治療糖尿病或糖胖病的包括胃泌酸調節素類似物的組合物的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及預防或治療糖尿病、糖胖病或糖尿病并發癥的組合物，該組合物包括 胃泌酸調節素類似物作為活性成分。此外，本發明涉及預防或治療糖尿病、糖胖病或糖尿病 并發癥的方法，該方法包括給予對象藥學上有效量的胃泌酸調節素類似物。
【背景技術】
[0002] 近年來，在韓國，來自食物的脂肪攝入由于經濟增長和飲食習慣西方化已漸增，并 且由于缺乏運動而引起的代謝疾病如高脂血、肥胖、糖尿病、高血壓、動脈硬化和脂肪肝病 已經增加。
[0003] 糖尿病是一種胰島素分泌不足或不發揮正常功能的代謝疾病（DeFronzo, 1988)。 糖尿病的特征在于血糖水平增加，導致各種狀況和癥狀。在糖尿病的情況下，葡萄糖隨尿液 排出。近年來，由于肥胖（尤其是腹部肥胖）的增加，糖尿病的發病率呈爆發性增長。
[0004] 估測2000年世界上的糖尿病患者的數量為1億7千萬，并且預期在2030年達到 3億7千萬。然而，最近的報告顯示世界上的糖尿病數量已在2008年達到約3億5千萬 (Danaei等，2011)，因此這遠遠大于預期。據報告，約80%或更多的2型糖尿病患者肥胖， 而僅小于10%的肥胖患者患有糖尿病（Harris等，1987)。糖尿病和肥胖之間的這種關系是 因為，由于脂肪因子和游離脂肪酸不規律分泌，脂肪酸在β -細胞或胰島素敏感性組織如 腎臟、肝臟或心臟中積累，產生脂毒性。
[0005] 如果慢性高血糖狀況沒有得到適當治療，其會導致身體的各種病理狀況。一般，其 增加視網膜病、腎功能障礙、神經病、血管障礙導致的中風、腎臟或心臟疾病、糖尿病、足潰 瘍和心血管疾病的風險。這些并發癥會降低生活質量，并最終減少糖尿病患者的預期壽命。 因此，為預防糖尿病并發癥，有效控制血糖水平非常重要。
[0006] 當前用于控制血糖水平的方法包括生活方式改變（飲食治療或運動治療）和藥物 治療。然而，飲食治療或運動治療難以嚴格控制和執行，并且其治療效果也并不足。因此， 大多數糖尿病患者依靠生活方式改變聯合藥物控制血糖水平，該藥物如胰島素、胰島素分 泌刺激劑、胰島素敏感性增強劑和血糖水平降低劑。
[0007] 通過重組方法生產的胰島素對于血糖水平不被控制的1型糖尿病患者和2型糖尿 病患者是重要的藥物，并且其有利于控制血糖水平。然而，其具有缺點，包括對皮下注射針 的恐懼感、給藥困難、低血糖風險和體重增加。
[0008] 美格列奈類（Meglitinides)，作為胰島素分泌刺激劑，是效果極快的藥物，在飯 前服用，包括NovoNorm(瑞格列奈（瑞格列奈））、Fastic (那格列奈（nateglinide))、 Glufast(米格列奈（mitiglinide))等。胰島素敏感性增強劑的特征在于其在被單獨 服用時極少或不引起低血糖，其實例包括甲福明一一雙胍類藥物、噻唑烷二酮藥物如 八￥&]1(113(羅格列酮（1'08181；^320116))、六(31：08([1比格列酮（卩；[081；^320116))等 。
[0009] 最近研發的藥物包括基于胰高血糖素樣肽-1(刺激胰島素分泌的激素）研 發的GLP-I激動劑，并且GLP-I激動劑的實例包括艾塞那肽（exenatide)和利拉魯肽 (Iiraglutide)。另外，DPP-4抑制劑也是最近研發的新藥物，其抑制DPP-4 (二肽基肽酶-4) (快速滅活GLP-I的酶）的活性，并且其典型實例包括Januvia (西他列汀（sitagliptin))。 [0010] 然而，據報道這些藥物具有副作用，包括肝毒性、胃腸道障礙、心血管疾病和致癌 作用，并且治療糖尿病的年費用高昂，因此阻礙糖尿病的治療。事實上，與糖尿病前期和糖 尿病相關的費用2007年在USA達到約2000000億韓元（Dall等，2010)，并且與肥胖相關的 費用2008年在USA也達到1500000億韓元（Finkelstein等，2009)。
[0011] 因此，急需研發可用于通過減少體重和有效降低血糖水平治療糖尿病和糖胖病并 且同時具有較少副作用的藥物。
[0012] 作為這種藥物的一種選擇，胃泌酸調節素近來已受到關注。胃泌酸調節素由前胰 高血糖素（前體）產生，并且是可結合于胰高血糖素樣肽-I(GLP-I)和胰高血糖素受體以 執行雙重功能的肽。基于這種特征，已基于各種目的對胃泌酸調節素進行研宄，包括治療肥 胖，糖尿病、高脂血和脂肪肝病。
[0013] 然而，胃泌酸調節素具有下列問題：其應被高劑量給予，因為其具有很短的體內半 衰期，并且其活性不足以用于治療肥胖、糖尿病、高脂血和脂肪肝病。
[0014] 公開內容
[0015] 技術問題
[0016] 發明人已經研發了與天然胃泌酸調節素相比活性增加的胃泌酸調節素類似物，并 且已經發現，在高脂肪飲食誘導型（HF DI0)小鼠模型和通過瘦蛋白受體突變誘導的糖尿病 小鼠（db/db)模型中，胃泌酸調節素類似物降低血糖水平，提高葡萄糖耐受性，和增加糖基 化血紅蛋白（HbAlc)的比例，表明胃泌酸調節素類似物可有效用于治療糖尿病、糖胖病和 糖尿病并發癥，從而完成本發明。
[0017] 技術方案
[0018] 本發明的一個目的是提供預防或治療糖尿病、糖胖病和糖尿病并發癥的組合物， 其包括胃泌酸調節素類似物作為活性成分。
[0019] 本發明的另一目的是提供預防或治療糖尿病、糖胖病和糖尿病并發癥的方法，包 括給予對象藥學上有效量的胃泌酸調節素類似物。
[0020] 本發明的再一目的是提供本發明的胃泌酸調節素類似物在制備預防或治療糖尿 病、糖胖病和糖尿病并發癥的藥物中的應用。
[0021] 有利效果
[0022] 本發明的胃泌酸調節素類似物與天然胃泌酸調節素相比具有激活GLP-I受體和 胰高血糖素受體的高活性。進一步，本發明的胃泌酸調節素類似物誘導細胞擴張，并增 加胰島素分泌，從而使由于高熱量和高脂肪飲食而增加的血糖水平降低。另外，胃泌酸調節 素類似物導致體重和飲食攝入減少，以提高胰島素敏感性和允許由于胰島素抗性而不被控 制的血糖水平保持在正常水平。因此，胃泌酸調節素類似物可有效用于預防或治療糖尿病 和相關疾病。
[0023] 附圖簡述
[0024] 圖1是顯示通過在患有長期（26周）高脂肪飲食誘導的肥胖的小鼠內給予長效胃 泌酸調節素類似物而導致的體重變化的圖形圖。體重變化以相對于第〇天測量的體重的百 分數表示。
[0025] 圖2是顯示通過在患有長期（26周）高脂肪飲食誘導的肥胖的小鼠內給予長效胃 泌酸調節素類似物而導致的血糖水平變化的AUC(曲線下方面積）的圖形圖。
[0026] 圖3是顯示通過在患有瘦蛋白受體突變誘導的糖尿病的小鼠模型內4周給予長效 胃泌酸調節素類似物而導致的4周體重變化的圖形圖。
[0027] 圖4是顯示通過在患有瘦蛋白受體突變誘導的糖尿病的小鼠模型內4周給予長效 胃泌酸調節素類似物而導致的血糖水平變化的AUC(曲線下方面積）的圖形圖。
[0028] 實施本發明的最佳方式
[0029] -方面，本發明提供預防或治療糖尿病、糖胖病和糖尿病并發癥的組合物，其包括 胃泌酸調節素類似物作為活性成分。
[0030] 如本文所用，術語"胃泌酸調節素"指由前胰高血糖素（胰高血糖素的前體）生成 的肽。在本發明中，胃泌酸調節素意為包括天然胃泌酸調節素和其前體、類似物、片段和變 體。優選地，胃泌酸調節素具有SEQ ID N0:1的氨基酸序列（HSQGTFTSDYSKYLDSRRAQDFVQW LMNTKRNRNNIA)〇
[0031] 如本文所用，術語"胃泌酸調節素變體"是具有不同于天然胃泌酸調節素的氨基酸 序列的一個或多個氨基酸殘基并且具有激活GLP-I和胰高血糖素受體的功能的肽。胃泌酸 調節素變體可通過下列中的任一種制備：天然胃泌酸調節素的一些氨基酸的置換、添加、缺 失、修飾或其組合。
[0032] 如本文所用，術語"胃泌酸調節素類似物"指通過天然胃泌酸調節素的一些氨基酸 的添加、缺失或置換而制備并且與天然胃泌酸調節素相比可高度激活GLP-I受體和胰高血 糖素受體的肽、肽衍生物或肽模擬物。
[0033] 如本文所用，術語"胃泌酸調節素片段"指在天然胃泌酸調節素的氨基或羧基端添 加或缺失一個或多個氨基酸的片段，其中添加的氨基酸也可以是非天然存在的氨基酸（例 如，D型氨基酸）。這種胃泌酸調節素片段具有調控體內血糖水平的功能。
[0034] 制備胃泌酸調節素變體、類似物和片段的方法可單獨或組合應用。例如，本發明包 括具有不同于天然肽的一個或多個氨基酸、在N-端具有脫氨基的氨基酸殘基并且具有激 活GLP-I受體和胰高血糖素受體的功能的肽。
[0035] 本文述及的氨基酸按IUPAC-IUB命名規則縮寫如下：
[0036] 丙氨酸A ; 精氨酸R ;
[0037] 天冬酰胺N ; 天冬氨酸D ;
[0038] 半胱氨酸C ; 谷氨酸E ;
[0039] 谷氨酰胺Q ; 甘氨酸G ;
[0040] 組氨酸H ; 異亮氨酸I ;
[0041] 亮氨酸L ; 賴氨酸K ;
[0042] 甲硫氨酸M ; 苯丙氨酸F
[0043] 脯氨酸P ; 絲氨酸S ;
[0044] 蘇氨酸T ; 色氨酸W ;
[0045] 酪氨酸Y ; 纈氨酸V。
[0046] 在本發明中，胃泌酸調節素類似物包括任何通過SEQ ID NO :1的氨基酸序列中氨 基酸的置換、添加、缺失或翻譯后修飾（例如，甲基化、酰基化、泛素化、或分子內共價結合） 制備并且可激活胰高血糖素和GLP-I受體的肽。在置換或添加氨基酸時，不僅可使用人蛋 白質中常見的20種氨基酸，而且也可使用非典型或非天然存在的氨基酸。非典型氨基酸 的商業來源包括 Sigma_Aldrich、ChemPep Inc.和 Genzyme Pharmaceuticals。包括這些 氨基酸和非典型肽序列的肽可被合成和購自供應商，例如，American Peptide Company或 Bachem (USA)或 Anygen (韓國）。
[0047] 在本發明的【具體實施方式】中，本發明的胃泌酸調節素類似物是包括下式1的氨基 酸序列的新型肽：
[0048] it 1
[0049] R1-X1-X2-GTFTSD-X3-X4-X5-X6-X7-X8-X9-X10-X11-X12-X13-X14-X15-X16-X17-X18-X19-X20-X21-X22-X23-X24-R2
[0050] 其中
[0051] Rl是組氨酸、去氨基-組氨酰基、二甲基-組氨酰基（N-二甲基-組氨酰基）、 β -羥基咪唑并丙酰基、4-咪唑并乙酰基、β -羧基咪唑并丙酰基或酪氨酸；
[0052] Xl是Aib (氨基異丁酸）、d-丙氨酸、甘氨酸、Sar (Ν-甲基甘氨酸）、絲氨酸或d-絲 氨酸；
[0053] X2是谷氨酸或谷氨酰胺；
[0054] X3是亮氨酸或酪氨酸；
[0055] X4是絲氨酸或丙氨酸；
[0056] X5是賴氨酸或精氨酸；
[0057] X6是谷氨酰胺或酪氨酸；
[0058] X7是亮氨酸或甲硫氨酸；
[0059] X8是天冬氨酸或谷氨酸；
[0060] X9是谷氨酸、絲氨酸或α -甲基-谷氨酸或缺失；
[0061] XlO是谷氨酰胺、谷氨酸、賴氨酸、精氨酸或