(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
配列番号6、配列番号8、配列番号9、配列番号16、配列番号17、配列番号18、配列番号21、および配列番号23からなる群から選択される式を有する、インクレチン類似体。
糖尿病、脂質異常症、脂肪性肝疾患、メタボリックシンドローム、非アルコール性脂肪性肝炎、および肥満からなる群から選択される疾患の治療における使用のための、請求項1〜15のいずれか一項に記載のインクレチン類似体を含む組成物。
糖尿病、脂質異常症、脂肪性肝疾患、メタボリックシンドローム、非アルコール性脂肪性肝炎、および肥満からなる群から選択される疾患を治療するための薬剤の製造における、請求項1〜15のいずれか一項に記載のインクレチン類似体の使用。
【発明の概要】
【0007】
本明細書に記載されるインクレチン類似体は、上記の必要性を満たすことを目指す。したがって、本開示は、GIP、GLP−1、およびグルカゴン受容体の各々で活性を有するインクレチン類似体について記載する。有利なことに、本明細書に記載されるインクレチン類似体は、過度の活性に関連する望ましくない副作用を回避しながらその受容体のアゴニズムの利点を提供するために、各受容体で十分な活性を提供する用量の投与を可能にするバランスのとれた活性を有する。また、本明細書に記載されるインクレチン類似体は、1日1回、週3回、週2回、または週1回などの低頻度で投与することを可能にするGIP、GLP−1、およびグルカゴン受容体の各々で長期間の作用を有する。このように、インクレチン類似体は、グルコース制御の強化、体重低下および/または体組成改善などの代謝利点、プロタンパク質転換酵素サブチリシン/ケキシン9型(PCSK9)低下などの脂質利点、ならびに/あるいは骨質量もしくは骨形成の増加または骨吸収の減少などの他の利点をもたらす。本開示はまた、肥満、NAFLD、NASH、脂質異常症、および/または代謝障害を含む、他の障害または状態のための有効な治療について記載する。
【0008】
一実施形態では、以下の式を含むインクレチン類似体であって、
YX
2QGTFTSDYSIX
13LDKX
17AX
19X
20AFIEYLLX
28X
29GPSSX
34APPPS、式中、X
2は、Aibであり、X
13は、LまたはαMeLであり、X
17は、共役に利用可能な官能基を有する任意のアミノ酸であり、官能基は、C
16−C
22脂肪酸に共役され、X
19は、QまたはAであり、X
20は、Aib、αMeK、Q、またはHであり、X
28は、EまたはAであり、X
29は、GまたはAibであり、X
34は、GまたはAib(配列番号5)であり、C末端アミノ酸は、任意にアミド化される、インクレチン類似体、またはその薬学的に許容される塩が提供される。
【0009】
別の実施形態では、脂質異常症、脂肪性肝疾患、メタボリックシンドローム、NASH、肥満、およびT2DMなどの疾患を治療するための方法が提供される。そのような方法は、それを必要とする個体に、有効量の本明細書に記載されるインクレチン類似体を投与するステップを少なくとも含むことができる。いくつかの例では、疾患は、脂肪性肝疾患、肥満、NASH、またはT2DMである。
【0010】
別の実施形態では、本明細書に記載されるインクレチン類似体は、療法における使用のために提供される。例えば、本明細書に記載されるインクレチン類似体は、脂質異常症、脂肪性肝疾患、メタボリックシンドローム、NASH、肥満、およびT2DMなどの疾患の治療における使用のために提供される。いくつかの例では、疾患は、脂肪性肝疾患、肥満、NASH、またはT2DMである。
【0011】
別の実施形態では、本明細書に記載されるインクレチン類似体は、脂質異常症、脂肪性肝疾患、メタボリックシンドローム、NASH、肥満、およびT2DMを治療するための薬剤の製造における使用のために提供される。いくつかの例では、疾患は、脂肪性肝疾患、肥満、NASH、またはT2DMである。
【0012】
別の実施形態では、本明細書に記載されるインクレチン類似体と、薬学的に許容される担体、希釈剤、または賦形剤と、を含む、医薬組成物が提供される。
【0013】
別段に定義されない限り、本明細書で使用される全ての技術用語および科学用語は、本開示が属する技術分野の当業者によって一般に理解されるものと同じ意味を有する。本明細書に記載されるものと類似または同等の任意の方法および材料を、インクレチン類似体、医薬組成物、および方法の実施または試験に使用することができるが、好ましい方法および材料は、本明細書に記載されている。
【0014】
また、不定冠詞「a」または「an」による要素への言及は、文脈が1つおよび1つのみの要素があることを明確に要求しない限り、複数の要素が存在する可能性を排除しない。よって、不定冠詞「a」または「an」は、通常「少なくとも1つ」を意味する。
【0015】
GIPは、グルコースの存在下で膵臓ベータ細胞からのインスリン分泌を刺激することによってグルコース恒常性において生理的役割を果たす、42アミノ酸ペプチド(配列番号4)であり、インクレチンである。
【0016】
GLP−1は、グルコース依存性インスリン分泌を刺激し、糖尿病患者における高血糖を予防することが示されている、36アミノ酸ペプチド(配列番号2)であり、またインクレチンである。
【0017】
グルカゴンは、肝細胞上のグルカゴン受容体に結合し、これを活性化することによって血糖の維持を助け、肝臓に、グリコーゲン分解と呼ばれるプロセスを通して、グリコーゲンの形態で保存されるグルコースを放出させる、29アミノ酸ペプチド(配列番号1)である。
【0018】
オキシントモジュリン(OXM)は、グルカゴンの29アミノ酸配列だけでなく、グルカゴンおよびGLP−1の両方の受容体を活性化するオクタペプチドカルボキシ末端伸長(配列番号3)も含み、GLP−1受容体よりもグルカゴン受容体の効力がわずかに高い、37アミノ酸ペプチドである。
【0019】
T2DMに加えて、GIP、GLP−1、および/またはグルカゴン受容体のうちの1つ以上での活性を有するインクレチンおよびその類似体は、例えば、肥満、NAFLDおよびNASH、脂質異常症、メタボリックシンドローム、骨関連障害、アルツハイマー病、ならびにパーキンソン病を含む、多くの他の状態、疾患、または障害における治療価値の可能性を有すると記載されている。例えば、Jall et al.(2017)Mol.Metab.6:440−446;Carbone et al.(2016)J.Gastroenterol.Hepatol.31:23−31;Finan et al.(2016)Trends Mol.Med.22:359−376;Choi et al.(2017)Potent body weight loss and efficacy in a NASH animal model by a novel long−acting GLP−1/Glucagon/GIP triple−agonist (HM15211),ADA Poster 1139−P;Ding(2008)J.Bone Miner.Res.23:536−543;Tai et al.(2018)Brain Res.1678:64−74;Muller et al.(2017)Physiol.Rev.97:721−766;Finan et al.(2013)Sci.Transl.Med.5:209;Holscher (2014)Biochem.Soc.Trans.42:593−600を参照されたい。
【0020】
本明細書で使用されるとき、「約」とは、例えば、記載された濃度、長さ、分子量、pH、配列同一性、時間枠、温度、または体積などの値(複数可)の統計的に有意な範囲内を意味する。そのような値または範囲は、所与の値または範囲の典型的には20%以内、より典型的には10%以内、さらにより典型的には5%以内の規模以内であり得る。「約」によって包含される許容される変動は、研究下の特定のシステムに依存し、当業者によって容易に理解され得る。
【0021】
本明細書で使用されるとき、GIP、GLP−1、またはグルカゴン受容体のうちの1つ以上に関して、「活性」、「活性化する」、「活性化すること」などは、以下に記載されるインビトロアッセイなどの当該技術分野で知られているアッセイを使用して測定されるように、受容体(複数可)に結合する、および受容体(複数可)での応答を誘導する、本明細書に記載されるインクレチン類似体などの化合物の能力を意味する。
【0022】
本明細書で使用されるとき、「共役に利用可能な官能基を有するアミノ酸」とは、例えば、リンカーによって脂肪酸に共役され得る官能基を有する任意の天然または非天然アミノ酸を意味する。そのような官能基の例には、アルキニル、アルケニル、アミノ、アジド、ブロモ、カルボキシル、クロロ、ヨード、およびチオール基が含まれるが、これらに限定されない。そのような官能基を含む天然アミノ酸の例としては、K(アミノ)、C(チオール)、E(カルボキシル)、およびD(カルボキシル)が挙げられる。
【0023】
本明細書で使用されるとき、「C
16−C
22脂肪酸」とは、16〜22個の炭素原子を有するカルボン酸を意味する。本明細書での使用に好適なC
16−C
22脂肪酸は、飽和一酸または飽和二酸であり得る。本明細書で使用されるとき、「飽和」とは、脂肪酸が炭素−炭素二重結合または三重結合を含有しないことを意味する。
【0024】
本明細書で使用されるとき、「有効量」とは、それを必要とする個体への単回または複数回投与後、診断または治療下のそのような個体において所望の効果を提供する、本明細書に記載される1つ以上のインクレチン類似体、またはその薬学的に許容される塩の量、濃度、または用量を意味する。有効量は、既知技法の使用によって、および類似の状況下で得られた結果を観察することによって、当業者により容易に決定され得る。個体についての有効量を決定する際には、哺乳動物の種、そのサイズ、年齢、および健康状態全般、関与する特定の疾患または障害、疾患または障害の程度、関与、または重症度、個々の患者の応答、投与される特定のインクレチン類似体、投与の様式、投与される調製物の生物学的利用能特性、選択される用量レジメン、併用薬の使用、ならびに他の関連する状況を含むが、これらに限定されない、多数の因子が考慮される。
【0025】
本明細書で使用されるとき、「長期間の作用」とは、インクレチン類似体の結合親和性および活性が、天然ヒトGIP、GLP−1、およびグルカゴンペプチドよりも長い期間継続し、少なくとも1日1回、またはさらに週3回、週2回、もしくは週1回の低頻度で投与することを可能にすることを意味する。インクレチン類似体の時間作用プロファイルは、以下の例で利用されるものなどの既知の薬物動態試験方法を使用して測定され得る。
【0026】
本明細書で使用されるとき、「インクレチン類似体」とは、GIP、GLP−1、およびグルカゴンの各々、特にヒトGIP(配列番号4)、GLP−1(配列番号2)、およびグルカゴン(配列番号1)との複数の相違性を有するが、構造的類似性を有する化合物を意味する。本明細書に記載されるインクレチン類似体は、GIP、GLP−1、およびグルカゴン受容体の親和性およびその各々での活性(すなわち、トリプルアゴニスト活性)を有する化合物をもたらすアミノ酸配列を含む。
【0027】
本明細書で使用されるとき、「それを必要とする個体」とは、例えば、本明細書に列挙されるものを含む、治療または療法を必要とする状態、疾患、障害、または症状を有する、ヒトなどの哺乳動物を意味する。
【0028】
本明細書で使用されるとき、「治療する」、「治療」、「治療すること」などは、既存の状態、疾患、障害、または症状の進行または重症度の抑制、遅延、停止、または逆転を意味する。
【0029】
本明細書で使用されるとき、インクレチン類似体を参照して、「トリプルアゴニスト活性」とは、GIP、GLP−1、およびグルカゴン受容体の各々での活性を有するインクレチン類似体、特に、過剰な活性に関連する望ましくない副作用を回避しながら、その受容体のアゴニズムの利点を提供するために各受容体でバランスのとれた十分な活性を有する類似体を意味する。また、トリプルアゴニスト活性を有するインクレチン類似体は、GIP、GLP−1、およびグルカゴン受容体の各々で長期間の作用を有し、これは1日1回、週3回、週2回、または週1回の低頻度で投与することを有利に可能にする。
【0030】
本明細書に記載されるインクレチン類似体の構造的特徴は、各受容体での活性の好ましい効果を得るために、GIP、GLP−1、およびグルカゴン受容体の各々での十分な活性(すなわち、トリプルアゴニスト活性)を有するが、他の2つの受容体での活性を圧倒するか、または全ての3つの受容体で活性をもたらすために十分な用量で投与される場合に望ましくない副作用をもたらすかのいずれかのために、任意の1つの受容体ではそれほどの活性を有さない類似体をもたらす。特定の実施形態におけるそのような構造的特徴の非限定的な例は、配列番号5を参照して、最適なグルカゴンおよびGIP活性に寄与することが見出された、13位のLまたはαMeL、最適なGIP活性に寄与することが見出された、20位のAib、最適なグルカゴン活性に寄与することが見出された、17位のアシル化、ならびに最適なグルカゴンおよび/またはGIP活性に寄与することが見出された、25位のYを含む。そのような構造的特徴の他の例には、全ての3つ受容体での最適な結合および効力に寄与することが見出された、22、24、および28〜39位の本明細書に記載されるアミノ酸が含まれる。
【0031】
本明細書に記載されるインクレチン類似体の構造的特徴はまた、水溶液中の類似体の可溶性の改善、化学的および物理的製剤安定性の改善、薬物動態プロファイルの拡張、ならびに免疫原性の可能性の最小化を含む、治療処置としてのそれらの開発可能性に関連する多くの他の有益な属性を有する類似体をもたらす。そのような属性をもたらす特定の構造的特徴の非限定的な例には、最適な薬物動態(PK)プロファイルおよび開発可能性に寄与する、C
20脂肪酸での17位のアシル化、最適なPKプロファイルおよび開発可能性に寄与する、20位のAib、αMeK、Q、またはH、ならびに最適なPK、免疫原性、開発可能性、および安定性に寄与する、22、24、および28〜39位のアミノ酸が含まれる。
【0032】
前述の構造的特徴リストは、包括的なものではなく、例示的なものであり、本明細書に記載される例示的な類似体の有益な特性の組み合わせは、単独での任意の修飾の結果ではなく、代わりに本明細書に記載される構造的特徴の新規組み合わせを通して達成されることが留意されるべきである。加えて、前述の修飾リストの上記効果は、これらの修飾の多くが、以下に記載されるように、本明細書に記載される化合物の特性にとって重要な他の効果も有するので、排他的ではない。
【0033】
本明細書に記載されるインクレチン類似体のアミノ酸配列は、典型的には標準的な1文字のコード(例えば、L=ロイシン)を使用して示される、天然発生アミノ酸、および天然アミノ酸のアルファ−メチル置換残基(例えば、α−メチルロイシン(αMeL)およびα−メチルリジン(αMeK))、ならびにアルファアミノイソ酪酸(Aib)などの、特定の他の非天然アミノ酸を組み込む。これらのアミノ酸の構造を以下に示す。
【化1】
【0034】
上記のように、本明細書に記載されるインクレチン類似体は、天然のヒトペプチドのいずれかと、構造的類似性を有するが、多くの構造的相違性を有する。例えば、天然ヒトGIP(配列番号4)と比較される場合、本明細書に記載されるインクレチン類似体は、2、3、7、13、14、17、18〜21、23〜25、28〜29、および30〜42位のうちの1つ以上での修飾を含む。いくつかの例では、本明細書に記載されるインクレチン類似体は、2、3、7、13、14、17、18、20、21、23〜25、29、および30〜42位の各々での天然ヒトGIP(配列番号4)のアミノ酸への修飾を含む。特定の例では、本明細書に記載されるインクレチン類似体は、以下のアミノ酸修飾:2位のAib、3位のQ、7位のT、13位のLまたはαMeL、14位のL、任意にリンカーの使用を通して、C
16−C
22脂肪酸を有するK側鎖のイプシロン−アミノ基への共役を通して修飾される、17位の修飾K残基、18位のA、21位のA、23位のI、24位のE、25位のY、29位のGまたはAib、ならびにGPSSGAPPPS(配列番号26)およびGPSS−Aib−APPPS(配列番号27)(および尾部の切断類似体)から選択されるアミノ酸配列での30〜42位のアミノ酸の置換を含む。さらに他の例では、本明細書に記載されるインクレチン類似体はまた、19位のA、20位のαMeK、Aib、またはH、および28位のEのうちの1つ以上の修飾を含む。特定の例では、本明細書に記載されるインクレチン類似体は、アミド化されている。本明細書に記載される変化に加えて、本明細書に記載されるインクレチン類似体は、類似体がGIP、GLP−1、およびグルカゴン受容体の各々に結合し、これを活性化することができるままであるという条件で、1つ以上の追加のアミノ酸修飾を含み得る。
【0035】
上記のように、本明細書に記載されるインクレチン類似体は、共役に利用可能な官能基を有する天然または非天然アミノ酸に、例えば、リンカーによって、共役された脂肪酸部分を含む。そのような共役は、アシル化と称されることもある。特定の例では、共役に利用可能な官能基を有するアミノ酸は、K、C、E、およびDであり得る。特定の例では、共役に利用可能な官能基を有するアミノ酸は、共役がK側鎖のイプシロン−アミノ基に対するものである、Kである。
【0036】
本明細書に記載されるインクレチン類似体のアシル化は、この構造を含めるための最適な場所であると決定された、配列番号5における17位にある。脂肪酸、および特定の実施形態では、リンカーは、アルブミン結合剤として作用し、長期作用型化合物を生成する可能性を提供する。
【0037】
本明細書に記載されるインクレチン類似体は、直接結合またはリンカーのいずれかによって、アミノ酸の官能基に化学的に共役されたC
16−C
22脂肪酸を利用する。脂肪酸の長さおよび組成は、インクレチン類似体の半減期、インビボ動物モデルにおけるそれらの効力、ならびにそれらの可溶性および安定性に影響を与える。C
16−C
22飽和脂肪一酸または二酸への共役は、望ましい半減期、インビボ動物モデルにおける望ましい効力、ならびに望ましい可溶性および安定性の特性を示す、インクレチン類似体をもたらす。
【0038】
本明細書での使用のための飽和C
16−C
22脂肪酸の例としては、それらの分岐および置換誘導体を含む、パルミチン酸(ヘキサデカン酸)(C
16一酸)、ヘキサデカン二酸(C
16二酸)、マルガリン酸(ヘプタデカン酸)(C
17一酸)、ヘプタデカン二酸(C
17二酸)、ステアリン酸(C
18一酸)、オクタデカン二酸(C
18二酸)、ノナデシル酸(ノナデカン酸)(C
19一酸)、ノナデカン二酸(C
19二酸)、アラカジン酸(エイコサン酸)(C
20一酸)、エイコサン二酸(C
20二酸)、ヘンエイコシル酸(ヘンエイコサン酸)(C
21一酸)、ヘンエイコサン酸(C
21二酸)、ベヘン酸(ドコサン酸)(C
22一酸)、ドコサン二酸(C
22二酸)が挙げられるが、これらに限定されない。
【0039】
特定の例では、C
16−C
22脂肪酸は、飽和C
18一酸、飽和C
18二酸、飽和C
19一酸、飽和C
19二酸、飽和C
20一酸、飽和C
20二酸、ならびにそれらの分岐および置換誘導体であり得る。より特定の例では、C
16−C
22脂肪酸は、ステアリン酸、アラカジン酸、およびエイコサン二酸、特にアラカジン酸であり得る。
【0040】
いくつかの例では、リンカーは、1〜4つのアミノ酸、アミノポリエチレングリコールカルボキシレート、またはそれらの混合物を有することができる。特定の例では、アミノポリエチレングリコールカルボキシレートは、以下の構造を有し、
【化2】
式中、mは、1〜12の任意の整数であり、nは、1〜12の任意の整数であり、pは、1または2である。
【0041】
特定の例では、リンカーは、任意に1〜4つのアミノ酸と組み合わされた、1つ以上の(2−[2−(2−アミノ−エトキシ)−エトキシ]−アセチル)部分を有することができる。
【0042】
リンカーが少なくとも1つのアミノ酸を含む例では、アミノ酸は、1〜4つのGluまたはγGluアミノ酸残基であり得る。いくつかの例では、リンカーは、そのD形態を含む、1つまたは2つのGluまたはγGluアミノ酸残基を含むことができる。例えば、リンカーは、1つまたは2ついずれかのγGluアミノ酸残基を含むことができる。あるいは、リンカーは、最大36個の(2−[2−(2−アミノ−エトキシ)−エトキシ]−アセチル)部分との組み合わせで使用される1〜4つのアミノ酸残基(例えば、GluまたはγGluアミノ酸など)を含むことができる。具体的には、リンカーは、1〜4つのGluまたはγGluアミノ酸と1〜4つの(2−[2−(2−アミノ−エトキシ)−エトキシ]−アセチル)部分との組み合わせであり得る。他の例では、リンカーは、1つまたは2つのγGluアミノ酸と1つまたは2つの(2−[2−(2−アミノ−エトキシ)−エトキシ]−アセチル)部分との組み合わせであり得る。
【0043】
特定の例では、本明細書に記載されるインクレチン類似体は、以下の式の構造を有するリンカーおよび脂肪酸成分を有し、
(2−[2−(2−アミノ−エトキシ)−エトキシ]−アセチル)a−(γGlu)b−CO−(CH
2)c−CO
2H、
式中、aは、0、1、または2であり、bは、1または2であり、cは、16または18である。特定の例では、aは、2であり、bは、1であり、cは、18であり、その構造を以下に示す。
【化3】
。
【0044】
別の特定の例では、aは、1であり、bは、2であり、cは、18であり、その構造を以下に示す。
【化4】
【0045】
別の特定の例では、aは、0であり、bは、2であり、cは、18であり、その構造を以下に示す。
【化5】
【0046】
別の特定の例では、aは、1であり、bは、1であり、cは、18であり、その構造を以下に示す。
【化6】
【0047】
以下の実施例1〜20の化学構造に示されるように、上記のリンカー−脂肪酸部分は、リジン(K)側鎖のイプシロン(ε)−アミノ基に連結することができる。
【0048】
GIP、GLP−1、およびグルカゴン受容体の各々についての本明細書に記載されるインクレチン類似体の親和性は、例えば、以下の例に記載されるものを含む、受容体結合レベルを測定するための当該技術分野で知られる技法を使用して測定され得、一般的には阻害定数(Ki)値として表される。受容体の各々での本明細書に記載されるインクレチン類似体の活性はまた、例えば、以下に記載されるインビトロ活性アッセイを含む、当該技術分野で知られる技法を使用して測定され得、一般的には有効濃度50(EC
50)値として表され、これは、用量応答曲線において最大半量シミュレーションを引き起こす化合物の濃度である。
【0049】
本明細書に記載されるインクレチン類似体は、非経口経路(例えば、皮下、静脈内、腹腔内、筋肉内、または経皮)によって投与することができる、医薬組成物として製剤することができる。そのような医薬組成物およびそれを調製するための技法は、当該技術分野において周知である。例えば、Remington:The Science and Practice of Pharmacy(Troy,Ed.,21
st Edition,Lippincott,Williams & Wilkins,2006)を参照されたい。特定の例では、インクレチン類似体は、皮下投与される。
【0050】
本明細書に記載されるインクレチン類似体は、いくつかの無機および有機酸/塩基のいずれかと反応して、薬学的に許容される酸/塩基付加塩を形成し得る。薬学的に許容される塩およびそれらを調製するための一般的な技法は、当該技術分野で周知である(例えば、Stahl et al.,Handbook of Pharmaceutical Salts:Properties,Selection and Use,2
nd Revised Edition(Wiley−VCH,2011)を参照されたい)。本明細書での使用のための薬学的に許容される塩には、ナトリウム塩、トリフルオロ酢酸塩、塩酸塩、および/または酢酸塩が含まれる。
【0051】
本開示はまた、本明細書に記載されるインクレチン類似体、またはその薬学的に許容される塩を合成する新規中間体および方法を提供し、したがって包含する。本明細書に記載される中間体およびインクレチン類似体は、当該技術分野で知られる様々な技法によって調製することができる。例えば、化学合成を使用する方法は、以下の実施例に例示される。記載される経路の各々についての具体的な合成ステップは、本明細書に記載されるインクレチン類似体を調製するために異なる方法で組み合わされ得る。試薬および出発材料は、当業者にとって容易に入手可能である。
【0052】
本明細書に記載される特定のインクレチン類似体は、一般に、広い投与量範囲にかけて有効である。例えば、週1回投与の投与量は、約0.01〜約30mg/人/週の範囲内、約0.1〜約10mg/人/週の範囲内、またはさらに約0.1〜約3mg/人/週の範囲内に含まれ得る。よって、本明細書に記載されるインクレチン類似体は、1日1回、週3回、週2回、または週1回投与され、特に週1回投与され得る。
【0053】
本明細書に記載されるインクレチン類似体は、様々な状態、障害、疾患、または症状を治療するために使用され得る。特に、個体におけるT2DMを治療するための方法が提供され、そのような方法は、そのような治療を必要とする個体に、有効量の、本明細書に記載されるインクレチン類似体、またはその薬学的に許容される塩を投与するステップを少なくとも含む。
【0054】
加えて、個体における肥満を治療するための方法が提供され、そのような方法は、そのような治療を必要とする個体に、有効量の、本明細書に記載されるインクレチン類似体、またはその薬学的に許容される塩を投与するステップを少なくとも含む。
【0055】
加えて、個体における非治療的減量を誘発するための方法が提供され、そのような方法は、そのような治療を必要とする個体に、有効量の、本明細書に記載されるインクレチン類似体、またはその薬学的に許容される塩を投与するステップを少なくとも含む。
【0056】
加えて、個体におけるメタボリックシンドロームを治療するための方法が提供され、そのような方法は、そのような治療を必要とする個体に、有効量の、本明細書に記載されるインクレチン類似体、またはその薬学的に許容される塩を投与するステップを少なくとも含む。
【0057】
加えて、個体におけるNASHを治療するための方法が提供され、そのような方法は、そのような治療を必要とする個体に、有効量の、本明細書に記載されるインクレチン類似体、またはその薬学的に許容される塩を投与するステップを少なくとも含む。
【0058】
加えて、個体におけるNAFLDを治療するための方法が提供され、そのような方法は、そのような治療を必要とする個体に、有効量の、本明細書に記載されるインクレチン類似体、またはその薬学的に許容される塩を投与するステップを少なくとも含む。
【0059】
これらの方法において、インクレチン類似体の有効性は、例えば、血中グルコースの有意な減少を観察すること、インスリンの有意な増加を観察すること、HbA1cの有意な減少を観察すること、および/または体重の有意な減少を観察することによって評価することができる。
【0060】
あるいは、本明細書に記載されるインクレチン類似体またはその薬学的に許容される塩は、それを必要とする個体における骨強度を改善するために使用され得る。いくつかの例では、それを必要とする個体は、骨化機能低下症もしくは類骨組織形成機能低下症を有するか、または骨折、関節筋力回復術、人工装具インプラント、歯科インプラント、および/もしくは脊椎固定から治癒している。本明細書に記載されるインクレチン類似体はまた、パーキンソン病またはアルツハイマー病などの他の障害を治療するために使用され得る。
本発明の様々な実施形態を以下に示す。
1.以下を含むインクレチン類似体であって、
YX2QGTFTSDYSIX13LDKX17AX19X20AFIEYLLX28X29GPSSX34APPPS
式中、
X2は、Aibであり、
X13は、LまたはαMeLであり、
X17は、共役に利用可能な官能基を有する任意のアミノ酸であり、前記官能基は、C16−C22脂肪酸に共役され、
X19は、QまたはAであり、
X20は、Aib、αMeK、Q、またはHであり、
X28は、EまたはAであり、
X29は、GまたはAibであり、
X34は、GまたはAibであり、
(配列番号5)
C末端アミノ酸が、任意にアミド化されている、インクレチン類似体、
またはその薬学的に許容される塩。
2.X17位での共役に利用可能な前記官能基を有する前記アミノ酸が、K、C、E、およびDからなる群から選択される、上記1に記載のインクレチン類似体。
3.X17位での共役に利用可能な前記官能基を有する前記アミノ酸が、Kである、上記1に記載のインクレチン類似体。
4.X17位での共役に利用可能な前記官能基を有する前記アミノ酸および前記C16−C22脂肪酸が、前記アミノ酸と前記脂肪酸との間のリンカーによって共役される、上記1〜3のいずれかに記載のインクレチン類似体。
5.前記リンカーが、1〜4つのアミノ酸を含む、上記4に記載のインクレチン類似体。
6.前記アミノ酸が、GluまたはγGluである、上記5に記載のインクレチン類似体。
7.前記リンカーが、
H−{NH−CH2−CH2−[O−CH2−CH2]m−O−(CH2)p−CO}n−OHの構造をさらに含み、式中、mは、1〜12の任意の整数であり、nは、1〜12の任意の整数であり、pは、1または2である、上記4〜6のいずれかに記載のインクレチン類似体。
8.前記リンカーが、1〜4つの(2−[2−(2−アミノ−エトキシ)−エトキシ]−アセチル)部分をさらに含む、上記4〜7のいずれかに記載のインクレチン類似体。
9.X17が、以下の構造を有するK側鎖のイプシロン−アミノ基への共役を通して化学的に修飾されたKであり、
(2−[2−(2−アミノ−エトキシ)−エトキシ]−アセチル)a−(γGlu)b−CO−(CH2)c−CO2H、式中、aは、0、1、または2であり、bは、1または2であり、cは、16〜18の整数である、上記1に記載のインクレチン類似体。
10.aが、1である、上記9に記載のインクレチン類似体。
11.aが、2である、上記9に記載のインクレチン類似体。
12.bが、1である、上記9〜11のいずれかに記載のインクレチン類似体。
13.bが、2である、上記9〜11のいずれかに記載のインクレチン類似体。
14.cが、18である、上記9〜13のいずれかに記載のインクレチン類似体。
15.X13が、αMeLである、上記1〜14のいずれかに記載のインクレチン類似体。
16.X13が、Lである、上記1〜14のいずれかに記載のインクレチン類似体。
17.X20が、Aibである、上記1〜16のいずれかに記載のインクレチン類似体。
18.X28が、Eである、上記1〜17のいずれかに記載のインクレチン類似体。
19.X29が、Gである、上記1〜18のいずれかに記載のインクレチン類似体。
20.X34が、Gである、上記1〜19のいずれかに記載のインクレチン類似体。
21.X19が、Aである、上記1〜20のいずれかに記載のインクレチン類似体。
22.aが、1であり、bが、1であり、cが、18であり、X13が、αMeLであり、X19が、Aであり、X20が、Aibであり、X28が、Eであり、X29が、Gであり、X34が、Gである、上記9に記載のインクレチン類似体。
23.配列番号6、配列番号8、配列番号9、配列番号16、配列番号17、配列番号18、配列番号21、および配列番号23からなる群から選択される式を有する、インクレチン類似体。
24.糖尿病、肥満、脂肪性肝疾患、非アルコール性脂肪性肝炎、脂質異常症、およびメタボリックシンドロームからなる群から選択される疾患を治療する方法であって、前記方法が、
それを必要とする個体に、有効量の上記1〜23のいずれかに記載のインクレチン類似体を投与するステップを含む、方法。
25.II型糖尿病を治療する方法であって、前記方法は、
それを必要とする個体に、有効量の上記1〜23のいずれかに記載のインクレチン類似体を投与するステップを含む、方法。
26.上記1〜23のいずれかに記載のインクレチン類似体と、
薬学的に許容される担体、希釈剤、または賦形剤と、を含む、医薬組成物。
27.糖尿病、脂質異常症、脂肪性肝疾患、メタボリックシンドローム、非アルコール性脂肪性肝炎、および肥満からなる群から選択される疾患の治療における使用のための、上記1〜23のいずれかに記載のインクレチン類似体。
28.II型糖尿病の治療における使用のための、上記1〜23のいずれかに記載のインクレチン類似体。
29.糖尿病、脂質異常症、脂肪性肝疾患、メタボリックシンドローム、非アルコール性脂肪性肝炎、および肥満からなる群から選択される疾患を治療するための薬剤の製造における、上記1〜23のいずれかに記載のインクレチン類似体の使用。
30.II型糖尿病を治療するための薬剤の製造における、上記1〜23のいずれかに記載のインクレチン類似体の使用。
【実施例】
【0061】
ペプチド合成
実施例1:
実施例1は、以下の記載によって表される化合物である。
Y−Aib−QGTFTSDYSI−αMeL−LDKK((2−[2−(2−2−アミノ−エトキシ)−エトキシ]−アセチル)
2−(γGlu)−CO−(CH
2)
18−CO
2H)AQ−αMeK−AFIEYLLA−Aib−GPSSGAPPPS−NH
2(配列番号7)。
【0062】
以下は、残基Aib2、αMeL13、K17、αMeK20、およびAib29を除いて、標準的な1文字アミノ酸コードを使用する、実施例1の構造の描写であり、これらのアミノ酸残基の構造は、拡張されている。
【化7】
【0063】
実施例1のペプチド主鎖は、Symphony 12−Channel Multiplex Peptide Synthesizer(Protein Technologies,Inc.Tucson,AZ)でフルオレニルメチルオキシカルボニル(Fmoc)/tert−ブチル(t−Bu)化学を使用して合成される。
【0064】
樹脂は、0.3〜0.4meq/gの置換での1%DVB架橋ポリスチレン(Fmoc−Rink−MBHA Low Loading樹脂、100−200メッシュ、EMD Millipore)からなる。標準的な側鎖保護基が使用される。Fmoc−Lys(Mtt)−OHは、17位のリジンに使用され、Boc−Tyr(tBu)−OH)は1位のチロシンに使用される。各カップリングステップ(7分間×2回)に先立ち、DMF中の20%ピペリジンを使用して、Fmoc基を除去する。全ての標準的なアミノ酸カップリングは、Fmocアミノ酸(0.3mM)、ジイソプロピルカルボジイミド(0.9mM)、およびOxyma(0.9mM)の等モル比を使用して、理論上ペプチド負荷に対して9倍のモル過剰で、第1級アミンに1時間、第2級アミンに3時間実施される。例外は、3時間カップリングされる、Cα−メチル化アミノ酸へのカップリングである。ペプチド主鎖の合成が完了した後、樹脂をDCMで6回十分に洗浄して、残留DMFを除去する。17位のリジンのMtt保護基は、DCMで、30%ヘキサフルオロイソプロパノール(Oakwood Chemicals)処理を2回施して(40分処理×2回)、ペプチド樹脂から選択的に除去される。
【0065】
脂肪酸−リンカー部分のその後の付着は、2−[2−(2−Fmoc−アミノ−エトキシ)−エトキシ]−酢酸(Fmoc−AEEA−OH、ChemPep,Inc.)、Fmoc−グルタミン酸α−t−ブチルエステル(Fmoc−Glu−OtBu、Ark Pharm,Inc.)、およびモノ−OtBu−エイコサン二酸(WuXi AppTec、上海、中国)のカップリングにより達成される。3倍過剰の試薬(AA:PyAOP:DIPEA=1:1:1mol/mol)が、1時間長の各カップリングに使用される。
【0066】
合成が完了したら、ペプチド樹脂をDCMで洗浄し、完全に空気乾燥させる。乾燥樹脂を、室温で2時間、10mLの開裂カクテル(トリフルオロ酢酸:水:トリイソプロピルシラン、95:2.5:2.5体積/体積)で処理する。樹脂を濾別し、各々2mLのニートTFAで2回洗浄し、合わせた濾液を5倍冷ジエチルエーテル(−20℃)で処理して、粗ペプチドを沈殿させる。その後、ペプチド/エーテル懸濁液を3500rpmで2分間遠心分離して固体ペレットを形成し、上清を傾瀉し、固体ペレットをエーテルでさらに2回粉砕し、真空中で乾燥させる。粗ペプチドを20%アセトニトリル/20%酢酸/60%水で可溶化し、100%アセトニトリルおよび0.1%TFA/水バッファーシステム(60分で30〜50%アセトニトリル)の線形勾配を有するLuna5μmフェニル−ヘキシル調製用カラム(21×250mm、Phenomenex)でのRP−HPLCによって精製する。ペプチドの純度は分析用RP−HPLCを使用して評価され、プーリング基準は95%を超える。実施例1の主なプール純度は、98.8%であることが分かる。最終主要生成物プールのその後凍結乾燥は、凍結乾燥ペプチドTFA塩をもたらす。分子量は、LC−MSによって決定される(obsd:M+4H+/4=1226.8、Calc M+4H+/4=1226.9)。
【0067】
実施例2:
実施例2は、以下の記載によって表される化合物である。
Y−Aib−QGTFTSDYSI−αMeL−LDKK((2−[2−(2−アミノ−エトキシ)−エトキシ]−アセチル)−(γGlu)−CO−(CH
2)
18−CO
2H)AQHAFIEYLLA−Aib−GPSSGAPPPS−NH
2(配列番号6)。
【0068】
以下は、残基Aib2、αMeL13、K17、およびAib29を除いて、標準的な1文字アミノ酸コードを使用する、実施例2の構造の描写であり、これらのアミノ酸残基の構造は、拡張されている。
【化8】
【0069】
実施例1について上述されるものと同様のプロセスを使用して、ペプチド主鎖を合成し、脂肪酸−リンカー部分に共役し、純度を調べ、実施例2の分子量を確認する。
【0070】
実施例3:
実施例3は、以下の記載によって表される化合物である。
Y−Aib−QGTFTSDYSI−αMeL−LDKK((2−[2−(2−アミノ−エトキシ)−エトキシ]−アセチル)
2−(γGlu)−CO−(CH
2)
18−CO
2H)AQ−αMeK−AFIEYLLEGGPSSGAPPPS−NH
2(配列番号8)。
【0071】
以下は、残基Aib2、αMeL13、K17、およびαMeK20を除いて、標準的な1文字アミノ酸コードを使用する、実施例3の構造の描写であり、これらのアミノ酸残基の構造は、拡張されている。
【化9】
【0072】
実施例1について上述されるものと同様のプロセスを使用して、ペプチド主鎖を合成し、脂肪酸−リンカー部分に共役し、純度を調べ、実施例3の分子量を確認する。
【0073】
実施例4:
実施例4は、以下の記載によって表される化合物である。
Y−Aib−QGTFTSDYSILLDKK((2−[2−(2−アミノ−エトキシ)−エトキシ]−アセチル)−(γGlu)−CO−(CH
2)
18−CO
2H)AQ−Aib−AFIEYLLA−Aib−GPSSGAPPPS−NH
2(配列番号9)。
【0074】
以下は、残基Aib2、K17、Aib20、およびAib29を除いて、標準的な1文字アミノ酸コードを使用する、実施例4の構造の描写であり、これらのアミノ酸残基の構造は、拡張されている。
【化10】
【0075】
実施例1について上述されるものと同様のプロセスを使用して、ペプチド主鎖を合成し、脂肪酸−リンカー部分に共役し、純度を調べ、実施例4の分子量を確認する。
【0076】
実施例5:
実施例5は、以下の記載によって表される化合物である。
Y−Aib−QGTFTSDYSI−αMeL−LDKK((2−[2−(2−アミノ−エトキシ)−エトキシ]−アセチル)
2−(γGlu)−CO−(CH
2)
18−CO
2H)AAQAFIEYLLE−Aib−GPSSGAPPPS−NH
2(配列番号10)。
【0077】
以下は、残基Aib2、αMeL13、K17、およびAib29を除いて、標準的な1文字アミノ酸コードを使用する、実施例5の構造の描写であり、これらのアミノ酸残基の構造は、拡張されている。
【化11】
【0078】
実施例1について上述されるものと同様のプロセスを使用して、ペプチド主鎖を合成し、脂肪酸−リンカー部分に共役し、純度を調べ、実施例5の分子量を確認する。
【0079】
実施例6:
実施例6は、以下の記載によって表される化合物である。
Y−Aib−QGTFTSDYSI−αMeL−LDKK((2−[2−(2−アミノ−エトキシ)−エトキシ]−アセチル)
2−(γGlu)−CO−(CH
2)
18−CO
2H)AAQAFIEYLLEGGPSSGAPPPS−NH
2(配列番号11)。
【0080】
以下は、残基Aib2、αMeL13、およびK17を除いて、標準的な1文字アミノ酸コードを使用する、実施例6の構造の描写であり、これらのアミノ酸残基の構造は、拡張されている。
【化12】
【0081】
実施例1について上述されるものと同様のプロセスを使用して、ペプチド主鎖を合成し、脂肪酸−リンカー部分に共役し、純度を調べ、実施例6の分子量を確認する。
【0082】
実施例7:
実施例7は、以下の記載によって表される化合物である。
Y−Aib−QGTFTSDYSI−αMeL−LDKK((2−[2−(2−アミノ−エトキシ)−エトキシ]−アセチル)
2−(γGlu)−CO−(CH
2)
18−CO
2H)AQHAFIEYLLEGGPSSGAPPPS−NH
2(配列番号12)。
【0083】
以下は、残基Aib2、αMeL13、およびK17を除いて、標準的な1文字アミノ酸コードを使用する、実施例7の構造の描写であり、これらのアミノ酸残基の構造は、拡張されている。
【化13】
【0084】
実施例1について上述されるものと同様のプロセスを使用して、ペプチド主鎖を合成し、脂肪酸−リンカー部分に共役し、純度を調べ、実施例7の分子量を確認する。
【0085】
実施例8:
実施例8は、以下の記載によって表される化合物である。
Y−Aib−QGTFTSDYSILLDKK((2−[2−(2−アミノ−エトキシ)−エトキシ]−アセチル)
2−(γGlu)−CO−(CH
2)
18−CO
2H)AQ−αMeK−AFIEYLLEGGPSSGAPPPS−NH
2(配列番号13)。
【0086】
以下は、残基Aib2、K17、およびαMeK20を除いて、標準的な1文字アミノ酸コードを使用する、実施例8の構造の描写であり、これらのアミノ酸残基の構造は、拡張されている。
【化14】
【0087】
実施例1について上述されるものと同様のプロセスを使用して、ペプチド主鎖を合成し、脂肪酸−リンカー部分に共役し、純度を調べ、実施例8の分子量を確認する。
【0088】
実施例9:
実施例9は、以下の記載によって表される化合物である。
Y−Aib−QGTFTSDYSI−αMeL−LDKK((γGlu)
2−CO−(CH
2)
18−CO
2H)AQHAFIEYLLEGGPSSGAPPPS−NH
2(配列番号14)。
【0089】
以下は、残基Aib2、αMeL13、およびK17を除いて、標準的な1文字アミノ酸コードを使用する、実施例9の構造の描写であり、これらのアミノ酸残基の構造は、拡張されている。
【化15】
【0090】
実施例1について上述されるものと同様のプロセスを使用して、ペプチド主鎖を合成し、脂肪酸−リンカー部分に共役し、純度を調べ、実施例9の分子量を確認する。
【0091】
実施例10:
実施例10は、以下の記載によって表される化合物である。
Y−Aib−QGTFTSDYSI−αMeL−LDKK((2−[2−(2−アミノ−エトキシ)−エトキシ]−アセチル)−(γGlu)−CO−(CH
2)
18−CO
2H)AQHAFIEYLLEGGPSSGAPPPS−NH
2(配列番号15)。
【0092】
以下は、残基Aib2、αMeL13、およびK17を除いて、標準的な1文字アミノ酸コードを使用する、実施例10の構造の描写であり、これらのアミノ酸残基の構造は、拡張されている。
【化16】
【0093】
実施例1について上述されるものと同様のプロセスを使用して、ペプチド主鎖を合成し、脂肪酸−リンカー部分に共役し、純度を調べ、実施例10の分子量を確認する。
【0094】
実施例11:
実施例11は、以下の記載によって表される化合物である。
Y−Aib−QGTFTSDYSI−αMeL−LDKK((2−[2−(2−アミノ−エトキシ)−エトキシ]−アセチル)
2−(γGlu)−CO−(CH
2)
18−CO
2H)AQ−Aib−AFIEYLLEGGPSSGAPPPS−NH
2(配列番号16)。
【0095】
以下は、残基Aib2、αMeL13、K17、およびAib20を除いて、標準的な1文字アミノ酸コードを使用する、実施例11の構造の描写であり、これらのアミノ酸残基の構造は、拡張されている。
【化17】
【0096】
実施例1について上述されるものと同様のプロセスを使用して、ペプチド主鎖を合成し、脂肪酸−リンカー部分に共役し、純度を調べ、実施例11の分子量を確認する。
【0097】
実施例12:
実施例12は、以下の記載によって表される化合物である。
Y−Aib−QGTFTSDYSI−αMeL−LDKK((2−[2−(2−アミノ−エトキシ)−エトキシ]−アセチル)−(γGlu)−CO−(CH
2)
18−CO
2H)AQ−Aib−AFIEYLLEGGPSSGAPPPS−NH
2(配列番号17)。
【0098】
以下は、残基Aib2、αMeL13、K17、およびAib20を除いて、標準的な1文字アミノ酸コードを使用する、実施例12の構造の描写であり、これらのアミノ酸残基の構造は、拡張されている。
【化18】
【0099】
実施例1について上述されるものと同様のプロセスを使用して、ペプチド主鎖を合成し、脂肪酸−リンカー部分に共役し、純度を調べ、実施例12の分子量を確認する。
【0100】
実施例13:
実施例13は、以下の記載によって表される化合物である。
Y−Aib−QGTFTSDYSI−αMeL−LDKK((2−[2−(2−アミノ−エトキシ)−エトキシ]−アセチル)−(γGlu)−CO−(CH
2)
18−CO
2H)AQ−Aib−AFIEYLLE−Aib−GPSSGAPPPS−NH
2(配列番号18)。
【0101】
以下は、残基Aib2、αMeL13、K17、Aib20、およびAib29を除いて、標準的な1文字アミノ酸コードを使用する、実施例13の構造の描写であり、これらのアミノ酸残基の構造は、拡張されている。
【化19】
【0102】
実施例1について上述されるものと同様のプロセスを使用して、ペプチド主鎖を合成し、脂肪酸−リンカー部分に共役し、純度を調べ、実施例13の分子量を確認する。
【0103】
実施例14:
実施例14は、以下の記載によって表される化合物である。
Y−Aib−QGTFTSDYSI−αMeL−LDKK((2−[2−(2−アミノ−エトキシ)−エトキシ]−アセチル)−(γGlu)−CO−(CH
2)
18−CO
2H)AQ−Aib−AFIEYLLE−Aib−GPSS−Aib−APPPS−NH
2(配列番号19)。
【0104】
以下は、残基Aib2、αMeL13、K17、Aib20、Aib29、およびAib34を除いて、標準的な1文字アミノ酸コードを使用する、実施例14の構造の描写であり、これらのアミノ酸残基の構造は、拡張されている。
【化20】
【0105】
実施例1について上述されるものと同様のプロセスを使用して、ペプチド主鎖を合成し、脂肪酸−リンカー部分に共役し、純度を調べ、実施例14の分子量を確認する。
【0106】
実施例15:
実施例15は、以下の記載によって表される化合物である。
Y−Aib−QGTFTSDYSILLDKK((2−[2−(2−アミノ−エトキシ)−エトキシ]−アセチル)
2−(γGlu)−CO−(CH
2)
18−CO
2H)AQ−Aib−AFIEYLLA−Aib−GPSSGAPPPS−NH
2(配列番号20)。
【0107】
以下は、残基Aib2、K17、Aib20、およびAib29を除いて、標準的な1文字アミノ酸コードを使用する、実施例15の構造の描写であり、これらのアミノ酸残基の構造は、拡張されている。
【化21】
【0108】
実施例1について上述されるものと同様のプロセスを使用して、ペプチド主鎖を合成し、脂肪酸−リンカー部分に共役し、純度を調べ、実施例15の分子量を確認する。
【0109】
実施例16:
実施例16は、以下の記載によって表される化合物である。
Y−Aib−QGTFTSDYSILLDKK((2−[2−(2−アミノ−エトキシ)−エトキシ]−アセチル)
2−(γGlu)−CO−(CH
2)
18−CO
2H)AQ−Aib−AFIEYLLEGGPSSGAPPPS−NH
2(配列番号21)。
【0110】
以下は、残基Aib2、K17、およびAib20を除いて、標準的な1文字アミノ酸コードを使用する、実施例16の構造の描写であり、これらのアミノ酸残基の構造は、拡張されている。
【化22】
【0111】
実施例1について上述されるものと同様のプロセスを使用して、ペプチド主鎖を合成し、脂肪酸−リンカー部分に共役し、純度を調べ、実施例16の分子量を確認する。
【0112】
実施例17:
実施例17は、以下の記載によって表される化合物である。
Y−Aib−QGTFTSDYSILLDKK((2−[2−(2−アミノ−エトキシ)−エトキシ]−アセチル)
2−(γGlu)−CO−(CH
2)
18−CO
2H)AQ−Aib−AFIEYLLE−Aib−GPSSGAPPPS−NH
2(配列番号22)。
【0113】
以下は、残基Aib2、K17、Aib20、およびAib29を除いて、標準的な1文字アミノ酸コードを使用する、実施例17の構造の描写であり、これらのアミノ酸残基の構造は、拡張されている。
【化23】
【0114】
実施例1について上述されるものと同様のプロセスを使用して、ペプチド主鎖を合成し、脂肪酸−リンカー部分に共役し、純度を調べ、実施例17の分子量を確認する。
【0115】
実施例18:
実施例18は、以下の記載によって表される化合物である。
Y−Aib−QGTFTSDYSILLDKK((2−[2−(2−アミノ−エトキシ)−エトキシ]−アセチル)−(γGlu)−CO−(CH
2)
18−CO
2H)AQ−Aib−AFIEYLLEGGPSSGAPPPS−NH
2(配列番号23)。
【0116】
以下は、残基Aib2、K17、およびAib20を除いて、標準的な1文字アミノ酸コードを使用する、実施例18の構造の描写であり、これらのアミノ酸残基の構造は、拡張されている。
【化24】
【0117】
実施例1について上述されるものと同様のプロセスを使用して、ペプチド主鎖を合成し、脂肪酸−リンカー部分に共役し、純度を調べ、実施例18の分子量を確認する。
【0118】
実施例19:
実施例19は、以下の記載によって表される化合物である。
Y−Aib−QGTFTSDYSILLDKK((2−[2−(2−アミノ−エトキシ)−エトキシ]−アセチル)−(γGlu)
2−CO−(CH
2)
18−CO
2H)AQ−Aib−AFIEYLLE−Aib−GPSSGAPPPS−NH
2(配列番号24)。
【0119】
以下は、残基Aib2、K17、Aib20、およびAib29を除いて、標準的な1文字アミノ酸コードを使用する、実施例19の構造の描写であり、これらのアミノ酸残基の構造は、拡張されている。
【化25】
【0120】
実施例1について上述されるものと同様のプロセスを使用して、ペプチド主鎖を合成し、脂肪酸−リンカー部分に共役し、純度を調べ、実施例19の分子量を確認する。
【0121】
実施例20:
実施例20は、以下の記載によって表される化合物である。
Y−Aib−QGTFTSDYSILLDKK((2−[2−(2−アミノ−エトキシ)−エトキシ]−アセチル)−(γGlu)−CO−(CH
2)
18−CO
2H)AQ−Aib−AFIEYLLE−Aib−GPSSGAPPPS−NH
2(配列番号25)。
【0122】
以下は、残基Aib2、K17、Aib20、およびAib29を除いて、標準的な1文字アミノ酸コードを使用する、実施例20の構造の描写であり、これらのアミノ酸残基の構造は、拡張されている。
【化26】
【0123】
実施例1について上述されるものと同様のプロセスを使用して、ペプチド主鎖を合成し、脂肪酸−リンカー部分に共役し、純度を調べ、実施例20の分子量を確認する。
【0124】
インビトロ機能
結合親和性:
放射性リガンド競合結合アッセイを実施して、例示的な化合物およびコンパレーター分子の平衡解離定数を決定する。そのようなアッセイは、シンチレーション近接アッセイ(SPA)法およびヒトGIP受容体(GIPR)、GLP−1受容体(GLP−1R)、またはヒトグルカゴン受容体(GcgR)を過剰発現するトランスフェクトHEK293細胞から調製される膜を使用する。
【0125】
アッセイは、非特異的遮断剤としてのバシトラシンの存在下で行われ、試験類似体のアシル化部分が標準的なアッセイバッファーで使用されるタンパク質成分(例えば、アルブミン)に結合することを防止する。
【0126】
競合曲線は、特異的阻害パーセント(y軸)対化合物の対数濃度(x軸)としてプロットされ、可変勾配(ABaseまたはGenedata)での4パラメータ非線形回帰フィットを使用して分析される。K
i値は、式K
i=IC
50/(1+(D/K
d))に従って計算され、式中、IC
50は、結合の50%阻害をもたらす化合物の濃度であり、Dは、アッセイに使用される放射性リガンドの濃度であり、K
dは、飽和結合分析から決定される、受容体および放射性リガンドの平衡解離定数である(以下の表1に示される)。
【表1】
【表2】
【0127】
表2に見られるように、例示的な類似体は、GIP、GLP−1、およびグルカゴン受容体の各々で結合親和性を有する。
【0128】
機能的活性:
機能的活性は、GIP−R−GLP−1R−およびGcgR−発現HEK−293クローン細胞株において決定される。20μlアッセイ体積中、1X GlutaMAX(商標)(Gibcoカタログ番号35050)、0.25%FBS(ウシ胎児血清、Gibcoカタログ番号26400)、0.05%画分V BSA(ウシ血清アルブミン、Gibcoカタログ番号15260)、250μMのIBMX、および20mMのHEPES(Gibcoカタログ番号15630)を補充した、DMEM(Gibcoカタログ番号31053)中のペプチド(20ポイントCRC、2.75倍Labcyte Echo直接希釈)で、各受容体過剰発現細胞株を処理する。
【0129】
室温で60分インキュベーション後、得られる細胞内cAMPの増加を、CisBio cAMP Dynamic 2 HTRFアッセイキット(62AM4PEJ)を使用して定量的に決定する。簡潔に、細胞溶解バッファー中のcAMP−d2共役体、続いて同様に細胞溶解バッファー中の抗体、抗cAMP−cAMP−Eu
3+−クリプテートを添加することによって、細胞内のcAMPレベルを検出する。得られる競合アッセイを、室温で少なくとも60分間インキュベートし、次いで、320nmでの励起ならびに665nmおよび620nmでの発光でPerkinElmer Envision(登録商標)機器を使用して検出する。Envision単位(665nm/620nmでの発光*10,000)は、存在するcAMPの量に反比例し、cAMP標準曲線を使用して1ウェル当たりのnM cAMPに変換した。
【0130】
各ウェルで生成されたcAMPの量(nM)を、ヒトGLP−1(7−36)NH
2、ヒトGcg、またはヒトGIP(1−42)NH
2のいずれかで観察された最大応答のパーセントに変換する。4パラメータロジスティック方程式にフィットさせた、最大応答パーセント対添加ペプチド濃度を使用する非線形回帰分析によって、相対EC
50値を誘導する。
【0131】
例示的な類似体およびhGIP(1−42)NH
2、hGLP−1(7−36)NH
2、およびhGcgのデータを以下の表3に示す。
【表3】
【0132】
表3に見られるように、FBSおよびBSAの存在下では、例示的な類似体は、天然のリガンドよりも低い、ヒトGIP−R、GLP−1R、およびGcgR cAMP cAMPアッセイによって決定されるアゴニスト活性を有する。
【0133】
cAMPアッセイの追加セットが、ヒトGLP−1、GIP、およびグルカゴン受容体を発現するHEK293細胞において実施される。均一時間分解蛍光測定法を使用して、アッセイを実施し、分析された分子の脂肪酸部分と相互作用しない非特異的ブロッカーとして(血清アルブミンの代わりに)カゼインの存在下で行われる例示的な類似体およびコンパレーター分子の固有の効力を決定する。
【0134】
細胞内cAMPレベルは、標準曲線を使用する外挿によって決定される。化合物の用量応答曲線を、最小値(バッファーのみ)と最大値(各対照リガンドの最大濃度)に正規化された刺激のパーセンテージとしてプロットし、可変勾配にフィットさせた4パラメータ非線形回帰フィット(Genedata Screener 13)を使用して分析する。EC
50は、用量応答曲線において最大半量シミュレーションを引き起こす化合物の濃度である。
【0135】
データを以下で表4に提供する。
【表4】
【0136】
表4に見られるように、例示的な類似体は、0.1%カゼインの存在下で、ヒトGIP、GLP−1、およびグルカゴン受容体からのcAMPを刺激する。
【0137】
インビボ研究
雄Sprague Dawleyラットにおける薬物動態:
例示的な類似体の薬物動態を、雄Sprague Dawleyラットへの100nM/kgの単回皮下投与後に評価する。血液試料を120時間かけて収集し、得られた個々の血漿濃度を使用して薬物動態パラメータを計算する。ペプチド血漿(K
3 EDTA)濃度を、類似体のインタクト質量を測定した適格なLC/MS法を使用して決定する。内部標準としての各ペプチドおよび類似体を、0.1%ギ酸を含むメタノールを使用して、100%特定血漿から抽出する。LC/MS検出には、Thermo Q−Exactive、高解像度機器、およびThermo Easy Spray PepMapが組み合わされる。平均薬物動態パラメータを表5に示す。
【表5】
【0138】
表5に見られるように、例示的な類似体は、拡張された薬物動態プロファイルを示す。
【0139】
雄Wistarラットにおけるインスリン分泌に対するインビボ効果:
ラット(雄Wistar)における静脈内ブドウ糖負荷試験(ivGTT)を使用して、例示的な類似体のインスリン分泌能を推定する。GLP−1 RAセマグルチドを陽性対照として使用する。頸静脈および頸動脈(Envigo、Indianapolis、IN、280−320グラム)にカニューレを外科的にインプラントしたラットを、フィルタートップを有するポリカーボネートケージに、1ケージ当たり1匹収容する。ラットは、21℃で12時間の明暗サイクルで維持し、2014 Teklad Global Diet(Envigo、Indianapolis)および脱イオン水を自由に摂取する。ラットは、体重によって無作為化し、グルコース投与の16時間前に例示的な類似体を1.5mL/kg皮下(sc)投与し、次いで絶食させる。211nMのストック濃度の典型的な類似体を、トリスバッファーpH8.0で6.667nMol/mL、2.0nMol/mL、0.667nMol/mL、0.2nMol/mLに希釈し、試験される用量は、ビヒクル、1、3、および10nMol/kg、いくつかの場合では0.3および30nMol/kgである。セマグルチドは、陽性対照として使用し、そのインスリン分泌効果は、その独自の試験(ビヒクルならびに1、3、10、および30nMol/kg用量)および例示的な類似体(10nMol/kg用量)の各実施の両方で測定される。
【0140】
0時点の血液試料をEDTAチューブに収集し、その後グルコースを投与する(0.5mg/kg、5mL/kg)。血液試料を、グルコースの静脈内投与後2、4、6、10、20、および30分時点のグルコースおよびインスリンレベルについて収集する。血漿インスリンは、電気化学発光アッセイ(Meso Scale,Gaithersburg,MD)を使用して決定する。インスリン曲線下面積(AUC)を調べ、n=各群6動物でビヒクル対照と比較する。
【0141】
統計分析は、一元配置分散分析でのJMP、続いてビヒクル対照とのダネットの比較を使用して行う。データを以下で表6に提供する。
【表6】
【0142】
表6に見られるように、例示的な類似体は、インスリン分泌の用量依存性増加を示す。
【0143】
食餌誘発性肥満C57BL/6マウスにおける研究:
本明細書に記載される例示的なインクレチン類似体は、糖尿病だけでなく、インスリン抵抗性および糖尿病に関連する併存疾患(脂質異常症、肥満、肝脂肪症など)の集合である、メタボリックシンドロームの治療としても提案される。体重減少、代謝、体組成、および肝脂肪症などのパラメータに対する例示的な類似体の効果を調査するために、それらをC57BL/6食餌誘発性肥満(DIO)マウスに投与した。これらの動物は、糖尿病ではないが、18週間にわたって高脂肪の食餌が与えられた後、メタボリックシンドロームの全ての特性であるインスリン抵抗性、脂質異常症、および肝脂肪症を示す。
【0144】
具体的には、カロリーが豊富な食餌で維持された24〜25週齢のDIO雄C57BL/6マウスが、以下の研究に使用される。12時間の明/暗サイクル(22:00点灯)ならびに食餌(TD95217)および水の自由アクセスを有する温度制御した(24℃)施設に、マウスを個々に収容する。施設に最低2週間順応後、動物の各実験群が同様の体重を有するように、マウスをそれらの体重に応じて無作為化する。体重は、40〜51gの範囲である。
【0145】
全ての群は、5〜6匹のマウスを含有する。ビヒクル、ビヒクルに溶解した例示的な類似体(pH8.0の40mM Tris−HCl)、およびビヒクルに溶解したセマグルチドを、皮下(SC)注射(10mL/kg)によって、15日間にわたって3日毎に暗サイクルの開始の30分〜90分前に、自由に給餌されたDIOマウスに投与する。1、4、7、10、および13日目にSC注射を行う。研究を通して、体重および食物摂取を測定する。
【0146】
体重の絶対変化は、ビヒクル、類似体、またはセマグルチドの第1の注射の前に同じ動物の体重を差し引くことによって計算する。0日目および15日目に、Echo Medical System Instrument(Houston、TX)を使用して核磁気共鳴(NMR)によって総脂肪質量を測定する。15日目に、暗期の前に動物を犠死させ、肝臓を取り出して凍結する。屠殺時に収集される肝臓のホモジネートから決定される、肝臓トリグリセリド、および血漿コレステロールを、Hitachi Modular P臨床分析装置で測定する。
【0147】
データは、以下の表7および8において、1群あたり5〜6匹の動物の平均±SEMとして示される。統計分析は、反復測定ANOVA、続いて多重比較のダネットの方法を使用して行う。有意差はp<0.05で特定される。
【表7】
【0148】
上記の表7に見られるように、例示的な類似体は、体重の用量依存的性減少を示す。
【0149】
3nmol/kg用量での代謝パラメータのデータを以下で表8に提供する。
【表8】
【0150】
実質的な体重減少に加えて、表8に見られるように、例示的な類似体は、血中グルコース、血漿インスリン(インスリン感受性の増加の兆候として)、および血漿コレステロールを低減し、血漿ALTおよび肝臓トリグリセリドの減少によって示される肝臓の健康を改善する。
【0151】
配列番号1−ヒトグルカゴン
HSQGTFTSDYSKYLDSRRAQDFVQWLMNT
配列番号2−ヒトGLP−1(7−36)アミド
HAEGTFTSDVSSYLEGQAAKEFIAWLVKGR−NH
2
配列番号3−ヒトOXM
HSQGTFTSDYSKYLDSRRAQDFVQWLMNTKRNRNNIA
配列番号4−ヒトGIP
YAEGTFISDYSIAMDKIHQQDFVNWLLAQKGKKNDWKHNITQ
配列番号5−インクレチン類似体
YX
2QGTFTSDYSIX
13LDKX
17AX
19X
20AFIEYLLX
28X
29GPSSX
34APPPS
式中、
X
2は、Aibであり、
X
13は、LまたはαMeLであり、
X
17は、共役に利用可能な官能基を有する任意のアミノ酸であり、官能基は、C
16−C
22脂肪酸に共役され、
X
19は、QまたはAであり、
X
20は、Aib、αMeK、Q、またはHであり、
X
28は、EまたはAであり、
X
29は、GまたはAibであり、
X
34は、GまたはAibである
配列番号6−インクレチン類似体
Y−Aib−QGTFTSDYSI−αMeL−LDKK((2−[2−(2−アミノ−エトキシ)−エトキシ]−アセチル)−(γGlu)−CO−(CH
2)
18−CO
2H)AQHAFIEYLLA−Aib−GPSSGAPPPS−NH
2
配列番号7−インクレチン類似体
Y−Aib−QGTFTSDYSI−αMeL−LDKK((2−[2−(2−アミノ−エトキシ)−エトキシ]−アセチル)
2−(γGlu)−CO−(CH
2)
18−CO
2H)AQ−αMeK−AFIEYLLA−Aib−GPSSGAPPPS−NH
2
配列番号8−インクレチン類似体
Y−Aib−QGTFTSDYSI−αMeL−LDKK((2−[2−(2−アミノ−エトキシ)−エトキシ]−アセチル)
2−(γGlu)−CO−(CH
2)
18−CO
2H)AQ−αMeK−AFIEYLLEGGPSSGAPPPS−NH
2
配列番号9−インクレチン類似体
Y−Aib−QGTFTSDYSILLDKK((2−[2−(2−アミノ−エトキシ)−エトキシ]−アセチル)−(γGlu)−CO−(CH
2)
18−CO
2H)AQ−Aib−AFIEYLLA−Aib−GPSSGAPPPS−NH
2
配列番号10−インクレチン類似体
Y−Aib−QGTFTSDYSI−αMeL−LDKK((2−[2−(2−アミノ−エトキシ)−エトキシ]−アセチル)
2−(γGlu)−CO−(CH
2)
18−CO
2H)AAQAFIEYLLE−Aib−GPSSGAPPPS−NH
2
配列番号11−インクレチン類似体
Y−Aib−QGTFTSDYSI−αMeL−LDKK((2−[2−(2−アミノ−エトキシ)−エトキシ]−アセチル)
2−(γGlu)−CO−(CH
2)
18−CO
2H)AAQAFIEYLLEGGPSSGAPPPS−NH
2
配列番号12−インクレチン類似体
Y−Aib−QGTFTSDYSI−αMeL−LDKK((2−[2−(2−アミノ−エトキシ)−エトキシ]−アセチル)
2−(γGlu)−CO−(CH
2)
18−CO
2H)AQHAFIEYLLEGGPSSGAPPPS−NH
2
配列番号13−インクレチン類似体
Y−Aib−QGTFTSDYSILLDKK((2−[2−(2−アミノ−エトキシ)−エトキシ]−アセチル)
2−(γGlu)−CO−(CH
2)
18−CO
2H)AQ−αMeK−AFIEYLLEGGPSSGAPPPS−NH
2
配列番号14−インクレチン類似体
Y−Aib−QGTFTSDYSI−αMeL−LDKK((γGlu)
2−CO−(CH
2)
18−CO
2H)AQHAFIEYLLEGGPSSGAPPPS−NH
2
配列番号15−インクレチン類似体
Y−Aib−QGTFTSDYSI−αMeL−LDKK((2−[2−(2−アミノ−エトキシ)−エトキシ]−アセチル)−(γGlu)−CO−(CH
2)
18−CO
2H)AQHAFIEYLLEGGPSSGAPPPS−NH
2
配列番号16−インクレチン類似体
Y−Aib−QGTFTSDYSI−αMeL−LDKK((2−[2−(2−アミノ−エトキシ)−エトキシ]−アセチル)
2−(γGlu)−CO−(CH
2)
18−CO
2H)AQ−Aib−AFIEYLLEGGPSSGAPPPS−NH
2
配列番号17−インクレチン類似体
Y−Aib−QGTFTSDYSI−αMeL−LDKK((2−[2−(2−アミノ−エトキシ)−エトキシ]−アセチル)−(γGlu)−CO−(CH
2)
18−CO
2H)AQ−Aib−AFIEYLLEGGPSSGAPPPS−NH
2
配列番号18−インクレチン類似体
Y−Aib−QGTFTSDYSI−αMeL−LDKK((2−[2−(2−アミノ−エトキシ)−エトキシ]−アセチル)−(γGlu)−CO−(CH
2)
18−CO
2H)AQ−Aib−AFIEYLLE−Aib−GPSSGAPPPS−NH
2
配列番号19−インクレチン類似体
Y−Aib−QGTFTSDYSI−αMeL−LDKK((2−[2−(2−アミノ−エトキシ)−エトキシ]−アセチル)−(γGlu)−CO−(CH
2)
18−CO
2H)AQ−Aib−AFIEYLLE−Aib−GPSS−Aib−APPPS−NH
2
配列番号20−インクレチン類似体
Y−Aib−QGTFTSDYSILLDKK((2−[2−(2−アミノ−エトキシ)−エトキシ]−アセチル)
2−(γGlu)−CO−(CH
2)
18−CO
2H)AQ−Aib−AFIEYLLA−Aib−GPSSGAPPPS−NH
2
配列番号21−インクレチン類似体
Y−Aib−QGTFTSDYSILLDKK((2−[2−(2−アミノ−エトキシ)−エトキシ]−アセチル)
2−(γGlu)−CO−(CH
2)
18−CO
2H)AQ−Aib−AFIEYLLEGGPSSGAPPPS−NH
2
配列番号22−インクレチン類似体
Y−Aib−QGTFTSDYSILLDKK((2−[2−(2−アミノ−エトキシ)−エトキシ]−アセチル)
2−(γGlu)−CO−(CH
2)
18−CO
2H)AQ−Aib−AFIEYLLE−Aib−GPSSGAPPPS−NH
2
配列番号23−インクレチン類似体
Y−Aib−QGTFTSDYSILLDKK((2−[2−(2−アミノ−エトキシ)−エトキシ]−アセチル)−(γGlu)−CO−(CH
2)
18−CO
2H)AQ−Aib−AFIEYLLEGGPSSGAPPPS−NH
2
配列番号24−インクレチン類似体
Y−Aib−QGTFTSDYSILLDKK((2−[2−(2−アミノ−エトキシ)−エトキシ]−アセチル)−(γGlu)
2−CO−(CH
2)
18−CO
2H)AQ−Aib−AFIEYLLE−Aib−GPSSGAPPPS−NH
2
配列番号25−インクレチン類似体
Y−Aib−QGTFTSDYSILLDKK((2−[2−(2−アミノ−エトキシ)−エトキシ]−アセチル)−(γGlu)−CO−(CH
2)
18−CO
2H)AQ−Aib−AFIEYLLE−Aib−GPSSGAPPPS−NH
2
配列番号26−人工配列
GPSSGAPPPS
配列番号27−人工配列
GPSS−Aib−APPPS