JP2023525260A - 二重受容体アゴニスト作用を有するポリペプチド誘導体及びその用途 - Google Patents
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- A61P3/08—Drugs for disorders of the metabolism for glucose homeostasis
- A61P3/10—Drugs for disorders of the metabolism for glucose homeostasis for hyperglycaemia, e.g. antidiabetics
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K38/00—Medicinal preparations containing peptides
Abstract
Description
X2はSer、D-Ser又はAibであり、
X10はTyrであり、
X15はAsp又はGluであり、
X17はArg、Gln又はLysであり、
X18はAlaであり、
X20は側鎖が修飾されたLysであり、
X21はAsp又はGluであり、
X23はVal又はIleであり、
X28はAla、Gly又はSerであり、
X29はGly又はGluであり、
X30はGlyであるか、又は存在せず、
C末端カルボキシル基は遊離又はアミド化される。)
X17はArg又はLysであり、
X28はAla又はSerであり、
X29はGlyであり、
X30はGlyであり、かつ
C末端カルボキシル基はアミド化される。
SEQ.ID.NO.4 HSQGTFTSDYSKYLDERAAK*EFIAWLEAGG
SEQ.ID.NO.5 HdSQGTFTSDYSKYLEEKAAK*EFIAWLEAGG
SEQ.ID.NO.6 HdSQGTFTSDYSKYLEERAAK*EFIAWLEAGG
SEQ.ID.NO.7 HAibQGTFTSDYSKYLDERAAK*EFIAWLEAGG
SEQ.ID.NO.8 HAibQGTFTSDYSKYLEERAAK*EFIAWLEAGG
SEQ.ID.NO.9 HAibQGTFTSDYSKYLDERAAK*EFVAWLEAGG
SEQ.ID.NO.10 HSQGTFTSDYSKYLDERAAK*EFIAWLESGG
SEQ.ID.NO.11 HdSQGTFTSDYSKYLEERAAK*EFVAWLESGG
SEQ.ID.NO.12 HAibQGTFTSDYSKYLDERAAK*EFIAWLESGG
SEQ.ID.NO.13 HAibQGTFTSDYSKYLEERAAK*EFIAWLESGG
SEQ.ID.NO.14 HAibQGTFTSDYSKYLEEKAAK*EFVAWLESGG
SEQ.ID.NO.15 HAibQGTFTSDYSKYLDEKAAK*EFIAWLESGG
X17はArg又はLysであり、
X28はGlyであり、
X29はGlyであり、
X30は存在せず、かつ
C末端カルボキシル基はアミド化される。
SEQ.ID.NO.16 HSQGTFTSDYSKYLDERAAK*EFIAWLEGG
SEQ.ID.NO.17 HdSQGTFTSDYSKYLEERAAK*EFVAWLEGG
SEQ.ID.NO.18 HAibQGTFTSDYSKYLDERAAK*EFIAWLEGG
SEQ.ID.NO.19 HAibQGTFTSDYSKYLEERAAK*EFIAWLEGG
SEQ.ID.NO.20 HAibQGTFTSDYSKYLEEKAAK*EFVAWLEGG
SEQ.ID.NO.21 HAibQGTFTSDYSKYLDEKAAK*EFIAWLEGG
X17はArg又はLysであり、
X28はGlyであり、
X29はGluであり、
X30はGlyであり、かつ
C末端カルボキシル基はアミド化される。
SEQ.ID.NO.22 HSQGTFTSDYSKYLDERAAK*EFIAWLEGEG
SEQ.ID.NO.23 HdSQGTFTSDYSKYLEEKAAK*EFVAWLEGEG
SEQ.ID.NO.24 HAibQGTFTSDYSKYLDERAAK*EFIAWLEGEG
SEQ.ID.NO.25 HAibQGTFTSDYSKYLEERAAK*EFIAWLEGEG
SEQ.ID.NO.26 HAibQGTFTSDYSKYLEEKAAK*EFVAWLEGEG
SEQ.ID.NO.27 HAibQGTFTSDYSKYLDEKAAK*EFIAWLEGEG
脂肪族アシル基及びリンカーの構造と修飾部位は化合物の活性に同時に影響する。本発明の実施形態では、脂肪族アシルは、ペプチド配列の20位のLysの側鎖上で親水性リンカーアームによって修飾された。本発明のいくつかの実施形態では、前記親水性リンカーアームは、-γ-Glu-、-γ-Glu-γ-Glu-であり、別の実施形態では、-Ado-Ado-γ-Glu-である。前記脂肪族アシルはC14-20の脂肪族アシル、好ましくはC14-20のモノ脂肪族アシル又は脂肪族二酸モノアシルである。いくつかの好ましい実施形態では、前記脂肪族アシルはC16又はC18モノ脂肪族アシルである。
1)従来の固相又は液相の方法により段階的に合成するか、又は断片組立により合成する。
2)ポリペプチドをコードする核酸構築体を宿主細胞で発現させ、宿主細胞培養物から発現産物を回収する。
3)ポリペプチドをコードする核酸構築体の無細胞インビトロ発現に影響を与え、発現産物を回収する。又は、
方法1)、方法2)又は方法3)の任意の組み合わせによりペプチド断片を得た後、これらの断片を連結して目的ペプチドを得る。
Gly:グリシン(G)
Ala:アラニン(A)
Val:バリン(V)
Leu:ロイシン(L)
Phe:フェニルアラニン(F)
Trp:トリプトファン(W)
Ser:セリン(S)
Thr:トレオニン(T)
Glu:グルタミン酸(E)
Gln:グルタミン(Q)
Asp:アスパラギン酸(D)
Asn:アスパラギン(N)
Tyr:チロシン(Y)
Arg:アルギニン(R)
Lys:リジン(K)
His:ヒスチジン(H)
Aib:α-アミノイソ酪酸
Ado:8-アミノ-3,6-ジオキサオクタン酸
Boc:tert-ブトキシカルボニル基
Tert-Bu:tert-ブチル基
DCM:ジクロロメタン
DIC:ジイソプロピルカルボジイミド
Fmoc:9-フルオレンメトキシカルボニル基
HoBt:1-ヒドロキシベンゾトリアゾール
HBTU:2-(1H-ベンゾトリアゾール-1-イル)-1,1,3,3-テトラメチル-ウロニウムヘキサフルオロホスファート
HATU:O-(7-アザベンゾトリアゾール-1-イル)-N,N,N',N'-テトラメチル-ウロニウムヘキサフルオロホスファート
Mtt:4-メチルトリチル基
NMP:N-メチルピロリドン
DMF:ジメチルホルムアミド
Pbf:2,2,4,6,7-ペンタメチルジヒドロベンゾフラン
Dde:1-(4,4-ジメチル-2,6-ジオキソシクロヘキシリデン)-3-メチル-ブチル
Trt:トリフェニルメチル基
EDT:エタンジチオール TFA:トリフルオロ酢酸
TIS:トリイソプロピルシラン
FBS:ウシ胎児血清
本発明に係るポリペプチドの基本的な線形配列及び側鎖修飾誘導ペプチドは次の一般的な方法で合成する。
前記ステップで合成した完全保護したポリペプチド-樹脂をNMP-DCM(1:1v/v)で3回洗浄し、新たに調製した2.0%ヒドラジン一水和物のNMP溶液を加え、室温下で12分間攪拌し、濾過し、2回繰り返し、樹脂をDCM、NMPでそれぞれ3回洗浄した。
リシンのε-アミノ基の脱保護を完了した後、樹脂:連結基1:4~5(mol/mol)の比率でFmoc-Ado又はFmoc-γ-Glu(tBu)及びHOBt/HBTU、DIEAを加え、攪拌しながら2~4時間反応させ、Fmoc保護を除去し、同じ方法で引き続き所定の鎖長のリンカーアームと脂肪アシル基を接続させた。2回繰り返しても完全に反応できない場合、過剰の無水酢酸/ピリジンを加えてブロックさせ、次のステップの反応を行った。
完全に保護されたペプチド-樹脂をNMPで洗浄し、次にDCMで3~6回洗浄してNMPを除去し、TFA/EDT/TIS/H2O(92.5:2.5:2.5:2.5v/v)溶液を添加して、室温で、窒素の保護下で90分間攪拌して脱保護と脱樹脂を行った。吸引濾過して濾液を得、過剰の氷ジエチルエーテルで粗ポリペプチドを沈殿させて、遠心分離で沈殿物を収集し、少量のジエチルエーテルで沈殿物を洗浄し、そして真空下で乾燥してポリペプチド粗品を得た。
ポリペプチド粗品を水又は10~15%アセトニトリル(10~50mg/mL)に溶解し、分取HPLC(C8又はC18カラム、アセトニトリル-水-トリフルオロ酢酸系)により分離及び精製し、濃縮し、凍結乾燥して、ポリペプチド精製品(純度97%以上)を得た。
GLP-1/GC受容体への作用
GLP-1/GC受容体が媒介するインビトロ(in vitro)cAMP産生に対する影響により、GLP-1/GC受容体に対する前記ポリペプチドの作用を評価した。
GLP-1R、GCGRを安定的に発現するHEK293細胞株は、GLP-1Rアゴニスト及びGCGRアゴニストのスクリーニングに使用される。
被検サンプルの調製:化合物を100μMストック液に調製し、1μM、100nM、10nM、1nM、10-1nM、10-2nM、10-3nM、H2Oの作業濃度に段階的に希釈した。
陽性対照品の調製
GLP-1:
貯蔵方法:0.1%BSA超純水で溶解した1mMストック液として-80℃で密閉保存する。
作業濃度:1μM、100nM、10nM、1nM、10-1nM、10-2nM、10-3nM及びH2O(ウェルあたり0.1%のBSAを含有する)
グルカゴン(GC):
貯蔵方法:1mMのDMSO溶液として-80℃で密閉保存する。
作業濃度:1μM、100nM、10nM、1nM、10-1nM、10-2nM、10-3nM及びDMSO(ウェルあたり1%のDMSOを含有する)
試薬と器具:
主な試薬:DMEM培地(GIBCO,Cat No:12800017)
cAMP検出キット(PerkinElmer,Cat No:TRF0264)
主な器具:Envision 2104マルチモードマイクロプレートリーダ(PerkinElmer)。
1)被検化合物を無血清培養液(0.1%BSA、0.5mM IBMX含有)で作業濃度の2倍に配合した。
2)細胞を消化し、無血清培養液で懸濁させ(0.5mM IBMX含有)、計数し、1000細胞/5μl/ウェルで384ウェルプレートに加えた後、被検化合物5μlを加え、30min遮光反応させた。
3)反応終了後、cAMPを検出するための基質を加え、室温で60min遮光反応させた。
4)反応終了後、Envision2104マルチモードマイクロプレートリーダで検出し、最終的な読み取り値はOD665nmとOD615nmでの値の比であった。
5)Originソフトウェアを用いて50%有効濃度(EC50)を算出した。
実施例1の化合物の血糖降下作用
実施例1の化合物の血糖降下作用は、正常マウスへの単回投与の場合の糖負荷試験を用いて評価された。
方法:昆明種のマウス(雄、体重範囲20~22g)を、バリア環境の飼育室にて3日間適応飼育した後、ブランク対照群、モデル対照群、陽性対照群及び被検化合物群に5匹ずつ分け、6h断食させた。ブランク対照群とモデル対照群に生理食塩水を投与し、被検化合物群と陽性対照群の投与量は30nmol/kgとし、陽性対照薬はセマグルチド(semaglutide)であった。60min投与後、モデル対照群、陽性対照群及び被検化合物群には、それぞれ2.5g/kg(0.01mL・g-1体重)でブドウ糖を胃内投与し、ブランク対照群には蒸留水を投与し、糖負荷30min後の血糖値を測定した。結果を表3に示す。
化合物dgc005、dgc016、dgc020の複数回投与の肥満モデルマウスに対する治療作用
試験方法
C57BL/6J Gptマウス(江蘇集萃薬康生物科技有限公司から購入)(6~8週齢)を、H10060高脂肪飼料(北京華阜康生物科技有限公司から購入)で飼育して、肥満(DIO)を高脂肪食で誘発し、ブランク対照群(n=5)を標準飼料で飼育し、購入後11週間飼育した。最初の投与前日に、モデル群は、体重によって無作為に5群に5匹ずつ分け(体重範囲39.5~49.5g)、モデル対照群、陽性対照群、被検化合物群(dgc005、dgc016、dgc020)のそれぞれには毎日皮下注射投与し、ブランク対照群、モデル対照群には毎日生理食塩水を皮下注射し、計23日間投与し、陽性対照薬と被検化合物の投与量はいずれも30nmol/kgであり、各群の投与容積は0.005mL/g体重であった。毎回、投与前に体重を量り、2日おきに72hの摂食量を量った。最終回投与前に16h断食させ、空腹時血糖値を測定し、眼窩静脈叢から採血してトリグリセリド、総コレステロールを測定し、肝臓を摘出し、病理切片観察を行った。
1、体重への影響:図1を参照する。投与3日目から、全ての被検化合物による体重減少は陽性対照薬と比較して有意に異なり、持続的に減少した。投与初日と比較して、被検化合物dgc005、dgc016、dgc020の最終回投与前に断食していないときの体重の減少幅はそれぞれ27%、29.3%、25.0%であり、一方、陽性対照薬の減少幅は20.9%であった。投与量において、被検化合物の体重減少作用は陽性対照薬より優れていることを示した。
各群のC576L/6マウスの肝臓を12%ホルムアルデヒド溶液で固定して、標本に作製し、組織のブロックを修理、勾配アルコールで脱水し、パラフィン包埋、HE染色、光学鏡下検査を行った。
ブランク対照群:2匹の動物では、肝小葉の構造が完全で、肝細胞索が規則的であり、肝細胞の形態が明確であり、門脈域や間質に明らかな病理変化が見られなかった(図2A参照)。
モデル対照群:2匹の動物では、びまん性肝細胞空胞変性、一部の血管周囲の単核細胞浸潤(2/2、重篤)の重篤病変が見られた(図2B参照)。
陽性対照薬群:2匹の動物では、少量から多くの肝細胞空胞変性という軽度から中等度の病変が見られ、その中の1匹の動物では、一部の血管周囲の単核細胞浸潤、他に部分肝臓淡明細胞巣が見られた(1/2、軽度、1/2、中等度)(図2C参照)。
化合物dgc005群:2匹の動物では、肝小葉の構造が完全で、肝細胞索が規則的であり、肝細胞の形態が明確であり、門脈域や間質に明らかな病理変化が見られなかった(図2D参照)。
化合物dgc016群:2匹の動物では、肝小葉の構造が完全で、肝細胞索が規則的であり、肝細胞の形態が明確であり、門脈域や間質に明らかな病理変化が見られなかった(図2E参照)。
化合物dgc020群:2匹の動物では、肝小葉の構造が完全で、肝細胞索が規則的であり、肝細胞の形態が明確であり、門脈域や間質に明らかな病理変化が見られなかった(図2F参照)。
鏡下検査の結果、ブランク対照群と比較して、本試験のモデル対照群の肝臓では、異なる程度の肝細胞空胞変性、一部の血管周囲の単核細胞浸潤が認められ、病変が重篤であり、陽性対照薬群の肝臓でも、上記の病変が見られたが、病変の程度は明らかに軽減し、軽度から中等度であり、このことから、陽性対照薬群は本モデルの肝臓病変に対して一定の治療効果があることが示された。本発明の被検化合物群では、肝小葉の構造が完全で、肝細胞索が規則的であり、肝細胞の形態が明確であり、門脈域や間質に明らかな病理変化が見られておらず、ブランク対照群とは差がなく、これは、本モデルの肝臓病変に対して本発明の被検化合物の治療効果が明らかであることを示した。
化合物dgc003、dgc004、dgc010、dgc017の2週間投与がDIOモデルマウスの体重に及ぼす影響
方法:高脂肪食誘発肥満(DIO)C57BL/6NマウスをH10060高脂肪飼料で飼育し、対照群(n=5)を標準飼料で飼育した。最初の投与前日に、体重によって、モデル群を無作為に5匹ずつ6群に分け(体重の範囲は40.5~50.5g)、モデル対照群、陽性対照群、被検化合物群(dgc003、dgc004、dgc010、dgc017)のそれぞれには、毎日1回皮下注射投与し、ブランク対照群、モデル対照群には毎日生理食塩水を皮下注射し、計14日間投与し、陽性対照薬と被検化合物の投与量は全て30nmol/kgであり、各群の投与容積は0.005mL/g体重であった。投与前に体重を量り、2日ごとに72hの摂食量を量った。
化合物dgc005、dgc016の各用量の複数回投与がDIOマウスの体重、血糖に及ぼす影響
方法:
C57BL/6Nマウス(北京維通利華実験動物技術有限公司から購入)40匹を使用し、モデル群(n=35)をH10060高脂肪飼料で飼育し、高脂肪食で肥満(DIO)を誘発し、ブランク対照群(n=5)を標準飼料で飼育し、いずれも36週間飼育した。最初の投与当日に、体重によって、モデル群を無作為に5匹ずつ7群に分け(体重範囲45~60g)、それぞれは、モデル対照群、陽性対照群(セマグルチド、semaglutide)-10nmol/kg、陽性対照群-30nmol/kg、dgc005-10nmol/kg、dgc005-30nmol/kg、dgc016-10nmol/kg、dgc016-30nmol/kgであり、陽性対照群と被検化合物群には毎日皮下注射投与し、ブランク対照群、モデル対照群には毎日生理食塩水を皮下注射し、計22日間投与した(各群の投与容積はいずれも0.005mL/g体重)。投与前に体重を量り、2日ごとに72hの摂食量を量った。最終回投与前に16h断食させ、投与30min後にブドウ糖溶液(1g/kg、投与容積は0.01mL/g体重)を胃内投与し、糖耐量試験を行い、糖投与0.5h後に血糖値を測定した。
1)体重への影響:結果を図4に示す。モデル対照群と比較して、陽性対照群と被検化合物群では、投与翌日から持続的な体重減少が見られ、被検化合物高用量群は3日目から、低用量群は4日目から陽性対照薬の減少幅と有意に異なり、投与21日目までの被検化合物の各用量群では、断食させていないときの体重の減少幅は全て、対応する用量の陽性対照群より優れていた。結果を表7に示す。
最終回投与前に、被検化合物の各用量群は動物投与前の空腹時血糖値を明らかに下げることができ、糖負荷0.5h後、被検化合物の各用量群は動物糖負荷血糖値の上昇に対して明らかな抑制作用があり(モデル対照群と比較してP<0.01、陽性対照群、ブランク対照群と比較して統計学的差異なし)、これは、被検化合物の長期投与も陽性対照薬と同等の血糖降下作用があることを示した。結果を表8に示す。
Claims (14)
- 前記一般式Iの配列において、
X17はArg又はLysであり、
X28はAla又はSerであり、
X29はGlyであり、
X30はGlyであり、かつ
C末端カルボキシル基はアミド化されることを特徴とする請求項1に記載のポリペプチド誘導体、その修飾誘導体又はその塩。 - 前記一般式Iの配列において、X2はAibであることを特徴とする請求項1又は2に記載のポリペプチド誘導体、その修飾誘導体又はその塩。
- 前記一般式Iの配列において、
X17はArg又はLysであり、
X28はGlyであり、
X29はGlyであり、
X30は存在せず、かつ
C末端カルボキシル基はアミド化されることを特徴とする請求項1に記載のポリペプチド誘導体、その修飾誘導体又はその塩。 - 前記一般式Iの配列において、
X17はArg又はLysであり、
X28はGlyであり、
X29はGluであり、
X30はGlyであり、かつ
C末端カルボキシル基はアミド化されることを特徴とする請求項1に記載のポリペプチド誘導体、その修飾誘導体又はその塩。 - 前記ポリペプチドの配列はSEQ ID NOs.4~27から選択されるいずれか1つであることを特徴とする請求項1に記載のポリペプチド誘導体、その修飾誘導体又はその塩。
- 前記側鎖が修飾されたLysとは、前記Lysの側鎖ε-アミノ基が親水性リンカーフラグメントを介して脂肪族アシルにカップリングされることにより修飾されるものであることを特徴とする請求項1~6のいずれか1項に記載のポリペプチド誘導体、その修飾誘導体又はその塩。
- 前記親水性リンカーフラグメントはGlu、γGlu、Gly及びAdo(8-アミノ-3,6-ジオキサオクタン酸)のうちの1種又は複数種からなる断片から選択されることを特徴とする請求項7に記載のポリペプチド誘導体、その修飾誘導体又はその塩。
- 前記親水性リンカーフラグメントは-γGlu-、-γGlu-γGlu-、-Glu-γGlu-、-γGlu-Gly-Gly-、-γGlu-Gly-γGlu-、-γGlu-Ado-Ado-、-Ado-Ado-γGlu-又は-γGlu-Ado-Ado-γGlu-であることを特徴とする請求項8に記載のポリペプチド誘導体、その修飾誘導体又はその塩。
- 前記脂肪族アシルはC14-20の脂肪族アシル、好ましくはC14-20のモノ脂肪族アシル又は脂肪族二酸モノアシルであることを特徴とする請求項7又は8に記載のポリペプチド誘導体、その修飾誘導体又はその塩。
- 前記脂肪族アシルはC16-18脂肪族アシルであることを特徴とする請求項10に記載のポリペプチド誘導体、その修飾誘導体又はその塩。
- 請求項1~11のいずれか1項に記載のポリペプチド誘導体、その修飾誘導体又はその塩と、任意の1種又は複数種の薬学的に許容されるアジュバントとを含有する、医薬組成物。
- 請求項1~11のいずれか1項に記載のポリペプチド誘導体、その修飾誘導体又はその塩の、代謝性疾患を治療するための医薬品の調製における適用であって、
好ましくは、前記代謝性疾患は糖尿病、肥満、脂肪肝、高脂血症及び/又はメタボリック・シンドロームであり、
より好ましくは、前記脂肪肝は非アルコール性脂肪肝である、適用。 - 代謝性疾患の治療を必要とする患者に請求項1~11のいずれか1項に記載のポリペプチド誘導体、その修飾誘導体又はその塩、又は請求項12に記載の医薬組成物の治療有效量を投与することを含む代謝性疾患の治療方法であって、
好ましくは、前記代謝性疾患は糖尿病、肥満、脂肪肝、高脂血症及び/又はメタボリック・シンドロームであり、
より好ましくは、前記脂肪肝は非アルコール性脂肪肝である、代謝性疾患の治療方法。
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