物。
147.前記化合物が、C7に記載されたdb/dbマウスにおいて血糖を低下させる能力を有する、前述の実施形態137~146のいずれかに記載の化合物。
148.前記化合物が、C7に記載されたdb/dbマウスにおいて血糖を低下させる能力を有し、EC50 AUCΔBG24hが15nmol/kg未満である、前述の実施形態137~146のいずれかに記載の化合物。
149.前記GLP-1類似体が、C8に記載されるようにDIOラットの体重を減少させる能力を有する、前述の実施形態137~146のいずれかに記載の化合物。
150.前記化合物が、C8に記載されたDIOラットにおいて体重を減少させる能力を有し、300nmol/kg/日で投与し21日後に測定した場合、前記GLP-1類似体がベースラインBWの少なくとも95%に体重を減少される能力を有する、前述の実施形態137~146のいずれかに記載の化合物。
151.前記化合物が、C8に記載されたDIOラットにおいて体重を減少させる能力を有し、300nmol/kg/日で投与し21日後に測定した場合、前記GLP-1類似体がベースラインBWの少なくとも90%に体重を減少される能力を有する、前述の実施形態137~146のいずれかに記載の化合物。
152.化合物がPCSK9阻害剤である、前述の実施形態のいずれかに記載の化合物。
153.前記化合物が、配列番号1によって特定されるLDL-R(293-332)のEGF(A)ドメインと比較して、増加したヒトPCSK9への結合親和性を増加させる、前述の実施形態137~145のいずれかに記載の化合物。
154.前記化合物が、セクションC3に記載されるPCSK9-LDL-R結合に関する競合ELISAアッセイで測定された場合、50nM未満のKi、例えば25nM未満、または例えば10nM未満でPCSK9に結合する、前述の実施形態137~145のいずれかに記載の化合物。
155.前記化合物が、セクションC3に記載されるPCSK9-LDL-R結合に関する競合ELISAアッセイで測定された場合、5nM未満のKiでPCSK9に結合する、前述の実施形態137~145のいずれかに記載の化合物。
156.前記化合物がLDL取り込みを増加させる、前述の実施形態137~145のいずれかに記載の化合物。
157.前記化合物がヒトPCSK9の存在下でのLDL取り込みを増加させる、前述の実施形態137~145のいずれかに記載の化合物。
158.前記化合物が、セクションC4に記載されるLDL取り込みアッセイで測定された場合、1000nM未満のEC50を有する、前述の実施形態137~152のいずれかに記載の化合物。
159.前記化合物が、セクションC4に記載されるLDL取り込みアッセイで測定された場合、500nM未満のEC50を有する、前述の実施形態137~145のいずれかに記載の化合物。
160.前記化合物が、セクションC8に記載されるように評価された場合にDIOラットにおける血中コレステロールを減少させる、前述の実施形態のいずれかに記載の化合物。
161.前記化合物が、30nmol/kg/日で投与し21日後に測定した場合、血中コレステロールを少なくとも0.5mmol/L減少させる、実施形態160に記載の化合物。
162.前記化合物が、300nmol/kg/日で投与し21日後に測定した場合、血中コレステロールを少なくとも0.8mmol/L減少させる、実施形態160に記載の化合物。
163.前記化合物が、前述の実施形態139~144のいずれか1つで定義されるGLP-1受容体作動薬、および実施形態153~159のいずれか1つで定義されるPCSK9阻害剤である、実施形態のいずれかに記載の化合物。
164.前記化合物の見掛けのEGF(A)Ki(C3):GLP-1効力(C1、HSAなし)の比率が、最大で5000、例えば最大で4000、例えば最大で3000、例えば最大で2000、または例えば最大で1000である、実施形態160に記載の化合物。
165.前記化合物の見掛けのEGF(A)Ki(C3):GLP-1効力(C1、HSAなし)の比率が、最大で1000、例えば最大で800、例えば最大で600、例えば最大で400、または例えば最大で200である、実施形態160に記載の化合物。
166.前記化合物の見掛けのEGF(A)Ki(C3):GLP-1効力(C1、HSAなし)の比率が、最大で200、例えば最大で150、例えば最大で100、例えば最大で50、25、10である、実施形態160に記載の化合物。
167.前記化合物が、本明細書のセクションC8に記載されるin vivoラット試験において、GLP-1/EGF(A)化合物#41と少なくとも等しい、コレステロールおよび体重を減少させる能力を有する、前述の実施形態137~166のいずれかに記載の化合物。
168.前記化合物が、30nmol/kg/日で投与し21日後に測定した場合、少なくとも0.5mmol/Lのコレステロールを減少させる能力を有する、実施形態167に記載の化合物。
169.前記化合物が、30nmol/kg/日で投与し21日後に測定した場合、コレステロールを少なくとも0.6mmol/L、例えば0.7mmol/L、または例えば0.8mmol/L減少させる能力を有する、実施形態167に記載の化合物。
170.前記化合物が、300nmol/kg/日で投与し21日後に測定した場合、コレステロールを少なくとも0.8mmol/L減少させる能力を有する、実施形態167に記載の化合物。
171.前記化合物が、300nmol/kg/日で投与し21日後に測定した場合、コレステロールを少なくとも1.0mmol/L、例えば1.2mmol/L減少させる能力を有する、実施形態167に記載の化合物。
172.前記化合物が、300nmol/kg/日で投与し21日後に測定した場合、ベースラインBWの少なくとも95%に体重を減少させる能力を有する、実施形態167~171に記載の化合物。
173.前記化合物が、300nmol/kg/日で投与し、21日後に測定した場合、ベースラインBWの少なくとも90%に体重を減少させる能力を有する、実施形態167~171に記載の化合物。
174.前記化合物が、GLP-1/EGF(A)化合物#1~314として定義される化合物の群から選択される、前述の実施形態のいずれかに記載の化合物。
175.GLP-1受容体作動薬およびEGF(A)類似体を含み、前記EGF(A)類似体が、配列番号1によって特定されるLDL-R(293-332)のEGF(A)ドメインの類似体である、化合物。
176.前記EGF(A)類似体が、前述の実施形態64~89のいずれかで定義される、実施形態175に記載の化合物。
177.GLP-1/EGF(A)化合物#1~305として定義される化合物の群から選択される化合物。
178.GLP-1/EGF(A)化合物#1~314として定義される化合物の群から選択される化合物。
179.GLP-1/EGF(A)化合物#1、2、21、22、23、25、26、27、29、32、41、48、51、52、53、54、69、82、86、221、230、287、298および306として定義される化合物の群から選択される化合物。
180.GLP-1/EGF(A)化合物#1、2、21、22、23、25、26、27、29、32、248、52、53、54、69および306として定義される化合物の群から選択される化合物。
181.GLP-1/EGF(A)化合物#41、#48、#69および#306、例えば#306および#69、または例えば#306もしくは#69として定義される化合物の群から選択される化合物。
182.前述の実施形態のいずれかによる化合物の、薬剤の調製のための使用。
183.薬剤の調製に使用するための、前述の実施形態1~181のいずれかに記載の化合物。
184.治療方法で使用するための、前述の実施形態1~181のいずれかに記載の化合物。
185.糖尿病および/または過体重を治療する方法で使用するための、前述の実施形態1~181のいずれかに記載の化合物。
186.心血管疾患および/または心血管リスクを治療または予防する方法で使用するための、前述の実施形態1~181のいずれかに記載の化合物。
187.脂質パラメータを改善するための治療方法で使用するための、前述の実施形態1~181のいずれかに記載の化合物。
188.糖尿病および心血管疾患を治療する方法で使用するための、前述の実施形態1~181のいずれかに記載の化合物。
189.糖尿病および/または過体重を治療する方法であって、前記方法が、必要とする患者に対し、薬学的に活性な量の前述の実施形態1~181のいずれかによる化合物を投与する工程を含む、方法。
190.心血管疾患および/または心血管リスクを治療または予防する方法であって、前記方法が、必要とする患者に対し、薬学的に活性な量の前述の実施形態1~181のいずれかによる化合物を投与する工程を含む、方法。
191.脂質パラメータを改善するための治療方法であって、前記方法が、必要とする患者に対し、薬学的に活性な量の前述の実施形態1~181のいずれかによる化合物を投与することを含む、方法。
192.糖尿病および心血管疾患を治療する方法であって、前記方法が、必要とする患者に対し、薬学的に活性な量の前述の実施形態1~181のいずれかによる化合物を投与する工程を含む、方法。
〈さらなる実施形態〉
1.GLP-1類似体およびEGF(A)類似体を含む化合物であって、
i.前記GLP-1類似体が、配列番号137によって特定されるGLP-1(7-37)の類似体であり、
ii.前記EGF(A)類似体は、配列番号1によって特定されるLDL-R(293-332)のEGF(A)ドメインの類似体である、化合物。
2.前記化合物が二機能性である、実施形態1に記載の化合物。
3.前記化合物が、前記GLP-1類似体および前記EGF(A)類似体を含む融合ポリペプチドを含む、実施形態1に記載の化合物。
4.前記融合ポリペプチドが、N末端に前記GLP-1類似体を、C末端に前記EGF(A)類似体を含む、実施形態3に記載の化合物。
5.融合ポリペプチドが、ペプチドスペーサー、例えば配列番号115~136によって定義されるスペーサーの群から選択されるスペーサーを含む、実施形態3または実施形態4に記載の化合物。
6.前記化合物が1つまたは2つのLYS残基を含む、前述の実施形態のいずれかに記載の化合物。
7.前記GLP-1類似体が、配列番号138~187、例えば配列番号139~146、155~162、164~173、例えば配列番号139~142、155~162、164~173、例えば配列番号139、142、155~162、164~173、例えば配列番号155~162および164~173、例えば配列番号155~162および164~173、例えば配列番号139および164、または例えば配列番号139もしくは164により定義されるGLP-1類似体の群から選択される、前述の実施形態のいずれかに記載の化合物。
8.前記EGF(A)類似体が配列番号2~114、例えば配列番号2~4、6~19、21~44、46、47、49~53、55、58~114、例えば配列番号19、21、73、107、108、109、110、111、112、113および114、例えば配列番号107および108、または例えば配列番号108により定義されるEGF(A)類似体の群から選択される、前述の実施形態のいずれかに記載の化合物。
9.前記融合ポリペプチドが、配列番号188~384および387~388によって定義される配列の群から選択される、前述の実施形態のいずれかに記載の化合物。
10.前記化合物が少なくとも1つの半減期を延長させる置換基を含む、前述の実施形態のいずれかに記載の化合物。
11.前記化合物が、脂肪酸基およびリンカーを含む少なくとも1つの置換基を含む、前述の実施形態のいずれかに記載の化合物。
12.少なくとも1つの置換基がLYS残基を介して結合される、実施形態11または実施形態12に記載の化合物。
13.GLP-1/EGF(A)化合物#41、#48、#69および#306、例えば#306および#69、または例えば#306もしくは#69として定義される化合物の群から選択される化合物。
14.糖尿病、過体重および/または心血管疾患を治療する方法で使用するための、前述の実施形態のいずれかによる化合物。
15.実施形態1~14のいずれかに記載の化合物を必要とする患者に対し、前記化合物の薬学的に有効な投与量を投与することを含む、糖尿病、過体重および/または心血管疾患の治療方法。
《方法および例》
〈略語リスト〉
Aib:α-アミノイソ酪酸(2-アミノイソ酪酸)
AcOH:酢酸
Ado:8-アミノ-3,6-ジオキサオクタン酸
API:活性医薬品成分
AUC:曲線下面積
BG:血糖
BHK:ベビーハムスター腎臓細胞
BW:体重
Boc:t-ブチルオキシカルボニル
BSA:ウシ血清アルブミン
Bzl:ベンジル
CAS:化学情報検索サービス機関
Clt:2-クロロトリチル
コリジン:2,4,6-トリメチルピリジン
DCM:ジクロロメタン
Dde:1-(4,4-ジメチル-2,6-ジオキソシクロヘキシリデン)エチル
DesH:des-アミノヒスチジン(イミダゾプロピオン酸または3-(イミダゾール-5-yl)プロパン酸)、Imp)
DIC:ジイソプロピルカルボジイミド
DIPEA:ジイソプロピルエチルアミン
DMEM:ダルベッコ変法イーグル培地(DMEM)
DooAsuc:8-アミノ-3,6-ジオキサオクチルスクナミン酸
DTT:1,4-ジチオスレイトール
EDTA:エチレンジアミン四酢酸
EGF:上皮成長因子様
EGF(A):上皮成長因子様ドメインA
EGTA:エチレングリコールテトラ酢酸
FCS:ウシ胎児血清
Fmoc:9-フルオレニルメチルオキシカルボニル
HATU:(O-(7-アザベンゾトリアゾール-1-イル)-1,1,3,3-テトラメチルウロニウムヘキサフルオロリン酸塩)
HBTU:(2-(1H-ベンゾトリアゾール-1-イル)-1,1,3,3-テトラメチルウロニウムヘキサフルオロリン酸塩)
HEPES:4-(2-ヒドロキシエチル)-1-ピペラジンエタンスルホン酸
HFIP:1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロ-2-プロパノールまたはヘキサフルオロイソプロパノール
HOAT:1-ヒドロキシ-7-アザベンゾトリアゾール
HOBt:1-ヒドロキシベンゾトリアゾール
hPCSK9:ヒトPCSK9
HPLC:高速液体クロマトグラフィー
HSA:ヒト血清アルブミン
IBMX:3-イソブチル-1-メチルキサンチン
IC50:50%阻害濃度
Imp:イミダゾプロピオン酸または3-(イミダゾール-5-イル)プロパン酸)(des-アミノヒスチジン(DesH)とも呼ばれる)
Inp:イソニペコチン酸
i.v.:静脈内
ivDde:1-(4,4-ジメチル-2,6-ジオキソシクロヘキシリデン)-3-メチルブチル
IVGTT:静脈内ブドウ糖負荷試験
LCMS:液体クロマトグラフィー質量分析
LDL-RまたはLDLr:LDL受容体
LDL:低密度リポタンパク質
LDL-C:LDLコレステロール
LYD:ランドレース種/大ヨークシャー種/デュロック種豚
MALDI-MS:MALDI-TOF MSを参照
MALDI-TOF MS:マトリックス支援レーザー脱離イオン化法飛行時間質量分析計
MeOH:メタノール
Mmt:4-メトキシトリチル
MRT:平均滞留時間
Mtt:4-メチルトリチル
NMP:N-メチルピロリドン
ND:未決定
OBz:ベンゾイルエステル
OEG:8-アミノ-3,6-ジオキサオクタン酸(Adoとも呼ばれる)
OPfp:ペンタフルオロフェノキシ
OPnp:パラ-ニトロフェノキシ
OSu:O-スクシンイミジルエステル(ヒドロキシスクリンイミドエステル)
OtBu:tert-ブチルエステル
Oxyma Pure(登録商標):シアノ-ヒドロキシイミノ-酢酸エチルエステル
Pbf:2,2,4,6,7-ペンタメチルジヒドロベンゾフラン-5-スルホニル
PBS:リン酸緩衝生理食塩水
PD:薬力学
Pen/Strep:ペニシリン/ストレプトマイシン
PK:薬物動態
QC:品質管理
RP:逆位相
RP-HPLC:逆位相高性能液体クロマトグラフィー
RT:室温
Rt:保持時間
s.c.:皮下
SD:標準偏差
SEC-HPLC:サイズ排除高性能液体クロマトグラフィー
SEM:標準誤差
SPA:シンチレーション近接アッセイ
SPPS:固相ペプチド合成
tBu:tert.ブチル
TFA:トリフルオロ酢酸
TISまたはTIPS:トリイソプロピルシラン
Tos:トシラート(またはパラ-トルエンスルホニル)
TotaGlyc:13-アミノ-4,7,10-トリオキサトリデカルジグリコラミン酸
Tris:トリス(ヒドロキシメチル)アミノメタン、または2-アミノ-2-ヒドロキシメチル-プロパン-1,3-ジオール
Trt:トリフェニルメチル(トリチル)
Trx:トラネキサム酸
TtdSuc:13-アミノ-4,7,10-トリオキサトリデカルスクナミン酸
UPLC:超高速液体クロマトグラフィー
〈特殊材料〉
エイコサン二酸モノ-tert-ブチルエステル
ドコサン二酸モノ-tert-ブチルエステル
4-(10-カルボキシデシルオキシ)安息香酸tert-ブチルエステル
Fmoc-8-アミノ-3,6-ジオキサオクタン酸
Fmoc-トラネキサム酸
Fmoc-Lys(Mtt)-OH
Boc-His(Trt)-OH
Fmoc-Aib-OH
エイコサン二酸モノ-tert-ブチルエステル、ドコサン二酸モノ-tert-ブチルエステル、および4-(10-カルボキシデシルオキシ)安息香酸tert-ブチルエステルの調製は、下記のセクション2に記載され、最後に述べる5つの材料は市販されている。
《方法》
このセクションは3部構成であり、本発明の化合物の一般的な調製方法に関連するセクションAと、本発明の多数の特定の化合物調製に関連するセクションBと、多数の特定の化合物例の結果も含めた本発明の化合物の特性評価方法に関連するセクションCとを含む。
《A1.調製の一般的な方法》
このセクションは、固相ペプチド合成方法(アミノ酸の脱保護方法、樹脂からペプチドを切断する方法、およびその精製方法を含むSPPS法)、ならびに結果得られるペプチドを検出して特徴付ける方法(LCMS法およびUPLC法)に関する。
ペプチドの固相合成は、一部の場合において、2-Fmoc-オキシ-4-メトキシベンジル、または2,4,6-トリメトキシベンジルなど(これに限定されない)の酸性条件下で開裂されうる基とのジペプチドアミド結合上で保護されたジペプチドの使用によって改善されうる。セリンまたはスレオニンがペプチド中に存在する場合、疑似プロリンジペプチドを使用してもよい(例えば、Novabiochemから入手可能、W.R.Sampson(1999),J.Pep.Sci.5,403も参照のこと)。使用されるFmoc保護アミノ酸誘導体は、標準的に推奨される以下のものである:Fmoc-Ala-OH、Fmoc-Arg(Pbf)-OH、Fmoc-Asn(Trt)-OH、Fmoc-Asp(OtBu)-OH、Fmoc-Cys(Trt)-OH、Fmoc-Gln(Trt)-OH、Fmoc-Glu(OtBu)-OH、Fmoc-Gly-OH、Fmoc-His(Trt)-OH、Fmoc-Ile-OH、Fmoc-Leu-OH、Fmoc-Lys(Boc)-OH、Fmoc-Met-OH、Fmoc-Phe-OH、Fmoc-Pro-OH、Fmoc-Ser(tBu)-OH、Fmoc-Thr(tBu)-OH、Fmoc-Trp(Boc)-OH、Fmoc-Tyr(tBu)-OH、または、Fmoc-Val-OHなどで、例えば、Anaspec、Bachem、Iris Biotech、またはNovabiochemから供給される。他に何も指定されていない場合は、アミノ酸の天然L形態が使用される。N末端アミノ酸は、アルファアミノ基(例えば、Boc-His(Boc)-OH、またはN末端にHisのあるペプチドではBoc-His(Trt)-OH)でBoc保護されている。SPPSを使用したモジュール型のアルブミン結合部分付着の場合には、Fmoc-8-アミノ-3,6-ジオキサオクタン酸、Fmoc-トラネキサム酸酸、Fmoc-イソニペコチン酸、Fmoc-Glu-OtBuおよびヘキサデカン酸モノ-tert-ブチルエステルなどを含むがこれらに限定されない適切に保護された構成ブロックが、例えば、Anaspec、Bachem、Iris Biotech、またはNovabiochemから供給される。エイコサン二酸モノ-tert-ブチルエステル、ドコサン二酸モノ-tert-ブチルエステル、および4-(10-カルボキシデシルオキシ)安息香酸tert-ブチルエステルは、以下に記載するように調製することができる。以下に記載されるすべての作業は、400-μmolまたは450-μmolの合成スケールで行われる。
〈1.樹脂結合型保護ペプチドヒドラジドの合成〉
方法:SPPS_P
樹脂負荷に比べて5倍多い(例えば、0.49mmol/gのFmoc-ヒドラゾノ-ピルビル-アミノメチルポリスチレン樹脂(PYV1000、ドイツ・マルクトレドヴィッツ市、Iris Biotech95615))Fmocアミノ酸(300mM、Oxyma Pure(登録商標)を添加したDMF中300mM)を用いて、400μmolまたは450μmolスケールで、Protein Technologies(米国アリゾナ州ツーソン市85714)のPreludeまたはSymphonyX Solid Phase Peptide Synthesizerで、SPPS_Pを実施する。Fmoc脱保護は、DMF中20%ピペリジン、または0.1M Oxyma Pure(登録商標)を添加したDMF中20%ピペリジンを使用して行う。結合は、DMF中のアミノ酸/OXYMA Pure(登録商標)/DIC/コリジンの割合を5:5:5:5として実施する。DMF上部洗浄(9mLの6サイクル)を、脱保護工程と結合工程の間で実施する。結合時間は概して120分である。Fmoc-Arg(Pbf)-OH、Fmoc-Aib-OH、またはBoc-His(Trt)-OHを含むがこれに限定されない一部のアミノ酸は「二重結合」されるが、これは、第一の結合(例えば、60分)の後、樹脂が排出され、試薬がさらに加えられ(アミノ酸、Oxyma Pure(登録商標)、DIC、およびコリジン)、混合物の反応を再び許容する(例えば、60分)ことを意味する。
〈2.樹脂結合型保護ペプチドヒドラジドの合成〉
SPPS_Pを、同じ結合手順を使用し、低負荷Fmoc-Glu(OtBu)-Wang(0.32mmol/g)樹脂を使用して上述のように実施する。
〈3.アルブミン結合剤の合成〉
エイコサン二酸モノ-tert-ブチルエステルは、例えば、国際公開第2010/102886号に記載されるように当該技術分野で周知のとおりに調製できる。
ドコサン二酸モノtert-ブチルエステルは、例えば、国際公開第2015/000942号に記載されるように当該技術分野で周知のとおりに調製できる。
4-(10-カルボキシデシルオキシ)安息香酸tert-ブチルエステルは、例えば、国際公開第2006/082204号に記載されるように当該技術分野で周知のとおりに調製できる。
〈4.樹脂結合型保護ペプチドバックボーンへの側鎖の付着〉
リジンの側鎖にアシル化が存在する場合、アシル化されるリジンのεアミノ基はMttで保護される。Mttの除去は、ヘキサフルオロイソプロパノール/DCM(75:25、3×10mL、それぞれ5分、25分、および25分)を用いて行い、その後、DCM(4×10mL)、DMF(2x9mL)、Oxyma Pure(登録商標)0.1Mを添加したDMF中20%ピペリジン(1×9mL)、DMF(4×9mL)を用いて樹脂を洗浄する。延長部分および/またはリンカーは、樹脂結合ペプチドのアシル化によって、または保護されていないペプチドの溶液中でのアシル化によって、ペプチドに付着されうる(国際公開第2010/029159号に記載)。延長部分および/またはリンカーを保護されたペプチジル樹脂に付着する場合、付着はSPPSおよび適切に保護された構成ブロックを使用したモジュールでもよい。
方法:SC_P
N-ε-リジン保護基は上述のように除去され、リジンの化学修飾は、適切に保護された構成ブロックを使用して、PreludeまたはSymphonyXペプチド合成装置上で1つ以上の自動化工程によって上述のように実施される。SPPS_Pに記載するように、二重結合は結合あたり1時間、または一重結合は結合あたり2時間で実施される。
〈5.付着された側鎖がある場合/ない場合の樹脂結合ペプチドの切断および精製〉
方法:CP_M1
合成後、樹脂をDCMで洗浄し、TFA/TIS/水/DTT(92.5/2.5/2.5/2.5または90/5/2.5/2.5)を用いて2~3時間処理してペプチドを樹脂から切断し、その後ジエチルエーテルで析出する。ペプチドを適切な溶媒(例えば、水/アセトニトリル)に溶解し、C18、5μmカラム上で、標準RP-HPLCによってアセトニトリル/水/TFAを用いて精製する。UPLCおよびLCMSを組み合わせた方法で画分を分析し、適切な画分をプールし冷凍乾燥する。
望ましい場合は、当該技術分野で周知の方法を使用して、ペプチドの対イオンをナトリウムと交換することができる。一例として、5グラムのSep-pak C18カラムを50mLの2-プロパノール、50mLのアセトニトリル、50mLの水で洗浄する。21mL、50mM、HEPES緩衝液(pH7.2)中のおよそ70mgタンパク質溶液をSep-pakカラムにロードし、これを50mLの水、50mL、0.1M塩化ナトリウム(水溶液)および50mL水で洗浄する。タンパク質のナトリウム塩を、100mLの水/アセトニトリル(30:70)で溶離させ、凍結乾燥させる。
〈6.Cys-ペプチドによるペプチドヒドラジドの天然化学ライゲーションおよび精製〉
方法:NCL_M1
ペプチドヒドラジド(1.0当量)を0.2Mリン酸二ナトリウム/6.0Mグアニジン塩酸塩(水溶液、pH3.0)に溶解して最終濃度4.0mMを得て、-10℃に冷却する。亜硝酸ナトリウム(0.2M水中、5当量)を加え、-10℃で20分間攪拌する。0.2Mリン酸二ナトリウム/6.0Mグアニジン塩酸塩(pHは7.0に調整)中0.2Mの4-メルカプトフェニル酢酸(50当量)溶液をこの溶液に加え、その後、Cys-ペプチド(1.1当量)を加える。水酸化ナトリウム(1.0M、水溶液)で溶液のpHを6.7に調整し、混合物を25℃で16時間攪拌する。反応混合物に1,4-ジチオスレイトール(100当量)を加え、濃塩酸(水溶液)でpHを3.0に調整する前に30分間攪拌する。反応混合物は、EMD Millipore(米国マサチューセッツ州ビレリカ市)のUltracel-3膜を用い、Amicon Ultra-15遠心フィルターユニットを使用して、限外ろ過によって濃縮する。濃縮液を0.05Mリン酸二ナトリウム/6.0Mグアニジン塩酸塩(水溶液、pH3.0)で希釈し、再び限外ろ過により濃縮する。4-メルカプトフェニル酢酸の濃度が0.1mM未満(>1000倍の希釈に相当)となるまでこれを繰り返す。濃縮液を50mMトリス(ヒドロキシメチル)アミノメタン、5mM塩化カルシウム、3mMシステイン、0.3mMシスチン、(水溶液、pH8.2)の攪拌液に滴下して加え、結果としておよそ0.1mg/mLのタンパク質濃度を得る。溶液を25℃で16時間攪拌する。折り畳み混合物のpHは、アセトニトリル/水/TFAを使用してC18、5μmカラム上で標準RP-HPLCで精製される前に、濃塩酸(水溶液)でおよそ3に調整する。UPLCおよびLCMSを組み合わせた方法で画分を分析し、適切な画分をプールし冷凍乾燥する。
〈7.融合タンパク質の組換発現〉
対象の融合タンパク質を、適切な宿主を使用して異種発現によって提供する。発現プラスミドは周知の技術を使用して構築され、当業者に周知の方法によって融合タンパク質を発現・精製する。短細胞を採取し、細胞粉砕器によって、pH7で1X PBS緩衝液中で溶解する。融合タンパク質を含む不溶性画分を収集し、同じ緩衝液(6,000g/20分)で2回洗浄する。次いで20mMエタノールアミン、2M尿素、pH10.5を使用して、室温(22~26℃)で封入体を10mg/mLの濃度に可溶化する。1時間後、溶液を脱塩水により3回希釈し、pHを8.5に調整する。エンテロキナーゼ切断を、1:1,000の比で、同じ温度で20時間実施する。その後、リフォールディングのために最終濃度10mMのCaclおよび5mMシステインを加える。pHを3.0に調整した後、タンパク質をSP fast flowセファロースから捕捉する。捕捉された試料を、pH7.5で逆相FeFカラムに供する。最終研磨工程として、Source 30Qカラム(20mMのTris、5mMのCacl、pH9.0)を選択した。
〈8.組み換え型タンパク質におけるタンパク質を構成しないアミノ酸の組み込み〉
N末端His-Aibジペプチドを、Fmoc-His-Aib-OH溶液中でアシル化により導入し、次いでFmoc保護基によって除去することができる(国際公開第2013/098191号に記載)。
《A2.検出および特性評価のための一般的方法》
〈1.LC-MS法〉
方法:LCMS01
Waters Acquity UPLCシステムおよびLCT Premier XE質量分析計(Micromass社)から構成される装置において、LCMS01を実施する。溶離液:A:水中0.1%ギ酸、B:アセトニトリル中0.1%ギ酸。分析は、AおよびBのグラジエントで溶出されたカラムに適切な量(2~10μLが好ましい)の試料を注入することによって室温にて実施する。UPLCの条件、検出器の設定、質量分析計の設定は以下のとおりである。カラム:Waters Acquity UPLC BEH、C-18、1.7μm、2.1mm×50mm。グラジエント:0.4mL/分での4.0分(あるいは8.0分)間での直線的な5%~95%アセトニトリル。検出:214nm(TUV(チューナブルUV検出器)からのアナログ出力)、MSイオン化モード:API-ES。スキャン:100~2000amu(代替的に500~2000amu)、ステップ0.1amu。
方法:LCMS34
Waters Acquity UPLCシステムおよびXevo G2-XS質量分析計からなる装置において、LCMS34を実施する。溶離液:A:水中0.1%ギ酸、B:アセトニトリル中0.1%ギ酸。分析は、AおよびBのグラジエントで溶出されたカラムに適切な量(2~10μLが好ましい)の試料を注入することによって、室温で実施する。UPLCの条件、検出器の設定、質量分析計の設定は以下のとおりである。カラム:Waters Acquity UPLC BEH、C-18、1.7μm、2.1mm×50mm。グラジエント:0.4mL/分での4.0分(あるいは8.0分)間での直線的な5%~95%アセトニトリル。検出:214nm(TUV(チューナブルUV検出器)からのアナログ出力)、MSイオン化モード:API-ES。スキャン:100~2000amu(代替的に500~2000amu)、ステップ0.1amu。
方法:LCMS27
Agilent 1290 InfinityシリーズおよびAgilent Technologies LC/MSD TOF 6230(G6230A)検出器(Agilent Jet Streamソースイオン化を併用)からなる装置において、LCMS27を実施する。溶離液:A:水中0.02%TFA、B:アセトニトリル中0.02%TFA。分析は、AおよびBのグラジエントで溶出されたカラムに適切な量(2~10μLが好ましい)の試料を注入することによって、室温で実施する。UPLCの条件、検出器の設定、質量分析計の設定は以下のとおりである。カラム:Aeris Widepore、C-18、3.6μm、2.1mm×50mm。グラジエント:0.4mL/分での4.0分間での直線的な5%~95%アセトニトリル。検出:214nm(TUV(チューナブルUV検出器)からのアナログ出力)。スキャン:100~3200amu。
〈2.UPLC法〉
方法:UPLC01
デュアルバンド検出器を取り付けたWaters UPLCシステムを使用してRP分析を実施する。ACQUITY UPLC BEH130、C18、130オングストローム、1.7um、2.1mm×150mmカラムを用いて、40℃で、214nmおよび254nmでのUV検出値を収集する。UPLCシステムを、A:99.95%HO、0.05%TFAおよびB:99.95%CHCN、0.05%TFAを含む2つの溶離液貯蔵部A、Bに接続する。以下の線形グラジエントを使用する:流量0.40mL/分で、16分にわたり、A95%、B5%からA40%、B60%。
方法:UPLC02
デュアルバンド検出器を取り付けたWaters UPLCシステムを使用してRP分析を実施する。ACQUITY UPLC BEH130、C18、130オングストローム、1.7um、2.1mm×150mmカラムを用いて、40℃で、214nmおよび254nmでのUV検出値を収集する。UPLCシステムを、A:99.95%HO、0.05%TFAおよびB:99.95%CHCN、0.05%TFAを含む2つの溶離液貯蔵部A、Bに接続する。以下の線形グラジエントを使用する:流量0.40mL/分で、16分にわたり、A95%、B5%からA5%、B95%。
《A3.選択された中間体の特性評価》
ペプチドヒドラジド:
[8Aib、34R]GLP-1(7-37)の26K(のイプシロン窒素)を介して付着された置換基#1(HOOC-(CH16-CO-γGlu-Ado-Ado)を有する[8Aib、34R]GLP-1(7-37)-GQAPGQAP-[301L]EGF(A)(293-303)ヒドラジド。
調製方法:SPPS_P、CP_M1
LCMS34:m/3=1970.3、m/4=1478.0、m/5=1182.6
UPLC02:Rt=9.3分
Cys-ペプチド:
[309R、312E、321E]EGF(A)(304-332)
調製方法:SPPS_P、CP_M1
LCMS01:m/3=1119.8、m/4=840.1、m/5=672.3
UPLC02:Rt=8.4分
《B1.特定の化合物-EGF(A)類似体および誘導体》
〈EGF(A)類似体および誘導体の概要表(EGF(A)化合物1~159)〉
《B2.特定の化合物-GLP-1/EGF(A)化合物》
上述のように、化合物の調製を実施した。化合物の同一性は、本明細書の他の箇所に記載する各要素のアミノ酸の配列、置換基、および1つまたは2つの置換基の特定の付着点を参照することにより提供される。以下に一例を示し、概要表を以下に提供する。
〈GLP-1/EGF(A)化合物#1〉
次のように記載することもできる:
[8Aib、34R]GLP-1(7-37)-GQAPGQAP-[301L、309R、312E、321E]EGF(A)であって、[8Aib、34R]GLP-1(7-37)の26K(のイプシロン窒素)を介して付着された置換基#1
を有するもの、
または
[8Aib、34R]GLP-1(7-37)-GQAPGQAP-[301L、309R、312E、321E]EGF(A)であって、([8Aib、34R]GLP-1(7-37)の26K(のイプシロン窒素)を介して付着された置換基#1(HOOC-(CH16-CO-γGlu-Ado-Ado)を有するもの、
または
配列番号193であって、配列番号193の位置20のリジン(K)(のイプシロン窒素)を介して付着された置換基#1を有するもの([8Aib、34R]GLP-1(7-37)の26Kに等しい)。
〈GLP-1/EGF(A)化合物#23〉
次のように記載することもできる:
[8Aib、34R]GLP-1(7-37)-GQAPGQAP-[301L、309R、312E、321E]EGF(A)であって、[8Aib、34R]GLP-1(7-37)の26K(のイプシロン窒素)を介して付着された置換基#6
を有するもの、
または
[8Aib、34R]GLP-1(7-37)-GQAPGQAP-[301L、309R、312E、321E]EGF(A)であって、[8Aib、34R]GLP-1(7-37)の26K(のイプシロン窒素)を介して付着された置換基#6(HOOC-(CH18-CO-Trx-γGlu-Ado-Ado)を有するもの、
または
配列番号193であって、配列番号193の位置20のリジン(K)を介して付着された置換基#6を有するもの。
〈GLP-1/EGF(A)化合物#41〉
次のように記載することもできる:
[8Aib、34R]GLP-1(7-37)-GQAPGQAP-[301L、309R、312E、321E]EGF(A)であって、[8Aib、34R]GLP-1の26K(のイプシロン窒素)および[301L、309R、312E、321E、333K]EGF(A)の333K(のイプシロン窒素)を介して付着された置換基#1
を有するもの、
または
[8Aib、34R]GLP-1(7-37)-GQAPGQAP-[301L、309R、312E、321E、333K]EGF(A)であって、[8Aib、34R]GLP-1の26K(のイプシロン窒素)および[301L、309R、312E、321E、333K]EGF(A)の333K(のイプシロン窒素)を介して付着された置換基#1(HOOC-(CH16-CO-γGlu-Ado-Ado)を有するもの、
または
配列番号190であって、[8Aib、34R]GLP-1の26K(のイプシロン窒素)および[301L、309R、312E、321E、333KEGF(A)]の333K(のイプシロン窒素)を介して付着された置換基#1(HOOC-(CH16-CO-γGlu-Ado-Ado)を有するもの、
または
配列番号190であって、位置20および80のLysを介して付着された置換基#1(HOOC-(CH16-CO-γGlu-Ado-Ado)を有するもの。
〈GLP-1/EGF(A)化合物#42〉
次のように記載することができる:
[8Ab、26R、34R]GLP-1(7-37)-GQAPGQAP-[301L、309R、312E、313K、321K置換基#13のあるEGF(A)[301L、309R、312E、313K、321K]EGF(A)の313Kおよび321K(のイプシロン窒素)を介して付着された置換基#13
を有するもの、
または
[8Aib、26R、34R]GLP-1(7-37)-GQAPGQAP-[301L、309R、312E、313K、321K]EGF(A)であって、[301L、309R、312E、313K、321K]EGF(A)の313Kおよび321K(の(イプシロン窒素)を介して付着された置換基#13(4-COOH-PhO-C11-γGlu-Ado-Ado)を有するもの、
または
配列番号380であって、[301L、309R、312E、313K、321K]EGF(A)の313Kおよび321K(のイプシロン窒素)を介して付着された置換基#13(4-COOH-PhO-C11-γGlu-Ado-Ado)を有するもの、
または
配列番号380であって、配列番号380の位置60および68のLysを介して付着された置換基#13を有するもの。
〈GLP-1/EGF(A)化合物#75〉
次のように記載することもできる:
[301L、309R、312E、321E]EGF(A)-GQAPGQAP-[8Aib、34R]GLP-1(7-37)であって、[8Aib、34R]GLP-1(7-37)の26K(のイプシロン窒素)を介して付着された置換基#1
を有するもの、
または
[301L、309R、312E、321E]EGF(A)-GQAPGQAP-[8Aib、34R]GLP-1(7-37)であって、([8Aib、34R]GLP-1(7-37)の26K(のイプシロン窒素)を介して付着された置換基#1(HOOC-(CH16-CO-γGlu-Ado-Ado)を有するもの、
または
配列番号386であって、[8Aib、34R]GLP-1(7-37)の26K(のイプシロン窒素)を介して付着された置換基#1(HOOC-(CH16-CO-γGlu-Ado-Ado)を有するもの、
または
配列番号386であって、配列番号386(7-37)の位置68のLysを介して付着された置換基#1を有するもの。
さらなる化合物の同一性は、本明細書の他の箇所に記載する各要素のアミノ酸の配列、置換基、および1つまたは2つの置換基の特定の付着点を参照することにより提供される。
〈GLP-1類似体およびEGF(A)類似体を含む誘導体(GLP-1/EGF(A)化合物)の概要表〉
置換基の付着は、それぞれGLP-1類似体およびEGF(A)類似体を参照することにより示される。上述のように、26KはGLP-1(7-37)配列における位置20に等しく、EGF(A)類似体の324Kは、LDL-R(293-332)類似体のEGF(A)ドメインにおける位置32のアミノ置換である。その他の付着点の特定の位置を、類似の方法で推定することができる。ペプチドバックボーンに関連した置換基の特定の位置は、GLP-1類似体およびEGF(A)類似体のスペーサーの長さおよび可能な切断に左右される。
〈C末端にEGF(A)類似体を有する化合物〉
〈N末端にEGF(A)類似体を有する化合物〉
化合物の選択のための分析データを以下の表に提供する。
〈GLP-1/EGF(A)化合物に関する分析データを含む表〉
《C.特性評価の一般的な方法》
化合物の特性評価を行うため、様々なアッセイで機能性を試験することができる。
〈C1-GLP-1 in-vitro効力〉
このアッセイの目的は、in vitroにおいてGLP-1類似体を含む誘導体などの化合物のGLP-1活性(または効力)を試験することである。in vitro効力は、全細胞アッセイにおけるヒトGLP-1受容体活性化の尺度である。
GLP-1/EGF(A)化合物の誘導体の効力は、以下に記載するように決定し、GLP-1(7-37)およびセマグルチドのデータを比較のために含めた。
〈原則〉
in vitro効力は、レポーター遺伝子アッセイにおけるヒトGLP-1受容体の応答を測定することによって決定される。アッセイは、ヒトGLP-1受容体を発現し、ホタルルシフェラーゼ(CREルシフェラーゼ)のためのプロモーターと遺伝子に結合されたcAMP応答配列(CRE)のDNAを含む、BHK安定発現細胞株で実施する。ヒトGLP-1受容体が活性化されるとcAMPの産生が生じ、これによりルシフェラーゼタンパク質が発現される。アッセイの培養が完了したらルシフェラーゼ基質(ルシフェリン)を加え、酵素がルシフェリンをオキシルアルシフェリンに変換して生物発光を生成する。発光をアッセイの読取値として測定する。
〈細胞培養および調製〉
このアッセイで使用される細胞(クローンFCW467-12A/KZ10-1)は、BHKTS13を親細胞株とするBHK細胞である。細胞は、ヒトGLP-1受容体を発現するクローン(FCW467-12A)から由来し、現在のクローンを得るためのCREルシフェラーゼによるさらなる発現によって確立される。
細胞は細胞培養培地中の5%COで培養される。これらは分離され、液体窒素に保存される。各アッセイ前に、アリコートを取り出しPBS中で2回洗浄してから、アッセイ固有の緩衝液中で所望の濃度で懸濁する。96ウェルプレートについて、最終濃度が5×10細胞/ウェルとなるように懸濁液を作成する。
〈材料〉
以下の化学物質をアッセイで使用する:プルロニックF-68(10%)(Gibco2404)、ヒト血清アルブミン(HSA)(Sigma A9511)、オボアルブミン(Sigma A5503)、フェノールレッドなしのDMEM(Gibco11880-028)、1M Hepes(Gibco15630)、Glutamax100x(Gibco35050)およびsteadylite plus(PerkinElmer6016757)。
〈緩衝液〉
細胞培養培地は、10%FBS(ウシ胎児血清、Invitrogen16140-071)、1mg/mL G418(Invitrogen15140-122)、240nM MTX(メトトレキサート、Sigma M9929)および1%pen/strep(ペニシリン/ストレプトマイシン、Invitrogen15140-122)を有するDMEM培地である。
アッセイ培地は、フェノールレッドなし、10mMのHepesおよび1×GlutamaxのDMEMである。アッセイ緩衝液は、アッセイ培地中の2%オボアルブミンおよび0.2%プルロニックF-68から構成された。
〈手順〉
1)細胞ストックを37℃の水槽で解凍する。
2)細胞をPBSで3回洗浄する。
3)細胞を計数し、アッセイ培地で5×10細胞/50μL(1×10細胞/mL)に調整する。細胞の50μLアリコートを、アッセイプレート内の各ウェルに移す。
4)試験化合物および基準化合物のストックを、アッセイ緩衝液中で0.2μMの濃度に希釈する。化合物を10倍希釈して以下の濃度を得る:2×10-7M、2×10-8M、2×10-9M、2×10-10M、2×10-11M、2×10-12M、2×10-13M、および2×10-14M。
5)化合物またはブランクの50μLアリコートを、希釈プレートからアッセイプレートに移す。化合物を以下の最終濃度で試験する:1×10-7M、1×10-8M、1×10-9M、1×10-10M、1×10-11M、1×10-12M、1×10-13M、1×10-14M。
6)アッセイプレートを、5%COインキュベーターで3時間、37℃で培養する。
7)アッセイプレートをインキュベーターから取り外し、室温で15分間留置する。
8)steadylite plus試薬の100μLアリコートをアッセイプレートの各ウェルに加える(試薬は光感応性である)。
9)各アッセイプレートをアルミ箔で覆って光から保護し、室温で30分間振動する。
10)各アッセイプレートを、Packard TopCount NXT計器で読み取る。
〈計算と結果〉
上述のin vitro効力アッセイを、HSAを含む/含まない一連の化合物で実施した。TopCount計器からのデータは、GraphPad Prismソフトウェアに転送される。ソフトウェアは、非線形回帰(log(agonist)vs反応)分析を実施する。ソフトウェアによって計算しpM単位で報告したEC50値を以下の表1に示す。
各試料について、最低限でも2つの複製を測定した。報告された値は複製の平均である。
表1:GLP-I/EGF(A)化合物(すなわち、GLP-1類似体およびEGF(A)類似体を含む誘導体)のin vitro効力
GLP-1/EGF(A)化合物の大部分はGLP-1活性を示す。特定の効力(HSAがある/ない場合の両方)は、類似体におけるアミノ酸の変動およびスペーサーの同一性、ならびに置換基に影響を受ける。上記のデータは、GLP-1(7-37)およびセマグルチドと比較して同等または低減された効力を有する化合物を得られることを示す。
さらに、EGF(A)類似体が、GLP-1類似体のC末端(化合物1、配列番号193)の代わりにGLP-1類似体のN末端(化合物75、配列番号386)に付着される場合は、GLP-1効力の著しい損失が観察される。
〈C2-GLP-1-in vitro受容体結合〉
この例の目的は、in vitroでのGLP-1誘導体の受容体結合を試験することである。受容体結合は、誘導体のヒトGLP-1受容体に対する親和性の尺度である。
〈原則〉
ヒトGLP-1受容体に対する受容体結合は、競合結合アッセイで測定される。このタイプのアッセイでは、標識リガンド(この場合は125I-GLP-1)が受容体に結合される。ヒトGLP-1受容体を含む単離膜に対して一連の濃度での各誘導体/化合物を加え、標識リガンドの変位をモニターする。受容体結合は、標識リガンドの50%が受容体から変位する濃度として報告される(IC50値)。GLP-1(7-37)およびセマグルチドを、比較化合物として含む。
〈材料〉
以下の化学物質をアッセイで使用する:ヒト血清アルブミン(HSA)(Sigma A1653)、DMEMフェノールレッドなし(Gibco11880-028)、Pen/strep(Invitrogen15140-122)、G418(Invitrogen10131-027)、1M Hepes(Gibco15630)、EDTA(Invitrogen 15575-038)、PBS(Invitrogen14190-094)、ウシ胎児血清(Invitrogen16140-071)、EGTA、MgCl(Merck 1.05832.1000)、Tween20(Amresco0850C335)、SPA粒子(小麦胚細胞凝集素(WGA)SPAビーズ、Perkin Elmer RPNQ0001)、[125I]-GLP-1]-(7-36)NH(社内生産)、OptiPlateTM-96(Packard6005290)。
緩衝液1は、20mMのNa-HEPES+10mMのEDTAからなり、pHは7.4に調整される。緩衝液2は、20mMのNa-HEPES+0.1mMのEDTAからなり、pHは7.4に調整される。アッセイ緩衝液は、5mMのEGTA、5mMのMgCl、0.005%のTween20で補充された50mMのHEPESからなり、pHは7.4に調整される。8%アルブミン株は、アッセイ緩衝液中に8%(w/v)で溶解したHSAからなる。0.02%アルブミン株は、アッセイ緩衝液中で0.02%(w/v)で溶解されたHSAからなる。
〈細胞培養および膜の調製〉
このアッセイで使用される細胞(クローンFCW467-12A)は、BHKTS13を親細胞株とするBHK細胞である。細胞はヒトGLP-1受容体を発現する。
細胞をDMEM中5%CO、10%ウシ胎児血清、1%Pen/Strep(ペニシリン/ストレプトマイシン)および1.0mg/mLの選択マーカーG418で培養する。膜を調製するために、細胞を約80%コンフルエントまで増殖させる。細胞をリン酸緩衝生理食塩水で2回洗浄し、採取する。短時間の遠心分離を使用して細胞をペレット化し、細胞ペレットを氷上で保存する。適切な量の緩衝液1(例えば、10mL)中で20~30秒間、ULTRA-THURRAX(商標)分散機で細胞ペレットを均質化する。ホモジネートを15分間遠心分離する。ペレットを10mL緩衝液2中で再懸濁し(均質化)、遠心分離する。この工程をもう一度繰り返す。結果得られたペレットを緩衝液2中で再懸濁し、タンパク質濃度を決定する。膜をアリコート化し、-80℃で保存する。
〈手順〉
1)低HSA(0.005%)の存在下での受容体結合アッセイについては、アッセイプレートの各ウェルにアッセイ緩衝液50μLを加える。
2)試験化合物は連続希釈して以下の濃度を得る:8×10-7M、8×10-8M、8×10-9M、8×10-10M、8×10-11M、8×10-12M、8×10-13M。アッセイプレートの適切なウェルに25μLを加える。
3)細胞膜アリコートを解凍し、作業濃度に希釈する。アッセイプレートの各ウェルに50μLを加える。
4)WGA SPAビーズを、20mg/mLでアッセイ緩衝液中に懸濁させる。懸濁液を、アッセイプレートに加える直前にアッセイ緩衝液中で10mg/mLに希釈する。アッセイプレートの各ウェルに50μLを加える。
5)[125I]-GLP-1]-(7-36)NHの480pM溶液25μLをアッセイプレートのそれぞれのウェルに加えることで、培養を開始する。25μLアリコートを、総計数/ウェルの測定用に保存する。
6)アッセイプレートを30℃で2時間培養する。
7)アッセイプレートを10分間遠心分離する。
8)アッセイプレートを、Packard TopCount NXT計器で読み取る。
〈計算〉
TopCount計器からのデータは、GraphPad Prismソフトウェアに転送される。ソフトウェアは非線形回帰分析を実施した。ソフトウェアはIC50値を計算し、nM単位で報告する。
〈結果〉
以下の結果が得られた:
表2:GLP-1/EGF(A)化合物のGLP-1受容体結合
上記のデータは、GLP-1結合が特定の配列および置換基に依存し、GLP-1(7-37)またはセマグルチドに対して同等または低減された受容体結合を有する化合物を調製するために様々なレベルのGLP-1結合活性を得ることができることを示す。再び、EGF(A)類似体が、GLP-1類似体のC末端(化合物1、配列番号193)の代わりに、GLP-1類似体のN末端(化合物75、配列番号386)に付着された場合は、GLP-1結合の著しい損失が観察された。
〈C3-PCSK9-LDL-R結合-競合(ELISA)〉
このアッセイは、LDL-Rと競合するPCSK9への見掛けの結合親和性を測定する。特に、アッセイは、EGF(A)類似体、およびEGF(A)類似体を含む化合物、例えばGLP-1/EGF(A)化合物のPCSK9への見掛けの結合親和性を評価するために使用される。
アッセイを以下のように実施する。実験前日、組換えヒト低密度リポタンパク質受容体(rhLDL-R;NSO由来、R&Dシステム#2148-LD)をpH9.6の50mM炭酸ナトリウム中に1μg/mLで溶解し、その後、100μLの溶液をアッセイプレート(Maxisorp96、NUNC#439454)の各ウェルに添加し、4℃で一晩被覆する。実験当日に、ビオチン化PCSK9(0.5ug/mL、BioSite/BPSBioscience cat#71304)を含むEGF(A)化合物の8点濃度曲線を複製で作成する。試験化合物およびビオチン化PCSK9混合物を、25mMのHepes、pH7.2(15630-056、100mL、1M)、150mMのNaCl(Emsure1.06404.1000)、1%HSA(Sigma A1887-25G)、0.05%Tween20(Calbiochem655205)、2mMのCaCl(Sigma223506-500G)を含むアッセイ緩衝液中で調製し、室温で1時間培養する。次いで、被覆されたアッセイプレートを200μLアッセイ緩衝液中で4回洗浄し、次いで試験化合物とビオチン化PCSK9の混合物100μLをプレートに加え、室温で2時間培養する。プレートを200μLアッセイ緩衝液中で4回洗浄し、次いでストレプトアビジン-HRP(25ng/mL、VWR#14-30-00)により室温で1時間培養する。50μLのTMB-on(KEM-EN-TEC)を加え、暗所で10分間培養することにより反応を検出する。その後、50μL、4MのHPOを混合物に添加して反応を停止させ、添加は電子マルチピペットを用いて行う。次いで、Spectramaxにおいて450nmおよび620nmで1時間以内にプレートを読み取る。620nmの読取値をバックグラウンド除去に使用する。非線形回帰ログ(阻害剤)vs.反応可変勾配(4つのパラメータ)によりGraphpad Prismを用いてIC50値を算定し、以下の式を用いてKi値に変換する:Ki=IC50/(1+(ビオチン-PCSK9)/(kd(ビオチン-PCSK9)))。式中、ビオチン-PCSK9のKdは1.096727714μg/mL、および[Biotin-PCSK9]=0.5(μg/mL)である。
結果を以下の表3.1~表3.6に示す。Ki値が高いことはPCSK9に対する見掛けの結合親和性が低いことを示し、その逆もしかりである。EGF66の測定値よりも大幅に高いKi、例えば500nMを越える値を示す化合物は数少ないことが分かるが、これは観察された結合が特異的ではないことを示す。ペプチドのアミノ酸置換および/または1つ以上の側鎖誘導化はどちらも、LDL-Rへの結合の損失に寄与する場合がある。一般的に、試験されたEGF(A)化合物の多くが、hLDL-Rへの結合においてPCSK9を阻害する能力を示した。
〈PCSK9阻害剤〉
最初に、様々なアミノ酸置換を含むEGF(A)類似体の群を上述のとおり試験した。結果を表3.1に示す。
表3.1-選択されたEGF(A)類似体の見掛けの結合親和性(Ki)
国際公開第2012/177741号で最も効力の高いペプチド変異体として特定されたEGF66(EGF(A)化合物#48)は、5つの突然変異を有する。これらの突然変異のいくつかは、C3に記載したアッセイで決定されたKi値にとって大きな重要性を持たないことが見出された。特に、位置310に野生型残基Asp(D)を含む化合物は、310Kを有する化合物よりも高い効力を有することが見出された。また、重要なアミノ置換は301Lであり、好ましくは309Rと組み合わせた301Lであることが示された。最後に、307Iおよび299Aは、EGF(A)類似体の親和性への寄与がわずかであった。
〈置換基のN末端付着〉
その後の実験で、半減期延長部の付着、例えばペプチドへの置換基の付着が、C3で記載するアッセイにより決定されるKiに影響を与えるかどうかを試験した。本明細書に記載するように、異なる技術によって置換基を付着させることができ、最初はアシル化またはアルキル化によってペプチドのN末端アミノ酸の窒素原子に置換基を付着した。
表3.2に示すように、試験された化合物すべてのKi値は3.0nM未満であり、様々な延長部およびリンカー要素が良好な忍容性を有することが示唆される。GLP-1などのペプチドで過去に観察されたように、効力は通常、側鎖の付着によってマイナスの影響を受けるため、この点は珍しい。
表3.2-N末端置換EGF(A)類似体の見掛けのKi
〈置換基のLys付着〉
置換基のPCSK9阻害剤ペプチドへの結合について別の位置を評価するために、一連の化合物を調製した。EGF(A)化合物#58、29および4を除き、様々な位置でのLys置換との組み合わせで、3つのアミノ酸置換(N301L、N309RおよびK312E)を含むバックボーンペプチドを使用した。試験した化合物すべてが、通常はシステインジスルフィド架橋に関与する位置297、304、308、317、319、331に6つのシステインアミノ酸を含んでいた。野生型312Kへの付着が得られるEGF(A)化合物#4を除き、部位特異的な置換を確実にするために312Eを含めた。1つのLysによるペプチドの延長についても試験した(EGF(A)化合物#75および#3)。C18二酸延長部およびγGlu-2xAdoリンカーを含め、上述に記載したのと同じ置換基をすべての化合物で使用し、アシル化を介して付着させた。結果を表3.3に記載する。
表3.3-Lys残基を介して付着された置換基を有するEGF(A)類似体の見掛けのKi
分析は、PCSK9阻害剤ペプチドの大部分が機能性を維持することを示した。例外は、位置298、301、302、307のいずれかでのLys置換および誘導であり、この場合は機能しないペプチドが生じた。また、位置296、299、315および320KでのLysの導入および置換は見掛けの親和性を低減させることも観察された。
したがって、データは表3.1の結果も確認し、Asn(N)301のLeu(L)へのアミノ酸置換が結合に必要不可欠なことを示す。
位置295および310でのLysの導入および置換について、データは観察されなかった。上述のように、位置310でのAspの維持は310K置換よりも好ましいことが過去に見出された。以下に示すように、位置295でのAsp(D)の導入よって結合が停止することも見出された(EGF(A)の例では化合物70)。
要約すると、PCSK9ペプチドの位置295、298、302、307および310のいずれか、または位置295、296、298、299、302、307、310、315および320のいずれかに付着された置換基を含まない化合物は一般的に機能的であるという結論が下された。さらに、位置295、298、302、および310のいずれかでのアミノ酸置換は一般的に魅力的ではないという結論が導かれた。表3.1および3.2から、それでもV307I突然変異は、301Leuと組み合わせた場合には許容可能または魅力的でさえあると考えられる。
位置295、296、298、302、310のうちの1つでアミノ酸置換を有するペプチドは機能性がより低い可能性が高く、位置299、315および320での置換は機能性をわずかに低下させるとさらに考えられる。これは、他方では、Lys置換および側鎖の付着は大半の他のアミノ酸置換と同じ程度にペプチドに影響を与えることから、残りのアミノ酸残基に高いレベルの柔軟性が存在しうることも示唆する。
〈2つの置換基を有するPCSK9阻害剤〉
2つの置換基を有する一連の化合物を調製した。N末端またはLys(K)残基でのアシル化、アルキル化、または組み合わせによって、二重置換を得ることができる。繰り返すが、N末端は、アミノ酸293Gまたは変異体アミノ酸残基、例えば292A、293G、293Kおよび294T(293Gが欠失している場合)であってもよい。化合物を異なる置換基で調製したが、個別の化合物中の2つの置換基は同一である。本試験で使用されるバックボーンには再び、N309Rと組み合わせたN301Lアミノ酸置換、および特定のアシル化/アルキル化を得るために必要な様々なN末端および/またはLys置換を含めた。
表3.4-二重置換EGF(A)類似体の見掛けのKi
再び発明者らは、置換基は様々な位置および組み合わせで非常に良好な忍容性があると結論付けた。
〈さらなるEGF(A)誘導体〉
EGF(A)配列における様々なアミノ酸置換のさらなる役割を調べるために、表3.5に示すように、さらなる化合物を調製し試験した。すべての化合物は、アミノ酸置換または333Kによる延長によって導入されたLys残基を介して付着された1つの置換基を含む。バックボーンペプチドはすべて、N301Lアミノ酸置換および任意選択的に1つ以上のN309RおよびI312Eを含む。置換基はすべて、16~20の炭素原子を含む脂肪二酸と、γGlu単独またはAdo-Adoおよび/またはトラネキサム酸(Trx)部分により延長されたリンカーを含む。
表3.5-Lys残基を介して付着された置換基を有するさらなるEGF(A)類似体の見掛けのKi
上記の表3.5における結果は、位置312の内部野生型リジンを、Glu(E)、およびGln(Q)、Arg(R)またはAsp(D)で置換できることを示す。この変動に基づき、ペプチドの阻害機能を妨げることなく、広範囲のアミノ酸残基を位置312で忍容することができると考えられる。
G293N、T294G、D299A、N300H、H306Y、H306D、N309S、Q324G、およびR329Hを含む他のいくつかのアミノ酸置換もまた忍容性が良好なことが証明されたが、上述のようにN295DおよびN300Pは魅力のないアミノ置換である。
GLP-1類似体およびEGF(A)類似体を含む化合物のPCSK9結合
PCSK9結合機能をGLP-1受容体作動薬活性と組み合わせることができるかどうかをさらに探るために、GLP-1類似体およびEGF(A)類似体を含む化合物を同じアッセイで試験し、結果を以下の表3.6に含めた。
表3.6-GLP-1類似体およびEGF(A)類似体を含む化合物の見掛けのKi
データは、GLP-1類似体およびEGF(A)類似体を含む化合物が、化合物のEGF(A)類似体と関連付けられるPCSK9結合活性を維持することを示す。データは、変動が非常にわずかであり、GLP-1類似体およびEGF(A)類似体の配向がPCSK9結合に影響を与えないことも示す。
〈C4-HepG2細胞におけるLDL取り込みアッセイ〉
PCSK9ペプチドおよびその誘導体の阻害効力を決定するための別のアッセイは、HepG2細胞におけるLDLの取り込みを測定することである。
アッセイの原則:LDL取り込みは主に内因性発現したhLDLRによって媒介され、したがってLDL取り込み能力はLDLR発現の間接的尺度といえる。hLDLRは、外因性PCSK9での培養によって用量依存的に下方制御することができる。したがって、PCSK9培養は、LDL分子を取り込む細胞の能力を減少させる。次いで、LDL取り込みのこの下方制御は、PCSK9/LDLR結合を中和または阻害する化合物の添加によって拮抗させることができる。その結果、PCSK9阻害剤は、PCSK9の存在下でLDL取り込みを増加させる能力、例えば、PCSK9媒介性hLDLRの下方制御に対抗できる能力に基づき特性評価することができる。
アッセイは、10%リポタンパク質欠損胎児ウシ血清(Sigma Aldrich#S5394)で培養したHepG2細胞(Sigma Aldrich ECACC:Acc no.85011430)を使用して行い、BODIPYで蛍光標識したLDL粒子(Life Technologies Europe BV#L3483)を取り込む細胞の能力を測定する。
アッセイプロトコル:96ウェルプレート(Perkin Elmer、ViewPlate-96 Black#60005182)を、37℃で1時間、インキュベーターで、ポリ-D-リジン(10mg/L、PBS Gibco#14190-094に溶解したSigma Aldrich#P6407)で被覆する。次いで、プレートを100μL PBS(Gibco#14190-094)中で2回洗浄する。EGF(A)化合物の8点濃度曲線に使用する試験組成物をすべて、アッセイ培地(DMEM(Gibco#31966-021)、10%リポタンパク質欠損胎児ウシ血清(Sigma Aldrich#S5394)および1%Pen Strep(Cambrex#DE17-602E)で希釈したPCSK9(10μg/mL)を含むように調製し、50μL/ウェルの量でプレートに添加した。
30~60分後、アッセイ培地で希釈した50.000HepG2細胞(Sigma-Aldrich:ECACC:ATCC no.85011430、ロット:13B023)を、50ul/ウェルの量でプレートに添加し、プレートをCO2透過性プラスチックバッグ(Antalis Team、LDPEバッグ120/35×300×0.025mm#281604)中で20時間(37℃、5%CO2)培養する。その後プレートを空にし、その直後にアッセイ培地中濃度10μg/mLで50μL FL-LDL(Life technologies Europe BV#L3483)を各ウェルに添加し、光から保護するために蓋部分の黒色カバーを使用して、CO2透過性プラスチックバッグで2時間(37°C、5%CO2)プレートを培養する。プレートを空にし、100μL PBS(Gibco#14190-094)で2回洗浄する。次いで、100μL PBS(Gibco#14190-094)を添加し、その後15分以内に、SpecktraMax M4(Molecular Probes、Invitrogen Detection Technologies)上でEx(515nM)/Em(520nM)のフィルターを使用してプレートを読み取る(底部の読取値)。GraphPad Prism、非線形回帰分析曲線の適用、S字状用量反応(可変グラジエント)を使用して、EC50値を計算する。
〈結果〉
一連の化合物について、HepG2細胞におけるLDL取り込みアッセイを上述のように実施した。
結果を以下の表4.1に示す。EC50値が低いことは、LDL取り込みのPCSK9媒介性下方制御を逆転させる能力がより高いことを反映し、逆に、EC50値が高いことは化合物のLDL取り込みのPCSK9媒介性下方制御を阻害できる能力が低いことを示唆する。
分かるように、大半の化合物はLDL取り込みアッセイで100~500nMのEC50を示すが、これは化合物がLDL取り込みのPCSK9媒介性下方制御を逆転させる能力が高いこと、すなわちLDL取り込みを増加させることを示唆する。
表4.1 HepG2細胞におけるLDL取り込みデータ(EC50)-(EGF(A)類似体および誘導体
GLP-1類似体およびEGF(A)類似体を含むGLP-1/EGF(A)化合物についてLDL取り込みをさらに評価し、GLP-1類似体との結合がEGF(A)類似体の機能性を妨げなかったことを再び確認した(表4.2参照)。
表4.2 GLP-1類似体およびEGF(A)類似体を含む化合物のHepG2細胞におけるLDL取り込みデータ(EC50
〈C5-ミニブタにおける薬物動態(PK)〉
本試験の目的は、ミニブタへの静脈内投与後のGLP-1誘導体のin vivoでの延長、すなわち、誘導体の体内滞留時間の延長を決定することであり、それにより作用時間を決定することである。これは薬物動態(PK)試験で行われ、対称の誘導体の終末相半減期が決定される。終末相半減期とは、終末消失相において特定の血漿濃度が半減するまでの所要時間を意味する。
雌のGoettingenミニブタをEllegaard Goettingen Minipigs(デンマーク、ダルモーセ市)から取得し、月齢およそ8~12カ月かつ体重およそ20~30kgのものを試験で使用する。ミニブタ(永久的カテーテルが埋め込まれたブタ)を小屋の中で個別に収容し、寝床として藁を与え、Altromin9030ミニブタ飼料(Altromin Spezialfutter GmbH&Co.KG)を1日1回、制限的に給餌する。
3週間の順化後、各動物の大静脈尾に2つの永久的な中心静脈カテーテルを埋め込む。動物を手術後1週間回復させ、次いで連続投与の間に適切なウォッシュアウト期間を設けて、反復的な薬物動態試験に使用する。
50mMリン酸塩、70nM塩化ナトリウム、および0.05%ポリソルベート80、pH7.4を含む緩衝液中に誘導体を溶解する。
誘導体の静脈内注射(量は0.05mL/kgおよび用量2nmol/kgに相当)を1つのカテーテルを通して与え、投与から最長14日後まで所定の時点で血液試料を(好ましくは他のカテーテルから)採取する。
血液試料(例えば、0.8mL)をEDTA(8mM)被覆チューブ内に採取し、次いで4℃および1942gで10分間遠心分離する。
血漿をドライアイス上のMicronicチューブの中にピペットで入れ、LOCIを使用して誘導体の血漿濃度を分析するまで-20℃で保存する。個別の血漿濃度-時間プロファイルを、Phoenix v.6.4(Pharsight Inc.、米国カリフォルニア州マウンテンビュー市)において薬物動態の非区画法によって分析し、結果得られる終末相半減期(調和平均)を決定する。
〈結果〉
上述の通りミニブタを使用して薬物動態試験を行った。
終末相半減期について以下の結果が得られた。
表5:ミニブタにおける薬物動態試験(i.v.)
試験された化合物はすべて、ヒトGLP-1(7-37)と比較して終末相半減期が高い。
位置8にGを有するGLP-1類似体を含む化合物21は終末相半減期が2時間であり、これは、非天然アミノ酸Aibを位置8に有する他の化合物の半減期の10分の1から25分の1である。
〈C6-hPCSK9チャレンジモデル〉
本試験の目的は、本明細書に記載するEGF(A)類似体またはEGF(A)類似体を含む化合物により静脈内注射されたhPCSK9の作用を阻害することに反応した、マウス肝臓内のLDL受容体発現レベルの変化を示すことである。
〈方法〉
健康な雄のBalBCまたはNMRIマウス(ドイツ、Charles River社)において、hPCSK9(中国、Sino Biologcoils社)を0.4mg/kgの用量で尾静脈に静脈内注射する15~120分前に、EGF(A)類似体(またはEGF(A)類似体を含む化合物)を皮下注射または静脈内注射する。hPCSK9注射から60分後、マウスをイソフルランで麻酔し、頸椎脱臼により安楽死させる。次いで、肝臓を素早く切除し、液体窒素中にスナップ凍結させる。分析するまで肝臓を-80℃に保つ。
LDL-Rウェスタンブロッティング:
ホスファターゼ阻害剤カクテル、PhosStop(Roche、04 906 837 001)、およびプロテアーゼ阻害剤カクテル、compelate(Roche、04 693 159 001)を含む500μL溶解緩衝液(Life Technology、FNN0011)中で肝組織試料(100mg)を均質化する。1つのスチールビーズを添加した後、組織を30Hzで2.5分間均質化する。5000xgで5分間遠心分離した後、BCAタンパク質アッセイキット(Pierce、23225)を使用して総タンパク質含有量を決定する。試料緩衝液(Life Technology、NP0007)中の等量のタンパク質(60μg)を10分間煮沸し、14000rpmで2分間遠心分離してから、Criteion XT3-8%Tris-アセテートゲル(BiOrad#345-0131)にロードし、SDS-PAGEに晒す。メーカー(Life Technology)の指示説明に従って、タンパク質をニトロセルロース膜(iBlot 2 NC Regular stack、novex#IB23001)に移す。膜のPonceau S(Sigma、P7170)染色によって等量のタンパク質の移動を確認し、膜はブロッキング緩衝液(TBS-T、2%Tween)中でさらに阻害される。一次ウサギ抗LDLr抗体(Cayman Chemical Company#10012422)によりLDL-rタンパク質を検出し、一方で、一次ウサギ抗βアクチン抗体(abcam#ab6276)を使用してβアクチンタンパク質を検出する。WesterNbright Quantum Chemiluminsem(Advansta#K-12042-D10)を使用してペルオキシダーゼ結合ヤギ抗ウサギ二次抗体(Biorad#170-6516)により両方のタンパク質をさらに可視化し、CCDカメラ(LAS3000、FujiFilm社)を使用して撮像する。MultiGaugeソフトウェア(Fujifilm)により、ウェスタンブロットからの化学発光信号の定量分析を行う。
〈結果〉
ウェスタンブロットによってLDL-R発現レベルを測定し、発現レベルを比較した。発現は「ビヒクル-hPCSK9」によって減少するが、これはhPCSK9のみを注射された群を表す。「EGF(A)化合物-hPCSK9」を注射された群ではLDL-Rの発現が正常化し、発現が少なくとも90%に戻ることを示した。
結果は、hPCSK9によりLDL-Rの発現レベルが減少し、この効果が試験したEGF(A)化合物によって阻害されることを示す。表6.1および6.2に要約したデータは、健康な対照群動物のベースラインレベル(100%に設定)とhPCSK9のみによる下方制御後のレベル(0%に設定)間の期間に関連した変化率を示している。試験された6つのEGF(A)化合物は、hPCSK9のLDL-R発現レベルに対する作用を阻害することができ、観察された阻害レベルは、対照群の分子アリロクマブを使用した場合に観察された阻害レベルと類似している。
表6.1
表6.2
〈結論〉
いくつかの化合物の例は、hPCSK9によるLDL-R発現レベルの下方制御の阻害に有効性を示した。
〈C7-db/dbマウスにおける薬力学的試験〉
このアッセイの目的は、糖尿病環境における血糖値(BG)および体重(BW)への急性効果を検証することである。
以下に記載するように、肥満かつ糖尿病のマウスモデル(db/dbマウス)における単回投与試験で化合物を試験する。誘導体を異なる用量で、すなわち、0.3、1.0、3.0、10、30、100nmol/kgまたは1.0、3.0、10、30、100、300nmol/kgで試験する。誕生時から飼料NIH31(NIH31Mげっ歯類用食餌、米国Taconic Farms,Inc.から市販、www.taconic.comを参照)を与えられたマウス(デンマーク、Taconic社)を、およそ週齢10週で試験に登録する。動物棟に到着後、マウスに標準的な飼料(例えば、Altromin1324、デンマーク/ゲントフテ市、Brogaarden社)および水道水を自由摂取させ、24℃に保つ。1~2週間の順化後、基礎血糖を1日に2回評価する。ベースライン血糖値が15mM以上のマウスのみを含める。マウスは、一致する血糖値と体重に基づき治療群に割り当てられる(群当たりN=5~7)。
動物はグループ化され、以下のとおり治療を受ける:ビヒクル、皮下またはGLP-1/PCSK9i誘導体(0.3、1.0、3.0、10、30または100nmol/kgまたは1.0、3.0、10、30、100、300nmol/kg)、皮下、ここでビヒクルは50mMリン酸ナトリウム、70mM塩化ナトリウム、0.05%ポリソルベート80、pH7.4である。
GLP-1/EGF(A)化合物をビヒクル中に溶解して、0.05、0.17、0.5、1.7、5.0または17nmol/mLまたは0.17、0.5、1.7、5.0、17または50nmol/mLの投与濃度を得る。実験開始時に、動物に6mL/kgで1回皮下投与する(すなわち、マウス50gあたり300μL)。
投与日の午前に、投与時間の30分前に血糖を評価し、その後にマウスを計量する。GLP-1/EGF(A)化合物をおよそ時間0に投与する。投与日に、投与から1、2、4、8時間後に血糖を評価する。
翌日に、24時間、48時間、72時間、および96時間目に血糖を評価する。毎日、血糖のサンプリング後にマウスを計量する。
マウスはデジタル計量スケールで個別に計量する。
血糖測定のための試料は、覚醒マウスの尾部毛細管から取得される。ヘパリン添加したキャピラリーに血液5μLを集め、250μLグルコース緩衝液(EKFシステム溶液、ドイツ、Eppendorf社)に移す。グルコース濃度を、グルコースオキシダーゼ法(グルコース分析計、Biosen 5040、EKF Diagnostic,GmbH、ドイツ/バルレーベン市)を使用して測定する。試料は、分析するまで室温で最大1時間、または4℃で最大24時間保存する。
マウスのベースラインから減算した血糖およびベースラインから減算した体重を計算する。
〈結果〉
GLP-1/EGF(A)化合物1、2、21、22、23、25、26、27、29および32を、上述の単回投与試験で試験した。誘導体を異なる用量、すなわち、0.3、1.0、3.0、10、30、100nmol/kg(化合物2、21、22、23、25および26)または1.0、3.0、10、30、100、および300nmol/kg(化合物1、27、29および32)で試験した。
表7.1は、投与から24時間後の最高用量のデルタ血糖およびデルタ体重に対する最大効果(Emax)の概要を示す。2つの最高用量レベルで類似する効果が得られなかった場合は、真のEmaxに達していない可能性があるため、値には星印(*)を付けている。
表7.1 db/dbマウスにおける血糖および体重に対する効果のEmax値
血糖および体重に対するGLP-1/PCSK9i誘導体の効果についての指標を得るため、0~24時間のデルタ血糖の曲線下面積(AUCΔBG24h)および投与24時間後のデルタ体重増加量(ΔBW24h)を計算した。これらのパラメータの用量反応曲線に基づき、AUCΔBG24hおよびΔBW24hについて、50%有効量(ED50、ベースラインと最大効果の中間にあたる反応を提供するGLP-1誘導体の用量)を計算した。ED50は、GLP-1/PCSK9i誘導体の効力の推定値として使用できる。以下の結果が得られた(個々のすべての決定の平均値)。
表7.2 db/dbマウスの血糖および体重に対する効果のED50値
試験された化合物は、用量依存的に血糖と体重を減少させる効果をin vivoで示した。
本明細書では本発明のある特定の特徴を例示および説明してきたが、数多くの修正、置換、変更、および均等物が当業者には思い浮かぶであろう。したがって、添付の特許請求の範囲が、本発明の真の趣旨の範囲内にあるそのようなすべての修正および変更を網羅することを意図していることが理解されるべきである。
〈C8-DIOラットの薬力学的試験〉
このアッセイの目的は、肥満環境での体重(BW)および総コレステロール値に対する亜慢性効果を検証することである。以下に記載するとおり、食餌性肥満(DIO)ラットモデルにおける21日間の亜慢性的用量試験で化合物を試験する。誘導体を異なる用量、すなわち30nmol/kgおよび300nmol/kgで試験し、一部の例では提示期間にわたりより高い用量の900nmol/kgを300nmol/kg群に与えた。
週齢6週から60%高脂肪飼料(D12492、Research Diets, Incから市販)を与えられたSprague Dawleyラット(Charles River社、フランス)は、週齢22週に動物棟に到着する。動物棟に到着後、ラットに45%高脂肪食事(D12451、Research Diets,Incから市販)と水道水を自由摂取させ、照明(12時間:12時間の光/暗サイクル、6時00分~18時00分に照明あり)および温度(22±2℃)が制御された条件下にラットを置く。2~3週間の順化後、一致する体重と脂肪率に基づいてラットを治療群に割り当てる(N=10/群)。
動物はグループ化され、以下のとおり治療を受ける:ビヒクル、皮下またはGLP-1/EGF(A)化合物(30nmol/kgまたは300nmol/kg、一部の場合、300nmol/kg群のラットには提示日数にわたり900nmol/kgを投与)、皮下、ここでビヒクルは50mmリン酸塩、70mM塩化ナトリウム、0.007%ポリソルベート20、pH7.4である。GLP-1/EGF(A)化合物をビヒクル中に溶解し、15nmol/mL(用量漸増用)、50nmol/mL(用量漸増用)、150nmol/mL、500nmol/mL(用量漸増用)または1500nmol/mLの投与濃度を得る。
動物に、1日1回午前中に0.2mL/kgの投与量で22日間皮下投与する。用量を徐々に漸増し、ラットに1日目に3nmol/kg、2日目に10nmol/kg、3日目に30nmol/kg、また該当する場合は4日目に100nmol/kg、5日目に300nmol/kgを投与する。30nmol/kg群には、3日目から実験終了まで完全用量を投与する。300nmol/kg群には、5日目から実験終了まで完全用量を投与する。300nmol/kgのGLP-1/EGF(A)化合物41を投与したラットには、16日目から実験終了まで900nmol/kgを投与する。300nmol/kgのGLP-1/EGF(A)化合物48を投与したラットには、20日目から実験終了まで900nmol/kgを投与する。900nmol/kgの用量は、1500nmol/mL溶液の投与量を0.6mL/kgに増加させることによって達成される。
ラットを、投与直前にデジタル計量スケールで毎日計量する。食器の重量も毎日計算して、食餌の消費量を計算する。体内組成物を、投与開始の3~4日前および20日目または21日目に、MR走査により評価する(Echo MRI700、米国テキサス州ヒューストン市)。投与開始の5日前、および試験終了時に、舌下血液試料を覚醒ラットから採取する。血液試料をEDTA採血管に収集し、転倒混合で完全に混和させる。EDTA採血管は、収集直後に氷上に置く。EDTA血液試料を4℃かつ6000Gで5分間遠心分離し、分析まで血漿試料を-80℃で保存する。試料について、Cobas分析器(Cobas6000、Roche Diagnistics社、米国)で総コレステロール値を分析する。
各ラットについてベースラインから減算した体重およびベースラインから減算した総コレステロール値を計算し、群ごとに平均化する。
〈結果〉
GLP-1/EGF(A)化合物41、48および69を、上述のように亜慢性用量試験で試験した。誘導体を異なる用量、すなわち30nmol/kgおよび300nmol/kg(GLP-1/EGF(A)化合物69)または30nmol/kgおよび300nmol/kgで試験し、最後の2日間に(GLP-1/EGF(A)化合物41)または最後の7日間に(GLP-1/EGF(A)化合物48)用量を900nmol/kgに増加させた。
表8.1は、ベースライン体重(平均±SEM)と比較した平均体重(%)、および群あたりのベースライン値(平均±SEM)と比較した血漿総コレステロール値の平均デルタの概略を示す。
表8.1 ベースライン体重と比較した平均体重(%)および21日後のベースライン値と比較した血漿総コレステロール値の平均変化
〈C9-化学的安定性〉
321Dが321Eで置換されたEGF(A)類似体の潜在的な安定効果(異性体形成の減少)を調べるために、GLP-1/EGF(A)化合物69および313の製剤を調製する。化合物の濃度は、20mM Tris、pH7.4、18.4mg/mLプロピレングリコール、0.43mM CaClからなる製剤中で2mg/mLである。製剤は、Tris、プロピレングリコール、およびCacl2を含むMQ水に凍結乾燥した材料を最終濃度で可溶化することによって調製する。pHは0.1N HCl(水溶液)および0.1N NaOH(水溶液)を使用して調節される。各製剤を滅菌濾過し、HPLCガラスバイアル上に充填し、37℃に温度制御されたキャビネットで静止保存する。選択された時点(時間0、1週、2週、4週)で試料がHPLCバイアルから引き出され、その後のUPLC-MS分析のために凍結される。
BEH C4カラム(300オングストローム、1.7um、1.0x150mm、Waters)および水中0.1%ギ酸(溶離液A)/アセトニトリル中0.1%ギ酸(溶離液B)溶媒システムに基づく安定性を示す純度方法を使用して、熱ストレスを受けた製剤の純度損失を評価する。以下の条件を使用する:カラム温度:50℃、流量:0.30mL/分、UV検出器の波長:215nm。グラジエントは、41分間にわたり31%~39%Bである。LC流量は、正イオンモードで動作する電気スプレーインターフェースを備えるOrbitrap Fusion Lumos質量分析計(Thermo Fischer Scientific)に注入されたオンライン配線である。純度方法は前述の製剤と互換性があることが示され、内容/類似体の損失は観察されない。形成される異性体の量は、様々な試料、すなわち時間0、および37℃で2週間および4週間培養された試料の全イオンクロマトグラム上での質量ベースの抽出から決定され、各試料の異性体の割合は、異性体のピーク面積を主ピーク(API)面積に統合させて算出される。
表9.1 全イオンクロマトグラムの質量ベースの抽出によって決定された製剤試料中の異性体の量
表9.1における結果は、321Dの321Dによる置換が、37℃での培養から4週間後に、異性体形成の量を20.2%から4.2%へと有意に低下させることを示す。
本明細書では本発明のある特定の特徴を例示および説明してきたが、数多くの修正、置換、変更、および均等物が当業者には思い浮かぶであろう。したがって、添付の特許請求の範囲が、本発明の真の趣旨の範囲内にあるそのようなすべての修正および変更を網羅することを意図していることが理解されるべきである。

Claims (15)

  1. N末端にGLP-1類似体およびC末端にEGF(A)類似体を含む融合ポリペプチドであって、
    i.前記GLP-1類似体が、配列番号139、147~154および184~186によって定義されるGLP-1類似体の群から選択され、
    ii.前記EGF(A)類似体は、配列番号19、21、73、107、108、109、110、111、112、113、および114によって定義されるEGF(A)類似体の群から選択され、
    前記融合ポリペプチドがGLP-1作動薬であり、かつ、セクションC3に記載されるPCSK9-LDL-R結合に関する競合ELISAアッセイで測定した場合に8nM未満のKiを有する、融合ポリペプチド
  2. 前記融合ポリペプチドが、HSAなしの、セクションC1に記載されるGLP-1 in vitro効力アッセイで最大で100pMのEC50を有する、請求項1に記載の融合ポリペプチド
  3. 前記GLP-1類似体が配列番号139によって定義される、請求項1または2に記載の融合ポリペプチド
  4. 前記EGF(A)類似体が、配列番号107および108によって定義されるEGF(A)類似体の群から選択される、請求項1~のいずれか一項に記載の融合ポリペプチド
  5. 前記EGF(A)類似体が配列番号108によって定義される、請求項1~のいずれか一項に記載の融合ポリペプチド
  6. 前記融合ポリペプチドが、ペプチドスペーサーを含む、請求項1~のいずれか一項に記載の融合ポリペプチド
  7. 前記融合ポリペプチドが、配列番号115~136によって定義されるペプチドスペーサーの群から選択されるスペーサーを含む、請求項1~6のいずれか一項に記載の融合ポリペプチド。
  8. 前記融合ポリペプチドが、配列番号116および119によって定義されるペプチドスペーサーの群から選択されるスペーサーを含む、請求項1~7のいずれか一項に記載の融合ポリペプチド。
  9. セクションC3に記載される測定した見かけEGF(A)Kiと、HSAなしの、セクションC1に記載されるin vitro効力アッセイにおいてEC50として測定されたGLP-1効力との比率が最大で200である、請求項1~のいずれか一項に記載の融合ポリペプチド
  10. 前記融合ポリペプチド、以下からなる置換基の群から選択される、少なくとも1つの半減期を延長させる置換基を含む、請求項1~のいずれか一項に記載の融合ポリペプチド
    化学式6bによって定義される置換基#1
    化学式6b、
    化学式7bによって定義される置換基#2
    化学式7b、
    化学式8bによって定義される置換基#3
    化学式8b、
    化学式9bによって定義される置換基#4
    化学式9b、
    化学式10bによって定義される置換基#5
    化学式10b、
    化学式11bによって定義される置換基#6
    化学式11b、
    化学式12bによって定義される置換基#7
    化学式12b、
    化学式13bによって定義される置換基#8
    化学式13b、
    化学式14bによって定義される置換基#9
    化学式14b、
    化学式15bによって定義される置換基#10
    化学式15b、
    化学式16bによって定義される置換基#11
    化学式16b、
    化学式17bによって定義される置換基#12
    化学式17b、
    化学式18bによって定義される置換基#13
    化学式18b、および
    化学式19bによって定義される置換基#14
    化学式19b。
  11. GLP-1/EGF(A)化合物#41、#48、#69および#306として定義される化合物の群から選択される融合ポリペプチドであって、
    化合物#41が、配列番号139によって定義されるGLP-1類似体[8Aib、34R]GLP-1(7-37)、配列番号116によって定義されるスペーサー、および配列番号19によって定義されるEGF(A)類似体[301L、309R、312E、321E、333K]EGF(A)、ならびに
    化学式6b
    化学式6b
    によって定義され、[8Aib、34R]GLP-1(7-37)のアミノ酸残基26Kおよび[301L、309R、312E、321E、333K]EGF(A)のアミノ酸残基333Kに付着された2つの置換基からなる、配列番号190によって定義される融合ペプチドを含み、
    化合物#48が、配列番号139によって定義されるGLP-1類似体[8Aib、34R]GLP-1(7-37)、配列番号119によって定義されるスペーサー、および配列番号108によって定義されるEGF(A)類似体、ならびに
    化学式11b
    化学式11b
    によって定義され、[8Aib、34R]GLP-1(7-37)のアミノ酸残基26Kに付着された1つの置換基からなる、配列番号202によって定義される融合ペプチドを含み、
    化合物#69が、配列番号164によって定義されるGLP-1類似体[8Aib、30G、34R]GLP-1(7-37)、配列番号116によって定義されるスペーサー、および配列番号108によって定義されるEGF(A)類似体、ならびに
    化学式11b
    化学式11b
    によって定義され、[8Aib、30G、34R]GLP-1(7-37)のアミノ酸26Kに付着された1つの置換基からなる、配列番号310によって定義される融合ペプチドを含み、
    化合物#306が、配列番号164によって定義されるGLP-1類似体[8Aib、30G、34R]GLP-1(7-37)、配列番号116によって定義されるスペーサー、および配列番号108によって定義されるEGF(A)類似体、ならびに
    化学式10b
    化学式10b
    によって定義され、[8Aib、30G、34R]GLP-1(7-37)のアミノ酸26Kに付着された1つの置換基からなる、配列番号310によって定義される融合ペプチドを含む、融合ポリペプチド
  12. GLP-1/EGF(A)化合物である請求項1に記載の融合ポリペプチドであって、前記GLP-1類似体が配列番号139によって定義され、前記EGF(A)類似体が配列番号108によって定義される、融合ポリペプチド
  13. GLP-1/EGF(A)融合ポリペプチドであって、前記融合ポリペプチドが、配列番号193によって定義される融合ペプチド、および
    化学式6b
    化学式6b
    によって定義され、配列番号193の位置20のリジン(K)([8Aib、34R]GLP-1(7-37)のアミノ酸26Kに等しい)を介して付着された1つの置換基を含む、融合ポリペプチド
  14. 請求項1~13のいずれかに記載の融合ポリペプチドを含む、糖尿病、過体重および/または心血管疾患の治療用医薬組成物。
  15. 請求項1~13のいずれかに記載の融合ポリペプチドを含む、医薬組成物。
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