JP7425855B2 - エキセナチド類似体及びその用途 - Google Patents

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Description

本特許出願は、2019年08月13日に大韓民国特許庁に提出された大韓民国特許出願第10-2019-0098911号に対して優先権を主張し、該特許出願の開示事項は、本明細書に参照によって組み込まれる。
本特許出願は、2020年08月12日に大韓民国特許庁に提出された大韓民国特許出願第10-2020-0101087号に対して優先権を主張し、該特許出願の開示事項は、本明細書に参照によって組み込まれる。
本特許出願は、2020年08月12日に大韓民国特許庁に提出された大韓民国特許出願第10-2020-0101088号に対して優先権を主張し、該特許出願の開示事項は、本明細書に参照によって組み込まれる。
本発明は、糖鎖化エキセナチド類似体及びその用途に関する。
本発明は、エキセナチド二量体類似体(二量体アナログ)及びその用途に関する。
生体内で発現するタンパク質に糖が付く過程である糖鎖化(glycosylation)は、細胞内小器官であるゴルジ体で起きる反応であり、糖鎖化によって形成された糖タンパク質は、細胞間結合、組織の発達、免疫反応、ホルモン作用などの様々な生体現象に関与すると知られている。1880年度に糖の構造の研究が始まり、現在も糖及び糖鎖化に関する活発な研究が続いており、近年、糖鎖化技術を用いた薬物開発研究が行われている現状である。
エキセナチド(Exenatide)は、米国南西部に棲息する大型トカゲ(Heloderma suspectum)の唾液腺から分離されたGLP-1(Glucagon-like Peptide-1)の機能的類似体(analog)であり、2型糖尿病ペプチド治療剤として使用されている。近年、エキセナチドをはじめとするGLP-1類似体の体内安定性が改善された、持続的作用性の類似体開発が活発に行われている。
学術名‘Exendin-4’であるエキセナチドは、39個のアミノ酸から構成された生理活性ペプチドであって、人の生体内に存在するが、GLP-1と53%のアミノ酸が類似しており、DPP-4(Dipetidyl peptidase-4)のような分解酵素に安定であるので、GLP-1に比べて体内半減期が比較的長い。
エキセナチドは、1日に2回、朝食前及び夕食前に投与する。エキセナチドは腎臓に排泄されるため、深刻な腎臓機能の損傷又は末期腎疾患を持つ患者への使用は推奨されない。
エキセナチドの排泄は、肝機能に依存しないので、肝で代謝される薬物と相互作用を有しない。一方、エキセナチドは、胃腸管運動性(gastric motility)に影響を与えるので、吸収と関連して他の薬物と相互作用を起こすことがある。
また、エキセナチドペプチドの合成過程において過量の試薬及び高い材料コストがかかるという短所がある。また、反応段階数が多く、各段階別に中間体を遊離しなければならない他、異性質体の発生する可能性があるため、精製もし難い。
GLP-1類似体を用いた新規糖尿病治療剤は活発に研究されているが、その大部分が、薬効持続効果の改善のための剤形開発にフォーカスしているだけで、効能及び安定性を改善した画期的なエキセナチド類似体及び摸写体の開発は殆どない。
一方、エキセナチドは、体内免疫反応による薬物効能低下などの副作用が報告されている実情である。したがって、体内で起きる糖鎖化過程を用いたペプチド薬物の開発は、増進した体内安定性及び改善された免疫原性(immunogenicity)を示すと期待される。
エキセナチドは、GLP-1R(glucagon-like peptide-1 receptor)のアゴニスト(agonist)であって、2型糖尿病ペプチド治療剤として使用されており、近年、エキセナチドをはじめとするGLP-1類似体の体内安定性と低血糖などの副作用が改善された持続的作用性の類似体開発が活発に行われている。
GLP-1R及びGCGR(glucagon receptor)はそれぞれ体内のGLP-1、グルカゴンと結合し、血糖調節によって体内恒常性の維持に重要な働きをする。GLP-1Rは、大脳皮質及び腸で活性化して食欲を阻害すると同時に腸運動性を減少させ、体重減少に重要に働くものとして知られている。また、GCGRは、白色脂肪組織において脂肪分解酵素であるHSL、ATGL活性の増加、褐色脂肪組織において熱エネルギー発生の増加によって蓄積された脂肪を分解し、体重減少に寄与するものと知られており(REFERENCE)、2型糖尿病、肥満を持つ患者を対象にした代謝機能研究においてグルカゴンとGLP-1を同時に投与したとき、グルカゴンの高血糖危険性がGLP-1のインスリン分泌増進によって防止され、血糖レベルが安定化し、熱エネルギー発生が増加することを確認した。
これらの結果は、GCGRとGLP-1Rを同時に標的する二重標的アゴニスト(Dual agonist)が、既存のGLP-1標的アゴニストに比べて血糖レベル調節及び増進した体重減少効果を保有するだろうという点を示唆し、二重表現アゴニストが、新しい2型糖尿病、肥満という2種類の代謝疾患の同時的な治療のための新しい薬物候補物質になり得ると予想される。
生体内で発現するタンパク質に糖が付く過程である糖鎖化(glycosylation)は、細胞内小器官であるゴルジ体で起きる反応であり、糖鎖化によって形成された糖タンパク質は、細胞間結合、組織の発達、免疫反応、ホルモン作用などの様々な生体現象に関与すると知られている。1880年度に糖の構造研究が始まり、現在も糖及び糖鎖化に関する活発な研究が続いており、近年、糖鎖化技術を用いた薬物開発研究が行われている現状である。
エキセナチド(Exenatide)は、米国南西部に棲息する大型トカゲ(Heloderma suspectum)の唾液腺から分離されたGLP-1(Glucagon-like Peptide-1)の機能的類似体(analog)であり、2型糖尿病ペプチド治療剤として使用されている。近年、エキセナチドをはじめとするGLP-1類似体の体内安定性が改善された、持続的作用性の類似体開発が活発に行われている。
学術名‘Exendin-4’であるエキセナチドは、39個のアミノ酸から構成された生理活性ペプチドであって、人の生体内に存在するが、GLP-1と53%のアミノ酸が類似しており、DPP-4(Dipetidyl peptidase-4)のような分解酵素に安定であるので、GLP-1に比べて体内半減期が比較的長い。
エキセナチドは、1日に2回、朝食前及び夕食前に投与する。エキセナチドは、腎臓に排泄されるので、深刻な腎臓機能の損傷又は末期腎疾患を持つ患者への使用は推奨されない。
エキセナチドの排泄は、肝機能に依存しないので、肝で代謝される薬物と相互作用を有しない。一方、エキセナチドは、胃腸管運動性(gastric motility)に影響を与えるので、吸収と関連して他の薬物と相互作用を起こすことがある。
また、エキセナチドペプチドの合成過程において過量の試薬と高い材料コストがかかる短所がある。また、反応段階数が多く、各段階別に中間体を遊離しなければならない他、異性質体が発生する可能性があるため、精製もし難い。
GLP-1類似体を用いた新規糖尿病治療剤は活発に研究されているが、その大部分が薬効持続効果の改善のための剤形開発にフォーカスしているだけで、効能及び安定性を改善した画期的なエキセナチド類似体及び摸写体の開発は殆どない。
一方、エキセナチドは、体内免疫反応による薬物効能低下などの副作用が報告されている実情である。したがって、体内で起きる糖鎖化過程を用いたペプチド薬物の開発は、増進した体内安定性及び改善された免疫原性(immunogenicity)を示すと期待される。
本発明では、糖鎖化技術を融合したエキセナチド類似体を開発し、薬物の効能及び体内安定性が増進した新規糖尿病治療候補物質を開発しようとする。
本発明の目的は、糖鎖化エキセナチド類似体を提供することである。
本発明の他の目的は、糖鎖化エキセナチド類似体を含む、糖尿病の改善、予防又は治療用の薬剤学的組成物を提供することである。
本発明のさらに他の目的は、糖鎖化エキセナチド類似体を含む、肥満の改善、予防又は治療用の薬剤学的組成物を提供することである。
本発明のさらに他の目的は、糖鎖化エキセナチド類似体を含む、糖尿病の改善又は緩和用の食品組成物を提供することである。
本発明のさらに他の目的は、糖鎖化エキセナチド類似体を含む、肥満の改善又は緩和用の食品組成物を提供することである。
本発明のさらに他の目的は、糖鎖化エキセナチド類似体を含む、食欲抑制用の食品組成物を提供することである。
本発明のさらに他の目的は、糖鎖化エキセナチド類似体を、糖尿病の改善、予防又は治療の有効量でそれを必要とする対象に投与し、糖尿病を改善、予防又は治療する方法を提供することである。
本発明のさらに他の目的は、糖鎖化エキセナチド類似体を、肥満の改善、予防又は治療の有効量でそれを必要とする対象に投与し、肥満を改善、予防又は治療する方法を提供することである。
本発明のさらに他の目的は、糖鎖化エキセナチド類似体の糖尿病の改善、予防又は治療用途を提供することである。
本発明のさらに他の目的は、糖鎖化エキセナチド類似体の肥満の改善、予防又は治療用途を提供することである。
本発明のさらに他の目的は、糖鎖化エキセナチド類似体の食欲抑制用途を提供することである。
本発明者らは、多量抗原性ペプチド(Multiple antigenic peptide,MAP)を適用し、GLP-1Rアゴニストであるエキセナチドに基づき、血糖調節能及び生体内安定性が改善されたエキセナチド二量体類似体を開発し、新規の糖尿病及び肥満治療候補物質を開発しようとする。
本発明の目的は、エキセナチド二量体類似体を提供することである。
本発明の他の目的は、エキセナチド二量体類似体を含む、糖尿病の改善、予防又は治療用の薬剤学的組成物を提供することである。
本発明のさらに他の目的は、エキセナチド二量体類似体を含む、肥満の改善、予防又は治療用の薬剤学的組成物を提供することである。
本発明のさらに他の目的は、エキセナチド二量体類似体を含む、糖尿病の改善又は緩和用の食品組成物を提供することである。
本発明のさらに他の目的は、エキセナチド二量体類似体を含む、肥満の改善又は緩和用の食品組成物を提供することである。
本発明のさらに他の目的は、エキセナチド二量体類似体を含む、食欲抑制用の食品組成物を提供することである。
本発明のさらに他の目的は、エキセナチド二量体類似体を、糖尿病の改善、予防又は治療の有効量でそれを必要とする対象に投与し、糖尿病を改善、予防又は治療する方法を提供することである。
本発明のさらに他の目的は、エキセナチド二量体類似体を、肥満の改善、予防又は治療の有効量でそれを必要とする対象に投与し、肥満を改善、予防又は治療する方法を提供することである。
本発明のさらに他の目的は、エキセナチド二量体類似体の糖尿病の改善、予防又は治療用途を提供することである。
本発明のさらに他の目的は、エキセナチド二量体類似体の肥満の改善、予防又は治療用途を提供することである。
本発明のさらに他の目的は、エキセナチド二量体類似体の食欲抑制用途を提供することである。
本発明は、糖鎖化エキセナチド(exenatide)類似体及びその用途に関する。
以下、本発明をより詳細に説明する。
本発明の一例は、糖鎖化エキセナチド類似体に関する。
本発明において、エキセナチドはGLP-1受容体亢進剤であって、ジペプチジルペプチダーゼ-IV(DPP-IV)によって迅速に分解されるGLP-1を摸倣した類似体(GLP-1 metrics)であり、DPP-IVによって迅速に分解されない上に、糖依存的インスリン分泌を促進し、グルカゴン分泌、胃排出及び食欲を抑制し、ベータ細胞保護効果を示すGLP-1の効果を奏する薬物である。
本発明において、エキセナチドは、配列番号1のアミノ酸配列を含むエキセナチド、又は配列番号1のアミノ酸配列と少なくとも80%以上、90%以上、95%以上の配列相同性を示すエキセナチド類似体を含む。
本発明の一例において、エキセナチドは、配列番号1のアミノ酸配列を含むものでよく、例えば、配列番号1のアミノ酸配列からなるものでよい。
本発明において、エキセナチド類似体は、エキセナチドのアミノ酸配列の一部のアミノ酸が欠失し、脂肪酸が接合(conjugation)しているものでよい。
本発明において、欠失は、エキセナチドのアミノ酸配列の1~15個、1~14個、1~13個、1~12個、1~11個、1~10個、1~9個、4~15個、4~14個、4~13個、4~12個、4~11個、4~10個、4~9個、7~15個、7~14個、7~13個、7~12個、7~11個、7~10個、例えば、7~9個のアミノ酸が欠失してよい。
本発明において、欠失は、エキセナチドのアミノ酸配列のN末端又はC末端のアミノ酸が欠失してよく、例えば、エキセナチドのアミノ酸配列のC末端のアミノ酸が欠失してよい。
本発明の一具体例において、欠失は、エキセナチドのアミノ酸配列のC末端のアミノ酸が1~15個、1~14個、1~13個、1~12個、1~11個、1~10個、1~9個、4~15個、4~14個、4~13個、4~12個、4~11個、4~10個、4~9個、7~15個、7~14個、7~13個、7~12個、7~11個、7~10個、例えば、7~9個欠失してよい。
本発明のエキセナチド類似体における脂肪酸は、アミノ酸配列の一部のアミノ酸が欠失しているエキセナチドの様々な位置に接合しているものでよい。
本発明において、脂肪酸は、当業界に公知の様々な飽和脂肪酸及び不飽和脂肪酸を含む。
本発明において、脂肪酸は、C~C36の炭素数を有する脂肪酸であってよく、例えば、プロピオン酸(propionic acid)、酪酸(butyric acid)、吉草酸(valeric acid)、カプロン酸(caproic acid)、エナント酸(enanthic acid)、カプリル酸(caprylic acid)、ペラルゴン酸(pelargonic acid)、カプリン酸(capric acid)、ウンデシル酸(undecylic acid)、ラウリン酸(lauric acid)、トリデシル酸(tridecylic acid)、ミリスチン酸(myristic acid)、ペンタデシル酸(pentadecylic acid)、パルミチン酸(palmitic acid)、マルガリン酸(margaric acid)、ステアリン酸(stearic acid)、ノナデシル酸(nonadecylic acid)、アラキジン酸(arachidic acid)、ヘンイコシル酸(heneicosylic acid)、ベヘン酸(behenic acid)、トリコシル酸(tricosylic acid)、リグノセリン酸(lignoceric acid)、ペンタコシル酸(pentacosylic acid)、セロチン酸(cerotic acid)、ヘプタコシル酸(heptacosylic acid)、モンタン酸(montanic acid)、ノナコシル酸(nonacosylic acid)、メリシン酸(melissic acid)、ヘナトリアコンチル酸(henatriacontylic acid)、ラセロイン酸(lacceroic acid)、プシリン酸(psyllic acid)、ゲジン酸(geddic acid)、セロプラスチン酸(ceroplastic acid)及びヘキサトリアコンチル酸(hexatriacontylic acid)からなる群から選ばれる1種以上であってよいが、これに限定されるものではない。
本発明の一具現例において、脂肪酸は、一部のアミノ酸が欠失しているエキセナチドのアミノ酸配列のC末端のLys残基、N末端又はC末端に接合したものでよく、例えば、C末端に接合したものでよい。
本発明において、アミノ酸配列の一部のアミノ酸が欠失しているエキセナチド及び脂肪酸の接合は、直接結合及び/又は間接結合のいずれをも含む。
本発明において、直接結合は、脂肪酸にあるカルボキシル基のような官能基とアミノ酸が欠失しているエキセナチドの官能基(例えば、-NH)とが反応して共有結合を形成することにより、欠失したエキセナチド-脂肪酸の接合を形成することができる。
本発明において、間接結合は、当業界においてリンカーとして通常用いられる化合物が仲介し、欠失したエキセナチド-脂肪酸の接合を形成することができる。
本発明で用いられるリンカーは、当業界でリンカーとして用いられるいかなる化合物も使用可能であり、欠失しているエキセナチドにある官能基の種類に応じて適切なリンカーを選択すればよく、例えば、リンカーは、N-スクシンイミジルヨードアセテート(N-succinimidyl iodoacetate)、N-ヒドロキシスクシンイミジルブロモアセテート(N-Hydroxysuccinimidyl Bromoacetate)、m-マレイミドベンゾイル-N-ヒドロキシスクシンイミドエステル(m-Maleimidobenzoyl-N-hydroxysuccinimide ester)、m-マレイミドベンゾイル-N-ヒドロキシスルホスクシンイミドエステル(m-Maleimidobenzoyl-N-hydroxysulfosuccinimide ester)、N-マレイミドブチリルオキシスクシンアミドエステル(N-Maleimidobutyryloxysuccinamide ester)及びLysを含むが、これに限定されるものではない。
具体的に、アミノ酸が欠失しているエキセナチドは、それのC末端にリンカーがさらに結合し、前記脂肪酸は、前記C末端に結合しているリンカーに接合している。例えば、アミノ酸が欠失しているエキセナチドのC末端にリンカーとしてLysが結合し、このLysに脂肪酸が接合してよい。この場合、前記追加のLysの-NH官能基と脂肪酸のカルボキシル基とが反応してコンジュゲートを形成することができる。
本発明において、糖鎖化エキセナチド類似体は、エキセナチド類似体の少なくとも一つのアミノ酸に糖類が結合しているものでよく、糖類が結合しているアミノ酸は、他の一つのアミノ酸に置換された後に糖類が結合したものでよい。
本発明の一具体例において、前記糖類の結合は、配列番号1のアミノ酸配列からなるエキセナチドの17、24及び28番目の位置からなる群から選ばれる1種以上の位置でなされてよいが、これに限定されるものではない。
本発明の一具体例において、前記置換は、配列番号1のアミノ酸配列からなるエキセナチドの17番目のアミノ酸であるGluがCysに置換、配列番号1のアミノ酸配列からなるエキセナチドの24番目のアミノ酸であるGluがCysに置換、及び配列番号1のアミノ酸配列からなるエキセナチドの28番目のアミノ酸であるAsnがCysに置換、からなる群から選ばれる1種以上であってよいが、これに限定されるものではない。
本発明において、糖類は、単糖類~11糖類、2糖類~11糖類、3糖類~11糖類、4糖類~11糖類、5糖類~11糖類、6糖類~11糖類、7糖類~11糖類、8糖類~11糖類、9糖類~11糖類、10糖類~11糖類、例えば、11糖類であってよく、具体的には、下記構造式1のブロモアセチルグリカン(Bromoacetyl glycan)及び/又は下記構造式2の11NC-Asn-Fmocであってよいが、これに限定されるものではない。
[構造式1]
[構造式2]
本明細書において、用語“AGM-212”は、配列番号1からなるエキセナチドの配列の1番から32番までの配列からなり、前記配列のC末端に、カプリン酸(capric acid)が側鎖に結合しているリジン(lysine)を接合したものであり、Ex4(1-32)K-capの配列と明示する。
本明細書において、用語“AGM-212(E17C-11 sugar)”は、Ex4(1-32)-capの配列において、17番のグルタミン酸(Glutamic acid,Glu,E)がCysに置換され、置換されたアミノ酸に、11糖類の構造を有する糖が結合した配列である。
本明細書において、用語“AGM-212(N28C-11 sugar)”は、Ex4(1-32)-capの配列において、28番のアスパラギン(Asparagine,Asn,N)がCysに置換され、置換されたアミノ酸に、11糖類の構造を有する糖が結合した配列である。
本明細書で用語“AGM-212(N28-11 sugar)”はEx4(1-32)-capの配列において、28番のアスパラギンに、11糖類の構造を有する糖が結合した配列である。
本明細書において、用語“AGM-212(E24-11 sugar)”は、Ex4(1-32)-capの配列において、24番のグルタミン酸がCysに置換され、置換されたアミノ酸に、11糖類の構造を有する糖が結合した配列である。
本明細書において、用語“AGM-212(E17C-11 sugar & E24C-11 sugar)”は、Ex4(1-32)-capの配列において、17番のグルタミン酸をCysに置換し、24番のグルタミン酸を置換し、それぞれの置換されたアミノ酸に、11糖類の構造を有する糖が結合した配列である。
本明細書において、用語“AGM-212(E17C-11 sugar & N28C-11 sugar)”は、Ex4(1-32)-capの配列において、17番のグルタミン酸をCysに置換し、28番のアスパラギンを置換し、それぞれの置換されたアミノ酸に、11糖類の構造を有する糖が結合した配列である。
本発明の他の例は、糖鎖化エキセナチド類似体を含む、糖尿病の改善、予防又は治療用の薬剤学的組成物に関する。
本発明の更に他の例は、糖鎖化エキセナチド類似体を含む、肥満の改善、予防又は治療用の薬剤学的組成物に関する。
本発明の薬剤学的組成物において、糖鎖化エキセナチド類似体に関する記載は上述した通りであり、その記載を省略する。
本発明の薬剤学的組成物は、薬剤学的に許容される担体を含むことができる。
本発明において、薬剤学的に許容される担体は、製剤時に通常用いられるものであり、ラクトース、デキストロース、スクロース、ソルビトール、マンニトール、澱粉、アカシアガム、リン酸カルシウム、アルジネート、ゼラチン、ケイ酸カルシウム、微結晶性セルロース、ポリビニルピロリドン、セルロース、水、シロップ、メチルセルロース、ヒドロキシ安息香酸メチル、ヒドロキシ安息香酸プロピル、滑石、ステアリン酸マグネシウム及びミネラルオイルなどを含むが、これに限定されるものではない。
本発明の薬剤学的組成物は、前記成分の他に、潤滑剤、湿潤剤、甘味剤、香味剤、乳化剤、懸濁剤、保存剤などをさらに含むことができる。適宜の薬剤学的に許容される担体及び製剤は、Remington’s Pharmaceutical Sciences(19th ed.,1995)に詳細に記載されている。
本発明の薬剤学的組成物は、経口又は非経口で投与でき、非経口投与の場合には、静脈内注入、皮下注入、筋肉注入、腹腔注入、経皮投与などで投与できる。
本発明の薬剤学的組成物の適度の投与量は、製剤化方法、投与方式、患者の年齢、体重、性別、病的状態、食べ物、投与時間、投与経路、排泄速度及び反応感応性のような要因によって様々であり、熟練した通常の医師は、所望する治療又は予防に効果的な投与量を容易に決定及び処方できる。
本発明の好ましい具現例によれば、本発明の薬剤学的組成物の1日投与量は、0.001~10000mg/kgである。
本発明の薬剤学的組成物は、当該発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者が容易に実施できる方法により、薬剤学的に許容される担体及び/又は賦形剤を用いて製剤化することによって単位容量の形態で製造されるか、或いは多回容量容器内に内入させて製造されてよい。このとき、剤形は、オイル又は水性媒質中の溶液、懸濁液又は乳化液の形態であるか、或いはエキス剤、粉末剤、顆粒剤、錠剤又はカプセル剤の形態であってもよく、分散剤又は安定化剤をさらに含むことができる。
本明細書において、用語‘有効成分として含む’とは、下記のエキセナチド類似体の効能又は活性を達成するのに十分な量を含むことを意味する。本発明の組成物に含まれた量的上限は、当業者が適切な範囲内で選択して実施できる。
本発明の更に他の例は、糖鎖化エキセナチド類似体を含む、糖尿病の改善又は緩和用の食品組成物に関する。
本発明の更に他の例は、糖鎖化エキセナチド類似体を含む、肥満の改善又は緩和用の食品組成物に関する。
本発明の更に他の例は、糖鎖化エキセナチド類似体を含む、食欲抑制用の食品組成物に関する。
本発明の食品組成物において、糖鎖化エキセナチド類似体に関する記載は上述した通りであり、その記載を省略する。
本発明の組成物が食品組成物である場合には、粉末、顆粒、錠剤、カプセル又は飲料などの形態で製造されてよい。例えば、キャンディ類の各種の食品類、飲料、ガム、茶、ビタミン複合剤、又は健康補助食品類などがある。
本発明の食品組成物は、有効成分として食品製造の際に一般に添加される成分を含むことができ、例えば、タンパク質、炭水化物、脂肪、栄養素、調味剤及び香味剤を含む。
上述した炭水化物の例は、単糖類(モノサッカライド)、例えばブドウ糖、果糖など;二糖類(ジサッカライド)、例えばマルトース、スクロース、オリゴ糖など;及び、多糖類(ポリサッカライド)、例えばデキストリン、シクロデキストリンなどのような通常の糖及びキシリトール、ソルビトール、エリトリトールなどの糖アルコールである。香味剤として天然香味剤[タウマチン、ステビア抽出物(例えば、レバウジオシドA、グリチルリチンなど)]及び合成香味剤(サッカリン、アスパルテームなど)を使用することができる。例えば、本発明の食品組成物がドリンク剤として製造される場合には、本発明の化合物の他に、クエン酸、液状果糖、砂糖、ブドウ糖、酢酸、リンゴ酸、果汁、杜沖抽出液、ナツメ抽出液、甘草抽出液などもさらに含めることができる。
本発明のさらに他の目的は、エキセナチド類似体を、糖尿病の改善、予防又は治療の有効量でそれを必要とする対象に投与し、糖尿病を改善、予防又は治療する方法を提供することである。
本発明のさらに他の目的は、エキセナチド類似体を肥満の改善、予防又は治療有効量でそれを必要とする対象に投与し、肥満を改善、予防又は治療する方法を提供することである。
本発明のさらに他の目的は、エキセナチド類似体の糖尿病の改善、予防又は治療用途を提供することである。
本発明のさらに他の目的は、エキセナチド類似体の肥満の改善、予防又は治療用途を提供することである。
本発明のさらに他の目的は、エキセナチド類似体の食欲抑制用途を提供することである。
本発明は、エキセナチド(exenatide)二量体類似体及びその用途に関する。
以下、本発明をより詳細に説明する。
本発明の一例は、エキセナチド二量体類似体に関する。
本発明において、エキセナチド二量体類似体は、エキセナチド(exenatide)のアミノ酸配列の1~15個のアミノ酸が欠失し、脂肪酸が接合(conjugation)したエキセナチド類似体から形成される第1の単量体(第1体、第1の構造単位);及び、エキセナチド(exenatide)のアミノ酸配列の1~15個のアミノ酸が欠失し、脂肪酸が接合(conjugation)したエキセナチド類似体、又はグルカゴンから形成される第2の単量体(第2体、第2の構造単位);を含み、前記第1の単量体及び第2の単量体が結合して二量体類似体を形成しているものでよい。
本発明において、エキセナチドは、GLP-1受容体亢進剤であって、ジペプチジルペプチダーゼ-IV(DPP-IV)によって迅速に分解されるGLP-1を摸倣した類似体(GLP-1metrics)であり、DPP-IVによって迅速に分解されない上に、糖依存的インスリン分泌を促進し、グルカゴン分泌、胃排出及び食欲を抑制し、ベータ細胞保護効果を示すGLP-1の効果を奏する薬物である。
本発明において、エキセナチドは、配列番号1のアミノ酸配列を含むエキセナチド又は配列番号1のアミノ酸配列と少なくとも80%以上、90%以上、95%以上の配列相同性を示すエキセナチド類似体を含む。
本発明の一例において、エキセナチドは、配列番号1のアミノ酸配列を含むものでよく、例えば、配列番号1のアミノ酸配列からなるものでよい。
本発明において、グルカゴンは配列番号2のアミノ酸配列を含むグルカゴン又は配列番号1のアミノ酸配列と少なくとも80%以上、90%以上、95%以上の配列相同性を示すグルカゴン類似体を含む。
本発明の一例において、グルカゴンは、配列番号2のアミノ酸配列を含むものでよく、例えば、配列番号2のアミノ酸配列からなるものでよい。
本発明において、前記第2の単量体がエキセナチド類似体である場合に、前記第1の単量体及び第2の単量体の結合は、ジスルフィド結合(二硫化結合)であってよいが、これに限定されるものではない。
本発明において、前記第2の単量体がグルカゴンである場合に、前記第1の単量体及び第2の単量体の結合は、第1の単量体のC末端にLys残基を付加し、その側鎖にグルカゴンから形成される第2の単量体が結合、又はジスルフィド結合したものでよいが、これに限定されるものではない。
本発明において、エキセナチド類似体は、エキセナチドのアミノ酸配列の一部のアミノ酸が欠失し、脂肪酸が接合(conjugation)しているものでよい。
本発明において、欠失は、エキセナチドのアミノ酸配列の1~15個、1~14個、1~13個、1~12個、1~11個、1~10個、1~9個、4~15個、4~14個、4~13個、4~12個、4~11個、4~10個、4~9個、7~15個、7~14個、7~13個、7~12個、7~11個、7~10個、例えば、7~9個のアミノ酸が欠失してよい。
本発明において、欠失は、エキセナチドのアミノ酸配列のN末端又はC末端のアミノ酸が欠失してよく、例えば、エキセナチドのアミノ酸配列のC末端のアミノ酸が欠失してよい。
本発明の一具体例において、欠失は、エキセナチドのアミノ酸配列のC末端のアミノ酸が1~15個、1~14個、1~13個、1~12個、1~11個、1~10個、1~9個、4~15個、4~14個、4~13個、4~12個、4~11個、4~10個、4~9個、7~15個、7~14個、7~13個、7~12個、7~11個、7~10個、例えば、7~9個欠失してよい。
本発明のエキセナチド類似体における脂肪酸は、アミノ酸配列の一部のアミノ酸が欠失しているエキセナチドの様々な位置に接合しているものでよい。
本発明において、脂肪酸は、当業界に公知の様々な飽和脂肪酸及び不飽和脂肪酸を含む。
本発明において、脂肪酸は、C~C36の炭素数を有する脂肪酸であってよく、例えば、プロピオン酸(propionic acid)、酪酸(butyric acid)、吉草酸(valeric acid)、カプロン酸(caproic acid)、エナント酸(enanthic acid)、カプリル酸(caprylic acid)、ペラルゴン酸(pelargonic acid)、カプリン酸(capric acid)、ウンデシル酸(undecylic acid)、ラウリン酸(lauric acid)、トリデシル酸(tridecylic acid)、ミリスチン酸(myristic acid)、ペンタデシル酸(pentadecylic acid)、パルミチン酸(palmitic acid)、マルガリン酸(margaric acid)、ステアリン酸(stearic acid)、ノナデシル酸(nonadecylic acid)、アラキジン酸(arachidic acid)、ヘンイコシル酸(heneicosylic acid)、ベヘン酸(behenic acid)、トリコシル酸(tricosylic acid)、リグノセリン酸(lignoceric acid)、ペンタコシル酸(pentacosylic acid)、セロチン酸(cerotic acid)、ヘプタコシル酸(heptacosylic acid)、モンタン酸(montanic acid)、ノナコシル酸(nonacosylic acid)、メリシン酸(melissic acid)、ヘナトリアコンチル酸(henatriacontylic acid)、ラセロイン酸(lacceroic acid)、プシリン酸(psyllic acid)、ゲジン酸(geddic acid)、セロプラスチン酸(ceroplastic acid)及びヘキサトリアコンチル酸(hexatriacontylic acid)からなる群から選ばれる1種以上でよいが、これに限定されるものではない。
本発明の一具現例において、脂肪酸は、一部のアミノ酸が欠失しているエキセナチドのアミノ酸配列のC末端のLys残基、N末端又はC末端に接合したものでよく、例えば、C末端に接合したものでよい。
本発明において、アミノ酸配列の一部のアミノ酸が欠失しているエキセナチド及び脂肪酸の接合は、直接結合及び/又は間接結合のいずれをも含む。
本発明において、直接結合は、脂肪酸にあるカルボキシル基のような官能基とアミノ酸が欠失しているエキセナチドの官能基(例えば、-NH)とが反応して共有結合を形成することにより、欠失したエキセナチド-脂肪酸の接合を形成することができる。
本発明において、間接結合は、当業界においてリンカーとして一般に用いられる化合物が仲介し、欠失したエキセナチド-脂肪酸の接合を形成することができる。
本発明で用いられるリンカーは、当業界でリンカーとして用いられるいかなる化合物も使用可能であり、欠失しているエキセナチドにある官能基の種類に応じて適切なリンカーを選択すればよく、例えば、リンカーは、N-スクシンイミジルヨードアセテート(N-succinimidyl iodoacetate)、N-ヒドロキシスクシンイミジルブロモアセテート(N-Hydroxysuccinimidyl Bromoacetate)、m-マレイミドベンゾイル-N-ヒドロキシスクシンイミドエステル(m-Maleimidobenzoyl-N-hydroxysuccinimide ester)、m-マレイミドベンゾイル-N-ヒドロキシスルホスクシンイミドエステル(m-Maleimidobenzoyl-N-hydroxysulfosuccinimide ester)、N-マレイミドブチリルオキシスクシンアミドエステル(N-Maleimidobutyryloxysuccinamide ester)及びLysを含むが、これに限定されるものではない。
具体的に、アミノ酸が欠失しているエキセナチドは、それのC末端にリンカーがさらに結合し、前記脂肪酸は、前記C末端に結合したリンカーに接合している。例えば、アミノ酸が欠失しているエキセナチドのC末端にリンカーとしてLysが結合し、このLysに脂肪酸が接合してよい。この場合、前記追加のLysの-NH官能基と脂肪酸のカルボキシル基とが反応してコンジュゲートを形成することができる。
本発明において、エキセナチド二量体類似体は、第1の単量体、第2の単量体、又はこれらのそれぞれの一アミノ酸に糖類が結合したものでよい。
本発明において、エキセナチド二量体類似体は、第1の単量体、第2の単量体、又はこれらのそれぞれの一アミノ酸が他の一アミノ酸に置換され、置換されたアミノ酸に糖類が結合したものでよい。
本発明の一具体例において、前記糖類の結合は、配列番号1のアミノ酸配列からなるエキセナチドの17、24及び28番目の位置からなる群から選ばれる1種以上の位置でなされてよいが、これに限定されるものではない。
本発明の一具体例において、前記置換は、配列番号1のアミノ酸配列からなるエキセナチドの17番目のアミノ酸であるGluがCysに置換、配列番号1のアミノ酸配列からなるエキセナチドの24番目のアミノ酸であるGluがCysに置換、及び配列番号1のアミノ酸配列からなるエキセナチドの28番目のアミノ酸であるAsnがCysに置換、からなる群から選ばれる1種以上でよいが、これに限定されるものではない。
本発明の一具体例において、前記糖類の結合は、配列番号2のアミノ酸配列からなるグルカゴンの16及び24番目位置からなる群から選ばれる1種以上の位置でなされてよいが、これに限定されるものではない。
本発明の一具体例において、前記置換は、配列番号2のアミノ酸配列からなるグルカゴンの16番目のアミノ酸であるSerがCys又はAsnに置換、及び配列番号2のアミノ酸配列からなるグルカゴンの24番目のアミノ酸であるGlnがCys又はAsnに置換、からなる群から選ばれる1種以上であってよいが、これに限定されるものではない。
本発明において、糖類は、単糖類~11糖類、2糖類~11糖類、3糖類~11糖類、4糖類~11糖類、5糖類~11糖類、6糖類~11糖類、7糖類~11糖類、8糖類~11糖類、9糖類~11糖類、10糖類~11糖類、例えば、11糖類でよく、具体的には、下記構造式1のブロモアセチルグリカン(Bromoacetyl glycan)及び/又は下記構造式2の11NC-Asn-Fmocでよいが、これに限定されるものではない。
[構造式1]
[構造式2]
本明細書において、用語“AGM-212”とは、配列番号1からなるエキセナチドの配列の1番から32番までの配列からなり、前記配列C末端に、カプリン酸(capric acid)が側鎖に結合しているリジン(lysine)を接合したものであり、Ex4(1-32)K-capの配列と明示する。
本明細書において、用語“AGM-212-1”は、AGM-212の配列において、17番のグルタミン酸(Glu,E)がCysに置換された2個の配列がジスルフィド結合で二量体をなし、各配列の24番グルタミン酸がCysに置換され、アミノ酸に11糖類が結合した配列である。
本明細書において、用語“AGM-212-2”は、AGM-212の配列において、17番のグルタミン酸がCysに置換された2個の配列がジスルフィド結合で二量体をなし、各配列の28番アスパラギンがCysに置換され、11糖類が結合した配列である。
本明細書において、用語“AGM-212-3”は、AGM-212の配列において、C末端にLysを付加し、それの側鎖にグルカゴン(Glucagon)が結合した配列である。
本明細書において、用語“AGM-212-4”は、AGM-212の配列において、28番のアスパラギンに11糖類が結合し、C末端にLysを付加し、それの側鎖にグルカゴンが結合した配列である。
本明細書において、用語“AGM-212-5”は、AGM-212の配列において、28番のアスパラギンに11糖類が結合し、C末端にLysを付加し、それの側鎖にグルカゴンが結合し、グルカゴンの配列において16番のセリン(Ser,S)が11NC-Asnに置換され、11糖類が結合した配列である。
本明細書において、用語“AGM-212-6”は、AGM-212の配列において、28番のアスパラギンに11糖類が結合し、C末端にLysを付加し、それの側鎖にグルカゴンが結合し、グルカゴンの配列において24番のグルタミン(Gln,Q)が11NC-Asnに置換され、11糖類が結合した配列である。
本明細書において、用語“AGM-212-7”は、AGM-212の配列において、17番のグルタミン酸(Glu,E)をCysに置換し、24番のグルタミン酸をCysに置換し、11糖類が結合した配列と、グルカゴンの配列において、16番のセリン(Ser,S)をCysに置換して11糖類が結合し、24番のグルタミン(Gln,Q)をCysに置換した配列とがジスルフィド結合により二量体として構成された物質である。
本明細書において、用語“AGM-212-8”は、AGM-212の配列において17番のグルタミン酸(Glu,E)をCysに置換し、24番のグルタミン酸をCysに置換して、11糖類が結合した配列と、グルカゴンの構成配列において24番のグルタミン(Gln,Q)をCysに置換して11糖類が結合し、16番のSerineをCysに置換した配列とがジスルフィド結合により二量体として構成された物質である。
本明細書における用語“ジスルフィド結合”は、2つのAGM-212のE17がC17に置換された後、それぞれのC17-C17が互いにジスルフィド結合をなすものでよいが、これに限定されるものではない。
本発明の他の例は、エキセナチド二量体類似体を含む、糖尿病の改善、予防又は治療用の薬剤学的組成物に関する。
本発明の更に他の例は、エキセナチド二量体類似体を含む、肥満の改善、予防又は治療用の薬剤学的組成物に関する。
本発明の薬剤学的組成物において、エキセナチド二量体類似体に関する記載は上述した通りであり、その記載を省略する。
本発明の薬剤学的組成物は、薬剤学的に許容される担体を含むことができる。
本発明において、薬剤学的に許容される担体は、製剤時に通常用いられるものであり、ラクトース、デキストロース、スクロース、ソルビトール、マンニトール、澱粉、アカシアガム、リン酸カルシウム、アルジネート、ゼラチン、ケイ酸カルシウム、微結晶性セルロース、ポリビニルピロリドン、セルロース、水、シロップ、メチルセルロース、ヒドロキシ安息香酸メチル、ヒドロキシ安息香酸プロピル、滑石、ステアリン酸マグネシウム及びミネラルオイルなどを含むが、これに限定されるものではない。
本発明の薬剤学的組成物は、前記成分の他に、潤滑剤、湿潤剤、甘味剤、香味剤、乳化剤、懸濁剤、保存剤などをさらに含むことができる。適宜の薬剤学的に許容される担体及び製剤は、Remington’s Pharmaceutical Sciences(19th ed.,1995)に詳細に記載されている。
本発明の薬剤学的組成物は、経口又は非経口で投与でき、非経口投与の場合には、静脈内注入、皮下注入、筋肉注入、腹腔注入、経皮投与などで投与できる。
本発明の薬剤学的組成物の適度の投与量は、製剤化方法、投与方式、患者の年齢、体重、性別、病的状態、食べ物、投与時間、投与経路、排泄速度及び反応感応性のような要因によって様々であり、熟練した通常の医師は、所望する治療又は予防に効果的な投与量を容易に決定及び処方できる。
本発明の好ましい具現例によれば、本発明の薬剤学的組成物の1日投与量は、0.001~10000mg/kgである。
本発明の薬剤学的組成物は、当該発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者が容易に実施できる方法により、薬剤学的に許容される担体及び/又は賦形剤を用いて製剤化することによって単位容量の形態で製造されるか、或いは多回容量容器内に内入させて製造されてよい。このとき、剤形は、オイル又は水性媒質中の溶液、懸濁液又は乳化液の形態であるか、エキス剤、粉末剤、顆粒剤、錠剤又はカプセル剤の形態であってもよく、分散剤又は安定化剤をさらに含むことができる。
本明細書において、用語‘有効成分として含む’とは、下記のエキセナチド類似体の効能又は活性を達成するのに十分な量を含むことを意味する。本発明の組成物に含まれた量的上限は、当業者が適切な範囲内で選択して実施できる。
本発明の更に他の例は、エキセナチド二量体類似体を含む、糖尿病の改善又は緩和用の食品組成物に関する。
本発明の更に他の例は、エキセナチド二量体類似体を含む、肥満の改善又は緩和用の食品組成物に関する。
本発明の更に他の例は、エキセナチド二量体類似体を含む、食欲抑制用の食品組成物に関する。
本発明の食品組成物において、エキセナチド二量体類似体に関する記載は上述した通りであり、その記載を省略する。
本発明の組成物が食品組成物である場合には、粉末、顆粒、錠剤、カプセル又は飲料などの形態で製造されてよい。例えば、キャンディ類の各種食品類、飲料、ガム、茶、ビタミン複合剤、又は健康補助食品類などがある。
本発明の食品組成物は、有効成分として食品製造の際に一般に添加される成分を含むことができ、例えば、タンパク質、炭水化物、脂肪、栄養素、調味剤及び香味剤を含む。
上述した炭水化物の例は、単糖類(モノサッカライド)、例えばブドウ糖、果糖など;二糖類(ジサッカライド)、例えばマルトース、スクロース、オリゴ糖など;及び、多糖類(ポリサッカライド)、例えばデキストリン、シクロデキストリンなどのような通常の糖及びキシリトール、ソルビトール、エリトリトールなどの糖アルコールである。香味剤として天然香味剤[タウマチン、ステビア抽出物(例えば、レバウジオシドA、グリチルリチンなど)]及び合成香味剤(サッカリン、アスパルテームなど)を使用することができる。例えば、本発明の食品組成物がドリンク剤として製造される場合には、本発明の化合物の他に、クエン酸、液状果糖、砂糖、ブドウ糖、酢酸、リンゴ酸、果汁、杜沖抽出液、ナツメ抽出液、甘草抽出液などもさらに含めることができる。
本発明のさらに他の目的は、エキセナチド類似体を、糖尿病の改善、予防又は治療の有効量でそれを必要とする対象に投与し、糖尿病を改善、予防又は治療する方法を提供することである。
本発明のさらに他の目的は、エキセナチド類似体を肥満の改善、予防又は治療有効量でそれを必要とする対象に投与し、肥満を改善、予防又は治療する方法を提供することである。
本発明のさらに他の目的は、エキセナチド類似体の糖尿病の改善、予防又は治療用途を提供することである。
本発明のさらに他の目的は、エキセナチド類似体の肥満の改善、予防又は治療用途を提供することである。
本発明のさらに他の目的は、エキセナチド類似体の食欲抑制用途を提供することである。
本明細書において、用語“糖尿病”は、ブドウ糖-非寛容(intolerance)を招くインスリンの相対的又は絶対的不足として特徴付けられる慢性疾患を意味する。用語“糖尿病”は、あらゆる種類の糖尿病を含み、例えば、1型糖尿病、2型糖尿病及び遺伝性糖尿病を含む。1型糖尿病は、インスリン依存性糖尿病であり、β-細胞の破壊によって主に起きる。2型糖尿病は、インスリン非依存性糖尿病であり、食事後の不十分なインスリン分泌によって起きる又はインスリン耐性によって起きる。
本明細書において、用語“肥満”は、健康に異常を招く程度に脂肪組織が体内に過剰蓄積された状態を意味する。
本明細書において、用語“食欲抑制”は、食べ物を摂取しようとする欲求が抑制されることを意味する。
本発明は、特定残基に糖鎖化したエキセナチド類似体及びその用途に関し、本発明は、従来のエキセナチド及びその類似体に比べて向上した体内安定性を示す新規糖尿病治療物質を提供する。
本発明は、エキセナチド二量体類似体及びその用途に関し、本発明は、従来のエキセナチド及びその類似体に比べて向上した体内安定性を示す新規糖尿病治療物質を提供する。
本発明の一実施例に係る糖鎖化AGM-212類似体(実施例1-1、1-2及び1-4)のインスリン分泌能をラット膵島(rat islets)でラットインスリンELISA(rat insulin ELISA)によって分析した結果である。
本発明の一実施例に係る糖鎖化AGM-212類似体(実施例1-5及び1-6)のインスリン分泌能をラット膵島でラットインスリンELISAによって分析した結果である。
本発明の一実施例に係る糖鎖化AGM-212類似体を皮下投与し、2型糖尿病マウス動物モデルにおける糖負荷程度を血糖測定器で分析した結果である。 本発明の一実施例に係る糖鎖化AGM-212類似体を皮下投与し、2型糖尿病マウス動物モデルにおける糖負荷程度を血糖測定器で分析した結果である。
本発明の一実施例に係る糖鎖化AGM-212類似体を皮下投与し、野生型マウス動物モデルにおける薬動力学評価試験を分析した結果である。
本発明の一実施例に係る糖鎖化AGM-212類似体の免疫原性試験結果である。
本発明の一実施例に係る類似体のインスリン分泌能をラット膵島でラットインスリンELISAによって分析した結果である。
本発明の一実施例に係るAGM-212-1及びAGM-212-2を含む類似体を皮下投与し、2型糖尿病マウス動物モデルにおける抗糖尿効能を血糖測定器で分析した結果である。
本発明の一実施例に係るAGM-212-1及びAGM-212-2を含む類似体を皮下投与し、2型糖尿病マウス動物モデルにおける抗糖尿効能を血糖測定器で分析した結果である。
本発明の一実施例に係るAGM-212-3、AGM-212-4、AGM-212-5及びAGM-212-6を含む類似体を皮下投与し、2型糖尿病マウス動物モデルにおける抗糖尿効能を血糖測定器で分析した結果である。
本発明の一実施例に係るAGM-212-3、AGM-212-4、AGM-212-5及びAGM-212-6を含む類似体を皮下投与し、2型糖尿病マウス動物モデルにおける抗糖尿効能を血糖測定器で分析した結果である。
本発明の一実施例に係る類似体を皮下投与し、野生型マウス動物モデルにおける薬動力学評価試験を分析した結果である。
本発明の一実施例に係る類似体を皮下投与し、野生型マウス動物モデルにおける薬動力学評価試験を分析した結果である。
本発明の一実施例に係る類似体の食餌調節能試験結果である。
本発明の一実施例に係る類似体の食餌調節能試験結果である。
本発明の一実施例に係る類似体の食餌調節能試験結果である。
本発明の一実施例に係る類似体の糖耐性改善試験結果である。
本発明の一実施例に係る類似体の糖耐性改善試験結果である。
本発明の一実施例に係る類似体のインスリン耐性改善試験結果である。
本発明の一実施例に係る類似体のインスリン耐性改善試験結果である。
本発明の一実施例に係る類似体の肝内脂肪の蓄積量試験結果である。
本発明の一実施例に係る類似体の肝内脂肪の蓄積量試験結果である。
本発明の一実施例に係る類似体の熱エネルギー増進効果試験結果である。
本発明の一実施例に係る類似体の熱エネルギー増進効果試験結果である。
本発明の一実施例に係る類似体の熱エネルギー発生関連因子試験結果である。
本発明の一実施例に係る類似体の熱エネルギー発生関連因子試験結果である。
本発明の一実施例に係る類似体の脂肪分解能試験結果である。
本発明の一実施例に係る類似体の脂肪分解能試験結果である。
本発明の一実施例に係る類似体の脂肪分解能試験結果である。
本発明の一実施例に係る類似体の脂肪分解能試験結果である。
本発明の一実施例に係る類似体の脂肪分解能試験結果である。
本発明の一実施例に係る類似体の筋肉細胞内脂肪分解能及び熱エネルギー発生効果試験結果である。
本発明の一実施例に係る類似体の筋肉細胞内脂肪分解能及び熱エネルギー発生効果試験結果である。
本発明の一実施例に係る類似体の筋肉細胞内脂肪分解能及び熱エネルギー発生効果試験結果である。
エキセナチド(exenatide)のアミノ酸配列の1~15個のアミノ酸が欠失し、脂肪酸が接合(conjugation)した糖鎖化エキセナチド類似体、又はエキセナチド(exenatide)のアミノ酸配列の1~15個のアミノ酸が欠失し、脂肪酸が接合(conjugation)したエキセナチド類似体から形成される第1の単量体;及び、エキセナチド(exenatide)のアミノ酸配列の1~15個のアミノ酸が欠失し、脂肪酸が接合(conjugation)したエキセナチド類似体、又はグルカゴンから形成される第2の単量体;を含み、前記第1の単量体及び第2の単量体が結合して二量体類似体を形成している、エキセナチド二量体類似体。
以下、本発明を下記の実施例を用いてより詳細に説明する。ただし、これらの実施例は、本発明を例示するためのものに過ぎず、本発明の範囲がこれらの実施例によって限定されるものではない。
I.糖鎖化したエキセナチド類似体
実施例1-1.AGM-212(E17C-11 sugar)の製造
1-1-1.化学式1-1
AGM-212の構成配列であるEx4(1-32)K-capを製造するために、トリチルレジン(trityl resin)にFmoc-Lys(dde)-OH及びDMFを添加してFmoc-Lys(dde)トリチルレジンを製造した。Fmoc-Lys(dde)トリチルレジンに、20%ピぺリジン(piperidine)が含まれたDMF及びFmoc-Ser(tBu)-OH及びHOBt(hydroxyl-benzo triazole)を添加し、Fmoc-Ser(tBu)-Lys(dde)トリチルレジンを製造した。Fmoc-Ser(tBu)-Lys(dde)トリチルレジンに、前記作製方法と同一にして順次に、Fmoc-Pro-OH、Fmoc-Gly-OH、Fmoc-Gly-OH、Fmoc-Asn(trt)-OH、Fmoc-Lys(boc)-OH、Fmoc-Leu-OH、Fmoc-Trp(Boc)-OH、Fmoc-Glu(tBu)-OH、Fmoc-Ile-OH、Fmoc-Phe-OH、Fmoc-Leu-OH、Fmoc-Arg(pbf)-OH、Fmoc-Val-OH、Fmoc-Ala-OH、Fmoc-Glu(tBu)-OH、Fmoc-Glu(tBu)-OH、Fmoc-Glu(tBu)-OH、Fmoc-Met-OH、Fmoc-Gln(trt)-OH、Fmoc-Lys(boc)-OH、Fmoc-Ser(tBu)-OH、Fmoc-Le)-OH、Fmoc-Asp(tBu)-OH、Fmoc-Ser(tBu)-OH、Fmoc-Thr(tBu)-OH、Fmoc-Phe-OH、Fmoc-Thr(tBu)-OH、Fmoc-Gly-OH、Fmoc-Glu(tBu)-OH、Fmoc-Gly-OH、Fmoc-His(trt)-OHを添加し、下の化学式1-1を製造した。
[化学式1-1]
Fmoc-His(trt)-Gly-Glu(tBu)-Gly-Thr(tBu)-Phe-Thr(tBu)-Ser(tBu)-Asp(tBu)-Leu-Ser(tBu)-Lyc(Boc)-Gln(trt)-Met-Glu(tBu)-Glu(tBu)-Cys(tBu)-Ala-Val-Arg(pbf)-Leu-Phe-Ile-Glu(tBu)-Trp(Boc)-Leu-Lys(Boc)-Asn(trt)-Gly-Gly-Pro-Ser(tBu)-Lys(dde)-トリチルレジン
1-1-2.化学式1-2
化学式1-1に、2% NHNH・HOを含むDMFを添加し、ddeを除去することで、化学式1-2を製造した。
[化学式1-2]
Fmoc-His(trt)-Gly-Glu(tBu)-Gly-Thr(tBu)-Phe-Thr(tBu)-Ser(tBu)-Asp(tBu)-Leu-Ser(tBu)-Lyc(Boc)-Gln(trt)-Met-Glu(tBu)-Glu(tBu)-Cys(trt)-Ala-Val-Arg(pbf)-Leu-Phe-Ile-Glu(tBu)-Trp(Boc)-Leu-Lys(Boc)-Asn(trt)-Gly-Gly-Pro-Ser(tBu)-Lys-トリチルレジン
1-1-3.化学式1-3
化学式1-2に、カプリン酸、及びHOBt及びDICを含むDMFを添加し、化学式1-3を製造した。
[化学式1-3]
Fmoc-His(trt)-Gly-Glu(tBu)-Gly-Thr(tBu)-Phe-Thr(tBu)-Ser(tBu)-Asp(tBu)-Leu-Ser(tBu)-Lyc(Boc)-Gln(trt)-Met-Glu(tBu)-Glu(tBu)-Cys(trt)-Ala-Val-Arg(pbf)-Leu-Phe-Ile-Glu(tBu)-Trp(Boc)-Leu-Lys(Boc)-Asn(trt)-Gly-Gly-Pro-Ser(tBu)-Lys(capric acid)-トリチルレジン
1-1-4.化学式1-4
化学式1-3の保護基を切断した後に精製し、化学式1-4を製造した。
[化学式1-4]
His-Gly-Glu-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Leu-Ser-Lyc-Gln-Met-Glu-Glu-Cys-Ala-Val-Arg-Leu-Phe-Ile-Glu-Trp-Leu-Lys-Asn-Gly-Gly-Pro-Ser-Lys(capric acid)-OH
1-1-5.化学式1-5
化学式1-4に、11糖類の構造をなすブロモアセチルグリカン(11sugar)及びNaOH、リン酸緩衝液(Phosphate buffer)を添加し、化学式1-5を製造した。
[化学式1-5]
His-Gly-Glu-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Leu-Ser-Lyc-Gln-Met-Glu-Glu-Cys(11 sugar)-Ala-Val-Arg-Leu-Phe-Ile-Glu-Trp-Leu-Lys-Asn-Gly-Gly-Pro-Ser-Lys(capric acid)-OH
実施例1-2.AGM-212(N28C-11 sugar)の製造
実施例1-1の製造過程において28番目のアミノ酸であるFmoc-Asn(tBu)-OHをFmoc-Cys(trt)-OHに替える以外は同一の方法で化学式1-6を製造した。
[化学式1-6]
His-Gly-Glu-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Leu-Ser-Lyc-Gln-Met-Glu-Glu-Glu-Ala-Val-Arg-Leu-Phe-Ile-Glu-Trp-Leu-Lys-Cys(11 sugar)-Gly-Gly-Pro-Ser-Lys(capric acid)-OH
実施例1-3.AGM-212(N28-11 sugar)の製造
実施例1-1の製造過程において28番目のアミノ酸であるFmoc-Asn(tBu)-OHを図2の11NC-Asn-Fmocに替える以外は同一の方法で化学式1-7を製造した。
[化学式1-7]
His-Gly-Glu-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Leu-Ser-Lyc-Gln-Met-Glu-Glu-Glu-Ala-Val-Arg-Leu-Phe-Ile-Glu-Trp-Leu-Lys-Asn(11 sugar)-Gly-Gly-Pro-Ser-Lys(capric acid)-OH
Figure 0007425855000005
実施例1-4.AGM-212(E24C-11 sugar)の製造
実施例1-1の製造過程において24番目のアミノ酸であるFmoc-Glu(tBu)-OHをFmoc-Cys(trt)-OHに替える以外は同一の方法で化学式1-8を製造した。
[化学式1-8]
His-Gly-Glu-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Leu-Ser-Lyc-Gln-Met-Glu-Glu-Glu-Ala-Val-Arg-Leu-Phe-Ile-Cys(11 sugar)-Trp-Leu-Lys-Asn-Gly-Gly-Pro-Ser-Lys(capric acid)-OH
実施例1-5.AGM-212(E17C-11 sugar & E24C-11 sugar)の製造
1-5-1.化学式1-9
実施例1-1の製造過程において24番目のアミノ酸であるFmoc-Glu(tBu)-OHをFmoc-Cys(trt)-OHに替え、化学式1-9を製造した。
[化学式1-9]
His-Gly-Glu-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Leu-Ser-Lyc-Gln-Met-Glu-Glu-Cys-Ala-Val-Arg-Leu-Phe-Ile-Cys-Trp-Leu-Lys-Asn-Gly-Gly-Pro-Ser-Lys(capric acid)-OH
1-5-2.化学式1-10
化学式1-9に、11糖類の構造をなすブロモアセチルグリカン(11 sugar)及びNaOH、リン酸緩衝液を添加し、化学式1-10を製造した。
[化学式1-10]
His-Gly-Glu-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Leu-Ser-Lyc-Gln-Met-Glu-Glu-Cys(11 sugar)-Ala-Val-Arg-Leu-Phe-Ile-Cys(11 sugar)-Trp-Leu-Lys-Asn-Gly-Gly-Pro-Ser-Lys(capric acid)-OH
実施例1-6.AGM-212(E17C-11 sugar & N28C-11 sugar)の製造
1-6-1.化学式1-11
実施例1-1の製造過程において28番目のアミノ酸であるFmoc-Asn(tBu)-OHをFmoc-Cys(trt)-OHに替え、化学式1-11を製造した。
[化学式1-11]
His-Gly-Glu-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Leu-Ser-Lyc-Gln-Met-Glu-Glu-Cys-Ala-Val-Arg-Leu-Phe-Ile-Glu-Trp-Leu-Lys-Cys-Gly-Gly-Pro-Ser-Lys(capric acid)-OH
1-6-2.化学式1-12
化学式1-11に、11糖類の構造をなすブロモアセチルグリカン(11 sugar)及びNaOH、リン酸緩衝液を添加し、化学式1-12を製造した。
[化学式1-12]
His-Gly-Glu-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Leu-Ser-Lyc-Gln-Met-Glu-Glu-Cys(11 sugar)-Ala-Val-Arg-Leu-Phe-Ile-Glu-Trp-Leu-Lys-Cys(11 sugar)-Gly-Gly-Pro-Ser-Lys(capric acid)-OH
実験例1-1.類似体のGLP-1受容体結合力確認
実施例1-1~実施例1-6で製造した類似体のGLP-1受容体に対する結合力を調べるために、ルシフェラーゼ分析システム(luciferase assay system)を使用した。ルシフェラーゼ分析システムは、細胞の特定受容体に対するリガンドの結合力を測定して受容体の活性程度が確認できる方法である。
具体的に、線維芽細胞株であるCV-1(1×10cells/ml、韓国細胞株銀行)を96ウェル白血球培養皿に24時間培養後に、ヒトGLP-1R(pcDNA3.1_hGLP-1R)、cAMP response element(CRE,pcDNA3.1_hCRE)を添加して形質転換(transfection)した。24時間培養後に、無血清培地に交替し、16時間培養後に、各類似体を6時間処理した。活性化されたGLP-1Rを用いてレポーター遺伝子であるルシフェラーゼの発現程度をルミノメーター(luminometer)を用いて定量し、その結果を表2に示した。
Figure 0007425855000006
表2から確認できるように、AGM-212は、Ex4と同等なGLP-1Rに対する活性を示し、11 sugarの結合したAGM-212類似体は、Ex4又はAGM-212に比べて少し減少した活性を示した。糖鎖化によって各類似体の活性が減少するが、依然としてnMレベルの結合力を有することが分かった。
実験例1-2.類似体のインスリン分泌能確認
実施例1-1~実施例1-6で製造した類似体のインスリン分泌能を確認するために、ラット膵島に対する類似体の糖依存性インスリン分泌能を確認した。
具体的に、SDラット(ダムルサイエンス)8週齢の膵臓を抽出し、膵島(islets)を分離した。分離された膵島に、28mMグルコースにおける各類似体を濃度別(10nM、100nM)に処理した後、ラットインスリンELISAキットを用いて、分泌されたインスリン量を測定し、その結果を図1、図2、表3及び表4に示した。
Figure 0007425855000007
Figure 0007425855000008
図1、図2、表3及び表4から確認できるように、11 sugarの結合した類似体はいずれも、濃度依存的にインスリン分泌を増進させ、且つ、Ex4及びAGM-212に比べてより増進したインスリン分泌能が確認された。
実験例1-3.類似体の糖負荷効果確認
実施例1-1~実施例1-4で製造した類似体の糖負荷効果を確認するために、2型糖尿病マウスモデルであるC57BKS/J dbdbマウス(5~7週齢、中央実験動物)を16時間絶食後に、各類似体を10nmole/kgで皮下投与し、30分後にブドウ糖(1.5g/kg)を腹腔に投与した。120分間、0、15、30、45、60、90、120分にマウス尾静脈から抽出した血液を用いて血糖測定器(acu-check,Roche,Germany)で血糖を測定し、その結果を図3A及び図3Bに示した。
図3A及び図3Bから確認できるように、いずれのAGM-212類似体もEx4及びAGM-212と同等な糖負荷効能を示した。この結果は、糖鎖化したAGM-212類似体がEx4の生物学的な活性を有していることを意味する。
実験例1-4.類似体の薬動力学試験
実施例1-2及び実施例1-3で製造した類似体の薬動力学(pharmacokinetics)試験を実施した。野生型C57BL/6Jマウス(雄、5~6週齢、n=5)を用い、各類似体を50nmole/kgで皮下投与後に、各0、0.5、1、2、4、8、10、12、14、24時間に血液を抽出した。抽出した血液の血漿を分離し、Exendin-4 EIAを用いて定量分析を行った。結果分析は、Winnolinプログラムを用いて薬物動態パラメータ(Pharmacokinetics parameter)を決定し、その結果を図4及び表5に示した。
Figure 0007425855000009
図4及び表5から確認できるように、AGM-212(N28-11 sugar)がAGM-212と類似の半減期を示しており、AGM-212(N28C-11 sugar)では、Ex4に比べては増進した半減期が観察されたが、AGM-212(N28-11 sugar)に比べては少し減少したレベルを示すことを確認した。この結果から、糖鎖化したとき、体内半減期には影響を与えないことが分かる。
実験例1-5.類似体の免疫原性試験
糖鎖化AGM-212類似体に対する免疫原性試験をするために、野生型C57BL/6Jマウス(雄、6週齢)を用い、各Ex4とAGM-212(N28C-11 sugar)に1mg/kgでフロインド完全アジュバント(Freund’s complete adjuvant)(sigma)を添加し、週に1回ずつ合計3回皮下投与した。血液を抽出し、アンチドラッグ抗体分析キット(antidrug antibody assay kit)を用いて生成された抗体を定量分析し、その結果を図5に示した。
図5から確認できるように、Ex4を投与した群では、Ex4に対するlgGの抗体が約10pg/mlが形成されたのに対し、糖鎖化AGM-212類似体を投与した群では、形成された抗体が検出されないことを確認した。この結果は、糖鎖化AGM-212類似体が糖鎖化によってその免疫原性が改善されたことを意味する。
実験例1-6.類似体の溶解度試験
糖鎖化した類似体は糖の結合によって増進した溶解度(solubility)を有し得るので、糖鎖化AGM-212類似体に対する溶解度試験を行った。AGM-212(N28C-11 sugar)及びAGM-212(E17C-11 sugar & N28C-11 sugar)をそれぞれ10mg/mlとし、HO及びPBS(phosphate buffered saline)における溶解度を、HPLCを用いて調べ、その結果を表6に示した。
Figure 0007425855000010
表6から確認できるように、Ex4は、全ての溶媒で10mg/mlの溶解度を有するが、AGM-212は、HOでは少し減少した溶解度を有することが分かり、PBSではEx4に比べて約0.5倍以上の溶解度を示した。糖鎖化類似体は、全ての溶媒でAGM-212に比べては増進した溶解度を示し、11 sugarが1つ及び2つで結合した類似体の溶解度を比較する時、結合した糖の数の増加により、さらに増進した溶解度を有することを発見した。
II.エキセナチド二量体類似体
実施例2-1.AGM-212-1の製造
2-1-1.化学式2-1
トリチルレジン(trityl resin)にFmoc-Lys(dde)-OH及びDMFを添加し、Fmoc-Lys(dde)トリチルレジンを製造した。Fmoc-Lys(dde)トリチルレジンに、20%ピぺリジン(piperidine)が含まれたDMF及びFmoc-Ser(tBu)-OH及びHOBt(hydroxyl-benzo triazole)を添加し、Fmoc-Ser(tBu)-Lys(dde)トリチルレジンを製造した。Fmoc-Ser(tBu)-Lys(dde)トリチルレジンに、前記作製方法と同一にして順次に、Fmoc-Pro-OH、Fmoc-Gly-OH、Fmoc-Gly-OH、Fmoc-Asn(trt)-OH、Fmoc-Lys(boc)-OH、Fmoc-Leu-OH、Fmoc-Trp(Boc)-OH、Fmoc-Cys(trt)-OH、Fmoc-Ile-OH、Fmoc-Phe-OH、Fmoc-Leu-OH、Fmoc-Arg(pbf)-OH、Fmoc-Val-OH、Fmoc-Ala-OH、Fmoc-Cys(Acm)-OH、Fmoc-Glu(tBu)-OH、Fmoc-Glu(tBu)-OH、Fmoc-Met-OH、Fmoc-Gln(trt)-OH、Fmoc-Lys(boc)-OH、Fmoc-Ser(tBu)-OH、Fmoc-Le)-OH、Fmoc-Asp(tBu)-OH、Fmoc-Ser(tBu)-OH、Fmoc-Thr(tBu)-OH、Fmoc-Phe-OH、Fmoc-Thr(tBu)-OH、Fmoc-Gly-OH、Fmoc-Glu(tBu)-OH、Fmoc-Gly-OH、Fmoc-His(trt)-OHを添加し、下の化学式2-1を製造した。
[化学式2-1]
Fmoc-His(trt)-Gly-Glu(tBu)-Gly-Thr(tBu)-Phe-Thr(tBu)-Ser(tBu)-Asp(tBu)-Leu-Ser(tBu)-Lyc(Boc)-Gln(trt)-Met-Glu(tBu)-Glu(tBu)-Cys(Acm)-Ala-Val-Arg(pbf)-Leu-Phe-Ile-Cys(trt)-Trp(Boc)-Leu-Lys(Boc)-Asn(trt)-Gly-Gly-Pro-Ser(tBu)-Ser(tBu)-Gly-Ala-Pro-Pro-Pro-Ser(tBu)-Lys(dde)-トリチルレジン
2-1-2.化学式2-2
化学式2-1に、2% NHNH・HOを含むDMFを添加し、ddeを除去することで、化学式2-2を製造した。
[化学式2-2]
Fmoc-His(trt)-Gly-Glu(tBu)-Gly-Thr(tBu)-Phe-Thr(tBu)-Ser(tBu)-Asp(tBu)-Leu-Ser(tBu)-Lyc(Boc)-Gln(trt)-Met-Glu(tBu)-Glu(tBu)-Cys(Acm)-Ala-Val-Arg(pbf)-Leu-Phe-Ile-Cys(trt)-Trp(Boc)-Leu-Lys(Boc)-Asn(trt)-Gly-Gly-Pro-Ser(tBu)-Ser(tBu)-Gly-Ala-Pro-Pro-Pro-Ser(tBu)-Lys-トリチルレジン
2-1-3.化学式2-3
化学式2-2に、カプリン酸、及びHOBt及びDICを含むDMFを添加し、化学式2-3を製造した。
[化学式2-3]
Fmoc-His(trt)-Gly-Glu(tBu)-Gly-Thr(tBu)-Phe-Thr(tBu)-Ser(tBu)-Asp(tBu)-Leu-Ser(tBu)-Lyc(Boc)-Gln(trt)-Met-Glu(tBu)-Glu(tBu)-Cys(Acm)-Ala-Val-Arg(pbf)-Leu-Phe-Ile-Cys(trt)-Trp(Boc)-Leu-Lys(Boc)-Asn(trt)-Gly-Gly-Pro-Ser(tBu)-Ser(tBu)-Gly-Ala-Pro-Pro-Pro-Ser(tBu)-Lys(capric acid)-トリチルレジン
2-1-4.化学式2-4
化学式2-3の保護基を切断した後に精製し、化学式2-4を製造した。
[化学式2-4]
His-Gly-Glu-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Leu-Ser-Lyc-Gln-Met-Glu-Glu-Cys(Acm)-Ala-Val-Arg-Leu-Phe-Ile-Cys-Trp-Leu-Lys-Asn-Gly-Gly-Pro-Ser-Ser-Gly-Ala-Pro-Pro-Pro-Ser-Lys(capric acid)-OH
2-1-5.化学式2-5
化学式2-4に、11糖類の構造をなすブロモアセチルグリカン(11 sugar)及びNaOH、リン酸緩衝液を添加し、化学式2-5を製造した。
[化学式2-5]
His-Gly-Glu-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Leu-Ser-Lyc-Gln-Met-Glu-Glu-Cys(Acm)-Ala-Val-Arg-Leu-Phe-Ile-Cys(11 sugar)-Trp-Leu-Lys-Asn-Gly-Gly-Pro-Ser-Ser-Gly-Ala-Pro-Pro-Pro-Ser-Lys(capric acid)-OH
2-1-6.AGM-212-1
化学式2-5に、酢酸銀及びヨード、50%酢酸を添加し、表1のAGM-212-1を製造した。
実施例2-2.AGM-212-2の製造
実施例2-1の製造過程において28番目のアミノ酸であるFmoc-Asn(tBu)-OHをFmoc-Cys(trt)-OHに替える以外は同一の方法で表1のAGM-212-2を製造した。
実施例2-3.AGM-212-3の製造
2-3-1.化学式2-6
トリチルレジンにFmoc-Lys-OH及びDMFを添加してFmoc-Lysトリチルレジンを製造した。前記実施例2-1の製造過程において17番のFmoc-Cys(Acm)-OHをFmoc-Glu(tBu)-OHに置換する以外は同一にして化学式2-6を製造した。
[化学式2-6]
His-Gly-Glu-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Leu-Ser-Lyc-Gln-Met-Glu-Glu-Glu-Ala-Val-Arg-Leu-Phe-Ile-Asn-Trp-Leu-Lys-Asn-Gly-Gly-Pro-Ser-Ser-Gly-Ala-Pro-Pro-Pro-Ser-Lys(capric acid)-Lys-OH
2-3-2.化学式2-7
グルカゴンを製造するために、トリチルレジンにFmoc-Thr(tBu)-OH及びDMFを添加し、Fmoc-Thr(tBu)トリチルレジンを製造した。Fmoc-Thr(tBu)トリチルレジンに、20%ピぺリジン(piperidine)が含まれたDMF及びFmoc-Asn(trt)-OH及びHOBt(hydroxyl-benzo triazole)を添加し、Fmoc-Asn(trt)-Thr(tBu)トリチルレジンを製造した。Fmoc-Asn(trt)-Thr(tBu)トリチルレジンに、前記作製方法と同一にして順次に、Fmoc-Met-OH、Fmoc-Leu-OH、Fmoc-Trp(Boc)-OH、Fmoc-Gln(trt)-OH、Fmoc-Val-OH、Fmoc-Phe-OH、Fmoc-Asp(tBu)-OH、Fmoc-Gln(trt)-OH、Fmoc-Ala-OH、Fmoc-Arg(pbf)-OH、Fmoc-Arg(pbf)-OH、Fmoc-Ser(tBu)-OH、Fmoc-Asp(tBu)-OH、Fmoc-Leu-OH、Fmoc-Tyr(tBu)-OH、Fmoc-Lys(trt)-OH、Fmoc-Ser(tBu)-OH、Fmoc-Tyr(tBu)-OH、Fmoc-Asp(tBu)-OH、Fmoc-Ser(tBu)-OH,Fmor-Thr(tBu)-OH、Fmoc-Phe-OH,Fmor-Thr(tBu)-OH、Fmoc-Gly-OH、Fmoc-Gln(trt)-OH、Fmoc-Ser(tBu)-OH、Fmoc-His(trt)-OHを添加し、下の化学式2-7を製造した。
[化学式2-7]
Fmoc-His(trt)-Ser(tBu)-Gln(trt)-Gly-Thr(tBu)-Phe-Thr(tBu)-Ser(tBu)-Asp(tBu)-Tyr(tBu)-Ser(tBu)-Lys(trt)-Tyr(tBu)-Leu-Asp(tBu)-Ser(tBu)-Arg(pbf)-Arg(pbf)-Ala-Gln(trt)-Asp(tBu)-Phe-Val-Gln(trt)-Trp(Boc)-Leu-Met-Asn(trt)-Thr(tBu)-トリチルレジン
2-3-3.化学式2-8
化学式2-7の保護基を切断して精製し、化学式2-8を製造した。
[化学式2-8]
His-Ser-Gln-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Tyr-Ser-Lys-Tyr-Leu-Asp-Ser-Arg-Arg-Ala-Gln-Asp-Phe-Val-Gln-Trp-Leu-Met-Asn-Thr-OH
2-3-4.AGM-212-3
前記化学式2-6と化学式2-8に、20%ピぺリジン(piperidine)が含まれたDMF及びHOBt(hydroxyl-benzo triazole)を添加し、化学式2-8の34番Lysの側鎖に化学式2-8の30番Thrが結合した表1のAGM-212-3を製造した。
実施例2-4.AGM-212-4の製造
実施例2-3において化学式2-6の構成配列のうち28番のAsnを11NC-Asn-Fmocに置換して製造後に、化学式2-8の物質に、20%ピぺリジン(piperidine)が含まれたDMF及びHOBt(hydroxyl-benzo triazole)を添加し、化学式2-6の34番Lysの側鎖に結合した表1のAGM-212-4を製造した。
実施例2-5.AGM-212-5の製造
前記実施例2-4の製造過程において化学式2-6の構成配列のうち16番Serを11NC-Asn-Fmocに置換する以外は同一の製造方法で表1のAGM-212-5を製造した。
実施例2-6.AGM-212-6の製造
実施例2-4の製造過程において化学式2-6の構成配列のうち24番Glnを11NC-Asn-Fmocに置換する以外は同一の製造方法で表1のAGM-212-6を製造した。
実施例2-7.AGM-212-7の製造
2-7-1.化学式2-9
実施例2-5の作製過程において16番のSerをCys(Acm)に置換し、24番のグルタミンをCysに置換することで、化学式2-9を製造した。
[化学式2-9]
His-Ser-Gln-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Tyr-Ser-Lys-Tyr-Leu-Asp-Cys(Acm)-Arg-Arg-Ala-Gln-Asp-Phe-Val-Cys-Trp-Leu-Met-Asn-Thr-OH
2-7-2.化学式2-10
化学式2-9に、11糖類の構造をなすブロモアセチルグリカン(11 sugar)及びNaOH、リン酸緩衝液を添加し、化学式2-10を製造した。
[化学式2-10]
His-Ser-Gln-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Tyr-Ser-Lys-Tyr-Leu-Asp-Cys(Acm)-Arg-Arg-Ala-Gln-Asp-Phe-Val-Cys(11 sugar)-Trp-Leu-Met-Asn-Thr-OH
2-7-3.AGM-212-7
化学式2-5と化学式2-10に、酢酸銀及びヨード、50%酢酸を添加し、表1のAGM-212-7を製造した。
実施例2-8.AGM-212-8の製造
2-8-1.化学式2-11
実施例2-5の作製過程において16番のSerをCysに置換し、24番のGlnをCys(Acm)に置換することで、化学式2-11を製造した。
[化学式2-11]
His-Ser-Gln-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Tyr-Ser-Lys-Tyr-Leu-Asp-Cys-Arg-Arg-Ala-Gln-Asp-Phe-Val-Cys(Acm)-Trp-Leu-Met-Asn-Thr-OH
2-8-2.化学式2-12
化学式2-11に、11糖類の構造をなすブロモアセチルグリカン(11 sugar)及びNaOH、リン酸緩衝液を添加し、化学式2-12を製造した。
[化学式2-12]
His-Ser-Gln-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Tyr-Ser-Lys-Tyr-Leu-Asp-Cys(11 sugar)-Arg-Arg-Ala-Gln-Asp-Phe-Val-Cys(Acm)-Trp-Leu-Met-Asn-Thr-OH
2-8-3.AGM-212-8
化学式2-6と化学式2-12に、酢酸銀及びヨード、50%酢酸を添加し、表7のAGM-212-8を製造した。
Figure 0007425855000011
実験例2-1.類似体のGLP-1受容体結合力確認
実施例2-1~2-6で製造した類似体のGLP-1受容体に対する結合力を調べるために、ルシフェラーゼ分析システムを用いた。ルシフェラーゼ分析システムは、細胞の特定受容体に対するリガンドの結合力を測定し、受容体の活性程度が確認できる方法である。
具体的に、線維芽細胞株であるCV-1(1×10cells/ml、韓国細胞株銀行)を96ウェル白血球培養皿に24時間培養後に、ヒトGLP-1R(pcDNA3.1_hGLP-1R)、cAMP response element(CRE,pcDNA3.1_hCRE)を添加して形質転換(transfection)する。24時間培養後に、無血清培地に交替し、16時間培養後に、各類似体を6時間処理する。活性化されたGLP-1Rを用いてレポーター遺伝子であるルシフェラーゼの発現程度をルミノメーターで定量し、その結果を表8に示した。
Figure 0007425855000012
表8から確認できるように、AGM-212-1及びAGM-212-2において、Ex4に比べて約6倍以上増進したEC50レベルを確認した。この結果は、ジスルフィド結合により構成された糖鎖化したエキセナチド同種類似体がGLP-1受容体に対して、既存のEx4に比べて、さらにはAGM-212に比べても高い活性を有することが分かる。AGM-212-3では、10倍程度減少したEC50レベルが観察され、AGM-212-4、AGM-212-5及びAGM-212-6は、AGM-212-3に比べて4~5倍程度減少した活性が観察できた。この結果は、グルカゴンとエキセナチド類似体とがジスルフィド結合で結合し、GLP-1受容体に対して活性が少し減少することが分かり、それらの異種類似体構成のうちグルカゴンの糖鎖化は、GLP-1受容体の活性を減少させることが分かる。ただし、全ての類似体がGLP-1受容体に対してnMレベルの高い結合力を示し、これは、選択的且つ特異的なアゴニストの機能を有することが分かる。
その結果、AGM-212は、Ex4と同等なGLP-1Rに対する活性を示し、11糖類の結合したAGM-212類似体は、Ex4又はAGM-212に比べて少し減少した活性が確認された。11 sugarによって各類似体の活性が減少するが、依然としてnMレベルの結合力を有することが分かった。
実験例2-2.類似体のインスリン分泌能確認
実施例2-1及び実施例2-2で製造した類似体のインスリン分泌能を確認するために、ラット膵島に対する類似体の糖依存性インスリン分泌能を確認した。SDラット(ダムルサイエンス)8週齢の膵臓を抽出し、膵島を分離した。分離された膵島を、28mMグルコースにおける各類似体を濃度別(10nM、100nM)に処理した後、ラットインスリンELISAキットを用いて、分泌されたインスリン量を測定し、その結果を図6及び表9に示した。
Figure 0007425855000013
図6及び表9から確認できるように、糖鎖化エキセナチド同種類似体がエキセナチド及びAGM-212に比べて、濃度依存的に増進したインスリン分泌能を示していることを確認した。
実験例2-3.類似体の抗糖尿効果確認
実施例2-1~実施例2-6で製造した類似体の抗糖尿効果を確認するために、2型糖尿病マウスモデルであるC57BKS/J dbdbマウス(5~7週齢、中央実験動物)で血糖降下効果を確認した。
具体的に、各類似体を20nmole/kgで皮下投与し、0、1、2、4、6、8、12、18、24、44、48時間経過後に、マウスの尾静脈血液を採取して血糖レベルを測定し、その結果を図7A~図8Bに示した。
図7A及び図7Bから確認できるように、AGM-212-2が、Ex4及びAGM-212に比べてより増進した血糖降下程度を示していることを確認した。AGM-212-1との活性結果を比較すると、AGM-212-1の24番Cysの糖鎖化が、減少した抗糖尿効能を示すことが分かった。
図8A及び図8Bから確認できるように、AGM-212-3、AGM-212-4、AGM-212-5がいずれも有意の抗糖尿効能を示したが、AGM-212に比べては少し減少した効能を示すことを確認した。AGM-212-4、AGM-212-5、AGM-212-6は、AGM-212-3の構成配列のうちグルカゴンの構成残基に糖が結合した構造であるが、抗糖尿効能においては各残基による大きな活性差は見られないことを確認した。AGM-212-7、AGM-212-8はそれぞれ、異なる残基に糖鎖化したグルカゴンとAGM-212とがジスルフィド結合により構成された形態であり、Ex4と類似の抗糖尿能を有することを確認した。
実験例2-4.類似体の薬動力学(pharmacokinetics)試験
実施例2-1~実施例2-8で製造した類似体の薬動力学試験を実施した。野生型C57BL/6Jマウス(雄、5~6週齢、n=5)を利用、各類似体を50nmole/kgで皮下投与後に、各0、0.5、1、2、4、8、10、12、14及び24時間に血液を抽出した。抽出した血液の血漿を分離し、Exendin-4 EIAを用いて定量分析を行った。結果分析は、Winnolinプログラムを用いて薬物動態パラメータを決定し、その結果を図9A及び図9Bに示した。
Figure 0007425855000014
図9A、図9B及び表10から確認できるように、全ての類似体がEx4に比べて顕著に増進した半減期を示しており、具体的に、AGM-212-1、AGM-212-2、AGM-212-3、AGM-212-4、AGM-212-5、AGM-212-6、AGM-212-7、AGM-212-8がいずれも、AGM-212に比べて約1~1.5倍以上増進した半減期レベルを示すことを確認した。この結果は、エキセナチド二量体類似体がジスルフィド結合のような特定結合によって生体内安定性が大きく増進していることを示す。
実験例2-5.類似体の肥満疾病動物モデルにおける体重及び食餌調節能確認
実施例2-3で製造した類似体の肥満疾病動物モデルにおける体重減少及び食餌調節能試験評価を行った。C57BL/6マウスを対象に肥満と高血糖症状を同時に保有するように、60%以上脂肪が含まれている高脂肪食物摂取を誘導した肥満疾病動物モデルを作製した。16週齢の肥満疾病マウスを対象に、9週間、AGM-212-3及びAGM-212-4を50nmole/kgで1日1回皮下投与した。その結果を、図10A~図10C及び表11に示した。
Figure 0007425855000015
図10A~図10C及び表11から確認できるように、3週目から、各類似体を投与した群の体重が有意に減少することを確認し、5週目から、AGM-212、又はAGM-212とグルカゴンとの同時投与群に比べて、有意の差を示すことを確認した。実験の終了した9週目から、AGM-212-3及びAGM-212-4を投与した群の食物摂取量も有意に減少することを確認した。
実験例2-6.類似体の肥満疾病動物モデルにおける糖耐性改善効果確認
実施例2-5の実験過程において7週に該当する期間にAGM-212-3による糖耐性改善効果を確認した。具体的に、実験7週目の肥満疾病同マウスを16時間絶食させた後、各類似体を10nmole/kgで皮下投与し、30分後に、ブドウ糖(1.5g/kg)を腹腔に投与した。120分間、0、15、30、45、60、90、120分にマウス尾静脈から抽出した血液を用いて血糖測定器(acu-check,Roche,Germany)で血糖を測定し、その結果を図11A、図11B及び表12に示した。
Figure 0007425855000016
図11A、図11B及び表12から確認できるように、各類似体を投与したマウス群の血糖が減少しており、対照群に比べて、各血糖測定時間帯に有意の血糖減少を示した。この結果は、類似体の長期投与による肥満疾病マウスの糖耐性が改善されたことを示唆する。
実験例2-7.類似体の肥満疾病動物モデルにおけるインスリン耐性改善効果確認
肥満による体内脂肪の蓄積量増加は、インスリンを生産する膵島(islet)のベータ細胞に対する脂肪毒性を増加させてインスリン生産量を減少させ、食後増加した血糖に対してそれを吸収、貯蔵する組織である肝、筋肉におけるインスリン消費を阻害し、高インスリン血症とインスリンの機能減少を誘導して高血糖症状を誘発する主原因であるインスリン抵抗性増加の主原因として報告されている。
実験例2-5の9週肥満疾病マウスを使用した長期投与実験8週に該当する期間にインスリン耐性実験を行い、薬物の長期投与によるインスリンに対する敏感性(insulin sensitivity)を確認し、長期投与実験終了後にマウス血液を採取し、マウスインスリンELISAを用いて血中インスリン濃度を分析し、インスリン抵抗性(insulin resistance)の改善の有無を確認した。
具体的に、長期投与実験8週目の肥満疾病マウスを6時間絶食させた後、各類似体を1nmol/kgの濃度で皮下投与し、30分経過後に、インスリン(1unit/kg)を腹腔投与した。0、15、30、60、90、120分経過後にマウスの尻尾から血液を採取し、それを血糖測定器(acc-check,Roche,Germany)で血糖を測定してインスリンに対する敏感性を分析し、その結果を図12A、図12B、表13、及び表14に示した。
Figure 0007425855000017
Figure 0007425855000018
図12A、図12B及び表13から確認できるように、各類似体を投与した実験群の血糖が、腹腔投与したインスリンに対して高い敏感性を示し、血糖が迅速に減少することを確認した。
また、表14から確認できるように、実験終了後、類似体を投与したマウス群の血中インスリン濃度が有意に減少していることを確認した。
これらの結果は、AGM-212-3及びAGM-212-4の長期投与により、インスリン敏感性、高インスリン血症が改善され、肥満疾病マウスのインスリン機能の回復を誘導したことを示唆する。
実験例2-8.類似体の肥満疾病動物モデルにおける肝内脂肪の蓄積量変化確認
高脂肪食物摂取による過体重、肥満の発生は、代謝組織である肝内脂肪の蓄積及び肝細胞内脂質合成などを増加させ、代謝疾患である非アルコール性脂肪肝(non-alcoholic fatty liver disease)の発病率を増加させる原因と知られている。AGM-212-3の長期投与による肥満疾病マウスの体重減少が、関連している代謝疾患である脂肪肝の症状緩和に影響を与えるかどうか確認するために、脂質確認染色法であるオイルレッドO染色(Oil red O staining)を用いて肝組織内脂質量を分析し、また、肝組織を分解して細胞内脂質貯蔵形態であるトリグリセリド(Triglyceride)の量を確認した。
具体的に、実験例2-5の9週長期投与実験終了後にマウス肝を摘出し、各葉(lobe)別に区分し、一部は4%ホルムアルデヒドに入れて固定させた後、パラフィンブロックを製造してスライスした後、作られたスライドに、脂質確認染色試薬であるオイルレッドOを処理して染色させた後、これを顕微鏡で観察した。肝組織内トリグリセリド量の測定は、分離した肝組織を70umセルストレーナー(cell strainer)を用いて分解した後、14,000rpmで遠心分離して得られたトリグリセリドを含む上澄液を一定の比率に希釈した後、トリグリセリドELISAを用いて分析し、その結果を、図13A及び図13Bに示した。
Figure 0007425855000019
図13A、図13B及び表15から確認できるように、AGM-212-3を投与したマウスの肝内オイルレッドOで染色された脂質範囲が減少していることが確認でき、肝組織内トリグリセリド量も有意に減少していることを確認した。
前記結果は、AGM-212-3の長期投与による体重減少が、肥満疾病マウスへの高脂肪食物摂取による脂肪肝発生危険を減少させる効能を保有していることを示唆する。
実験例2-9.類似体の肥満疾病動物モデルにおける血中代謝関与因子量変化確認
血糖調節ホルモンのインスリン、食餌調節ホルモンのレプチンの血中濃度は、2型糖尿病、肥満発生時に各ホルモンに対する組織における抵抗性によって正常値よりも高くなり、このような症状をそれぞれ、高インスリン血症、高レプチン血症といい、代謝疾患診断の標識としている。コレステロール、トリグリセロイドのような脂質の血中濃度の増加、すなわち高脂血症は、過体重、肥満の代表的な症状であって、肥満度を測定する代表的な標識である。
実験例2-5におけるAGM-212-3の長期投与によってインスリン、レプチン抵抗性及び肥満度のような代謝異常症状の改善が誘導されたかどうかを確認するために、実験終了後にマウス血液を採取し、確認しようとする各因子に該当するELISA検査によって血中代謝関与因子量を分析し、その結果を表13に示した。
表14から確認できるように、AGM-212-3を投与したマウス群の血中インスリン、レプチン濃度が有意に減少しており、コレステロール、トリグリセリドの脂質濃度も有意に減少している。
前記結果は、AGM-212-3の投与による肥満疾病マウスの高脂肪食物摂取によって発生する代謝ホルモンに対する抵抗性及び高脂血症の改善が誘導されたことを示唆する。
実験例2-10.類似体の肥満疾病動物モデルにおける熱エネルギー発生増進効果確認
グルカゴン及びグルカゴンレセプターの褐色脂肪組織における相互作用によって誘導される熱エネルギー発生増加は、タンパク質であるUCP-1(Uncoupling protein 1)のミトコンドリアにおける発現を増加させ、脂肪酸を酸化させて発生したアセチルCoAの酸化、還元過程中に発生する水素の酸化的リン酸化、すなわち呼吸への使用を防ぎ、UCP1を通過するようにし、この際に発生したエネルギーを熱として放出させることにより、体内蓄積された脂肪の消費を増加させ、体重減少に主要な働きをすることが報告された。
AGM-212-3の熱エネルギー発生増進効果を確認するために、16週齢肥満疾病マウス(Diet induced obese C57BL/6)を対象に5週間1日1回皮下投与した後、熱エネルギー発生量、運動量、呼吸係数、直腸内温度を測定した。
具体的に、5週間長期投与したマウスを、エネルギー代謝分析機器である間接熱量測定システム(indirect calorimetry system)と連結された代謝飼育場(Metabolic cage)で24時間飼育しながら、呼吸によって消費される酸素量、放出される二酸化炭素量を1時間間隔で測定し、熱エネルギー発生量と体内消費される栄養素選好度が確認できる指標である呼吸係数(Respiratory quotient)を分析した。24時間後、マウスは代謝飼育場から取り出してサーマルプローブ(thermal probe)を肛門から挿入して直腸温度を測定し、その結果を図14A及び図14Bに示した。
Figure 0007425855000020
図14A、図14B及び表16から確認できるように、12時間間隔で測定した昼、夜の時間帯にAGM-212-3を投与したマウス群の熱エネルギー消費量、直腸内温度が有意に増加していることを確認した。一方、運動量は、対照群と比較して運動パターンの変化はあるが、全体運動量では有意の変化が起きていないことを確認した。また、呼吸係数は、昼、夜の時間帯にいずれも0.7に近似し、有意の減少を示した。
前記結果は、肥満疾病マウスの運動量に関係なく、類似体によるグルカゴン活性の長期的な維持によって、脂肪を消費する熱エネルギー発生が増加し、体重減少に主要に作用したことを示唆する。
実験例2-11.類似体の肥満疾病動物モデルにおける熱エネルギー発生関与因子量変化確認
実験例2-10におけるAGM-212-3の熱エネルギー発生増進機序を検証するために、5週長期投与実験後にマウス褐色脂肪組織を分離し、ウェスタンブロット(Western blotting)と定量的実時間重合酵素連鎖反応(Quantitative real time polymerase chain reaction,qRT-PCR)を用いて、熱エネルギー発生機序の主要因子であるUCP1、PRDM16、CIDEAの発現量を分析した。また、4%パラホルムアルデヒドに固定された褐色脂肪組織を対象にUCP1に特異的親和性(affinity)を有する抗体を処理して、褐色脂肪組織内UCP1発現量を観察し、その結果を図15A及び図15Bに示した。
Figure 0007425855000021
Figure 0007425855000022
図15A、図15B、表17、及び表18から確認できるように、類似体を投与した群の褐色脂肪組織内UCP1タンパク質発現量、UCP-1、PRDM16、CIDEA mRNA発現量はいずれも、対照群と比較して有意に増加していることを確認した。また、 免疫組織化学(immunohistochemistry,IHC)イメージでも、褐色脂肪組織内UCP1量が対照群と対比して増加していることを確認した。
前記結果は、AGM-212-3が褐色脂肪組織におけるグルカゴン受容体を活性化させ、熱エネルギー発生関与因子の発現を調節する信号伝達経路の発生を増加させたことを示唆する。
実験例2-12.類似体の脂肪分解能確認
AGM-212-3の長期投与による脂肪組織の減少及び組織内脂質合成/分解機序の主要因子の発現量変化を確認するために、前記実験例2-11の長期投与実験終了後に、睾丸部、鼠蹊部白色脂肪組織と皮下褐色脂肪組織を分離し、各組織別の大きさを測定した後、ウェスタンブロット、qRT-PCRを用いて各代謝因子の発現量変化を分析し、その結果を図16A~図16Eに示した。
図16A~図16Eから確認できるように、実験群マウスの睾丸部白色脂肪組織において脂肪分解信号伝達における重要な因子であるプロテインキナーゼA(Protein kinase A)と脂質分解酵素であるHSLのタンパク質発現が有意に増加していることを、ウェスタンブロットで確認した。
また、脂質分解酵素であるATGL、HSLと脂肪分解作用の主要因子であるペリリピン(Perilipin)のmRNA発現量が有意に増加しており、脂質合成及び細胞内脂肪酸吸収に関与するCD36、PPARr、C/EBPa、FABP4のmRNA発現量は有意に減少していることを、qRT-PCRで確認した。
なお、実験群マウスの鼠蹊部白色脂肪組織内脂質合成信号伝達の主要因子であるFASのタンパク質発現量とSCD、ACACA1のmRNA発現量は減少しているのに対し、脂肪酸のベータ酸化(Beta-oxidation)信号伝達の主要因子であるACSL1のタンパク質発現量、そしてCPT1a、CPT2、CACT、PGC-1aのタンパク質、mRNA発現量が有意に増加していることを、ウェスタンブロット、qRT-PCRで確認した。
実験例2-13.類似体の筋肉細胞内脂肪分解能及び熱エネルギー発生効果確認
骨格筋は、基礎代謝率の主な原因になる器官であり、褐色脂肪と同じ機序によって熱エネルギー発生を増加させ、体重調節に重要な役割を担当するものと報告されている。
そこで、AGM-212-3が筋肉における熱エネルギー発生を増加させ得るかどうかの機能検証のために、根源細胞株であるC2C12を対象に、脂質合成、分解、脂肪酸輸送信号伝達に関連した代謝因子の発現量変化を、ウェスタンブロット、qRT-PCRによって分析し、その結果を図17A~図17Cに示した。
図17A~図17Cから確認できるように、ウェスタンブロットによれば、C2C12細胞内熱エネルギー発生信号伝達経路の主要信号伝達子であるAMPKのリン酸化程度が、脂肪酸であるパルミチン酸(0.75mM)を処理した場合に、対照群と比較して減少する傾向を示すが、類似体の濃度別処理(10nM、20nM、50nM、100nM)時に、濃度依存的にAMPKのリン酸化程度が有意に増加した。
また、qRT-PCRでは、C2C12細胞内脂肪酸代謝及びミトコンドリア基質内脂肪酸輸送関与因子(ACSL1、CPT1a、CPT2、CACT)と脂肪酸のベータ酸化信号伝達因子(Acox1、PGC-1a、FoxA2)のmRNA発現量が、処理した接合体の濃度依存的に有意に増加しているのに対し、脂質合成信号伝達因子(FAS、SREBP-1c)のmRNA発現量は、接合体の濃度依存的に減少していることを確認した。
前記結果は、AGM-212-3が褐色脂肪と同様に、骨格筋においても熱エネルギー発生を増加させ、脂質合成を阻害することができ、有用な体重減少能を保有していることを示唆する。
本発明は、糖鎖化エキセナチド類似体及びその用途、及びエキセナチド二量体類似体及びその用途に関する。

Claims (6)

  1. エキセナチドのアミノ酸配列のC末端の7~9個のアミノ酸が欠失し、カプリン酸が接合したエキセナチド類似体から形成される第1の単量体;及び
    エキセナチドのアミノ酸配列のC末端の7~9個のアミノ酸が欠失し、カプリン酸が接合したエキセナチド類似体、又はグルカゴンから形成される第2の単量体;を含み、
    前記第1の単量体及び前記第2の単量体が結合して二量体類似体を形成しており、
    前記カプリン酸は、アミノ酸が欠失したエキセナチドのC末端にリジンリンカーを介して接合したものであり、
    前記エキセナチドのアミノ酸配列は、
    1)配列番号1のアミノ酸配列;
    2)配列番号1のアミノ酸配列の17番目、24番目及び28番目の少なくとも1つがCysに置換されたアミノ酸配列;
    3)配列番号1のアミノ酸配列の24番目及び28番目の少なくとも1つがCysに置換され、前記置換されたアミノ酸に11糖が結合したアミノ酸配列;又は
    4)配列番号1のアミノ酸配列の28番目に11糖が結合したアミノ酸配列であり、
    前記グルカゴンのアミノ酸配列は、
    1)配列番号2のアミノ酸配列;
    2)配列番号2のアミノ酸配列の16番目及び24番目の少なくとも1つがCys又はAsnに置換されたアミノ酸配列;又は
    3)配列番号2のアミノ酸配列の16番目及び24番目の少なくとも1つがCys又はAsnに置換され、前記置換されたアミノ酸に11糖が結合したアミノ酸配列であり、
    前記第2の単量体がエキセナチド類似体である場合に、前記第1の単量体及び前記第2の単量体の結合は、ジスルフィド結合により生成され、
    前記第2の単量体がグルカゴンである場合に、前記第1の単量体及び前記第2の単量体の結合は、前記第1の単量体のC末端にLys残基を付加し、その側鎖にグルカゴンから形成される前記第2の単量体を結合することにより、又はジスルフィド結合により生成される、エキセナチド二量体類似体。
  2. 請求項1に記載のエキセナチド二量体類似体を含む、糖尿病の改善、予防又は治療用の薬剤学的組成物。
  3. 請求項1に記載のエキセナチド二量体類似体を含む、肥満の改善、予防又は治療用の薬剤学的組成物。
  4. 請求項1に記載のエキセナチド二量体類似体を含む、糖尿病の改善又は緩和用の食品組成物。
  5. 請求項1に記載のエキセナチド二量体類似体を含む、肥満の改善又は緩和用の食品組成物。
  6. 請求項1に記載のエキセナチド二量体類似体を含む、食欲抑制用の食品組成物。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160137712A1 (en) 2014-11-13 2016-05-19 AskGene Pharma, Inc. Fusion Proteins With Dual Receptor Agonist Activities
JP2017510636A (ja) 2014-03-21 2017-04-13 エニジェン カンパニー.,リミテッド. 新規なエキセナチド類似体及びその用途
JP2017512457A (ja) 2014-02-21 2017-05-25 メディミューン,エルエルシー 抗pcsk9〜glp−1融合物および使用方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5107713B2 (ja) * 2004-10-07 2012-12-26 ノヴォ ノルディスク アー/エス 遅延性のエキセンディン−4化合物
WO2006097536A2 (en) * 2005-03-18 2006-09-21 Novo Nordisk A/S Dimeric peptide agonists of the glp-1 receptor
KR20100049032A (ko) * 2007-06-19 2010-05-11 오츠카 가가쿠 가부시키가이샤 당사슬 부가 glp―1 펩티드
WO2011075393A2 (en) * 2009-12-18 2011-06-23 Indiana University Research And Technology Corporation Glucagon/glp-1 receptor co-agonists
US8551946B2 (en) * 2010-01-27 2013-10-08 Indiana University Research And Technology Corporation Glucagon antagonist-GIP agonist conjugates and compositions for the treatment of metabolic disorders and obesity
WO2011117415A1 (en) * 2010-03-26 2011-09-29 Novo Nordisk A/S Novel glucagon analogues
UA116217C2 (uk) * 2012-10-09 2018-02-26 Санофі Пептидна сполука як подвійний агоніст рецепторів glp1-1 та глюкагону
JP2019139182A (ja) 2018-02-15 2019-08-22 株式会社ディスコ 液晶パネルの製造方法
KR20200101088A (ko) 2019-02-19 2020-08-27 (주) 엠센트 코리아 발향장치
KR20200101087A (ko) 2019-02-19 2020-08-27 김형구 조리용 집게
CN111410686B (zh) * 2020-03-18 2021-02-26 南京枫璟生物医药科技有限公司 Glp-1r激活剂的分子改构及其二聚体在治疗代谢病中的应用

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017512457A (ja) 2014-02-21 2017-05-25 メディミューン,エルエルシー 抗pcsk9〜glp−1融合物および使用方法
JP2017510636A (ja) 2014-03-21 2017-04-13 エニジェン カンパニー.,リミテッド. 新規なエキセナチド類似体及びその用途
US20160137712A1 (en) 2014-11-13 2016-05-19 AskGene Pharma, Inc. Fusion Proteins With Dual Receptor Agonist Activities

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Han J. et al.,Preparation and Pharmaceutical Characterizations of Lipidated Dimeric Xenopus Glucagon-Like Peptide-1 Conjugates,Bioconjug Chem,2018年,Vol. 29,pp. 390-402
Kim TH. et al.,Mono-PEGylated dimeric exendin-4 as high receptor binding and long-acting conjugates for type 2 anti-diabetes therapeutics,Bioconjug Chem,2011年,Vol. 22,pp. 625-632
Lee JG. et al.,Replacement of the C-terminal Trp-cage of exendin-4 with a fatty acid improves therapeutic utility,Biochem Pharmacol,2018年,Vol. 151,pp. 59-68

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