JPH08245696A - グルカゴン様インスリン親和性ペプチド類似体及び組成物 - Google Patents

グルカゴン様インスリン親和性ペプチド類似体及び組成物

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JPH08245696A
JPH08245696A JP7268363A JP26836395A JPH08245696A JP H08245696 A JPH08245696 A JP H08245696A JP 7268363 A JP7268363 A JP 7268363A JP 26836395 A JP26836395 A JP 26836395A JP H08245696 A JPH08245696 A JP H08245696A
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glp
glucose
peptide
acid
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ビクター・ジョン・チェン
Richard Dennis Dimarchi
リチャード・デニス・ディマルチ
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アイダス・ブラダス・クリアウシウナス
David Lee Smiley
デイビッド・リー・スマイリー
Russell Dean Stucky
ラッセル・ディーン・スタッキー
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Eli Lilly and Co
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 グルカゴン様インスリン親和性ペプチド(G
LP−1(7−37))類似体及び誘導体を提供する。 【解決手段】 グルカゴン様インスリン親和性ペプチド
類似体にはアミノ酸置換体、アミノ末端及びカルボキシ
ル末端修飾物、及びC6−C10アシル化物が含まれる。
請求項の化合物は機能の低下しているβ細胞におけるイ
ンスリンの分泌又は生合成を促進し、従ってII型糖尿病
の処置に有用である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】本発明は、製薬的リサーチ及び開発に応用
される有機化学及びペプチド化学に関する。本発明は哺
乳動物におけるインスリンの発現を上昇的に調節し、糖
尿病を処置するのに有用な新規なペプチド誘導体及び組
成物を提供する。
【0002】膵臓の小島の内分泌は血液生産性代謝物
(グルコース、アミノ酸及びカテコールアミン類など)
のみならず、局所的な膵臓の影響によっても操作される
複雑なコントロール機構により調節される。膵臓の小島
の主要なホルモンであるグルカゴン、インスリン及びソ
マトスタチンは特定の膵臓の細胞型(各々A、B及びD
細胞)と相互作用して分泌反応を調節する。インスリン
分泌は主に血液のグルコースレベルによってコントロー
ルされるが、ソマトスタチンはグルコースが仲介するイ
ンスリン分泌を阻害する。インスリン分泌の小島内の膵
臓の調節に加えて、小腸内にインスリンし親和性因子が
存在することを裏付ける証拠がある。この概念は、経口
的に摂取されたグルコースは静脈内投与された比較され
得る量のグルコースよりもより高い能力のあるインスリ
ン分泌の促進物であるという観察に由来している。
【0003】ヒトのホルモンであるグルカゴンは膵臓A
−細胞にて生産される29個のアミノ酸のホルモンであ
る。このホルモンはセクレチン、胃阻害ペプチド、血管
作用性小腸ペプチド及びグリセンチンを含む多遺伝子族
の構造的に関連したペプチドに属する。これらのペプチ
ドは炭水化物の代謝、胃腸管運動及び分泌プロセスによ
って激しく調節される。しかし、膵臓のグルカゴンの主
要な認識された作用は肝臓のグリコーゲン分解及びグリ
コーゲン生産を進めることであり、その結果、血糖レベ
ルが上昇する。この点について、グルカゴンの作用はイ
ンスリンの作用に対して対抗的に調節するものであり、
糖尿病に伴う高血糖に寄与するかもしれない[Lund,P.K.
ら、Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.,79:345-349(1982)]。
【0004】インスリン産生細胞上のグルカゴンの受容
体にグルカゴンが結合すると、cAMP生産が増加し、
次にインスリン発現が促進される[Korman,L.Y.ら、Dia
betes,34:717-722(1985)]。さらに、フィードバック阻
害機構により、高レベルのインスリンはグルカゴン合成
を下方向に調節する[Ganong,W.F.,Review of Medical
Physiology,Lange Publications,Los Altos, カルフォ
ルニア、273頁(1979)]。従って、グルカゴンの発現はイ
ンスリンによって注意深く調節され、最終的には血清グ
ルコースレベルにより調節される。
【0005】プレプログルカゴンはグルカゴンの前駆体
であり、360個の塩基対によりコードされ、プロセッ
シングされてプログルカゴンを生成する[Lund,P.K.ら、
Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.,79:345-349(1982)]。Patze
ltらはプログルカゴンはさらにプロセッシングされてグ
ルカゴン及び第2のペプチドを生成することを示した
[Nature,282:260-266(1979)]。後の実験によるとプロ
グルカゴンはLys-Arg又はArg-Arg残基についてのカルボ
キシル基が切断されることが証明された[Lund,P.K.
ら、Lopez L.C.ら、Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.,80:548
5-5489(1983)及びBell,G.I.ら、Nature 302:716-718(19
83)]。Bell,G.I.らはまた、プログルカゴンはグルカゴ
ン、グルカゴン様ペプチド1(GLP-1)及びグルカゴン様
ペプチド2(GLP-2)をデザインしている3つの分離した
高いホモローガスを有するペプチド領域を含有すること
を発見した。LopezらはGLP-1が37個のアミノ酸ペプチ
ドであり、GLP-2が34個のアミノ酸ペプチドであるこ
とを示した。ラットのプレプログルカゴンの構造につい
ての類似性の研究によるとLys-Arg又はArg-Arg残基にお
いてタンパク質分解し、その結果グルカゴン、GLP-1及
びGLP-2が形成する類似のパターンが明らかとなった[H
einrich,G.ら、Endocrinol.,115:2176-2181(1984)]。最
後にヒト、ラット、牛及びハムスターのGLP-1の配列が
同一であることが発見された[Ghiglione,M.ら、Diabet
ologia,27:599-600(1984)]。
【0006】Lopezらが到達した結論はGLP-1のサイズ
が、ヒトの膵臓中にて発見されたGLP-1の分子形状を研
究することによって確認されたことに関する[Uttentha
l,L.O.ら、J.Clin.Endocrinol.Metabol.,61:472-479(19
85)]。これらの研究はGLP-1及びGLP-2は各々37個及び
34個のアミノ酸ペプチドとして膵臓中に存在すること
を示した。
【0007】GLP-1及びグルカゴンの間の類似性はGLP-1
が生物活性を有しているかもしれないということを初期
の研究者に示唆した。ある研究者がGLP-1によりラット
の脳細胞にcAMPの合成を誘導できたことを発見した
が[Hoosein,N.M.ら、Febs Lett.178:83-86(1984)]、他
の研究者はGLP-1の生理学的役割を何ら同定できなかっ
た[Lopez,L.C.ら、上述]。GLP-1の生理学的役割を何ら
同定できなかったために、ある研究者はGLP-1が実際に
ホルモンであるかは疑問であり及びグルカゴン及びGLP-
1の間の関係は人偽的であるかもしれないと考えた。
【0008】現在は生物学的にプロセッシングされた形
のGLP-1はインスリ親和性特性を有し、胃のエンプティ
ングを遅らせることが明らかにされている。GLP-1(7-3
4)及びGLP-1(7ー35)は米国特許第5,118,666号に開示され
ており、これは引用により本願明細書に挿入される。GL
P-1(7-37)は米国特許第5,120,712号に開示されており、
これは引用により本願明細書に挿入される。
【0009】GLP-1の変異体及び類似体は本分野で既知
である。これらの変異体及び類似体は例えば、GLP-1(7-
36)、Gln9ーGLP-1(7-37)、D-Gln9ーGLP-1(7-37)、アセ
チル−Lys9-GLP-1(7-37)、Tyr16-Lys18-GLP-1(7-37)、
及びLys18-GLP-1(7-37)を含む。GLP-1の誘導体は例え
ば、酸付加塩、カルボン酸塩、低級アルキルエステル及
びアミドがある(例えばWO91/11457を参照)。一般に、
種々の開示された形のGLP-1はインスリン分泌を促進す
ること(インスリン親和性作用)及びcAMP形成を促
進することが知られている[例えば、Mojsov,S.,Int.J.
Peptide ProteinResearch,40:333-343(1992)を参照]。
【0010】多数の研究者が、インビトロ系の実験例と
GLP-1,GLP-1(7-36)アミド及びGLP-1(7-37)酸の外来性投
与に対する哺乳動物、特にヒトのインスリン親和性反応
との間の予期され得る関係を証明したことはより重要で
ある[例えば、Nauch,M.A.ら、Diabetologia,36:741-74
4(1933);Gutniak,M.ら、New England J.of Medicine,32
6(20):1316-1322(1922);Nauch,M.A.ら、J.Clin.Inves
t.,91:301-307(1933)及びThorens,B.ら、Diabetes,42:1
219-1225(1993)を参照]。
【0011】成人期発症糖尿病において高血糖を引き起
こす原因となる基本的な欠陥には、内在性インスリンの
分泌の損傷及び、筋肉組織及び肝臓組織によるインスリ
ン作用に対する抵抗がある[Galloway,J.S.,Diabetes C
are,13:1209-1239(1990)]。後者の欠陥により、肝臓に
おいて過剰なグルコース産生が生じる。すなわち正常な
個人はグルコースを約2mg/kg/分の速度で遊離するの
に、成人期発症糖尿病の患者はグルコースを2.5mg/kg/
分以上の速度で遊離し、24時間当たり最終的な過剰量
は少なくともグルコース70グラムという結果となる。
肝臓のグルコース産生、血中のグルコースレベルの促進
及びグリコヘモグロビン測定によって検出される包括的
な代謝コントロールとの間には非常に高い相関性が存在
するので[Galloway,J.A.上記及びGalloway,J.A.ら、Cl
in.Therap.,12:460-472(1990)]、血中のグルコースレ
ベルの促進のコントロールが、高血糖の合併症を避ける
のに充分な包括的な代謝の正常化を達成するために必須
であることが容易に考えられる。既存のインスリン治療
においては、有意な高インスリン血症及び低血糖を生じ
ることなく、肝臓のグルコース産生を正常化することは
希であるので[Galloway,J.A.及びGalloway,J.A.ら、上
記]、別のアプローチが必要である。GLP-1類似体の投
与に基づく治療はその様なアプローチの1つであり、本
発明の目的である。
【0012】現在、GLP-1型の分子の使用を包含する治
療は、その様なペプチドの血清半減期が非常に短いの
で、重要な問題を提示している。例えば、GLP-1(7-37)
は3から5分の血清半減期しかない。現在、ジペプチジ
ル−ペプチダーゼIV(DPP IV)は、非経口投与後の迅速
な吸収及びクリアランスに加えて、容易にGLP-1(7-37)
に不活性化されると信じられている。従って非経口投与
後の薬動力学プロフィールが延長された生物学的に活性
なGLP-1(7-37)類似体が臨床上必要とされている。
【0013】従って、本発明の第1の目的はタイプIIの
糖尿病におけるインスリンの分泌を促進するのみなら
ず、他の効果的なインスリン親和性反応を生み出す新規
な、化学的に修飾されたペプチドを提供することであ
る。本発明の化合物は非経口投与後、DPP IVに対して抵
抗性を示すか又は天然のGLP-1(7-37)よりも遅く吸収及
びクリアランスされることにより、天然のGLP-1(7-37)
よりもより長い期間、血清中に存在する。GLP-1(7-37)
についての個々の類似物は、全類似物を含有する化合物
の生物学的能力と計算が合わないことから、本発明の化
合物のあるものは、相乗効果を示すことが明らかとなっ
た。このことは非常に驚くべきことである。
【0014】本発明は一般式(式1):
【化2】 [式中、R1は4−イミダゾプロピオニル(デス−アミ
ノ−ヒスチジル)、4−イミダゾアセチル及び4−イミ
ダゾ−α,αジメチル−アセチルからなる群から選択さ
れ、R2はC6〜C10無分枝アシルからなる群から選択さ
れるか又は存在せず、R3はGly−OH及びNH2から
なる群から選択され、及びXaaはLys又はArgであ
る]で示される化合物を提供する。
【0015】本発明はまた、本発明化合物を、製薬的に
許容し得る担体、希釈剤又は賦形剤と組み合わせて含有
する医薬組成物を提供する。本発明はさらに非インスリ
ン依存性糖尿病を処置する、その様な処置が必要な哺乳
動物における方法であって、本発明化合物を該哺乳動物
に有効量投与することを包含する。
【0016】1つの具体例においては、式1のペプチド
部位のアミノ末端にペプチド結合により種々のR基を付
けることによって生じる天然に生産されるGLP-1(7-37)
の類似体を本発明は提供する。選択的に、Lys34残基の
エプシロンアミノ基をアシル化すること及び26位にお
ける制限されたアミノ酸置換を行うことにより、又はカ
ルボキシ末端を変えることにより、本発明の他の化合物
を製造する。従って、式1のポリペプチドバックボーン
の製造は本発明を製造する際の論理的な最初の段階であ
る。
【0017】本明細書はプロセス化された形のGLP-1に
関して開発された命名法を使用していることに留意すべ
きである。この命名法においては、既知のGLP-1(7-37)
OHのアミノ末端は7番と指定され、カルボキシル末端
は37番と指定されている。従って、式1の最初のAla
残基はGLP-1(7-37)OHの残基8に相当する。同様に式
1中のXaaはGLP-1(7-37)OHの残基26に同様に相当
する。
【0018】本願明細書に開示された該配列の情報及び
固相タンパク質合成における技術水準から、式1のタン
パク質部分は化学合成により製造できる。また、式1の
タンパク質バックボーンを発現させるために組換えDN
A技術が使用できるだろう。
【0019】ポリペプチドの固相化学合成の原理は本分
野にて周知であり、以下の様な本領域の一般のテキスト
において発見できるだろう;Dugas,H.及びPenney,C.,Bi
oorganic Chemistry (1981) Springer-Verlag,New Yor
k,54-92頁、Merrifields,J.M.,Chem.Soc.,85:2149(196
2)及びStewart及びYoung,Solid Phase Peptide Synthes
is,24-66頁,Freeman(San Francisco,1969)。
【0020】例えば、430Aペプチド合成機(PE-Applied
Biosystems,Inc.,850 Lincoln Center Drive,Foster C
ity,CA 94404)及びPE-Applied Biosystemsにより供給さ
れた合成サイクルを用いて固相方法学により式1のタン
パク質部分を合成できる。Bocアミノ酸及びその他の試
薬はPE-Applied Biosystems及び他の化学供給店から購
入可能である。ダブルカップルプロトコールを用いる連
続したBoc化学を、C-末端カルボキシアミドの合成のた
めのP-メチルベンズヒドリルアミンレジンの開始に応用
する。C-末端酸の合成のために、対応するPAMレジンを
使用する。予め合成されたヒドロキシベンゾトリアゾー
ルエステルを用いてAsn,Gln及びArgをカップリングす
る。以下の側鎖保護基を使用できる。 Arg,トシル Asp,シクロヘキシル Glu,シクロヘキシル Ser,ベンジル Thr,ベンジル Tyr,4−ブロモ カルボベンズオキシ
【0021】Boc脱保護は塩化メチレン中トリフルオロ
酢酸を用いて行うことができる。合成完了後、10%メタ
−クレゾールを含む無水フッ化水素(HF)を用いてペプチ
ドを脱保護し、レジンから分離できる。側鎖の保護基
(群)の分離及びレジンからのペプチドの分離は-5℃から
5℃、好ましくは氷上で60分間行うのが好ましい。HF
除去後、ペプチド/レジンをエーテルで洗浄し、そのペ
プチドを氷状の酢酸で抽出し、凍結乾燥する。
【0022】保護された、保護されていない及び部分的
に保護されたGLP-1分子の合成は本分野において記載さ
れている。引用により本願明細書に挿入される米国特許
第5,120,712号及び第5,118,666号及びOrskov,C.ら、J.B
iol.Chem.,264(22):12826-12829(1989)及びWO 91/11457
(Buckley,D.I.ら、1991年8月8日公開)を参照せよ。
【0023】同様に、分子生物学の技術水準は当業者に
式1のタンパク質部分を得る他の方法を提供する。固相
ペプチド合成又は組換え方法によりそれは合成できる
が、より高い収量が可能であるので、組換え方法がより
好ましいだろう。組換え的生産における基本的段階は: a) GLP-1をコードしている天然のDNA配列を単離
するか又は合成の又は半合成のGLP-1の暗号配列のDN
Aを構築すること、 b) その暗号配列をタンパク質が単独で又は融合タン
パク質として発現されるのに適した方法で発現ベクター
内に配置すること、 c) 適切な真核性又は原核性宿主細胞を該発現ベクタ
ーを用いて形質転換すること、 d) 該形質転換された宿主細胞をGLP-1中間体の発現
が可能な条件下で培養すること、及び e) 組換え的に生産されたタンパク質を回収し精製す
ること。
【0024】先に述べた様に、暗号配列は全合成である
か又はより大きな天然のグルカゴンがコードしているD
NAについて修飾した結果物であり得る。プレプログル
カゴンをコードしているDNA配列はLundら[Proc.Nat
l.Acad.Sci.U.S.A.79:345-349(1982)]において提供さ
れ、所望の結果を達成するために天然の配列を変えるこ
とにより、本発明化合物の半合成生産における出発物質
として使用できる。
【0025】合成遺伝子、インビトロ系又はインビボ系
の転写及び式1のタンパク質部分を生産する結果を生じ
る翻訳は本分野にて周知の技術により構築され得る。遺
伝子コードの天然の縮重のために、かなり大きいしかし
定義された数のDNA配列、すなわち式1のポリペプチ
ドをコードしている全てを構築できることを当業者は認
識するだろう。
【0026】合成遺伝子構築の方法学は本分野では周知
である。Brownら、Methods in Enzymology,Academic Pr
ess,N.Y.,第68巻、109ー151頁を参照せよ。式1のタン
パク質バックボーンをコードしているDNA配列は本願
明細書中に開示されたアミノ酸配列に基づいてデザイン
できる。一度デザインすれば、Model 380A又は380BDN
A合成機(PE-Applied Biosystems,Inc.,850 Lincoln C
enter Drive,Foster City,CA 94404)などの通常のDN
A合成機を用いてその配列自身を製造できる。
【0027】式1のポリペプチドの発現を効果的にする
ために、適切な制限エンドヌクレアーゼを用いて、多く
の適切な組換えDNA発現ベクターのいずれかに計画さ
れた合成DNA配列を挿入する。一般にはManiatisら、
(1989)Molecular Cloning;ALaboratory Manual,Cold Sp
rings Harbor Laboratory Press,N.Y.,第1-3巻を参照せ
よ。制限エンドヌクレアーゼ切断部位を、GLP-1中間体
をコードしているDNAのいずれかの端に工作して、既
知の複製ベクター及び発現ベクターからの分離及びそれ
らへの統合を促進する。使用された特定のエンドヌクレ
アーゼは使用されるべき親の発現ベクターの制限エンド
ヌクレアーゼ切断パターンによって記述されるだろう。
制限部位の選択はコントロール配列と共に暗号配列を適
切に配向する様に選択され、適切なフレーム内の読み取
り及び当該タンパク質の発現を達成する。暗号配列はプ
ローモーター及び発現ベクターのリボゾーム結合部位、
すなわち、タンパク質が発現されるべき宿主細胞中にて
機能的な両者と共に適切な読み取り枠内にある様に配置
されなければならない。
【0028】合成遺伝子の効率的な転写を達成するため
に、それをプローモーター−オペレーター領域と機能的
に結合しなければならない。従って、合成遺伝子プロー
モーター−オペレーター領域を、合成遺伝子のATG開
始コドンに関して同じ配列の配向性にて配置する。
【0029】本分野においては形質転換する原核細胞及
び真核細胞に有用な種々の発現ベクターが周知である。
The Promega Biological Research Products Catalogue
(1992)(Promega Corp.,2800 Woods Hollow Road,Madiso
n,WI,53711-5399)及びThe Stratagene Cloning Systems
Catalogue(1992)(Stratagene Corp.,11011 North Torr
ey Pines Road,La Jolla,CA,92037)を参照せよ。また、
米国特許第4,710,473号は大腸菌中にて外来性の遺伝子
を高レベルにて発現するのに有用な環状DNAプラスミ
ド形質転換ベクターを記載している。これらのプラスミ
ドは組換えDNA手順における形質転換ベクターとして
有用であり、及び (a) 該プラスミドに宿主中における自律的複製能力
を与え; (b) 宿主細胞培養が維持される温度に関連する自律
的なプラスミド複製をコントロールし; (c) 宿主細胞集団中のプラスミドのメインテナンス
を安定化し; (d) 宿主細胞集団中のプラスミドのメインテナンス
を示すタンパク質の産生の合成を指導し; (e) プラスミドに特異的な一連の制限エンドヌクレ
アーゼ認識部位を提供し;さらに、 (f)mRNAの転写を終結する。 これらの環状DNAプラスミドは外来性遺伝子の高い発
現レベルを保証するための組換えDNA手順におけるベ
クターとして有用である。
【0030】式1のタンパク質のための発現ベクターを
構築したら、次の段階は、そのベクターを適切な細胞中
に置き、それによって、該ポリペプチドを発現するため
に有用な組換え宿主細胞を構築することである。組換え
DNAベクターを用いて細胞を形質転換するための技術
は本分野において周知であり、上記のManiatisらの様な
一般の引用文献に見い出すことができる。作成された宿
主細胞は真核性細胞又は原核性細胞のいずれかから構築
され得る。
【0031】原核性宿主細胞は一般にはより高い割合で
タンパク質を生産し、より培養し易い。高レベルの細菌
発現系において発現されるタンパク質は特徴的に凝集し
て、高レベルの過剰に発現されたタンパク質を含有する
粒又は封入体となる。この様な典型的に凝集しているタ
ンパク質を本分野にて周知の技術を用いて可溶化し、変
性し、さらに再度折り畳まねばならない。Protein Fold
ing,Gierasch及びKing編、136-142頁、American Associ
ation for Advancement of Science Publication第89-1
8S番、ワシントン市、中のKreugerら、(1990)及び米国
特許第4,923,967号を参照せよ。
【0032】式1のポリペプチドバックボーンを製造し
たら、「本発明のまとめ」にて上に定義した様なイミダ
ゾールをアミノ末端に加えて本発明の種々の態様を製造
する。式1のポリペプチドへのイミダゾール基のカップ
リングを、合成化学方法により達成する。本発明におい
て企画された種々の有機官能基の全てはカルボン酸を含
むので、ポリペプチドのN-末端にアミノ酸を付けるのと
類似の固相タンパク質合成によって、イミダゾール基を
付けることができる。別法では、標準的化学反応方法に
よって、イミダゾール基の活性化されたエステルを付け
ることができる。
【0033】本発明の好ましいイミダゾール基は:4−
イミダゾプロピオニル(デス−アミノ−ヒスチジル)
【化3】 4−イミダゾアセチル
【化4】 及び4−イミダゾ−α,αジメチル−アセチル
【化5】 である。最も好ましい基は4−イミダゾプロピオニルで
ある。
【0034】本発明のさらなる態様はLys34残基のエプ
シロンアミノ基をアシル化することによって製造され
る。6から10の間の炭素原子を有する直鎖アシル付加
物が好ましく、無分枝のC8が最も好ましい。本発明の
他の態様には式1の26位(Xaa)におけるアミノ酸
置換物がある。Lys及びArgがこの位置において認容され
るがArgが好ましい。カルボキシ末端における修飾物も
また本発明に含まれる。その様なR3はGly-OH又はN
2でありうるが;カルボキシル末端アミドの例の中で
はGly-OHが好ましい。
【0035】Lys34のエプシロンアミノ基へのアシル基
の付加は本分野において既知の方法のいずれかを用いて
達成され得る。Bioconjugate Chem. "Chemical Modific
ations of Proteins: Histry and Applications" 1,2-1
2頁(1990); Hashimotoら、Pharmaceutical Res. "Synth
esis of Palmitol Derivatives of Insulin and their
Biological Activity" 第6巻、第2番、171-176頁(198
9)を参照せよ。例えば、ホウ酸塩バッファー中の50%ア
セトニトリルを用いて、オクタン酸のN−ヒドロキシ−
スクシンイミドエステルをリジル−エプシロンアミンに
付加することができる。イミダゾール基を付加する前又
は後のいずれかにおいてペプチドをアシル化できる。さ
らに、ペプチドを組換え的に製造するならば、酵素的切
断の前のアシル化が可能である。
【0036】本発明はまたGLP-1(7-37)類似体の塩型を
も包含する。本発明化合物は多数の無機塩基、及び無機
酸及び有機酸のいずれかと反応して塩を形成することが
できるほど充分に酸性であるか充分にアルカリ性であり
得る。通常、酸付加塩を形成するために使用される酸に
は、例えば、塩酸、臭化水素酸、ヨウ化水素酸、硫酸、
リン酸などの無機酸があり、及びp−トルエンスルホン
酸、メタンスルホン酸、蓚酸、p−ブロモフェニルスル
ホン酸、炭酸、琥珀酸、クエン酸、安息香酸、酢酸など
の有機酸が包含される。その様な塩の例には、硫酸塩、
ピロ硫酸塩、重硫酸塩、亜硫酸塩、重亜硫酸塩、リン酸
塩、リン酸一水素塩、リン酸二水素塩、メタリン酸塩、
ピロリン酸塩、塩化物、臭化物、ヨー化物、酢酸塩、プ
ロピオン酸塩、デカン酸塩、カプリル酸塩、アクリル酸
塩、蟻酸塩、イソブチル酸塩、カプロン酸塩、ヘプタン
酸塩、プロピオン酸塩、オキザロ酸塩、マロン酸塩、琥
珀酸塩、スベリン酸塩、セバシン酸塩、フマル酸塩、マ
レイン酸塩、ブチン−1,4−二酸塩、ヘキシン−1,4
−二酸塩、安息香酸塩、クロロ安息香酸塩、メチル安息
香酸塩、ジニトロ安息香酸塩、ヒドロキシ安息香酸塩、
メトキシ安息香酸塩、フタル酸塩、スルホン酸塩、キシ
レンスルホン酸塩、フェニル酢酸塩、フェニルプロピオ
ン酸塩、フェニルブチル酸塩、クエン酸塩、乳酸塩、ガ
ンマーヒドロキシブチル酸塩、グリコール酸塩、酒石酸
塩、メタンスルホン酸塩、プロパンスルホン酸塩、ナフ
タレン−1−スルホン酸塩、ナフタレン−2−スルホン
塩、マンデル酸塩などが包含される。好ましい酸付加塩
は塩酸及び臭化水素酸などの鉱酸を用いて形成される物
であり、特に塩酸が好ましい。
【0037】塩基付加塩には、アンモニウム、アルカリ
およびアルカリ土類金属水酸化物、炭酸塩、重炭酸塩な
どの無機塩から誘導されるものが包含される。従って、
本発明の塩を調製するのに有用な塩基には、水酸化ナト
リウム、水酸化カリウム、水酸化アンモニウム、炭酸カ
リウムなどが包含される。GLP-1(7-37)類似体の塩の形
状が特に好ましい。本発明化合物を治療の目的で使用す
る場合には、その化合物もまた塩の形状であり得るが、
その塩は製薬的に許容されなければならない。
【0038】本発明のGLP-1(7-37)類似体はインスリン
親和性活性を示す。「インスリン親和性」という用語
は、ホルモンインスリンの合成又は発現を促進するか促
進を誘導する物質の能力に関係する。化合物を動物細胞
に与えるか又は化合物を動物に注射して各々培地又は動
物の循環系に放出される免疫反応性インスリン(IR
I)をモニターすることによって、化合物のインスリン
親和性特性を測定できる。特異的にインスリンを検出で
きるラジオイムノアッセイを用いてIRIの存在を検出
する。
【0039】IRIの存在を検出できるあらゆるラジオ
イムノアッセイを使用できるが、そのアッセイの変形も
また使用できる。J.D.M.ら、Acta Endocrinol.,70:487-
509(1972)を参照せよ。化合物のインスリン親和性特性
はまた膵臓の注入によって検出できる。Penhos,J.C.
ら、Diabetes,18:733-738(1969)を参照せよ。
【0040】本発明はまた、本発明化合物を製薬的に許
容される担体、希釈剤又は賦形剤と組み合わせて含有す
る医薬組成物を提供する。この様な医薬組成物を製薬分
野における周知の方法で製造し、個々に又は他の治療試
薬と組み合わせて、好ましくは非経口で投与する。特に
好ましい経路は皮下投与である。
【0041】非経口の投与量は約1pg/体重kgから約1,0
00μg/体重kgの範囲であり得るが、より低い又はより高
い投与量を投与できる。必要な投与量は、患者の状態の
重篤さ及び患者の身長、体重、性、年令及び病歴などの
基準に依存する。
【0042】本発明の組成物を製造する場合、少なくと
も1つの本発明化合物を含有する活性成分を賦形剤と混
合するか又は賦形剤により希釈するのが普通である。賦
形剤を希釈剤として使用する場合、賦形剤は活性成分に
対してビークル、担体又は溶媒として作用する半固体又
は液体物質であり得る。液体の賦形剤が好ましい。
【0043】製剤を製造する場合、他の成分と混合する
前に活性化合物を砕いて適切な粒子サイズとすることが
必要であるかもしれない。活性化合物が実質上不溶性な
らば、約200メッシュ以下の粒子サイズにまで粉砕する
ことが通常である。活性化合物が実質上水溶性ならば、
粉砕することによって製剤中で実質上均一に分散する様
に、粒子サイズを例えば約40メッシュに調整することが
普通である。
【0044】本分野にて周知の方法を用いて、患者に投
与後に迅速な、持続的な又は遅延した活性成分の放出を
提供する様に本発明組成物を製剤化できる。組成物を単
一投与型に製剤化するのが好ましく、この各単一投与型
は通常、約50μgから約100mg、さらに普通には約1
mgから約10mgの活性成分を含有する。「単一投与
型」という用語はヒトの対象及び他の哺乳動物に対して
1回の投与量として適切な物理的に分離されたユニット
であり、各ユニットは適切な製薬的賦形剤と共に所望の
治療効果を提供する様に計算された予測量の活性物質を
含有する
【0045】非経口投与の目的のために、本発明化合物
を含有する組成物は適切なpHにおける精製水と混合す
るのが好ましい。さらなる製薬方法を用いて作用時間を
コントロールすることができる。ポリマーを用いて、本
発明化合物を複合体とするか又は本発明化合物を吸着す
ることにより放出がコントロールされた製剤を製造する
ことができる。適切なマクロ分子(例えば、ポリエステ
ル、ポリアミノ酸、ポリビニルピロロリドン、酢酸エチ
レンビニル、メチルセルロース、カルボキシメチルセル
ロース及び硫酸プロタミン)及びマクロ分子の濃度、並
びに放出をコントロールするための混合を選択すること
によってコントロールされたデリバリーを実施できるだ
ろう。
【0046】放出がコントロールされた製剤によって作
用時間をコントロールする他の可能な方法は、ポリエス
テル、ポリアミノ酸、ハイドロゲル、ポリ(乳酸)又は
酢酸エチルビニルコポリマーなどのポリマー物質の粒子
に本発明化合物を混合することである。
【0047】別法では、これらのポリマー粒子に化合物
を混合する代わりに、例えばコアセルベーション技術又
は界面重合によって製造されたマイクロカプセル、例え
ば、各々ヒドロキシメチルセルロース又はゼラチン−マ
イクロカプセル中に、又はコロイド状薬物デリバリーシ
ステム(例えば、リポソーム、アルブミン マイクロス
フェアー、マイクロエマルジョン、ナノ粒子及びナノカ
プセル)中に、又はマイクロエマルジョン中に本発明化
合物を封入することが可能である。この様な技術はRemi
ngton's Pharmaceutical Sciences (1980)に開示されて
いる。
【0048】本発明化合物はインスリン親和性を有す
る。従って、本発明の他の面は、有効量の本発明化合物
を哺乳動物の膵臓B−型小島細胞に投与することを包含
するインスリンの発現を促進する方法を提供する。同様
に、本発明は糖尿病を処置することが必要な哺乳動物、
好ましくはヒトの糖尿病を処置する方法であって、この
方法はその様な哺乳動物に有効量の本発明化合物又は組
成物を投与することを包含する。例示により、本発明の
種々の態様の製造方法及び実行方法を記載することを助
けるために以下の実施例を提供する。これらの実施例は
本発明の範囲を制限する意図は全くない。
【0049】
【実施例】実施例1 (Arg26)GLP−1(8−37)OHの合成 Boc保護戦略を用いるModel 430Aペプチド合成機(PE-Ap
plied Biosystems, Foster City, CA)上での固相合成
によって、XaaがArgであり、R3がGly−OH
である式1のポリペプチド部位を製造した。側鎖保護基
はAsp(Chxl),Glu(OBzl),Ser
(Bzl),Thr(Bzl),Lys(Cl−Z),
His(BOM),Trp(CHO),Tyr(Br−
Z)及びArg(Tos)であった。Asp(Chx
l)(Peptides International)以外は全てPE-Applied
Biosystemsから得た。DCC開始対称性無水物又はH
OBT活性化物のいずれかを用いて各々の残基をダブル
カップリングした。30個の残基中間物がレジンに結合
したままであった。
【0050】実施例2 N−イミダゾプロピオニル(Arg26)GLP−1
(8−37)OHの合成 各々の2つのヒスチジンカートリッジ中にN−Cbz−
イミダゾール−4−イル プロピオン酸(0.5gm,1.8mmo
l)を置き、Model 430Aペプチド合成機上にて普通
のヒスチジンダブルカップリングサイクルを行うことに
より、実施例1に記載の(8−37)ペプチジルレジン
にN−Cbz−イミダゾール−4−イルプロピオン酸
[R.G.Jones,J.Amer.Chem.Soc.,71,383(1949)]をカッ
プリングした。
【0051】製造された修飾ペプチジルレジンをDMF
(ジメチルホルムアミド)中の20%ピペリジン(20
ml)を用いて4℃にて1時間処理し、Trp(CH
O)保護を除去した。約(2.6gm)の修飾ペプチジルレ
ジンをCH2Cl2を用いて数回洗浄し、テフロンの反応
容器に移し、真空下乾燥した。HF装置を備えた容器
(Pennisula Laboraties,Inc.)にm−クレゾール(2
ml)及び磁石撹拌棒を加え、−78℃まで冷却し、蒸
発し、さらにHF(20−25ml)を容器中へ濃縮し
た。この反応混合物を氷浴中で60分間撹拌し、次にH
Fを真空で除去した。この修飾ペプチド残基(GLP-1類
似体)をエチルエーテル(200ml)中に懸濁し、一
時的に撹拌した。次にガラスのフリット化した漏斗(6
0ml)を用いて得られた固体物質を濾過した。この固
体をエチルエーテルを用いて2回洗浄後、50%酢酸水
溶液及び10%酢酸水溶液を各々40ml用いて、固体
を洗浄することにより、GLP−1類似体を可溶化し
た。合せた濾過水溶液(100μl)を除去し、以下の
条件を用いて標準HPLC分析を行った:バッファー : A) 0.1% TFA B) 0.1% TFA/50%CH3CNカラム : Vydac C18(0.46×15 cm)温度 : 45℃流速 : 1.0 ml/分検出 : 214 nm勾配 : 0% B(5分間)、次に0から100
%B(60分間)
【0052】残っている濾過水溶液(約90ml)を2
つの部分に分け、各々を2.2×25cmVydac C18カラムに置
き、214nmにてモニターしながら、室温にて予備的
クロマトグラフィー(Pharmacia FPLC)を行った。流速
4ml/分、20%B(A及びBは上記と同様)で開始
し、790分かけて100%Bで終わる勾配において室
温にて5分毎にフラクションを集めた。UV吸収フラク
ションをHPLCを用いて分析し、選択したフラクショ
ン(61−67)を合わせ、凍結乾燥して標題の化合物
(114mg)を得た。同様に、第2の部分から175
mgを得た。高速原子衝撃法(FAB)、質量スペクト
ル分析及びアミノ酸分析によってGLP−1類似体を特
徴付けた。分子イオンピーク実測値(3369.2)は理論的
分子量(3368.7)+1と一致した。アミノ酸割合は所望
の生産物と一致した:アミノ酸 理論値 実測値 Asp 1 1.00 Thr 2 1.84 Ser 3 2.55 Glu 4 3.96 Gly 4 3.98 Ala 4 4.07 Val 2 1.95 Ile 1 0.9 Leu 2 1.94 Tyr 1 0.92 Phe 2 1.86 Lys 1 0.96 Arg 2 1.55
【0053】実施例3 N−イミダゾプロピオニル(Arg26(Nε−オクタ
ノイル(リジル34)))GLP−1(8−37)OH
の合成 Lys34のNε−アミン上、N−スクシンイミジル−オ
クタノエートを用いてN−イミダゾールプロピル(Ar
g26)GLP−1(8−37)OHを以下の方法でア
シル化した。実施例1及び2にて調製した、N−イミダ
ゾプロピオニル(Arg26)GLP−1(8−37)
OH(70.5mg;0.021mmol)をジメチルス
ルホキシド(DMSO)(25ml)に溶解した。次に
N−スクシニルイミジルオクタノエート(19.1m
g;0.079mmol)を加え、溶液中へ撹拌した。
10倍モル過剰のテトラメチルグアニジン(26.2m
l;0.21mmol)を加え、エプシロンアミノ基の
充分な脱プロトン化を保証する。この反応混合物を周囲
温度にて撹拌し、HPLCにてモニターした。45分間
後に0.1NHCl(100ml)を用いて反応を停止
した。混合物をガラス漏斗中のガラス−ウールプラグに
通してゼラチン様粒子を除去した。
【0054】出発物質からの標題化合物の分離は以下の
条件を用いてC4逆相予備的HPLCカラム上で達成し
た:バッファー : A) 0.1% TFA,5%アセトニト
リル B) 0.1% TFA,95%アセトニトリルカラム : Vydac C4(2.2×25 cm)温度 : 周囲温度流速 : 2.0 ml/分検出 : 280 nm勾配 : 25−55%B(300分かけて)
【0055】個々のフラクションの分析的HPLCによ
り同定された様に、標題化合物は44.6から44.7%
アセトニトリルにて溶出した。適切なフラクションをプ
ールし、凍結し、凍結乾燥した。この反応によりHPL
Cによる純度が約87%の収量22.7mg(32%)
を得た。以下の条件を用いるpH=7.7における第2
の予備的HPLCステップを用いて、さらなる精製を行
った:バッファー : A) 0.1M (NH4)HCO3,10
%アセトニトリル B) 0.1M (NH4)HCO3,50%アセトニトリ
カラム : Vydac C18(2.2×25 cm)温度 : 周囲温度流速 : 2.0 ml/分検出 : 280 nm勾配 : 50−90%B(300分かけて)
【0056】サンプル(22.7mg)をバッファーA
(20ml)に溶解し、カラム上に載せた。上記の勾配
を用いて成分の分離を達成した。分析的HPLCにより
同定された様に標題生成物は34.8及び35.6%アセ
トニトリルの間に溶出した。適切なフラクションをプー
ルし、凍結乾燥した。HPLC純度が約99%である標
題生成物10.46mg(46.1%)を回収した。両者
のRP−HPLCステップについての重量ベース上の全
体の回収量は14.8%であった。
【0057】実施例4 N−イミダゾアセチル(Arg26)GLP−1(8−
37)OHの合成 イミダゾール環をtert−ブトキシカルボニルを用い
て保護することによって4−イミダゾール酢酸から[N
−(tert−ブトキシカルボニル)−イミダゾール−
4−イル]酢酸を以下の方法で調製した。遊離アミン、
炭酸カリウム(1.1当量)及び50%ジオキサン水溶
液の混合物にジ−tert−ブチルジカルボネート
(1.1当量/アミン1当量)を加え、全体を室温にて
4時間撹拌した。得られた混合物をジエチルエーテルを
用いて希釈し、層を分離した。水層を1.0Nクエン酸
水溶液を用いて酸性化し、塩化メチレンを用いて3回抽
出した。抽出物を乾燥し(MgSO4)、溶媒を真空下
に除去した。得られた油を適切な溶媒から結晶化した。
【0058】次に、2つのヒスチジンのダブルカップリ
ングカートリッジの各々に約0.5gm(1.8mmo
l)を置き、実施例2に記載された様にModel 430A ペ
プチド合成機上にて普通のヒスチジンダブルカップリン
グサイクルを行うことによって、実施例1に記載された
(8−37)ペプチジルレジンに[N−(tert−ブ
トキシカルボニル)−イミダゾール−4−イル]酢酸を
カップリングした。実質上、実施例2に従って、修飾ペ
プチジルレジンをレジンから放出し、精製した。UV吸
収フラクションをHPLCで分析し、次に合わせて凍結
乾燥して標題化合物(約100mg)を得た。次にサン
プルを高速原子衝撃法(FAB)及び質量スペクトル分
析により特徴付けた。分子のイオンピークの実測値は理
論的分子量と一致した。
【0059】実施例5 N−[イミダゾール−α,α−ジメチル−アセチル]G
LP−1(8−37)OHの合成 N−トリチル−α,α−ジメチル−4−イミダゾール−
アセトニトリル[J.I.DeGrawら、JMC,20,1671(1977)]
から以下の様にα,α−ジメチル−α−[N−(ter
t−ブトキシカルボニル)イミダゾール−4−イル]酢
酸を調製した。N−トリチル−α,α−ジメチル−4−
イミダゾアセトニトリル(3.97g,10.5mmo
l)を5%濃HCl/メタノール溶液(25ml)に加
え、全体を3時間還流し、その後真空下に濃縮した。残
った物質を5N HCl水溶液(25ml)及び酢酸エ
チル(50ml)の間に分配した。水層を分けて、24
時間還流した。真空下で濃縮後、粗のα,α−ジメチル
−4−イミダゾール酢酸を水に溶解し、再度濃縮した。
この粗の酸から上記の一般的方法により、標題化合物
(1.88g,mp,155℃(dec))を調製した。次に
実質上、以前の実施例に従って、α,α−ジメチル−α
−[N−(tert−ブトキシカルボニル)イミダゾー
ル−4−イル]酢酸を(8−37)ペプチジルレジンに
カップリングした。
【0060】実施例6 N−イミダゾアセチル−GLP−1(8−36)NH2
の合成 MBHAレジン(ABI,ロット#A1A023,0.
77 mmol/g)を用いてApplied Biosystems(AB
I)460Aペプチド合成機上で固相ペプチド化学によりGL
P−1(8−36)NH2を製造した。全てのアミノ酸
はそれらのα−アミノ基をtert−ブチルオキシカル
ボニル(t−Boc)基により保護した。反応性側鎖を
有するそれらを以下の様に保護した: Arg(To
s);Lys(Cl−Z);Trp(CHO);Glu
(CHex);Tyr(Br−Z);Ser(Bz
l);Asp(OBzl);Thr(Bzl)。
【0061】アミノ酸1当量当たり1/2当量のジシク
ロヘキシルカルボジイミド(DCC)を用いてジクロロ
メタン(DCM)中にて保護されたアミノ酸を活性化
し、アミノ酸の対称性無水物を得た。しかし、アルギニ
ン、グルタミン及びグリシン残基はこれらのアミノ酸の
1−ヒドロキシベンゾトリアゾール(HOBt)エステ
ルを形成することによって活性化した[1:1:1当量
のアミノ酸、HOBt及びジメチルホルムアミド(DM
F)中のDCC]。
【0062】一連のカップリング及び脱保護化サイクル
を用いて、残基を連続的にC−末端からN−末端方向へ
結合した。カップリングサイクルは、活性化されたアミ
ノ酸が、先にカップリングされたアミノ酸の遊離第1級
アミンにより求核的置換を受けることである。脱保護は
無水のトリフルオロ酢酸(TFA)を用いるN−末端を
ブロックしている基であるBocの除去であった。これ
はジイソプロピルエチルアミン(DIEA)を用いて中
性化後に遊離アミノ酸を生成した。
【0063】合成のスケールは0.5mmolであっ
た。MBHA−レジン上の機能的部位の濃度は0.77
mmol/gであり;レジン649mgを使用した。全
てのアミノ酸について2倍モル過剰の対称の無水物を使
用した。標準的なプロトコールにより、C−末端アルギ
ニンをMBHA−レジンにカップリングした。全ての残
基をダブル−カップリングした。すなわち、各々の残基
をレジンに2回カップリングした。第2のカップリング
はアミノ酸を再度付加する前のBoc脱保護ステップな
しで行った。これはレジン上の全ての遊離のアミン基が
完全に反応することを助けた。トリプトファン残基を4
重にカップリングした。
【0064】実質上、以前の実施例に従って、実施例4
のペプチジルレジン及びR基を用いて標題化合物を合成
した。R基をアミノ末端に結合し、ホルミル基を除去し
た後、テフロン反応容器を用いて、フッ化水素酸(H
F)水溶液を用いて0℃にて1時間、加水分解すること
によってペプチドをレジンから遊離した。ペプチジル−
レジン各グラムに対して、m−クレゾールスカベンジャ
ー(1ml)を加えて、HF水溶液(10ml)を用い
た。このスカベンジャーはペプチドへの側鎖ブロッキン
グ基(カルボカチオンとして遊離された)の再吸着を阻
止した。1時間後、真空によってHFを除去して、ペプ
チド、レジン及びm−クレゾールのスラリーを残した。
【0065】次に氷で冷却したジエチルエーテルを用い
てHF反応容器内にてペプチドを沈殿させた。この沈殿
物を数回エーテルですすぐことにより、焼結したガラス
漏斗(150ml)へ移した。このペプチド/レジンの
物理的混合物を冷エーテルで数回洗浄して、残渣のHF
及びm−クレゾールを回収した。第2のステップは水中
の10%酢酸(v/v)を用いて、レジンからペプチド
を抽出した。清浄な丸底フラスコへの真空濾過により粗
のペプチド溶液を生成した。
【0066】実施例7 インビトロ受容体結合アッセイ (cAMPアッセイ) a)ラット、GLP−1受容体、膜調製:ラットGLP
−1受容体の公表されたDNA配列[Thorens
B.らの、Proc.Natl.Acad.Sci.
U.S.A.89:8641−8645(1992)]
およびジヒドロ葉酸還元酵素耐性マーカー遺伝子を、P
CR技術と組み合わせて使用することにより発現ベクタ
ーを構築した。チャイニーズハムスター卵巣(CHO)
細胞系のDXB−11変異体を該ベクターで形質転換
し、ラットGLP−1膜受容体を発現する組換えCHO
細胞系を得た。
【0067】細胞を増殖して回収し、細胞を最初にPB
S緩衝液で洗浄後、冷緩衝液(25mM HEPES、
2mM MgCl2 、1mM EDTA、20μg/mL
ロイペプチン、1mM PMSF、2μg/mL アプ
ロチニン、50μg/mL トリプシンインヒビター、
pH8.0)で2回洗浄し、緩衝液に再懸濁して膜調製
物を得た。細胞浮遊液をガラス・テフロン製ホモゲナイ
ザーで溶解し、得られた試料を4℃、35,300×g
で30分間遠心した。上清を除去し、沈さを冷緩衝液に
再浮遊してホモゲナイズした。部分標本を−80℃で保
存した。
【0068】b)サイクリックAMP(cAMP)アッ
セイ:膜調製物試料を緩衝液(25mM HEPES、
0.2%(w/v)BSA、pH7.6)中の被験化合
物または対照化合物と、32℃で10分間インキュベー
ションした。反応緩衝液(最終濃度:25mM HEP
ES、0.2%(w/v)BSA、2.6 Mg、0.8
mM ATP、0.1 mM GTP、5mM クレアチン
リン酸、クレアチンキナーゼ50U/mL、0.2mM
IBMX、pH7.6)を加え、さらに30分間インキ
ュベーションした。10mM EDTAを加えてインキ
ュベーションを停止した。
【0069】cAMP生成物を蛍光トレーサーイムノア
ッセイ法を用いてアッセイした。簡単に述べると、イン
キュベーションを停止した後に、蛍光トレーサー(cA
MP−bフィコエリスリンコンジュゲート)、次いでア
フィニティー精製した抗cAMPウサギ抗血清を加え
た。室温で45分間インキュベーションした後に、抗ウ
サギIgGをコートしたアッセイ用ビーズを加え、さら
に15分間インキュベーションした。さらにプレートを
空にし、Pandex PFCIAリーダーで計測し
た。
【0070】本アッセイにおいて、GLP−1(7−3
7)OHの様な既知のインスリン親和性試薬はcAMP
濃度の増加による蛍光強度の低下を示した。蛍光強度値
はcAMPの産生速度との相関を示した(pモル/分/
mg)。逆に、インスリン親和性作用を有しない薬剤は
cAMP産生を増強せず、蛍光強度の低下は見られなか
った。
【表1】 表1 cAMPアッセイ 化合物 相対力価% GLP−1(7−37)OH 100.0±18 Arg26 −GLP−1(7−37)OH 140.8±28.7 N−イミダゾプロピオニル− 21.9±7.8 GLP−1(8−37)OH N−イミダゾプロピオニル−Arg26 − 89.0±12.6 GLP−1(8−37)OH N−イミダゾプロピオニル−Arg26 − 8.8±1.4 a Lys34 −Nε−オクタノイル− GLP−1(8−37)OH GLP−1(7−36)NH2 88.4±29.4 N−イミダゾアセチル− 24.2±9.8 GLP−1(8−36)NH2 N−イミダゾアセチル−Arg26 − 95.0±14.3 GLP−1(8−37)OH α,α−イミダゾアセチル− 108.2±22.4 GLP−1(8−37)OHa 一般にアシル化化合物は非特異的結合により偽りの低
力価値を示す。
【0071】実施例8 イヌにおけるインビボアッセイ a)高血糖クランプ試験 一夜絶食し、覚醒させた、雄および雌の成熟(1〜2歳
齢)ビーグル犬(体重8〜15kg)を用いて実験を行
った。試験の少なくとも10日前に動物をイソフルラン
で麻酔し、左または右鼠けい領域を切開した。シラステ
ィックカテーテルを大腿動脈および近位尾側大腿静脈に
挿入し、4−0の絹縫合糸で固定した。カテーテルの固
定していない側の末端を、套管針を用いて背部皮下に通
した。次にカテーテルにグリセロール/ヘパリン溶液
(3:1、v/v;ヘパリンの最終濃度250KIU/
ml)を満たし、当該非固定末端を結んで皮下のくぼみ
に置き、皮膚を完全に閉じた。感染予防のために、Ke
flex(登録商標)を術前(20mg/kg、IVお
よび20mg/kg、I.M.)、術後(250mg/
kg、p.o.1日1回、7日間)に投与した。痛みを
抑えるために術後にトルブジェシック(Torbuge
sic)(1.5mg/kg,I.M.)を投与した。
【0072】動物の健康を確認するため試験日の直前に
採血を行った。ヘマトクリットが38%より大きく、白
血球数が16,000/mm3未満であった1頭のみを用
いた。試験を行う前の午後に、カテーテルの非固定末端
を、局所麻酔(2%リドカイン)下で行った小切開部を
通して皮下のくぼみから体外に取り出し、イヌに拘束シ
ステムジャケットおよびカラー(襟)部品を装着した。
【0073】実験当日の朝に、カテーテルの内容液を吸
引し、カテーテルを生理食塩水でフラッシュし、次いで
カテーテルに延長線(ステンレススチール製テザー(t
ether)で保護した)を取り付けた。IV注射実験
日の朝に、被験物質をIV注射するための準備として、
注射針を被うテフロンカテーテルを頭部の静脈内に経皮
的に挿入した。イヌを代謝ケージに入れ、カテーテルの
延長線およびテザーを回り継ぎ手に取り付け、イヌがケ
ージ内を自由に移動できるようにした。この時点(−6
0分)で慢性的静脈カテーテルを介して、グルコースの
体外注入[50%(w/v)水溶液]を開始した。グル
コースを試験の最初の6分間かけて段階的に濃度を下げ
ながら注入し、血漿グルコース濃度を150mg/dl
に急速に上昇させた。残りの実験を通じて2.5〜7.5
分ごとに血漿グルコース濃度を測定し、グルコース注入
速度を適切に調節して、血漿グルコース濃度を150m
g/dlに維持した。
【0074】グルコース注入開始(0時)後60分後
に、被験物質を予め挿入したテフロンカテーテルを介し
て静脈内に[1.0、2.9、5.0、または10.0μg
/kg;0.3%(w/v)イヌアルブミンを含有する
生理食塩水2ml中に溶解した用量]、または頚部背側
面の皮下に(10μg/kg;150μMリン酸緩衝生
理食塩水溶液)投与した。
【0075】IV試験の−15、0、2.5、5、7.
5、10、12.5、15、20、30、45、60、
75、90、105、ならびに120分、およびSC試
験の−30、−15、0、3、6、9、12、20、3
0、45、60、75、90、105、および120分
に動脈血試料(3.5ml)を採取した。試料をEDT
A二ナトリウムを含有する真空採血管中に採取し、速や
かに氷上に置いた。血漿試料中のGLP−1(7−3
7)の蛋白分解による開裂を防ぐために、EDTAを含
有する血液1.5mlをアプロチニン40μl(10,0
00 KIU/ml)を含有するポリプロピレンチュー
ブに移し、十分に混合した。試料を遠心し、得られた血
漿をポリプロピレン製試験チューブに移し、試験の継続
時間中氷上に保存した。
【0076】試験終了時に、動物を麻酔し(イソフルラ
ン)、カテーテルを生理食塩水でフラッシュし、グリセ
ロール/ヘパリン混合液を満たし、カテーテルの非固定
末端既述の通りに結んで皮下に置き、抗生物質[Kef
lex(登録商標)300mg、I.M.]を投与し
た。血漿グルコース濃度を、試験当日にBeckman
グルコース分析器を用いるグルコースオキシダーゼ法に
よって測定した。他の分析用試料は分析を行う時まで−
70℃に保存した。インスリン濃度はブタインスリンを
標準として用いる市販のラジオイムノアッセイキットを
用いて測定した。GLP−1(7−37)濃度は二重抗
体イムノアッセイを用いて測定した。
【0077】インスリンの変化は、t時におけるインス
リン濃度と被験物質を注射する前の時間平均インスリン
濃度(ベースライン)との差として計算した。インスリ
ン変化曲線下面積を台形ルール(rule)を用いて計
算した。グルコース注入速度変化は、時間間隔x中のグ
ルコース注入速度と被験物質注射前30分間の平均グル
コース速度(ベースライン)との差として計算した。グ
ルコース注入速度変化曲線下面積を台形ルールを用いて
計算した。値は平均 ± 平均の標準誤差(SEM)で示
した。
【0078】b)正常血糖クランプ試験 正常血糖クランプ試験は、血漿グルコース濃度を試験を
通じて正常基礎濃度かまたはそれに近い濃度に保った以
外は、高血糖SC試験と同じ方法で実施した。これを成
し遂げるために、血漿グルコース濃度を、被験物質を注
射後2.5〜5分間ごとに測定した。血漿グルコース濃
度が前処理値から5mg/dl以上低下したときに、グ
ルコース[50%(w/v)グルコース水溶液]の体外
注入を開始し、血漿グルコース濃度をベースライン付近
に維持するよう試みた。静脈用カテーテルおよびその延
長線をヘパリン化生理食塩水で満たしたがグルコースは
満たさなかったため、注入を開始した時間とグルコース
が実際にイヌ体内に入った時間との間に有意な遅延期間
が認められた。この理由から、グルコース濃度は薬剤投
与後短時間でベースライン以下に低下した。実際にイヌ
に注入されたグルコース量のより正確な推定値を得るた
めに、デッドスペース容積の推定値を求め(930μ
l)、それに従ってグルコース注入速度を補正した。イ
ンスリンの変化は、t時におけるインスリン濃度と被験
物質注射前の時間平均インスリン濃度(ベースライン)
との差として計算した。インスリン変化曲線下面積は台
形ルールを用いて計算した。値は平均 ± 平均の標準誤
差(SEM)で示した。
【0079】c)経口グルコーストレランス試験 一夜絶食した雄および雌のビークル犬(体重12〜14
kg)4頭を用いて経口グルコーストレランス試験を行
った。動物の準備は既述と同様である。動物を代謝ケー
ジに入れ、実験開始前に20分間の休息期間を与えた。
この馴致期間の終了時に、0時の試料を採取し、食道を
通して30インチ24Fr.のゴム製結腸チューブを動
物の胃内に挿入し、そのチューブを介してグルコース
(1.5g/kg;50%グルコース水溶液、w/
v)、次いで蒸留水20mlを胃内に注入し、時間の計
測を開始した。2分後に、被験物質(3nM/kgまた
は約10μg/kg、150μMリン酸緩衝生理食塩
水)を頚背部に皮下注射した。
【0080】0時の試料に加えて、動脈血試料(3.5
ml)をグルコースを投与して5、10、15、20、
30、40、50、60、75、90、105、12
0、135、150、165、180、195、21
0、225、および240分後に採取した。試料をED
TA二ナトリウムを含有する真空採血管に採取し、既述
のごとく取り扱った。実験終了時に動物を麻酔し(イソ
フルラン)、カテーテルを新鮮生理食塩水でフラッシュ
した後、グリセロール/ヘパリン混合液を満たし、次い
でカテーテルの非固定末端を結び既述のごとく皮下に置
き、抗生物質を投与した[Keflex(登録商標)3
00mg、I.M.]。
【0081】イヌ4頭をそれぞれ別々に3回試験した:
1回はリン酸緩衝生理食塩水を、1回はGLP−1(7
−37)OHを、さらに1回はN−イミダゾプロピオニ
ル(Arg26(Nε−オクタノイル(リジル3
4)))GLP−1(8−37)OHを皮下投与。動物
実験を繰り返す際は最低1週間間隔で実施した。
【0082】
【表2】 a インスリン効果の持続時間:平均インスリン変化が
常に≧0.5ng/mlである時間。b 最大インスリン変化:120分の試験期間中に観察
されるベースラインを超えるインスリンの最大増加量。c インスリン変化AUC:インスリン変化曲線下面
積;ペプチドの総インスリン親和性作用を表す。d GIR変化AUG:グルコース注入速度変化曲線下
面積;ペプチドの総代謝効果を表す。
【0083】
【表3】 a インスリン効果の持続時間:平均インスリン変化が
常に≧0.5ng/mlである時間。b 最大インスリン変化:120分の試験期間中に観察
されるベースラインを超えるインスリンの最大増加量。c インスリン変化AUC:インスリン変化曲線下面
積;ペプチドの総インスリン親和性作用を表す。d GIR変化AUG:グルコース注入速度変化曲線下
面積;ペプチドの総代謝効果を表す。
【0084】実施例9 ラットにおけるインビボアッセイ a)グルコーストレランス試験 一夜絶食した覚醒Sprague Dawley雄ラッ
ト(CharlesRover)(体重約250g)ま
たはZucker Diabetic Fatty雄ラ
ット(Genentic Models,Inc.)
(体重約300g)にて実験を行った。試験の4〜5日
前にラットをイソフルランで麻酔し、ポリエチレン(P
E50)カテーテルを右頚静脈内に挿入した。カテーテ
ルをクリップで固定し、ヘパリン含有生理食塩水(2%
ヘパリンナトリウム)を満たし、ステンレススチール製
の小さな栓で閉じた。
【0085】16時間絶食後、慢性的にカニューレーシ
ョンしたラット12匹を1群3匹の4群に分けた。尾静
脈から血液0.4mlを採取してヘパリンリチウムを含
むミクロタイナーチューブに回収し、速やかに氷上に置
いた(0分試料)。グルコース1回量[1.0g/k
g、50%(w/v)グルコース水溶液]を留置した頚
静脈カニューレから一度に投与し、カニューレを生理食
塩水200μlですすいだ。20秒後、被験物質1回量
[100μl/体重100g当り、ビークル(0.3%
(w/v)ウシ血清アルブミン含有生理食塩水)または
類似体を含有するビークルのいずれか]を、頚静脈カニ
ューレから投与し、カニューレを既述のごとくすすい
だ。グルコース1回量の投与後2、5、10、20、お
よび30分に再度ラットの尾静脈から採血し、試料を既
述のごとく処理した。実験終了時に血液試料を遠心して
血漿を回収した。
【0086】試験当日に、臨床化学分析器を用いる結合
ヘキソキナーゼ法により血漿グルコース濃度を測定し
た。インスリン測定用の血漿を、0較正液で希釈し、分
析を行う時まで−20℃で凍結した。インスリン濃度は
ラットインスリンを標準として用いる市販のラジオイム
ノアッセイキットを用いて測定した。
【0087】インスリンの変化(ベースライン値からの
インスリンの変化)は、t時におけるインスリン濃度と
0時のインスリン濃度の差として計算した。インスリン
変化曲線下面積は台形ルールを用いて計算した。血漿グ
ルコース変化(ベースライン値を超える血漿グルコース
の増加)はt時における血漿グルコース濃度と0時の血
漿グルコース濃度の差として計算した。血漿グルコース
変化曲線下面積は台形ルールを用いて計算した。値は平
均 ± 平均の標準誤差(SEM)で示した。
【0088】b)高血糖クランプ試験 慢性的にカテーテルを取り付けた正常のSprague
Dawley雄ラット(体重約350g)を用いて試
験を実施した。少なくとも試験の1週間前に、イソフル
ラン麻酔下でラットに外科的処置を施した。グルコース
とペプチドを注入するためにカテーテル2本を頚静脈
に、また血液採取用としてカテーテル1本を頚動脈に埋
め込んだ。カテーテルを頭頂部で皮膚を通して体外に出
し、グリセロール/ヘパリン溶液(3:1、v/v)を
満たし、1cmのステンレススチール製の栓で閉じた。
動物を1匹ずつ金属メッシュのケージに収容し、標準ラ
ット飼料と水を自由に摂取させた。
【0089】カテーテルを取り付けたラットを試験前に
一夜絶食させた。試験当日の朝に、ラットの体重を測定
し、採材用チューブを留置したカテーテルに接続した。
チューブは保護するために軽量のステンレススチール製
のバネで被った。試験中、約1インチの床敷をしたプラ
スチック製の靴箱型ケージ(12”×10”×12”)
に拘束せずに保持した。15分間馴致後、インスリンお
よびグルコースレベルを測定するために基礎試料を採取
した。−60分時に、ラットに20%デキストロース1
回量を投与し、血漿グルコースを150mg/dlに上
昇させた。血漿グルコース濃度を5分ごとに測定し、そ
れに従って較正可変インフュージョンポンプを補正する
ことにより、血漿グルコース濃度を試験期間中このレベ
ルに維持した。ベースラインを測定するため、血液試料
を−15分および0分に採取した。0分試料を採取直後
に、頚静脈カテーテルからペプチド(130〜155μ
M保存濃度、リン酸緩衝生理食塩水で希釈した)を注射
し、生理食塩水でフラッシュした。グルコースおよびイ
ンスリン濃度を測定するため、血液試料を、2、4、
6、8、10、12、15、20、25、30、40、
50、60、70、80、および90分に採取した。す
べての血液試料をヘパリンナトリウムコートしたシリン
ジに採取し、微量遠心管に移し、氷上に置いた。次い
で、血液試料を微量遠心器で遠心し、血漿成分を分離し
た。
【0090】試験当日に、血漿グルコース濃度をBec
kman Glucose Analyzer2を用い
るグルコースオキシダーゼ法により、またインスリン濃
度をラットインスリン標準品と市販キット(Diagn
ostic Products Corporatio
n)を用いて測定した。
【0091】インスリン変化(インスリンのベースライ
ン値からの変化)は、t時におけるインスリン濃度と被
験物質注射前の平均インスリン濃度との差として計算し
た。インスリン変化曲線下面積は台形ルールを用いて計
算した。グルコース注入速度の変化(グルコース注入速
度のベースライン値からの変化%)は、t時におけるグ
ルコース注入速度値と被験物質注射前の平均グルコース
注入速度値との差を被験物質注射前の平均グルコース注
入速度値で割り100倍して計算した。グルコース注入
速度変化曲線下面積は、台形ルールを用いて、絶対グル
コース注入速度変化値(t時におけるグルコース注入速
度値と被験物質注射前のグルコース注入速度との差とし
て計算した)を計算した。値は平均 ± 平均の標準誤差
(SEM)で示した。
【0092】
【表4】
【0093】a インスリン変化AUC:インスリン変
化曲線下面積;ペプチドの総インスリン親和性活性を表
す。b 最大インスリン変化:ベースラインを超えるインス
リンの最大増加量(通常、注射5分後)。c 10分におけるインスリン変化:注射10分後に測
定されたベースラインからのインスリンの変化。活性類
似体においては、この値が最大インスリン変化に近い程
(パーセントとして)、類似体の作用時間がより長い。
【0094】
【表5】
【0095】a インスリン効果の持続時間:平均イン
スリン変化が>0ng/mlであった時間。b 最大インスリン変化:90分の試験期間中ベースラ
インを超えるインスリンの最大増加量。c インスリン変化AUC:インスリン変化曲線下面
積;ペプチドの総インスリン親和性作用を表す。d GIR変化AUG:グルコース注入速度変化曲線下
面積(mg/kg/min);ペプチドの総代謝効果を
表す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 リチャード・デニス・ディマルチ アメリカ合衆国46033インディアナ州カー メル、ウィルミントン・ドライブ10890番 (72)発明者 アイダス・ブラダス・クリアウシウナス アメリカ合衆国46254インディアナ州イン ディアナポリス、ディア・クリーク・ドラ イブ5344番 (72)発明者 デイビッド・リー・スマイリー アメリカ合衆国46140インディアナ州グリ ーンフィールド、イースト・200・サウ ス・ロード6468番 (72)発明者 ラッセル・ディーン・スタッキー アメリカ合衆国46227インディアナ州イン ディアナポリス、タートル・クリーク・コ ート5025−7番

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 式1: 【化1】 (式中、R1は4−イミダゾプロピオニル、4−イミダ
    ゾアセチル及び4−イミダゾ−α,αジメチル−アセチ
    ルからなる群から選択され、R2はC6〜C10無分枝アシ
    ルからなる群から選択されるか又は存在せず、R3はG
    ly−OH及びNH2からなる群から選択され、及びXa
    aはLys又はArgである)で示される化合物、又は
    製薬的に許容し得るそれらの塩。
  2. 【請求項2】 R1が4−イミダゾプロピオニルであ
    り、R2がC8無分枝アシルであり、R3がGly−OH
    であり、及びXaaがArgである式1で示される化合
    物。
  3. 【請求項3】 請求項1又は請求項2のいずれかに記載
    の式1で示される化合物又は製薬的に許容し得るそれら
    の塩を活性成分として、製薬的に許容し得るそれらの担
    体の1つ又はそれ以上と共に含有する医薬組成物。
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