專利名稱：具有可選擇特性的雜合多肽的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及肽化學(xué)，更具體地說(shuō)涉及具有可選擇特性的雜合多肽。
背景技術(shù)：
許多代謝疾病和障礙的核心是胰島素水平和血糖水平的調(diào)節(jié)。胰島素分泌部分受腸內(nèi)分泌細(xì)胞產(chǎn)生的、稱為腸降血糖素的促分泌素激素調(diào)節(jié)。腸降血糖素激素胰高血糖素樣肽-1( “GLP-1”)是腸細(xì)胞分泌的肽激素，其已在多個(gè)研究中顯示出產(chǎn)生增強(qiáng)胰島素分泌的作用。GLP-I由胰高血糖素原在消化道中加工而來(lái)，增強(qiáng)營(yíng)養(yǎng)物誘導(dǎo)的胰島素釋放(Krcymann B等，Lancet，2 1300-1303 (1987))。已知各種截短形式的GLP-I刺激胰島素分泌(促胰島素作用)和cAMP形成[參見(jiàn)例如Mojsov, S.，Int. J. Pep. Pro. Res. ,40 333-343(1992)]。業(yè)已確立了各種體外實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)和哺乳動(dòng)物(尤其是人)對(duì)外源給予 GLP-UGLP-I (7-36)酰胺和GLP-I (7_37)酸的促胰島素反應(yīng)之間的關(guān)系(參見(jiàn)例如Nauck， Μ. Α.等，Diabetologia，36 :741-744(1993) ；Gutniak,Μ.等，New Eng. J. of Med. ,326(20) 1316-1322(1992) ；Nauck, M. A.等，J. Clin. Invest. ,91 301-307(1993)；和 Thorens, B.等，Diabetes, 42 :1219-1225 (1993))。GLP-I (7-36)酰胺通過(guò)在生理濃度刺激胰島素敏感性和增強(qiáng)葡萄糖誘導(dǎo)的胰島素釋放，在胰島素依賴性糖尿病患者中發(fā)揮著顯著的抗糖尿病發(fā)生作用(Gutniak M.等， New Eng J. Med.，326 1316-1322 (1992))。當(dāng)給予非胰島素依賴性糖尿病患者GLP-1 (7-36) 酰胺時(shí)，其刺激胰島素釋放、降低胰高血糖素分泌、抑制胃排空和增強(qiáng)葡萄糖利用(Nauck， 1993 ；Gutniak, 1992 ；Nauck, 1993)。但是，GLP-I型分子用于長(zhǎng)效治療糖尿病已復(fù)雜化，因?yàn)檫@種肽的血清半衰期相當(dāng)短。更具體地說(shuō)，GLP-I是一種源自胰高血糖素原(160個(gè)氨基酸的激素原)的30個(gè)氨基酸的肽。在胰腺和腸中的不同激素原轉(zhuǎn)化酶作用導(dǎo)致產(chǎn)生胰高血糖素和其它不明肽，而胰高血糖素原切割導(dǎo)致產(chǎn)生GLP-I和GLP-2以及兩種其它肽。GLP-I氨基酸序列在迄今為止研究的所有哺乳動(dòng)物中都100%同源，意味其關(guān)鍵生理作用。GLP-I (7-37)酸被C-端截短和酰胺化，形成GLP-I (7-36) NH2。游離酸GLP-1 (7_37) OH和酰胺GLP-I (7-36) NH2的生物學(xué)作用和代謝更新難以區(qū)分。依照慣例，氨基酸編號(hào)基于從胰高血糖素原加工得到的GLP-I (1-37) OH0生物學(xué)活性GLP-I是GLP-I (7-36)NH2進(jìn)一步加工的結(jié)果。因此，GLP-1 (7-37)OH或 GLP-I (7-36)NH2的第一個(gè)氨基酸是Mis。在胃腸道中，GLP-I由腸、結(jié)腸和直腸粘膜的L細(xì)胞在腔內(nèi)葡萄糖刺激作用下產(chǎn)生。活性GLP-I的血漿半衰期< 5分鐘，其代謝清除率在12-13分鐘左右(Holst，1994)。參與GLP-I代謝的主要蛋白酶是二肽基肽酶(DPP) IV (⑶沈)，其切割N-端His-Ala 二肽，因此產(chǎn)生代謝物GLP-I (9-37) OH或GLP-I (9-36)NH2,這些代謝物被以不同的名稱描述為GLP-I 受體的失活、弱激動(dòng)劑或拮抗劑。GLP-I受體(GLP-IR)是463個(gè)氨基酸的G蛋白偶聯(lián)受體， 位于胰腺β細(xì)胞中、肺中，以及較低程度地位于腦、脂肪組織和腎臟中。以GLP-I (7-37)OH 或GLP-I (7-36) NH2刺激GLP-IR導(dǎo)致腺苷酸環(huán)化酶活化、cAMP合成、膜去極化、胞內(nèi)鈣升高和葡萄糖誘導(dǎo)的胰島素分泌增加(Holz等，1995)。GLP-I是在食物攝取作用下由腸粘膜分泌的有效胰島素促分泌素。GLP-IR敲除小鼠為葡萄糖不耐受的事實(shí)著重說(shuō)明了 GLP-I的意義重大的腸降血糖素作用。靜脈輸注 GLP-I的腸降血糖素反應(yīng)在糖尿病受試者中得以保持，盡管在這些患者中對(duì)口服葡萄糖沒(méi)有腸降血糖素反應(yīng)。通過(guò)輸注或皮下注射給予GLP-I控制糖尿病患者的禁食葡萄糖水平，并保持胰島素分泌的葡萄糖域值(Gutniak等，1992 ；Nauck等，1986 ；Nauck等，1993)。 GLP-I已顯示出作為治療劑的極大潛力，其能夠以生理方式增強(qiáng)胰島素分泌，同時(shí)避免磺酰脲藥物相關(guān)的低血糖。GLP-I對(duì)葡萄糖穩(wěn)態(tài)的其它重要作用是抑制胰高血糖素分泌和抑制胃動(dòng)力。GLP-I 對(duì)胰腺α細(xì)胞分泌胰高血糖素的抑制作用通過(guò)降低糖原異生和糖原分解，導(dǎo)致肝臟葡萄糖產(chǎn)量下降。GLP-I的這種抗胰高血糖素作用在糖尿病患者中被保持。利用迷走神經(jīng)傳出受體或通過(guò)直接作用于腸平滑肌，實(shí)現(xiàn)其中胃動(dòng)力和胃分泌被抑制的所謂GLP-I回腸制動(dòng)作用。GLP-I降低胃酸分泌有助于營(yíng)養(yǎng)物利用度的遲滯期，因此避免了對(duì)快速胰島素響應(yīng)的需要?？傊珿LP-I的胃腸作用明顯有助于延遲葡萄糖和脂肪酸吸收，并調(diào)節(jié)胰島素分泌和葡萄糖穩(wěn)態(tài)。還已經(jīng)表明，GLP-I誘導(dǎo)β細(xì)胞特異性基因，例如GLUT-I轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白、胰島素(利用PDX-I與胰島素基因啟動(dòng)子的相互作用)和己糖激酶-1。因此，據(jù)嚙齒動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證實(shí)， GLP-I可潛在地逆轉(zhuǎn)一般與衰老相關(guān)的葡萄糖不耐受。另外，GLP-I除了在β細(xì)胞機(jī)能不全之際恢復(fù)β細(xì)胞功能之外，還可能有助于β細(xì)胞再生和增加β細(xì)胞量。GLP-I的中樞作用包括增加飽感，并伴有利用下丘腦GLP-IR作用實(shí)現(xiàn)的食物攝取下降。在II型糖尿病受試者中48小時(shí)持續(xù)皮下灌輸GLP-I降低了饑餓感和食物攝取，增加了飽感。這些食欲減退作用在GLP-IR敲除小鼠中不存在。Exendin是另一個(gè)涉及胰島素分泌的肽家族。Exendin存在于希拉毒蜥 (Gila-monster)(亞利桑那州的一種內(nèi)生蜥蜴)和墨西哥串珠蜥(Mexican Beaded Lizard)的唾液中。Exendin_3存在于墨西哥串珠蜥(Heloderma horridum)唾液中， Exendin-4(Heloderma suspectum) ( 中(Eng, J.等，J Biol. Chem.， 265 :20259-62,1990 ；Eng.，J.等，J. Biol. Chem.，267 :7402-05 (1992))。Exendin 與胰高血糖素樣肽家族的幾個(gè)成員具有某些序列相似性，與GLP-I具有53%的最高同源性(Goke 等·，J. Biol. Chem.，268 19650-55 (1993))。Exendin-4結(jié)合胰島素分泌性TCl細(xì)胞上、豚鼠胰腺的分散性腺泡細(xì)胞處和胃壁細(xì)胞處的GLP-I受體；該肽還在離體胃中刺激促生長(zhǎng)素抑制素釋放和抑制胃泌素釋放(Goke 等，J.Biol· Chem.，268 :19650-55(1993) ； Schepp 等，Eur. J. Pharmacol. ,69 183-91(1994) ；Eissele 等，Life Sci. ,55 :629-34(1994))。已發(fā)現(xiàn)Exendin-3 和Exendin-4 結(jié)合胰腺腺泡細(xì)胞上的GLP-I受體、刺激胰腺腺泡細(xì)胞中的cAMP產(chǎn)生和胰腺腺泡細(xì)胞的淀粉酶釋放(Malhotra，R等，Relulatory P印tides，41 :149-56(1992) ；Raufman等.，J. Biol. Chem.，267 :21432-37 (1992) ；Singh 等·，Regul. PeRt.，53 :47-59 (1994))。業(yè)已計(jì)劃使用Exendin-3和Exendin-4的促胰島素活性治療糖尿病和預(yù)防高血糖癥(Eng，美國(guó)專利第 5，424，286 號(hào))。業(yè)已報(bào)導(dǎo)截短的Exendin肽(例如羧基酰胺化分子Exendin [9_39]和9_39到3_39 的片段)為GLP-I的有效的選擇性拮抗劑(Goke等，J. Biol. Chem.，268 :19650-55(1993)； Raufman, J. P.等，J. Biol. Chem.，266 :2897-902(1991) ；Sch印p，W.等，Eur. J. Pharm.， 269 :183-91 (1994) ；Montrose-Rafizadeh 等，Diabetes,45 (附錄 2) 152A (1996))。 Exendin [9-39]在體內(nèi)阻斷內(nèi)源GLP-1，導(dǎo)致降低胰島素分泌(Wang等，J.Clin. Invest.， 95 :417-21(1995) ；D' Alessio 等，J. Clin. Invest.，97 :133-38 (1996))。已由大鼠胰腺胰島細(xì)胞克隆了顯然負(fù)責(zé)GLP-I的促胰島素作用的受體(ThorenS，B. ,Proc. Natl. Acad. Sci. USA 89 :8641-8645 (1992))。Exendin 和 Exendin[9-39]結(jié)合克隆的 GLP-1 受體(大鼠胰腺細(xì)胞 GLP-I 受體Fehmann HC 等，P 印 tides，15 (3) :453-6(1994)；人 GLP-1 受體Thorens B 等，Diabetes，42 (11) 1678-82 (1993))。在用克隆的 GLP-I 受體轉(zhuǎn)染的細(xì)胞中，Exendin-4 是激動(dòng)劑，即其增加cAMP，而Exendin [9-39]是拮抗劑，即其封閉Exendin-4和GLP-I的刺激作用。出處同上。更具體地說(shuō)，Exendin-4是發(fā)現(xiàn)于希拉毒蜥(Heloderma suspectum)唾液中的39個(gè)氨基酸的C端酰胺化肽，與GLP-I肽序列的氨基酸序列同源性為53 %。參見(jiàn)例 如 Eng, J.等，‘‘ Isolation and Characterization of Exendin-4, and Exendin-3 Analogue from Heloderma suspectum Venom, " J. Bio.Chem. ,267 :11,7402-7405 頁(yè) (1992), Young, A. A.等，"Glucose-Lowering and Insulin-Sensitizing Actions of Exendin-4, "Diabetes，48 卷，1026-1034 頁(yè)，1999 年 5 月。按照其活性，Exendin-4 是 GLP-1 受體的高度特異性激動(dòng)劑，同GLP-I —樣，其能夠刺激胰島素分泌。因此，同GLP-I —樣， Exendin-4被看作是促胰島素肽。但是，與GLP-I不同，Exendin-4在人中具有相對(duì)較長(zhǎng)的半衰期，因?yàn)槠涞挚乖隗w內(nèi)快速降解GLP-I序列的二肽基肽酶IV。而且，已經(jīng)表明，和GLP-I相比，Exendin-4具有較強(qiáng)的刺激胰島素分泌的能力，可使用較低濃度的Exendin-4來(lái)獲得這樣的刺激活性。參見(jiàn)例如美國(guó)專利第5，424，觀6號(hào)，該專利通過(guò)引用結(jié)合到本文中。因此，對(duì)于治療涉及胰島素水平失調(diào)的病癥(例如糖尿病之類的病癥)，Exendin-4肽或其衍生物(例如，參見(jiàn)例如美國(guó)專利第6，528，486號(hào)(該專利通過(guò)引用結(jié)合到本文中)及其對(duì)應(yīng)的國(guó)際申請(qǐng)WO 01/04156描述的那些衍生物)具有比胰島素或GLP-I高的潛在有用性。涉及代謝疾病和障礙的另一個(gè)肽激素家族是肽激素的胰淀素(amylin)家族， 包括胰淀素、降鈣素、降鈣素基因相關(guān)肽、腎上腺髓質(zhì)素和垂體中間葉激素(也稱為 “AFP-6”)。胰淀素是一種37個(gè)氨基酸的蛋白激素。其被分離、純化，并化學(xué)表征為人2型糖尿病胰腺胰島中淀粉樣沉積物的主要組分(Cooper等，Proc. Natl. Acad. Sci.，USA, 84 8628-8632 (1987))。胰淀素分子具有兩種翻譯后修飾C端酰胺化，以及2位和7位的半胱氨酸交聯(lián)形成N-端環(huán)。人胰淀素基因可讀框序列表明，在N端Lys密碼子之前存在Lys-Arg 雙堿性氨基酸蛋白水解切割信號(hào)，以及在CLAIMS末端位處的Lys-Arg蛋白水解信號(hào)之前存在Gly，這是蛋白酰胺化酶PAM酰胺化的典型序列(Cooper等，Biochem. Biophys. Acta,1014 :247-258(1989))。一般認(rèn)為，胰淀素調(diào)節(jié)胃排空，抑制胰高血糖素分泌和食物攝取，因此調(diào)節(jié)循環(huán)中的葡萄糖生成速率。其似乎補(bǔ)充胰島素作用，胰島素調(diào)節(jié)循環(huán)中的葡萄糖清除速率及外周組織對(duì)葡萄糖的吸收。這些作用得到在嚙齒動(dòng)物和人中的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的支持，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明胰淀素以至少三種獨(dú)立機(jī)制補(bǔ)充胰島素在餐后葡萄糖控制中的作用，所有這些作用都影響葡萄糖生成速率。首先，胰淀素抑制餐后胰高血糖素分泌。和健康成人相比，1型糖尿病患者不具有循環(huán)胰淀素，2型糖尿病患者餐后胰淀素濃度降低。而且，輸注結(jié)合循環(huán)胰淀素的胰淀素特異性單克隆抗體又導(dǎo)致胰高血糖素濃度相對(duì)于對(duì)照極大提升。這兩個(gè)結(jié)果都指出了內(nèi)源胰淀素在餐后胰高血糖素分泌調(diào)節(jié)中的生理作用。其次，胰淀素減慢胃腸動(dòng)力和胃排空。最后，下丘腦內(nèi)注射大鼠胰淀素顯示出降低大鼠取食，改變下丘腦中的神經(jīng)遞質(zhì)代謝。在某些研究中，在下丘腦內(nèi)注射大鼠胰淀素和大鼠CGRP后，在長(zhǎng)達(dá)8小時(shí)內(nèi)，食物攝取顯著降低。在人體實(shí)驗(yàn)中，胰淀素類似物普蘭林肽已表現(xiàn)出減輕體重或體重的增加。胰淀素可能有益于治療代謝病癥，例如糖尿病和肥胖。胰淀素還可用于治療疼痛、骨疾病、胃炎， 用于調(diào)節(jié)脂質(zhì)(具體地說(shuō)是甘油三酯)，或用于影響機(jī)體組成，例如脂肪優(yōu)先減少和節(jié)余瘦組織。激素降鈣素(CT)因其在誘導(dǎo)的高血鈣下分泌及其快速的降低血鈣作用而得名。 其在以前已命名為C細(xì)胞的甲狀腺神經(jīng)內(nèi)分泌細(xì)胞中產(chǎn)生，并由該細(xì)胞分泌。研究得最多的CT (1-32)作用是其對(duì)破骨細(xì)胞的作用。CT的體外作用包括皺褶緣快速消失和溶菌酶釋放下降。最后，CT對(duì)破骨細(xì)胞功能的抑制導(dǎo)致骨再吸收下降。但是，甲狀腺切除術(shù)情況下的血清CT慢性減少和髓質(zhì)性甲狀腺癌中存在的血清CT增加，看起來(lái)均與血鈣或骨質(zhì)的變化無(wú)關(guān)。因此，最有可能的是，CT (1-32)的主要功能是在緊急情況下對(duì)抗急性血鈣過(guò)多和/或在“鈣應(yīng)激”期(例如生長(zhǎng)期、妊娠期和哺乳期)保護(hù)骨骼。(綜述于Becker，JCEM，89(4) 1512-1525(2004)和 Sexton， Current Medicinal Chemistry 6:1067-1093(1999))。與此相一致的是近期由同時(shí)去除了降鈣素和CGRP-I肽的降鈣素基因敲除小鼠獲得的數(shù)據(jù)， 數(shù)據(jù)揭示小鼠具有正常水平的基礎(chǔ)鈣相關(guān)值，但血鈣反應(yīng)增加(Kurihara H等，Hypertens Res. 2003 年 2 月；26 附錄:S105_8)。CT對(duì)血漿鈣水平有作用，抑制破骨細(xì)胞功能，廣泛用于治療骨質(zhì)疏松。從治療上講，鮭魚CT(sCT)似乎增加骨密度，降低骨折率，副作用最小。在過(guò)去的25年中，CT還已成功地用于治療骨Paget病，骨Paget病是一種慢性骨骼疾病，可導(dǎo)致一個(gè)或多個(gè)骨骼區(qū)域中的骨變大或變形。CT還由于其對(duì)在骨質(zhì)疏松過(guò)程中經(jīng)歷的骨痛的止痛作用而被廣泛使用， 盡管還不清楚了解這種作用的機(jī)制。降鈣素基因相關(guān)肽(CGRP)是一種其受體廣泛分布于體內(nèi)(包括神經(jīng)系統(tǒng)和心血管系統(tǒng))的神經(jīng)肽。這種肽似乎調(diào)節(jié)感覺(jué)神經(jīng)遞質(zhì)，是迄今為止發(fā)現(xiàn)的最有效的內(nèi)源性血管舒張肽之一。已報(bào)道的CGRP生物學(xué)作用包括調(diào)節(jié)炎癥中P物質(zhì)、調(diào)節(jié)神經(jīng)肌肉接頭處的煙堿受體活性、刺激胰酶分泌、減少胃酸分泌、外圍血管舒張、心跳加速、神經(jīng)調(diào)節(jié)、調(diào)節(jié)鈣代謝、調(diào)節(jié)成骨刺激、調(diào)節(jié)胰島素分泌、增加體溫和降低食物攝取。(Wimalawansa，Amylin, calcitonin gene-related peptide, calcitonin and ADM -.a peptide superfamily. Crit Rev Neurobiol. 1997 ；11 (2-3) :167-239)。CGRP的一個(gè)重要作用是利用其有效的血管舒張作用控制血液流向各個(gè)器官，以靜脈給予α-CGRP后平均動(dòng)脈壓下降為證。血管舒張作用還得到純合CGRP敲除小鼠新近分析的支持，該分析表明增加周圍交感活性引起外周血管阻力提高和高血壓(Kurihara H 等，Targeted disruption of ADM and α CGRP genes reveals their distinct biological roles. Hypertens Res. 2003 年 2 月；26 附錄 S105-8)。因此，除了其它作用以外，CGRP似乎還激發(fā)血管舒張作用、降血壓作用和增加心率。對(duì)充血性心力衰竭患者持續(xù)輸注CGRP已表現(xiàn)出對(duì)血液動(dòng)力學(xué)功能的持續(xù)有益作用，沒(méi)有副作用，提示CGRP可用于心力衰竭。CGRP應(yīng)用的其它適應(yīng)癥包括腎衰竭、急性和慢性冠狀動(dòng)脈缺血、治療心率失常、其它外周血管疾病，例如Raynaud現(xiàn)象、蛛網(wǎng)膜下腔出血、 高血壓和肺高壓。還潛在地可治療妊娠和早產(chǎn)的子癇前毒血癥。(Wimalawansa，1997)。近期的治療應(yīng)用包括使用CGRP拮抗劑治療偏頭痛。腎上腺髓質(zhì)素(ADM)幾乎遍在表達(dá)，含該肽的組織比不含該肽的組織多得多。ADM 的公開(kāi)綜述(Hinson, J. P.等，Endocrine Reviews (2000) 21 (2) :138-167)詳述了其對(duì)心血管系統(tǒng)、細(xì)胞生長(zhǎng)、中樞神經(jīng)系統(tǒng)和內(nèi)分泌系統(tǒng)的作用，生物學(xué)作用的范圍包括血管舒張、 細(xì)胞生長(zhǎng)、調(diào)節(jié)激素分泌和尿鈉排泄。在大鼠、貓、綿羊和人中的研究證實(shí)，靜脈輸注ADM產(chǎn)生有效和持續(xù)的低血壓，和CGRP的作用相當(dāng)。但是，ADM在麻醉大鼠中對(duì)平均動(dòng)脈壓的降血壓作用未受到CGRP拮抗劑CGRP8_37的抑制，這提示該作用不經(jīng)CGRP受體介導(dǎo)。在麻醉、 清醒或高血壓大鼠中急性或慢性給予人ADM導(dǎo)致總外周阻力顯著降低，并伴有血壓下降， 同時(shí)伴有心律、心輸出量和每搏輸出量升高。ADM還被提議作為胚胎發(fā)生和分化的重要因子以及作為大鼠內(nèi)皮細(xì)胞的凋亡存活因子。這得到最近的小鼠ADM敲除研究的支持，其中ADM基因缺失的純合型小鼠在胚胎發(fā)生過(guò)程中表現(xiàn)出缺陷性血管形成，因此在妊娠中期死亡。有報(bào)道指ADM+/-雜合型小鼠具有高血壓以及對(duì)組織損傷敏感(Kurihara H等，Hypertens Res. 2003年2月；26附錄S105-8)。ADM影響諸如垂體、腎上腺、生殖器官和胰臟之類的內(nèi)分泌器官。該肽似乎具有抑制垂體釋放ACTH的作用。在腎上腺中，該肽似乎影響大鼠和人二者中的腎上腺皮質(zhì)分泌活性，增加腎上腺血流，在完整大鼠的腎上腺血管床中起血管舒張劑的作用。業(yè)已表明，ADM 存在于整個(gè)雌性生殖道中，血漿水平在正常妊娠期中升高。在先兆子癇大鼠模型中的研究表明，在晚期妊娠過(guò)程中給予大鼠時(shí)，ADM可逆轉(zhuǎn)高血壓，降低幼畜死亡率。因?yàn)锳DM在先兆子癇模型的早期妊娠動(dòng)物或未妊娠大鼠中不具有相似的作用，所以這提示ADM可能在子宮-胎盤心血管系統(tǒng)中起重要調(diào)節(jié)作用。在胰腺中，ADM最有可能起抑制作用，因?yàn)槠錅p弱和延遲了對(duì)口服葡萄糖的胰島素應(yīng)答，導(dǎo)致首先升高葡萄糖水平。ADM還可影響腎臟功能。 外周大劑量給予可顯著降低平均動(dòng)脈壓，提升腎臟血流、腎小球?yàn)V過(guò)率和尿流。在某些情況下，Na+排泄也增加。ADM還對(duì)骨和肺具有其它外部影響。對(duì)于骨，研究支持在心血管系統(tǒng)和體液穩(wěn)態(tài)之外的作用，表明AMD作用于幼年和成年嚙齒動(dòng)物成骨細(xì)胞，以將細(xì)胞生長(zhǎng)增加至和已知成骨細(xì)胞生長(zhǎng)因子(例如轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子的作用相當(dāng)?shù)某潭?。這在臨床上很重要，因?yàn)樵诠琴|(zhì)疏松研究中的一個(gè)重要挑戰(zhàn)是開(kāi)發(fā)一種利用成骨細(xì)胞刺激增加骨質(zhì)的療法。在肺中，ADM不僅引起肺部血管舒張，而且抑制組胺或乙酰膽堿誘導(dǎo)的支氣管收縮。最近在大鼠模型中使用霧化ADM治療肺高血壓的研究表明，吸入治療這種病癥是有效的，由以下事實(shí)為證用ADM治療的大鼠中平均肺動(dòng)脈壓和總肺阻力比給予鹽水的大鼠顯著下降。此結(jié)果在沒(méi)有改變?nèi)韯?dòng)脈壓或心律的情況下獲得(Nagaya N等，Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2003；285 :H2125_31)。業(yè)已表明，在健康志愿者中，靜脈輸注ADM降低動(dòng)脈壓和刺激心律、心輸出量，刺激cAMP、促乳素、去甲腎上腺素和凝乳酶的血漿水平。在這些患者中，觀察到尿量或鈉排泄幾乎沒(méi)有或沒(méi)有增加。在心力衰竭或慢性腎衰竭患者中，靜脈輸注ADM的作用與在正常受試者中觀察到的作用相似，還根據(jù)給予劑量誘發(fā)多尿和尿鈉排泄(Nicholls，MG等， Peptides. 2001 ；22 :1745-1752)。還已經(jīng)表明，實(shí)驗(yàn)性ADM治療對(duì)動(dòng)脈和肺高血壓、膿毒性休克和缺血 / 再灌注損傷有益(Beltowski J.，Pol J Pharmacol. 2004 ；56 :5-27)。ADM 治療的其它適應(yīng)癥包括外周血管病、蛛網(wǎng)膜下腔出血、高血壓、妊娠和早產(chǎn)的子癇前毒血癥和骨質(zhì)疏松。AFP_6(即垂體中間葉激素)主要在垂體和胃腸道中表達(dá)。還沒(méi)有報(bào)道AFP-6的特異性受體；但結(jié)合研究指出，AFP-6結(jié)合胰淀素家族所有已知的受體。已經(jīng)表明，AFP-6在表達(dá)內(nèi)源CGRP受體的SK-N-MC和L6細(xì)胞中增加cAMP產(chǎn)量，并在這些細(xì)胞中與標(biāo)記的CGRP 競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合其受體。在公開(kāi)的體內(nèi)研究中，給予AFP-6最有可能通過(guò)與CRLR/RAMP受體相互作用而導(dǎo)致正常和自發(fā)性高血壓大鼠二者中的血壓降低。在小鼠中體內(nèi)給予導(dǎo)致胃排空和食物攝取受抑制。(Roh 等，J Biol Chem. 2004 年 2 月，20 ；279 (8) :7264-74)。業(yè)已報(bào)道，一般借助于結(jié)合兩個(gè)密切相關(guān)的II型G蛋白偶聯(lián)受體(GPCR)-降鈣素受體(CTR)和降鈣素受體樣受體(CRLR)，介導(dǎo)胰淀素家族肽激素的生物學(xué)作用。克隆和功能研究表明，CGRP、ADM和胰淀素與不同組合的CTR或CRLR和受體活性修飾蛋白(RAMP)相互作用。許多細(xì)胞表達(dá)多種RAMP。一般認(rèn)為，RAMP和CTR或CRLR的共表達(dá)是產(chǎn)生降鈣素、 CGRP、ADM和胰淀素的功能受體所必需的。RAMP家族包含3個(gè)成員(RAMP-1、-2和-3)，其共有的序列同一性低于30 %，但具有共同的拓?fù)浣M織。CRLR和RAMPl共表達(dá)導(dǎo)致形成CGRP受體。CRLR和RAMP2共表達(dá)導(dǎo)致形成ADM受體。CRLR和RAMP3共表達(dá)導(dǎo)致形成ADM和CGRP 受體。hCTR2和RAMPl共表達(dá)導(dǎo)致形成胰淀素和CGRP受體。hCTR2和RAMP3共表達(dá)導(dǎo)致形成胰淀素受體。再另一個(gè)涉及代謝疾病和障礙的肽激素家族是瘦蛋白家族。成熟形式的循環(huán)瘦蛋白是一種146個(gè)氨基酸的蛋白，一般被血腦屏障(BBB)和血-CSF屏障排斥在CNS之外。參見(jiàn)例如Wfeigle等，1995. J Clin Invest 96:2065-2070。瘦蛋白在調(diào)節(jié)食物攝取和體重的負(fù)反饋回路中是傳入信號(hào)。瘦蛋白受體是細(xì)胞因子受體家族的一員。瘦蛋白的食欲減退作用取決于與該受體的Ob-Rb同種型同二聚體的結(jié)合，其中所述受體編碼含幾個(gè)蛋白-蛋白相互作用基序的長(zhǎng)胞質(zhì)內(nèi)結(jié)構(gòu)域。Ob-Rb在下丘腦中高度表達(dá)，這提示該腦區(qū)域是瘦蛋白作用的重要部位。業(yè)已表明，小鼠ob基因突變引起具有病理生理表現(xiàn)的綜合癥，其包括肥胖、機(jī)體脂肪沉積增加、高血糖、高胰島素血癥、體溫過(guò)低，以及雄性和雌性純合ob/ob肥胖小鼠中的甲狀腺和生殖功能均受損(參見(jiàn)例如hgalis等，1950. J Hered 41 :317-318)。瘦蛋白或瘦蛋白受體的治療用途包括(i)糖尿病(參見(jiàn)例如PCT專利申請(qǐng)WO 98/55139, WO 98/122 和WO 97/02004) ； (ii)紅細(xì)胞生成作用(參見(jiàn)例如PCT專利申請(qǐng)WO 97/27286 和 WO 98/18486) ； (iii)不育(參見(jiàn)例如 PCT 專利申請(qǐng) WO 97/15322 和 WO 98/36763)；和 (iv)腫瘤抑制(參見(jiàn)例如專利申請(qǐng)WO 98/48831)，這些專利申請(qǐng)每個(gè)均通過(guò)引用整體結(jié)合到本文中。
瘦蛋白受體(OB-R)基因(GenBank登錄號(hào)AF098792)已被克隆，并基因定位至db 基因座(參見(jiàn)例如Tartaglia等，1995. Cell 83:1263-1271)。還已經(jīng)鑒別了由可變剪接產(chǎn)生的若干OB-R轉(zhuǎn)錄物。OB-R缺陷在與ob/ob小鼠表型相同的突變糖尿病ob/ob小鼠中產(chǎn)生綜合癥(參見(jiàn)例如 Ghilardi 等，1996. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 93 :6231-6235)。但是， 與ob/ob小鼠相反，將重組瘦蛋白給予C57BLKS/J-m ob/ob小鼠未導(dǎo)致食物攝取和體重下降(參見(jiàn)例如 Roberts 禾口 Greengerg，1996. Nutrition Rev. 54 :41-49)。大部分能夠由給予重組瘦蛋白、瘦蛋白片段和/或瘦蛋白受體變體報(bào)告體重下降活性的瘦蛋白相關(guān)研究都將所述構(gòu)建物直接給予入腦室中。參見(jiàn)例如Weigle等，1995. J Clin Invest 96 :2065-2070 ;Barash 等，1996. Endocrinology 137:3144-3147。其它研究顯示出顯著的體重下降活性，原因是通過(guò)腹膜內(nèi)(i.p.)給予測(cè)試者給予瘦蛋白肽。參見(jiàn)Grasso等，1997. Endocrinology 138:1413-1418。此外，業(yè)已報(bào)道，瘦蛋白片段，最具體地說(shuō)是含取自全長(zhǎng)人瘦蛋白殘基的18個(gè)氨基酸的片段，起體重下降的作用，但僅在通過(guò)植入套管直接給予大鼠側(cè)腦室時(shí)。參見(jiàn)例如PCT專利申請(qǐng)W097/46585，其通過(guò)引用整體結(jié)合到本文中。另一個(gè)涉及代謝疾病和障礙的肽激素是膽囊收縮素(CCK)。據(jù)報(bào)道，CCK由于其刺激膽囊收縮的能力而在19 年由腸提取物制品中鑒別出來(lái)。之后報(bào)道了 CCK的其它生物學(xué)作用，包括刺激胰腺分泌、延遲胃排空、刺激腸活動(dòng)和刺激胰島素分泌。參見(jiàn)Lieverse等， Ann. N. Y. Acad. Sci. 713 :268-272(1994)。據(jù)報(bào)道，CCK的作用還包括對(duì)心血管功能、呼吸功能、神經(jīng)毒性和癲癇發(fā)作、癌細(xì)胞增殖、痛覺(jué)缺失、睡眠、性和生殖行為、記憶、焦慮和多巴胺介導(dǎo)行為的作用。Crawley和Corwin，P印tides 15:731-755(1994)。其它報(bào)道的CCK作用包括刺激胰腺生長(zhǎng)、刺激膽囊收縮、抑制胃酸分泌、胰腺多肽釋放和腸蠕動(dòng)收縮組分。另外報(bào)道的 CCK 作用包括血管舒張。Walsh，"Gastrointestinal Hormones, ” 載于 Physiology of the Gastrointestinal Tract (第 3 版，1994 ;Raven Press, New York)。業(yè)已報(bào)導(dǎo)，相比于用單個(gè)化合物觀察到的抑制，在不缺少食物的大鼠中注射胰高血糖素、CCK和鈴蟾肽的組合增強(qiáng)了對(duì)煉乳試餐攝取的抑制。Hinton等，Brain Res. Bull. 17 :615-619 (1986)。還有報(bào)道指胰高血糖素和CCK在大鼠中協(xié)同抑制假飼。LeSauter 禾口 Geary，Am. J. Physiol. 253 :R217-225 (1987) ；Smith 禾口 Gibbs，Annals N.Y. Acad. Sci. 713 :236-241 (1994) ο還已經(jīng)提示，雌二醇和CCK對(duì)飽感可具有協(xié)同作用。Dulawa等， Peptides 15:913-918(1994) ；Smith和Gibbs，出處同上。還已經(jīng)提議，在其中的營(yíng)養(yǎng)物作用下由小腸產(chǎn)生的信號(hào)可與CCK協(xié)同地相互作用，以減少食物攝取。Cox，Behav. Brain Res. 38 :35-44(1990)。另外，已經(jīng)報(bào)道CCK在某些物種中誘生飽感。例如，已經(jīng)報(bào)道在大鼠中腹膜內(nèi)注射CCK、在豬中動(dòng)脈內(nèi)注射CCK、在貓和豬中靜脈內(nèi)注射CCKjf CCK注射入猴、大鼠、犬和綿羊的腦室中以及在肥胖和不肥胖人中靜脈注射CCK引起攝食不振。參見(jiàn) Lieverse等，出處同上。據(jù)報(bào)道，幾個(gè)實(shí)驗(yàn)室的研究通過(guò)在猴和大鼠中比較對(duì)食物的反應(yīng)和對(duì)非食物強(qiáng)化劑的反應(yīng)，以及通過(guò)表明CCK激發(fā)一般在食物消化后觀察到的行為序列(即餐后飽感次序)，證實(shí)了低劑量CCK對(duì)攝食抑制的行為特異性。另外，據(jù)報(bào)道，CCK后的行為和單獨(dú)或與CCK組合的食物消化后的行為對(duì)比揭示了 CCK和食物消化之間的行為相似性。 Crawley和Corwin，出處同上。還已經(jīng)報(bào)道，生理血漿濃度的CCK在瘦人和胖人中均抑制食物攝取，增加飽感。參見(jiàn)Lieverse等，出處同上。
1966年，CCK被表征為一種33個(gè)氨基酸的肽。Crawley和Corwin，出處同上。已鑒別了 CCK氨基酸序列的種特異性分子變體。據(jù)報(bào)道，已在豬、大鼠、雞、毛絲鼠、犬和人中鑒別出33個(gè)氨基酸的序列和截短肽-其8個(gè)氨基酸的C-端序列(CCK-8)。據(jù)報(bào)道，在豬、犬和豚鼠中存在39個(gè)氨基酸的序列。據(jù)報(bào)道，在貓、犬和人中存在58個(gè)氨基酸的序列。據(jù)報(bào)道， 蛙和海龜顯示出與CCK和胃泌素同源的47個(gè)氨基酸的序列。業(yè)已報(bào)道非常新鮮的人腸含少量的、甚至更大的、稱為CCK-83的分子。據(jù)報(bào)道已在大鼠中鑒別出主要的中間體形式，稱為 CCK-22。Walsh,"Gastrointestinal Hormones, ”載于Physiology of theGastrointestinal Tract (第3版，1994 ；Raven Press,New ^rk)。已報(bào)道在大鼠腦中有非硫酸鹽化CCK-8和四肽(稱為 CCK-4 (CCK (30-33))。C-端五肽(稱為 CCK-4 (CCK (29-33))保留了與 CCK 的結(jié)構(gòu)同源性，還與神經(jīng)肽胃泌素同源。據(jù)報(bào)道，C-端硫酸化八肽序列CCK-8在種間相對(duì)保守。據(jù)報(bào)道，編碼大鼠甲狀腺癌、豬腦和豬腸的前縮膽囊素原的cDNA的克隆和序列分析揭示，345 個(gè)核苷酸編碼CCK前體，其為115個(gè)氨基酸，含先前報(bào)道已分離的所有CCK序列。Crawley 和Corwin，出處同上。CCK據(jù)說(shuō)分布于整個(gè)中樞神經(jīng)系統(tǒng)中，以及分布在內(nèi)分泌細(xì)胞中和上小腸的腸神經(jīng)中。CCK激動(dòng)劑包括CCK自身(也稱為CCK-33)、CCK-8 (CCK (26-33))、非硫酸化CCK-8、五肽胃泌素化0(-5或00^29-33))和四肽CCK-4 (CCK (30-33))。在胰腺CCK受體中，據(jù)報(bào)道 CCK-8以比未硫酸化CCK-8或CCK-4高1000-5000倍的效力取代結(jié)合，并已報(bào)道CCK-8刺激胰腺淀粉酶分泌的效力是未硫酸化CCK-8或CCK-4的約1000倍。Crawley和Corwin，出處同上。在大腦皮質(zhì)勻漿中，CCK受體結(jié)合據(jù)說(shuō)被和硫酸化CCK-8等摩爾濃度、10倍高或100 倍高濃度的未硫酸化CCK-8和CCK-4取代。出處同上。據(jù)報(bào)道，已在各種組織中鑒別出CCK受體，并已描述了兩種主要的亞型A型受體和B型受體。業(yè)已報(bào)道A型受體存在于外周組織(包括胰腺、膽囊、幽門括約肌和傳入迷走神經(jīng)纖維)和分散的腦區(qū)域中。已報(bào)道A型受體亞型(CCKa)是硫酸化八肽選擇性的。已在整個(gè)腦中和胃中鑒別出B型受體亞型(CCKb)，據(jù)報(bào)道其不需要硫酸化或全部8個(gè)氨基酸。 參見(jiàn) Reidelberger, J. Nutr. 124(8 附錄)1327S-1333S(1994) ；Crawley 和 Corwin,出處同上。涉及代謝疾病和障礙的再另一個(gè)肽激素家族是胰多肽家族(“PPF”)。胰多肽 (“PP”)被發(fā)現(xiàn)為胰島素提取物的雜質(zhì)，由其來(lái)源器官而不是功能重要性命名(Kimmel等， Endocrinology 83 1323-30 (1968)) 0 PP是含不同結(jié)構(gòu)基序的36個(gè)氨基酸的肽。后來(lái)在腸提取物中發(fā)現(xiàn)了相關(guān)肽，由于N-端和C-端酪氨酸而命名為肽YY( “PYY”)(Tatemoto, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 79 :2514-8 (1982))。后來(lái)在腦提取物中發(fā)現(xiàn)了第三種相關(guān)肽，命名為神經(jīng)肽 Y( "NPY") (Tatemoto,Proc. Natl. Acad. Sci. USA 79:5485-9(1982) ；Tatemoto 等，Nature 296 :659-60 (1982))。業(yè)已報(bào)道，這三種相關(guān)肽發(fā)揮著不同的生物學(xué)作用。PP的作用包括抑制胰腺分泌和松弛膽囊。中樞給予PP使攝食產(chǎn)生輕微增加，這可由位于下丘腦和腦干中的受體介導(dǎo) (綜述于 Gehlert，Proc. Soc. Exp. Biol. Med. 218 :7-22 (1998))。PYY的釋放發(fā)生在餐后。PYY的替代分子形式是PYY (3-36) (Eberlein等， Peptides 10:797-803(1989) ；Grandt 等，Regul. P 印 t. 51 151-9 (1994))。該片段占人和犬小腸提取物中總PYY樣免疫反應(yīng)性的約40%，占禁食狀態(tài)總血漿PYY免疫反應(yīng)性的約36%，餐后稍微高于50%。其顯然是PYY的二肽基肽酶-IV (DPP4)切割產(chǎn)物。據(jù)報(bào)道， PYY (3-36)是Y2和TO受體的選擇性配體，在優(yōu)選的N-末端截短的NPY類似物(即其C端片段)中，Y2和TO受體在藥理學(xué)上似乎是獨(dú)特的。據(jù)報(bào)道，外周給予PYY降低胃酸分泌、 胃動(dòng)力、外分泌性胰腺分泌(Yoshinaga 等，Am. J. Physio. 263 :G695_701 (1992) ；Guan 等， Endocrinology 128:911-6(1991) ；Pappas 等，Gastroenterology 91 1386-9 (1986))、膽囊收縮和小腸動(dòng)力(Mvage等，Gut觀166-70 (1987))。如在直接注射入菱腦/腦干中或周圍之后所觀察到的(Chen and Rogers, Am. J. Physiol. 269 :R787-92 (1995) ；Chen 等， Regul. Pept. 61 :95-98(1996) ；Yang and Tache, Am. J. Physiol. 268 :G943-8(1995) ；Chen 等，Neurogastroenterol. Motil. 9 109-16 (1997)),中樞注射 PYY 對(duì)胃排空、胃動(dòng)力和胃酸分泌的作用可能不同于外周注射后觀察到的作用。例如，中樞給予PYY具有某些與本文描述的外周注射PYY(3-36)的作用相反的作用，即刺激而不抑制胃酸分泌。胃動(dòng)力僅在與 TRH刺激協(xié)同時(shí)受到抑制，但在單獨(dú)給予時(shí)不受抑制，通過(guò)推定的與PP受體相互作用實(shí)際上在較高劑量下被刺激。已表明，PYY在中樞給予后刺激食物和水?dāng)z取(Morley等，Brain Res. 341 :200-3 (1985) ；Corp 等，Am. J. Physiol. 259 :R317_23 (1990))。代謝疾病和障礙呈現(xiàn)出多種形式，包括肥胖、糖尿病、脂血異常、胰島素抵抗、細(xì)胞凋亡等。肥胖及其相關(guān)病癥在美國(guó)和整個(gè)世界都是常見(jiàn)且非常嚴(yán)重的公共健康問(wèn)題。上身肥胖是已知最強(qiáng)的2型糖尿病風(fēng)險(xiǎn)因素，是心血管疾病的強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn)因素。肥胖是高血壓、動(dòng)脈粥樣硬化、充血性心力衰竭、中風(fēng)、膽囊疾病、骨關(guān)節(jié)炎、睡眠呼吸暫停、生殖疾病(例如多囊卵巢綜合征)、乳癌、前列腺癌和結(jié)腸癌的公認(rèn)風(fēng)險(xiǎn)因素，并增加了全身麻醉并發(fā)癥的發(fā)病率(參見(jiàn)例如Kopelman，Nature 404 :635-43 (2000)) 0其降低壽命，具有以上共患病以及感染、靜脈曲張、棘皮癥、濕疹、運(yùn)動(dòng)失耐、胰島素抵抗、高血壓、高膽固醇血癥、膽石病、矯形損傷和血栓栓塞病之類疾病的嚴(yán)重風(fēng)險(xiǎn)(Rissanen等，Br. Med. J. 301 :835-7 (1990))。肥胖也是叫做胰島素抵抗綜合癥或“綜合癥X”的病癥組的風(fēng)險(xiǎn)因素。近期對(duì)肥胖和相關(guān)疾病醫(yī)療成本的評(píng)估是全世界1500億美元。一般認(rèn)為，肥胖的發(fā)病機(jī)理是多因素的，但基礎(chǔ)問(wèn)題是肥胖者的營(yíng)養(yǎng)利用度和能量消耗沒(méi)有達(dá)到平衡，直至脂肪組織過(guò)量。肥胖目前是不好治療的、慢性的、基本上難消除的代謝疾病。用于肥胖人士體重減輕的治療性藥物可對(duì)其健康具有意義深遠(yuǎn)的有益作用。糖尿病是一種糖代謝疾病，其特征在于由胰島素生產(chǎn)或利用不足導(dǎo)致的高血糖和糖尿。糖尿病嚴(yán)重影響發(fā)達(dá)國(guó)家大部分人群的生活質(zhì)量。胰島素生產(chǎn)不足是1型糖尿病的特征，胰島素利用不足是2型糖尿病的特征。但是，現(xiàn)在普遍認(rèn)為，有許多不同的糖尿病相關(guān)疾病在患者被診斷為患有明顯糖尿病之前很久就已開(kāi)始。另外，在糖尿病人中不能最理想地控制葡萄糖代謝的影響是引起了廣泛的相關(guān)脂質(zhì)和心血管失調(diào)。血脂異?；蜓獫{中脂蛋白水平不正常在糖尿病人中經(jīng)常發(fā)生。血脂異常通常特征在于血液中血漿甘油三酯升高、HDL(高密度脂蛋白)膽固醇低、LDL(低密度脂蛋白)膽固醇水平正常至升高以及小密LDL(低密度脂蛋白)顆粒水平增加。血脂異常在糖尿病人中是冠狀動(dòng)脈事件和死亡發(fā)生率增加的主要影響因素。流行病學(xué)研究已證實(shí)了這一點(diǎn)，該研究表明，和非糖尿病受試者相比，糖尿病受試者中的冠狀動(dòng)脈死亡增加幾倍。業(yè)已描述了在糖尿病受試者中的幾種脂蛋白異常。胰島素抵抗是胰島素在廣泛的濃度范圍內(nèi)發(fā)揮其生物學(xué)作用的能力減弱。在胰島素抵抗中，機(jī)體不正常地分泌大量胰島素，以補(bǔ)償這種缺失，出現(xiàn)葡萄糖耐受受損的狀況。 由于不能補(bǔ)償缺失的胰島素作用，血漿葡萄糖濃度必然升高，導(dǎo)致臨床糖尿病狀態(tài)。一般公認(rèn)，胰島素抵抗和相對(duì)血胰島素過(guò)多在肥胖、高血壓、動(dòng)脈粥樣硬化和2型糖尿病中具有促進(jìn)作用。已將胰島素抵抗與肥胖、高血壓和咽峽炎的關(guān)聯(lián)描述為一種以胰島素抵抗為共同發(fā)病關(guān)聯(lián)的綜合癥一綜合癥X。凋亡是受正常發(fā)育過(guò)程中存在的外來(lái)或內(nèi)在信號(hào)調(diào)節(jié)的細(xì)胞自殺的主動(dòng)過(guò)程。許多文件證明，凋亡在胰腺內(nèi)分泌β細(xì)胞調(diào)節(jié)中起關(guān)鍵作用。越來(lái)越多的證據(jù)表明，在成年哺乳動(dòng)物中，β細(xì)胞量經(jīng)歷動(dòng)態(tài)變化，以適應(yīng)在特定情況(例如妊娠和肥胖)下維持血糖恒定(euglycemia)的胰島素產(chǎn)量。β細(xì)胞量的控制取決于細(xì)胞增殖、生長(zhǎng)和程序化細(xì)胞死亡(凋亡)之間的微妙平衡。擾亂此平衡可導(dǎo)致葡萄糖穩(wěn)態(tài)受損。例如，值得注意的是，當(dāng) β細(xì)胞復(fù)制速率降低時(shí)，隨著老化出現(xiàn)葡萄糖不耐受，人體尸檢研究反復(fù)表明，非胰島素依賴性糖尿病患者中β細(xì)胞量比非糖尿病受試者降低40-60%。一般認(rèn)為，胰島素抵抗固定伴隨著肥胖，但通過(guò)補(bǔ)償性高胰島素血癥維持血糖量正常，直至β細(xì)胞變得不能滿足胰島素增加的需要，此時(shí)形成2型糖尿病。治療與糖尿病相關(guān)的多種異常的嘗試已提示給予幾種抗糖尿病藥物，以便解決不同患者中的這些異常。抗糖尿病藥物的實(shí)例是蛋白(例如胰島素和胰島素類似物)和小分子(例如胰島素增敏劑、促胰島素分泌劑和食欲調(diào)節(jié)化合物)。仍需要開(kāi)發(fā)用于上述代謝疾病、病癥和障礙的多肽。因此，本發(fā)明的一個(gè)目標(biāo)是提供雜合多肽及其生產(chǎn)和使用方法。本文引用的所有文件都通過(guò)引用結(jié)合到本申請(qǐng)中，如同本文完全闡述一樣。發(fā)明_既述一般地講，本發(fā)明涉及用作代謝疾病和障礙治療劑和預(yù)防劑的新型可選擇雜合多肽，其中所述代謝疾病和障礙可通過(guò)控制血漿葡萄糖水平、胰島素水平和/或胰島素分泌來(lái)減輕，例如為糖尿病和糖尿病相關(guān)病癥。這樣的病癥和障礙包括但不限于高血壓、血脂異常、心血管疾病、攝食障礙、胰島素抵抗、肥胖和任何種類的糖尿病，包括1型、2型和妊娠期糖尿病。在本發(fā)明的一個(gè)方面，提供具有至少一種激素活性的雜合多肽。本發(fā)明的雜合多肽包含至少兩個(gè)共價(jià)連接在一起的生物活性肽激素組件，其中至少一個(gè)生物活性肽激素組件具有組分肽激素的至少一種激素活性。生物活性肽激素組件獨(dú)立選自組分肽激素、具有組分肽激素的至少一種激素活性的組分肽激素片段、具有組分肽激素的至少一種激素活性的組分肽激素類似物和衍生物、具有組分肽激素的至少一種激素活性的組分肽激素類似物和衍生物的片段，以及肽強(qiáng)化物。本發(fā)明的組分肽激素包括胰淀素、腎上腺髓質(zhì)素(ADM)、降鈣素(CT)、降鈣素基因相關(guān)肽(CGRP)、垂體中間葉激素、縮膽囊素(“CCK”)、瘦蛋白、肽ΥΥ(ΡΥΥ)、胰高血糖素樣肽1 (GLP-I)、胰高血糖素樣肽2 (GLP-2)、泌酸調(diào)節(jié)肽(OXM)和Exendin-4 ；本發(fā)明的肽強(qiáng)化物包括賦予雜合多肽所需化學(xué)穩(wěn)定性、構(gòu)象穩(wěn)定性、代謝穩(wěn)定性、受體相互作用、蛋白酶抑制或其它藥代動(dòng)力學(xué)特征的組分肽激素結(jié)構(gòu)基序，以及賦予雜合多肽所需化學(xué)穩(wěn)定性、構(gòu)象穩(wěn)定性、代謝穩(wěn)定性、受體相互作用、蛋白酶抑制或其它藥代動(dòng)力學(xué)特征的組分肽激素類似物或衍生物的結(jié)構(gòu)基序。
在本發(fā)明的另一方面，提供治療或預(yù)防肥胖的方法，其中該方法包括將治療或預(yù)防有效量的本發(fā)明雜合多肽給予需要其的受試者。在優(yōu)選實(shí)施方案中，受試者為肥胖或超重受試者。盡管“肥胖” 一般定義為身體質(zhì)量指數(shù)超過(guò)30，但對(duì)本公開(kāi)來(lái)說(shuō)，需要或希望減輕體重的任何受試者，包括身體質(zhì)量指數(shù)低于30的受試者，都包括在“肥胖”范圍內(nèi)。為胰島素抵抗、葡萄糖不耐受或具有任何形式的糖尿病(例如1型、2型或妊娠期糖尿病)的受試者均可由該方法獲益。在本發(fā)明的再另一方面，提供減少食物攝取、降低營(yíng)養(yǎng)物利用度、引起體重下降、 治療糖尿病或糖尿病相關(guān)病癥以及改善脂質(zhì)譜(包括降低LDL膽固醇和甘油三酯水平和/ 或改變HDL膽固醇水平)的方法，其中該方法包括給予受試者有效量的本發(fā)明雜合多肽。 在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，本發(fā)明的方法用于治療或預(yù)防在有需要受試者中可通過(guò)降低營(yíng)養(yǎng)物利用度減輕的病癥或障礙，包括給予所述受試者治療或預(yù)防有效量的本發(fā)明雜合多肽。 在另一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明的方法用于治療或預(yù)防可通過(guò)控制血漿葡萄糖水平、胰島素水平和/或胰島素分泌減輕的病癥或障礙。在再另一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明的方法用于治療糖尿病和/或糖尿病相關(guān)病癥。這樣的病癥和障礙包括但不限于高血壓、血脂異常、心血管疾病、攝食障礙、胰島素抵抗、肥胖和任何種類的糖尿病(包括I型、II型和妊娠期糖尿病)、糖尿病并發(fā)癥(神經(jīng)病(基于例如Exendin-4的神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)作用)、神經(jīng)性疼痛(基于例如胰淀素作用)、視網(wǎng)膜病、腎病、胰腺β細(xì)胞量不足的病癥(基于例如Exendin-4和 GLP-I的胰島再生作用)。本發(fā)明還涉及藥物組合物，其包含治療或預(yù)防有效量的至少一種本發(fā)明雜合多肽或其藥物可接受鹽，以及藥物可接受的稀釋劑、防腐劑、增溶劑、乳化劑、佐劑和/或用于傳遞雜合多肽的載體。參照以下的優(yōu)選實(shí)施方案和詳述，可更清楚地理解本發(fā)明的這些方面和其它方附圖簡(jiǎn)述

圖1顯示了本發(fā)明的示例性化合物在DIO小鼠實(shí)驗(yàn)中的作用。具體而言，圖1顯示了 Exendin/PYY雜合體在DIO小鼠中的作用，在催肥C57BL/6小鼠中治療對(duì)體重的作用。圖2顯示了本發(fā)明的示例性化合物在DIO小鼠實(shí)驗(yàn)中的作用。具體而言，圖2顯示了 Exendin/胰淀素雜合體在DIO小鼠中的作用，在催肥C57BL/6小鼠中治療對(duì)體重的作用。圖3A-;3B顯示了本發(fā)明的示例性化合物在DIO小鼠實(shí)驗(yàn)中的作用。具體而言，圖 3A-3B顯示了 Exendin/CCk-8雜合體在DIO小鼠中的作用，在催肥C57BL/6小鼠中治療對(duì)體重的作用。圖4A-4B顯示了本發(fā)明的示例性化合物與親代肽化合物相比在食物攝取實(shí)驗(yàn)中的作用。具體而言，圖4A-4B顯示了本發(fā)明化合物對(duì)比親代化合物在食物攝取實(shí)驗(yàn)中的作用。發(fā)明詳述一般地講，本發(fā)明涉及用作代謝疾病和障礙治療劑和預(yù)防劑的新型可選擇雜合多肽，其中所述代謝疾病和障礙可通過(guò)控制血漿葡萄糖水平、胰島素水平和/或胰島素分泌來(lái)減輕，例如為糖尿病和糖尿病相關(guān)病癥。這樣的病癥和障礙包括但不限于高血壓、血脂異常、心血管疾病、攝食障礙、胰島素抵抗、肥胖和任何種類的糖尿病，包括1型、2型和妊娠期糖尿病。在一個(gè)方面，本發(fā)明涉及可基于其“生物活性”(例如治療效力、功能范圍、作用時(shí)程、物理化學(xué)特性和/或其它藥代動(dòng)力學(xué)特性)選擇的生理學(xué)、代謝學(xué)和/或藥代動(dòng)力學(xué)活性肽組件的模塊化組裝。非為理論所囿，本發(fā)明至少部分涉及“工具箱”方法，其中生物活性肽激素組件以二元、三元或更多元組合連接，以產(chǎn)生具有可選擇特性的新型有效治療劑?！吧锘钚噪募に亟M件”可為肽激素、具有激素活性的肽片段，或賦予化學(xué)、代謝和/或其它藥代動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性的肽激素結(jié)構(gòu)基序。肽激素可包括本領(lǐng)域已知和本文描述的天然肽激素以及肽激素類似物和衍生物。在本發(fā)明的一個(gè)方面，業(yè)已發(fā)現(xiàn)兩個(gè)或多個(gè)肽激素的某些物理化學(xué)特征組合成單一形態(tài)可利于在功能障礙性代謝循環(huán)中的幾個(gè)位置進(jìn)行干擾。因此，在本發(fā)明的一個(gè)方面， 提供合理設(shè)計(jì)的雜合多肽，其將可選擇生物活性整合入單個(gè)多肽物質(zhì)中。在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明的可選擇雜合多肽可包括使用化學(xué)穩(wěn)定接頭，以共價(jià)連接生物活性組件。在另一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明的可選擇雜合多肽可包括使用可切割的接頭，其自身可為或構(gòu)成生物活性組件的一部分。此外，非為理論所囿，本發(fā)明的雜合多肽設(shè)計(jì)一般可包括(1)鑒別、選擇和配對(duì)用于需要效力和治療用途的生物活性肽激素組件，和( 直接或利用接頭共價(jià)連接生物活性組件(例如天然肽激素、具有激素活性的肽激素類似物或衍生物、具有激素活性的肽激素片段、穩(wěn)定基序等)，而不損失組成組件的生物活性。在某些實(shí)施方案中，組件選擇標(biāo)準(zhǔn)可包括但不限于(a)用于所需治療或預(yù)防適應(yīng)癥的所需體內(nèi)效力；(b)用于多種治療或預(yù)防適應(yīng)癥的連接組件的任選協(xié)同或雙重作用；和/或(c)所需化學(xué)穩(wěn)定性、構(gòu)象穩(wěn)定性、代謝穩(wěn)定性、受體相互作用、蛋白酶抑制和/或其它藥代動(dòng)力學(xué)特征。本文使用的章節(jié)標(biāo)題僅用于編排目的，不能被解讀為以任何方式限于所述主題。本發(fā)明的雜合多肽如上所述，本發(fā)明部分涉及雜合多肽，其含至少兩個(gè)選自本文所述組分肽激素的生物活性肽激素組件。本發(fā)明的雜合多肽一般用于治療和預(yù)防代謝疾病和障礙。本發(fā)明的雜合多肽具有組分肽激素的至少一種激素活性，優(yōu)選可包括第二種組分肽激素的至少一種另外的生物活性。在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明的雜合多肽可包含至少兩個(gè)生物活性肽激素組件，其中所述至少兩個(gè)生物活性肽激素組件的每一個(gè)都具有組分肽激素的至少一種激素活性。在另一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明的雜合多肽可包含至少兩個(gè)生物活性肽激素組件，其中至少一個(gè)所述生物活性肽激素組件具有組分肽激素的至少一種生物活性，至少一個(gè)所述生物活性肽激素組件賦予雜合多肽所需的化學(xué)穩(wěn)定性、構(gòu)象穩(wěn)定性、代謝穩(wěn)定性、受體相互作用、蛋白酶抑制和/或其它藥代動(dòng)力學(xué)特征。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，本發(fā)明的雜合多肽和組分肽激素相比在代謝疾病和障礙的治療和/或預(yù)防中可具有相當(dāng)或更高的效力。在另一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明的雜合多肽和組分肽激素相比在糖尿病和/或糖尿病相關(guān)疾病的治療和/或預(yù)防中可具有相當(dāng)或更高的效力?；蛘?，本發(fā)明的優(yōu)選雜合多肽與組分肽激素相比可具有改良的生產(chǎn)簡(jiǎn)便性、穩(wěn)定性和/或配制簡(jiǎn)便性。更具體地講，本發(fā)明的雜合多肽一般包含第一生物活性肽激素組件，其共價(jià)連接至至少一個(gè)另外的生物活性肽激素組件。生物活性肽激素組件可以本領(lǐng)域已知的任何方式共價(jià)連接在一起，包括但不限于直接酰胺鍵或化學(xué)接頭基團(tuán)，如下文進(jìn)一步詳述。在一個(gè)實(shí)施方案中，化學(xué)接頭基團(tuán)可包括誘導(dǎo)或穩(wěn)定多肽構(gòu)象的肽模擬物。第一生物活性肽激素組件可選自第一組分肽激素，可為肽激素(包括天然肽激素及其類似物和衍生物)、具有激素活性的肽片段(包括天然肽激素片段及其類似物和衍生物)，或賦予雜合多肽所需化學(xué)穩(wěn)定性、構(gòu)象穩(wěn)定性、代謝穩(wěn)定性、受體相互作用、蛋白酶抑制和/或其它藥代動(dòng)力學(xué)特征的肽激素(包括天然肽激素及其類似物和衍生物)結(jié)構(gòu)基序。同樣，另外的生物活性肽組件可選自組分肽激素，可為肽激素(包括天然肽激素及其類似物和衍生物)、具有激素活性的肽片段(包括天然肽激素片段及其類似物和衍生物)， 或賦予雜合多肽所需化學(xué)穩(wěn)定性、構(gòu)象穩(wěn)定性、代謝穩(wěn)定性、受體相互作用、蛋白酶抑制和/ 或其它藥代動(dòng)力學(xué)特征的肽激素(包括天然肽激素及其類似物和衍生物)結(jié)構(gòu)基序。第一肽激素和另外的肽激素可為相同的肽激素，可來(lái)自相同的肽激素家族，或者可為不同的肽激素，這取決于生物活性肽激素組件的需要特征。本文使用的術(shù)語(yǔ)“生物活性”指(1)在至少一個(gè)體內(nèi)激素通路中的生物活性，或 (2)此生物活性的治療效力、功能范圍、作用時(shí)程、物理化學(xué)特性和/或其它藥代動(dòng)力學(xué)特性的調(diào)節(jié)。可通過(guò)本領(lǐng)域已知或本文描述的靶激素受體結(jié)合實(shí)驗(yàn)或通過(guò)監(jiān)測(cè)生理指標(biāo)的代謝研究評(píng)價(jià)生物活性。可通過(guò)改變例如化學(xué)穩(wěn)定性、構(gòu)象穩(wěn)定性、代謝穩(wěn)定性、受體相互作用、蛋白酶抑制和/或其它藥代動(dòng)力學(xué)特征，變更對(duì)此生物活性的治療效力、功能范圍、作用時(shí)程、物理化學(xué)特性和/或其它藥代動(dòng)力學(xué)特性的調(diào)節(jié)。在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明的雜合多肽保留組分肽激素生物活性的至少約25%， 優(yōu)選約30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、98%或99%。優(yōu)選的雜合多肽是在本領(lǐng)域已知或本文描述的一種代謝相關(guān)實(shí)驗(yàn)(例如受體結(jié)合、食物攝取、胃排空、胰腺分泌、胰島素分泌、血糖降低、體重減輕等)中所具有的效力等于或高于組分肽激素在相同實(shí)驗(yàn)中效力的雜合多肽。或者，本發(fā)明的優(yōu)選雜合多肽與組分肽激素相比可具有改良的生產(chǎn)簡(jiǎn)便性、穩(wěn)定性和/或配制簡(jiǎn)便性。在另一個(gè)實(shí)施方案中，就降低營(yíng)養(yǎng)物利用度、減少食物攝取、體重增加作用和/或治療和預(yù)防代謝疾病和障礙而言，本發(fā)明的雜合多肽保留天然組分肽激素生物活性的至少約 25%，優(yōu)選約 30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、98%或 99%。在再另一個(gè)實(shí)施方案中，就降低營(yíng)養(yǎng)物利用度、減少食物攝取、體重增加作用和/或治療和預(yù)防代謝疾病和障礙而言，本發(fā)明的雜合多肽具有天然肽激素生物活性的至少約110^^125^^130%, 140%, 150%、200%或更高。在另一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明的雜合多肽具有改良的組分肽激素受體激動(dòng)劑活性。組分肽激素、類似物和衍生物組分肽激素一般包括用于治療或預(yù)防代謝疾病和障礙的肽激素，包括(a)胰淀素家族，包括胰淀素、腎上腺髓質(zhì)素(“ADM”)、降鈣素(“CT”)、降鈣素基因相關(guān)肽(“CGRP”)、 垂體中間葉激素(也稱為“AFP-6”)和相關(guān)肽；(b)縮膽囊素(“CCK”)； (c)瘦蛋白家族， 包括瘦蛋白和瘦蛋白樣肽；⑷胰多肽家族，包括胰多肽(“PP”)和肽YY( “ΡΥΥ”)；和(e)腸降血糖素和腸降血糖素模擬物，包括來(lái)源于胰高血糖素原基因的肽激素，例如胰高血糖素、胰高血糖素樣肽-1(“GLP-1”)、胰高血糖素樣肽-2(“GLP-2”)和泌酸調(diào)節(jié)肽(“0ΧΜ”)； 和Exendin，例如Exendin-3和Exendin-4。如上所述，本發(fā)明的組分肽激素還包括保留這些天然肽激素的激素活性的類似物和衍生物。在一個(gè)實(shí)施方案中，這樣的類似物和衍生物是靶激素受體的激動(dòng)劑。所述“胰淀素”指分泌自胰腺β細(xì)胞、稱為胰淀素的人肽激素及其種變體，如1993 年8月10日授權(quán)的美國(guó)專利第5，234，906號(hào)關(guān)于“Hyperglycemic Compositions,，，的描述，其內(nèi)容通過(guò)引用結(jié)合到本文中。更具體地說(shuō)，胰淀素是一種37個(gè)氨基酸的多肽激素， 一般與胰島素一起由胰腺β細(xì)胞共分泌，作為對(duì)營(yíng)養(yǎng)物攝取的響應(yīng)(參見(jiàn)例如Koda等， Lancet 339 :1179-1180,1992) 0就此意義來(lái)說(shuō)，“胰淀素”、“野生型胰淀素”和“天然胰淀素”(即未修飾的胰淀素)可互換使用。所述“腎上腺髓質(zhì)素”或“ADM”指人肽激素及其種變體。更具體地說(shuō)，ADM由185 個(gè)氨基酸的前激素原通過(guò)連續(xù)酶切割和酰胺化產(chǎn)生。該過(guò)程以釋放52個(gè)氨基酸的生物活性肽而告終。所述“降鈣素”或“CT”指人肽激素及其種變體，包括鮭魚降鈣素(“sCT”)。更具體地說(shuō)，CT是由較大的激素原切割的32個(gè)氨基酸的肽。其含有一個(gè)二硫鍵，使得氨基末端呈現(xiàn)環(huán)形。降鈣素前mRNA的可變剪接產(chǎn)生編碼降鈣素基因相關(guān)肽的mRNA ；該肽似乎在神經(jīng)和血管系統(tǒng)中起作用。已克隆了降鈣素受體，表明其為七跨膜G蛋白偶聯(lián)受體家族的一員O所述“降鈣素基因相關(guān)肽”或“CGRP”指任何生理形式的人肽激素及其種變體。所述“垂體中間葉激素”或“AFP-6”指任何生理形式的人肽激素及其種變體。所述“縮膽囊素”或“CCK”指人肽激素及其種變體。更具體地說(shuō)，CCK是首先在人中鑒別出的33個(gè)氨基酸的序列，包括據(jù)報(bào)導(dǎo)已在豬、大鼠、雞、毛絲鼠、犬和人中證實(shí)的8個(gè)氨基酸的體內(nèi)C端片段(“CCK-8”)。因此，術(shù)語(yǔ)CCK-33 —般指人CCK(l-33)，而 CCK-8 (CCK 06-33))指C端8肽，其一般既可硫酸化，也可未硫酸化，除非另有說(shuō)明。此外，五肽胃泌素或CCK-5指C端肽CCK (29-33)，CCK-4指C端四肽CCK (30-33)。但是，本文使用的 CCK 一般指硫酸化和未硫酸化形式(除非另有說(shuō)明)的激素的所有天然變體，包括CCK-33、 CCK-8、CCK-5 和 CCK-4。所述“瘦蛋白”指任意種的天然瘦蛋白，以及生物活性D-同種型，或天然瘦蛋白及其變體的片段，以及前述的組合。瘦蛋白是ob基因的多肽產(chǎn)物，如國(guó)際專利公開(kāi)WO 96/05309所述，該專利通過(guò)引用整體結(jié)合到本文中。瘦蛋白的推定類似物和片段報(bào)告于美國(guó)專利 5，521，283、美國(guó)專利 5，532，336、PCT/US96/22308 和 PCT/US96/01471，其各自都通過(guò)引用整體結(jié)合到本文中。所述“PP”指任意生理形式的人胰肽多肽或其種變體。因此，術(shù)語(yǔ)“PP”既包括SEQ ID NO 1列出的36個(gè)氨基酸的人全長(zhǎng)肽，也包括PP的種變體，包括例如鼠、倉(cāng)鼠、雞、牛、大鼠和犬PP。就此意義而言，“PP”、“野生型PP”和“天然PP”(即未修飾的PP)可互換使用。所述“PYY”指任意生理形式的人肽YY多肽或其種變體。因此，術(shù)語(yǔ)“PYY”既包括 36個(gè)氨基酸的人全長(zhǎng)肽，也包括PP的種變體，包括例如鼠、倉(cāng)鼠、雞、牛、大鼠和犬PYY。就此意義而言，“PYY”、“野生型PYY”和“天然PYY” (即未修飾的PYY)可互換使用。在本發(fā)明背景下，就本發(fā)明的PYY類似物多肽所討論的所有修飾都基于天然人PYY的36個(gè)氨基酸序列。所述“GLP-1”指任意生理形式的人胰高血糖素樣肽-1或其種變體。術(shù)語(yǔ)“GLP-1” 包括人 GLP-I (1-37)、GLP-1 (7-37)和 GLP_1(7_36)酰胺，至于全長(zhǎng)人 GLP-I (1_37)及 GLP-I 的種變體，包括例如鼠、倉(cāng)鼠、雞、牛、大鼠和犬GLP-1。就此意義而言，“GLP-1”、“野生型 GLP-I ”和“天然GLP-I ” (即未修飾的GLP-1)可互換使用。所述“GLP-2”指任意生理形式的人胰高血糖素樣肽-2或其種變體。更具體地說(shuō)， GLP-2是一種33個(gè)氨基酸的肽，與GLP-I —起由小腸和大腸中的腸內(nèi)分泌細(xì)胞共分泌。所述“0ΧΜ”指任意生理形式的人泌酸調(diào)節(jié)肽或其種變體。更具體地說(shuō)，OXM是一種 37個(gè)氨基酸的肽，其含四個(gè)氨基酸的胰高血糖素序列，后接8個(gè)氨基酸的羧基末端延伸。所述“Exendin”指發(fā)現(xiàn)于希拉毒蜥(亞利桑那州的一種內(nèi)生蜥蜴)和墨西哥串珠蜥的唾液中的一種肽激素及其種變體。更具體地說(shuō)，Exendin-3存在于墨西哥串珠蜥 (Heloderma horridum)唾液中，Exendin-4 存在于希拉毒蜥(Heloderma suspectum)唾液中(Eng, J.等，JBiol. Chem.，265 :20259-62,1990 ；Eng.，J.等，J. Biol. Chem.，267 7402-05(1992))。Exendin與胰高血糖素樣肽家族的幾個(gè)成員具有某些序列相似性，與 GLP-I 具有 53% 的最高同一性(Goke 等.，J. Biol. Chem.，268 19650-55 (1993))。就此意義而言，“Exendin”、“野生型Exendin”和“天然Exendin” (即未修飾的Exendin)可互換使用。本文使用的“類似物”指其序列來(lái)源于基礎(chǔ)參比肽(例如PP、PYY、胰淀素、GLP-1、 Exendin等)序列的肽，包括參比氨基酸序列的插入、置換、延伸和/或缺失，優(yōu)選與基礎(chǔ)肽具有至少50 %或55 %的氨基酸序列同一性，更優(yōu)選與基礎(chǔ)肽具有至少70 %、80 %、90 %或 95%的氨基酸序列同一性。在一個(gè)實(shí)施方案中，這樣的類似物可包含保守或非保守氨基酸置換(包括非天然氨基酸以及L和D形式)?！把苌铩北欢x為這樣的分子，其具有天然參比肽或類似物的氨基酸序列，但一個(gè)或多個(gè)氨基酸側(cè)基、α -碳原子、末端氨基或末端羧基另外具有化學(xué)修飾?；瘜W(xué)修飾包括但不限于加入化學(xué)部分、創(chuàng)建新鍵和去除化學(xué)部分。氨基酸側(cè)基修飾包括但不限于賴氨酸 ε -氨基?；痪彼?、組氨酸或賴氨酸N-烷基化；谷氨酸或天冬氨酸羧基團(tuán)烷基化；以及谷氨酰胺或天冬酰胺脫酰胺化。末端氨基修飾包括但不限于脫氨基、N-低級(jí)烷基、N-二-低級(jí)烷基、約束烷基(例如分支、環(huán)狀、融合、金剛烷基)和N-?；揎?。末端羧基修飾包括但不限于酰胺、低級(jí)烷基酰胺、約束烷基(例如分支、環(huán)狀、融合、金剛烷基)烷基、二烷基酰胺和低級(jí)烷基酯修飾。低級(jí)烷基是C1-C4烷基。而且，可利用肽化學(xué)一般技術(shù)人員已知的保護(hù)基保護(hù)一個(gè)或多個(gè)側(cè)基或末端基團(tuán)。氨基酸的α-碳可一甲基化或二甲基化。所述“激動(dòng)劑”指激發(fā)天然人參比肽的生物活性的化合物，當(dāng)用本領(lǐng)域已知的檢測(cè) (例如受體結(jié)合/競(jìng)爭(zhēng)研究)評(píng)價(jià)時(shí)，所述化合物具有的效力優(yōu)選好于參比肽，或和參比肽相比在5個(gè)數(shù)量級(jí)(增加或減少)效力之內(nèi)，更優(yōu)選為4、3、2或1個(gè)數(shù)量級(jí)。在一個(gè)實(shí)施方案中，該術(shù)語(yǔ)指激發(fā)的生物學(xué)作用類似于天然人參比肽的化合物，例如(1)在食物攝取、 胃排空、胰腺分泌或體重下降檢測(cè)中所具有的活性類似于天然人參比肽的化合物，或⑵ 在參比受體實(shí)驗(yàn)或競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合實(shí)驗(yàn)中與標(biāo)記的參比肽特異性結(jié)合的化合物。優(yōu)選地，激動(dòng)劑在這樣的實(shí)驗(yàn)中以高于1 μ M的親和性結(jié)合，更優(yōu)選以高于1-5ηΜ的親和性結(jié)合。在另一個(gè)實(shí)施方案中，該術(shù)語(yǔ)指在糖尿病或糖尿病相關(guān)疾病或障礙的治療中激發(fā)生物學(xué)作用的化合物。這樣的激動(dòng)劑可包括含參比肽活性片段的多肽或小化學(xué)分子。所述“氨基酸”和“氨基酸殘基”指天然氨基酸、非天然氨基酸和修飾的氨基酸。 除非與此相反地規(guī)定，否則一般性或以名稱具體指出的任何氨基酸都包括D和L立體異構(gòu)體，如果其結(jié)構(gòu)允許這樣的立體異構(gòu)體形式。天然氨基酸包括丙氨酸(Ala)、精氨酸(Arg)、 天冬酰胺(Asn)、天冬氨酸(Asp)、半胱氨酸(Cys)、谷氨酰胺(Gin)、谷氨酸(Glu)、甘氨酸 (Gly)、組氨酸(His)、異亮氨酸(He)、亮氨酸(Leu)、賴氨酸(Lys)、甲硫氨酸(Met)、苯丙氨酸(Phe)、脯氨酸(Pro)、絲氨酸(Ser)、蘇氨酸(Thr)、色氨酸(Trp)、酪氨酸(Tyr)和纈氨酸(Val)。非天然氨基酸包括但不限于高賴氨酸、高精氨酸、氮雜環(huán)丁烷甲酸、2-氨基己二酸、3-氨基己二酸、β -丙氨酸、氨基丙酸、2-氨基丁酸、4-氨基丁酸、6-氨基己酸、2-氨基庚酸、2-氨基異丁酸、3-氨基異丁酸、2-氨基庚二酸、叔丁基甘氨酸、2，4_ 二氨基異丁酸、 鎖鏈素、2，2' -二氨基庚二酸、2，3-二氨基丙酸、N-乙基甘氨酸、N-乙基天冬酰胺、高脯氨酸、羥賴氨酸、別羥賴氨酸、3-羥脯氨酸、4-羥脯氨酸、異鎖鏈素、別-異亮氨酸、N-甲基丙氨酸、N-甲基甘氨酸、N-甲基異亮氨酸、N-甲基戊基甘氨酸、N-甲基纈氨酸、萘丙氨酸、正纈氨酸、正亮氨酸、鳥(niǎo)氨酸、戊基甘氨酸、2-吡啶酸和硫代脯氨酸。其它的非天然氨基酸包括修飾的氨基酸殘基，其可逆或不可逆地被化學(xué)封閉，或在其N-端氨基或其側(cè)鏈基團(tuán)上被化學(xué)修飾，例如其中側(cè)鏈官能團(tuán)被化學(xué)修飾為另一個(gè)官能團(tuán)的N-甲基化D和L氨基酸或殘基。 例如，修飾的氨基酸包括甲硫氨酸亞砜、甲硫氨酸砜、天冬氨酸的一種修飾氨基酸一天冬氨酸-甲酯)、甘氨酸的一種修飾氨基酸-N-乙基甘氨酸或丙氨酸的一種修飾氨基酸一丙氨酸甲酰氨。另外的可加入的殘基描述于Sandberg等，J. Med. Chem. 41 =2481-91,1998。本文使用的“5Apa”指5氨基-戊酰基，“12Ado”指12-氨基十二烷?；癙EG(8)，， 指3，6，- 二氧基辛?；?，而“PEG (13) ”指1-氨基-4，7，10-三氧雜-13-十三烷胺琥珀?；?(succinimoyl)0如上所述，本領(lǐng)域已知天然組分肽激素，也已知其類似物和衍生物。下表1提供了幾個(gè)天然組分肽激素的序列，僅供參考。表1 示例性組分肽激素
權(quán)利要求
1.一種具有至少一種激素活性的雜合多肽，所述雜合多肽包含第一生物活性肽激素組件，其共價(jià)連接至至少一個(gè)另外的生物活性肽激素組件；其中所述生物活性肽激素組件獨(dú)立選自組分肽激素、具有組分肽激素的至少一種激素活性的組分肽激素片段、具有組分肽激素的至少一種激素活性的組分肽激素類似物和衍生物、具有組分肽激素的至少一種激素活性的組分肽激素類似物和衍生物的片段，以及肽強(qiáng)化物；組分肽激素獨(dú)立選自以下的至少兩種胰淀素、腎上腺髓質(zhì)素(ADM)、降鈣素(CT)、降鈣素基因相關(guān)肽(CGRP)、垂體中間葉激素、縮膽囊素(“CCK”)、瘦蛋白、肽YY(PYY)、胰高血糖素樣肽-1 (GLP-I)、胰高血糖素樣肽2 (GLP-2)、泌酸調(diào)節(jié)肽(OXM)和Exendin-4 ；肽強(qiáng)化物獨(dú)立選自賦予雜合多肽所需化學(xué)穩(wěn)定性、構(gòu)象穩(wěn)定性、代謝穩(wěn)定性、受體相互作用、蛋白酶抑制或其它藥代動(dòng)力學(xué)特征的組分肽激素結(jié)構(gòu)基序，以及賦予雜合多肽所需化學(xué)穩(wěn)定性、構(gòu)象穩(wěn)定性、代謝穩(wěn)定性、受體相互作用、蛋白酶抑制或其它藥代動(dòng)力學(xué)特征的組分肽激素類似物或衍生物的結(jié)構(gòu)基序；至少一個(gè)生物活性肽激素組件具有組分肽激素的至少一種激素活性；而且其中 當(dāng)具有組分肽激素的至少一種激素活性的至少一種生物活性肽激素組件是胰淀素、具有至少一種激素活性的胰淀素片段、具有至少一種激素活性的胰淀素類似物或衍生物或者具有至少一種激素活性的胰淀素類似物和衍生物的片段，而至少一種其它的生物活性肽激素組件為CCK、具有至少一種激素活性的CCK片段、具有至少一種激素活性的CCK類似物或衍生物、具有至少一種激素活性的CCK類似物或衍生物的片段、CT、具有至少一種激素活性的CT片段、具有至少一種激素活性的CT類似物或衍生物或者具有至少一種激素活性的CT 類似物或衍生物的片段時(shí)，則雜合多肽進(jìn)一步包含至少三個(gè)選自至少三種不同組分肽激素的生物活性肽激素組件；當(dāng)具有組分肽激素的至少一種激素活性的至少一種生物活性肽激素組件是GLP-1、具有至少一種激素活性的GLP-I片段、具有至少一種激素活性的GLP-I類似物或衍生物或者具有至少一種激素活性的GLP-I類似物或衍生物的片段，而至少一種其它的生物活性肽激素組件為含Exendin片段的肽強(qiáng)化物時(shí)，則雜合多肽進(jìn)一步包含至少三個(gè)生物活性肽激素組件。
2.權(quán)利要求1的雜合多肽，其中肽強(qiáng)化物獨(dú)立選自胰淀素(32-37)、胰淀素(33-37)、 胰淀素(34-37)、胰淀素(35-37)、胰淀素(36-37)、胰淀素(37)、ADM 07-52)、ADM 08-52)、 ADM (49-52)、ADM (50-52)、ADM (5卜52)、ADM (52)、CT (27-32)、CT (27-32)、CT (28-32)、 CT (29-32)、CT (30-32)、CT (31-32)、CT (32)、CGRP (32-37)、CGRP (33-37)、CGRP (34-37)、 CGRP (35-37)、CGRP (36-37)、CGRP (37)、垂體中間葉激素(42-47)、垂體中間葉激素 (43-47)、垂體中間葉激素(44-47)、垂體中間葉激素(45-47)、垂體中間葉激素(46-47)、 垂體中間葉激素(47)、PYY (25-36)、PYY (26-36)、PYY (27-36)、PYY (28-36)、PYY (29-36)、 PYY (30-36)、PYY (31-36)、PYY (32-36) ,PYY (25-35) ,PYY (26-35) ,PYY (27-35) ,PYY (28-35)、 PYY (29-35)、PYY (30-35)、PYY (31-35)、PYY (32-35)、蛙 GLP-1 (29-37)、蛙 GLP-1 (30-37)、 蛙 GLP-2 (24-31)、Exendin-4 (31-39)、Exendin-4 (32-39)、Exendin-4 (33-39)、 Exendin-4(34-39) , Exendin-4(35-39) , Exendin-4(36-39) , Exendin-4(37-39), Exendin-4 (38-39)、Exendin-4 (39)，及其類似物。
3.權(quán)利要求1的雜合多肽，其中至少一個(gè)第一生物活性肽激素組件或至少一個(gè)另外的生物活性肽激素組件是組分肽激素或具有組分肽激素的至少一種激素活性的組分肽激素片段。
4.權(quán)利要求1的雜合多肽，其中至少一個(gè)第一生物活性肽激素組件或至少一個(gè)另外的生物活性肽激素組件是具有至少一種激素活性的組分肽激素類似物或衍生物，或具有組分肽激素的至少一種激素活性的組分肽激素類似物或衍生物的片段。
5.權(quán)利要求1的雜合多肽，其中至少一個(gè)第一生物活性肽激素組件或至少一個(gè)另外的生物活性肽激素組件是肽強(qiáng)化物。
6.權(quán)利要求1的雜合多肽，其中組分肽激素獨(dú)立選自胰淀素、降鈣素、CCK、PYY和 Exendin-4o
7.權(quán)利要求1的雜合多肽，其中具有至少一種激素活性的至少一個(gè)生物活性肽激素組件位于雜合多肽的N-端部分。
8.權(quán)利要求7的雜合多肽，其中位于雜合多肽N-端部分、具有至少一種激素活性的至少一個(gè)生物活性肽激素組件以C-端至N-端方向排列。
9.權(quán)利要求8的雜合多肽，其中雜合多肽的N-末端酰胺化。
10.權(quán)利要求1的雜合多肽，其中具有至少一種激素活性的至少一個(gè)生物活性肽激素組件位于雜合多肽的C-端部分。
11.權(quán)利要求10的雜合多肽，其中雜合多肽的C-末端酰胺化。
12.權(quán)利要求1的雜合多肽，其中一個(gè)生物活性肽激素組件的C-末端直接連接至另一個(gè)生物活性肽激素組件的N-末端，以形成共價(jià)連接。
13.權(quán)利要求1的雜合多肽，其中生物活性肽激素組件使用一個(gè)或多個(gè)獨(dú)立選自以下的連接基團(tuán)共價(jià)連接烷基、二羧酸PEG、氨基酸、聚氨基酸、雙功能接頭、氨基已?；?(Aca)、β -丙氨酰、8-氨基-3，6- 二氧雜辛?；?Gly-Lys-Arg(GKR)。
14.權(quán)利要求1的雜合多肽，其中第一生物活性肽激素組件選自Exendin-4、具有至少一種激素活性的Exendin-4片段、具有至少一種激素活性的Exendin-4類似物或衍生物以及具有至少一種激素活性的Exendin-4類似物片段；至少一個(gè)另外的生物活性肽激素組件獨(dú)立選自胰淀素、具有至少一種激素活性的胰淀素片段、具有至少一種激素活性的胰淀素類似物或衍生物或者具有至少一種激素活性的胰淀素類似物片段、CCK、具有至少一種激素活性的CCK片段、具有至少一種激素活性的CCK 類似物或衍生物、具有至少一種激素活性的CCK類似物片段、CT、具有至少一種激素活性的 CT片段、具有至少一種激素活性的CT類似物或衍生物、具有至少一種激素活性的CT類似物片段，以及肽強(qiáng)化物。
15.權(quán)利要求14的雜合多肽，其中第一生物活性肽激素組件選自Exendin-4、 Exendin-4(l-27) 、 Exendin-4 (1-28) , 14Leu, 25Phe-Exendin-4 (1-28) ；5Ala, 14Leu, 25Phe-Exendin-4 (1-28)和 14Leu-Exendin_4 (1-28)；至少一個(gè)另外的生物活性肽激素組件獨(dú)立選自25’28’29Pro-h-胰淀素、胰淀素(l-7)、2’7Ala-胰淀素(1_7)、sCT (8_10)、 sCT(8-27) ,14Gln, "'18Arg-SCT (8-27), CCK-8, Phe2CCK-8,胰淀素(33-37)、PYY (25-36)、 PYY (30-36)和 PYY (31-36)。
16.權(quán)利要求14的雜合多肽，其中所述雜合多肽包含至少三個(gè)生物活性肽激素組件。
17.權(quán)利要求14的雜合多肽，其中所述雜合多肽包含至少四個(gè)生物活性肽激素組件。
18.權(quán)利要求14的雜合多肽，其中第一生物活性肽激素組件位于雜合多肽的C-末端部分，至少一個(gè)另外的生物活性肽激素組件位于雜合多肽的N-末端部分。
19.權(quán)利要求14的雜合多肽，其中第一生物活性肽激素組件位于雜合多肽的N-末端部分，至少一個(gè)另外的生物活性肽激素組件位于雜合多肽的C-末端部分。
20.權(quán)利要求1的雜合多肽，其中第一生物活性肽激素組件選自胰淀素、具有至少一種激素活性的胰淀素片段、具有至少一種激素活性的胰淀素類似物或衍生物，以及具有至少一種激素活性的胰淀素類似物片段；至少一個(gè)另外的生物活性肽激素組件是獨(dú)立選自以下的肽強(qiáng)化物PYY(25-36)、 PYY(26-36)、PYY(27-36),PYY(28-36),PYY(29-36)、PYY(30-36)、PYY(31-36)、PYY(32-36)、 PYY(25-35),PYY (26-35),PYY (27-35),PYY (28-35),PYY (29-35),PYY (30-35)、PYY (31-35)、 PYY (32-35)及其類似物。
21.一種具有至少一種激素活性的雜合多肽，所述雜合多肽含第一生物活性肽激素組件，其共價(jià)連接至第二個(gè)生物活性肽激素組件；其中生物活性肽激素組件獨(dú)立選自組分肽激素、具有組分肽激素的至少一種激素活性的組分肽激素片段、具有組分肽激素的至少一種激素活性的組分肽激素類似物和衍生物、具有組分肽激素的至少一種激素活性的組分肽激素類似物和衍生物的片段，以及肽強(qiáng)化物；組分肽激素獨(dú)立選自以下的至少兩種胰淀素、PYY和Exendin-4 ；肽強(qiáng)化物獨(dú)立選自賦予雜合多肽所需化學(xué)穩(wěn)定性、構(gòu)象穩(wěn)定性、代謝穩(wěn)定性、受體相互作用、蛋白酶抑制或其它藥代動(dòng)力學(xué)特征的組分肽激素結(jié)構(gòu)基序，以及賦予雜合多肽所需化學(xué)穩(wěn)定性、構(gòu)象穩(wěn)定性、代謝穩(wěn)定性、受體相互作用、蛋白酶抑制或其它藥代動(dòng)力學(xué)特征的組分肽激素類似物或衍生物的結(jié)構(gòu)基序；其中至少一個(gè)生物活性肽激素組件具有組分肽激素的至少一種激素活性。
22.權(quán)利要求21的雜合多肽，其中肽強(qiáng)化物獨(dú)立選自胰淀素(32-37)、胰淀素 (33-37)、胰淀素(34-37)、胰淀素(35-37)、胰淀素(36-37)、胰淀素(37)、PYYQ5-36)、 PYY(26-36)、PYY(27-36),PYY(28-36),PYY(29-36)、PYY(30-36)、PYY(31-36)、PYY (32-36)、 PYY(25-35)、 PYY(26-35)、 PYY(27-35)、 PYY(28_35)、 PYY(29-35)、 ΡΥΥ(30_35)、 PYY (31-35)、PYY (32-35)、Exendin-4 (31-39)、Exendin-4 (32-39)、Exendin-4 (33-39)、 Exendin-4(34-39) , Exendin-4(35-39) , Exendin-4(36-39) , Exendin-4(37-39), Exendin-4 (38-39)、Exendin-4 (39)，及其類似物。
23.權(quán)利要求21的雜合多肽，其中第一生物活性肽激素組件位于雜合多肽的C-末端。
24.權(quán)利要求21的雜合多肽，其中第一生物活性肽激素組件位于雜合多肽的N-末端。
25.權(quán)利要求21的雜合多肽，其中雜合多肽包含生物活性肽激素組件組合，所述組合選自Exendin-4/PYY、PYY/Exendin-4、Exendin/ 胰淀素、胰淀素 /Exendin、胰淀素 /PYY 和 PYY/胰淀素生物活性肽激素組件。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有可選擇特性的雜合多肽。本發(fā)明大體涉及用作代謝疾病和障礙治療和預(yù)防物的新型可選擇雜合多肽，所述代謝疾病和障礙可通過(guò)控制血糖水平、胰島素水平和/或胰島素分泌減輕，例如糖尿病和糖尿病相關(guān)疾病。這樣的疾病和障礙包括但不限于高血壓、血脂異常、心血管疾病、攝食障礙、胰島素抵抗、肥胖和任何種類的糖尿病，包括1型、2型和妊娠期糖尿病。
文檔編號(hào)C07K14/575GK102174115SQ20111006119
公開(kāi)日2011年9月7日 申請(qǐng)日期2005年2月11日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月11日
發(fā)明者C·J·索爾雷斯, C·M·喬德卡, C·M·麥克, D·G·帕克斯, D·Y·路易斯, L·J·德索扎, M·R·漢利, O·E·萊維, S·S·高希 申請(qǐng)人:安米林藥品公司