Аналог панкреатического полипептида человека (варианты), фармацевтическая композиция на его основе, способ лечения ожирения или диабета, способ снижения аппетита, уменьшения поглощения пищи или снижения потребления калорий и способ косметического снижения массы посредством указанного аналога
Иллюстрации
Показать всеИзобретение относится к области биотехнологии, конкретно к получению аналогов панкреатического полипептида человека, и может быть использовано в медицине. Предложенные аналоги отличаются от нативного панкреатического полипептида человека заменами аминокислот по одному или более остатков, причем в положении 0 снабжены дополнительной аминокислотой, представляющей собой Gly. Полученные аналоги позволяют эффективно лечить и предупреждать ожирение или диабет у пациента, а также могут быть эффективны при снижении аппетита, снижении поглощения пищи или при снижении потребления калорий у пациента. 8 н. и 18 з.п.ф-лы, 2 ил., 2 табл., 1206 пр.
Реферат
Область техники, к которой относится изобретение
Данная заявка относится к использованию агентов для контроля аппетита, питания, приема пищи, потребления энергии и поглощения калорий, в частности, в области ожирения.
Уровень техники
Согласно данным Национальной службы здравоохранения и питания (NHANES III, 1988-1994) от одной трети до половины мужчин и женщин в Соединенных Штатах Америки имеют избыточную массу тела. В Соединенных Штатах Америки шестьдесят процентов мужчин и пятьдесят один процент женщин в возрасте 20 лет или старше имеют либо избыточную массу тела, либо ожирение. Кроме того, большая доля детей в Соединенных Штатах Америки имеют избыточную массу тела или ожирение.
Причина ожирения сложна и многофакторна. Растущее число доказательств позволяет предположить, что ожирение представляет собой не простую проблему самоконтроля, а является сложным нарушением, включающим регуляцию аппетита и энергетического обмена. Кроме того, ожирение связано с рядом состояний, связанных с повышенным уровнем заболеваемости и смертности в популяции. Хотя этиология ожирения окончательно не установлена, считают, что в нее вносят вклад генетические, метаболические, биохимические, культурные и психосоциальные факторы. Как правило, ожирение описывают как состояние, при котором избыточный жир в организме приводит к риску для здоровья пациента.
Имеется веское доказательство того, что ожирение связано с повышенным уровнем заболеваемости и смертности. Риск развития заболевания, например, сердечно-сосудистого или диабета 2 типа, независимо повышается с повышением индекса массы тела (BMI). В действительности данный риск количественно оценен как пятипроцентное повышение риска развития сердечного заболевания для женщин и семипроцентное повышение риска развития сердечного заболевания для мужчин для каждой точки ВМ1 выше 24,9 (см. статьи Kenchaiah et al., N. Engl. J. Med. 347:305, 2002; Massie, N. Engl. J. Med. 347:358, 2002). Кроме того, имеется веское доказательство того, что потеря массы у данных пациентов уменьшает важные факторы риска развития заболевания. Даже небольшое снижение массы тела, такое как 10% от исходной массы тела у взрослых, как с избыточной массой тела, так и с ожирением, связано с уменьшением факторов риска, таких как гипертензия, гиперлипидемия и гипергликемия.
Хотя диета и физическая нагрузка представляют собой простой способ уменьшения набора массы тела, пациенты с избыточной массой тела и ожирением часто не могут в достаточной мере контролировать данные факторы с целью эффективной потери массы тела. Доступна фармакотерапия. Администрацией по контролю за продуктами питания и лекарствами одобрен ряд лекарственных препаратов для снижения массы тела, которые можно использовать как часть комплексной программы снижения массы тела. Однако многие из данных лекарственных препаратов имеют серьезные вредные побочные эффекты. Когда менее инвазивные способы терпят неудачу и пациент находится в группе высокого риска заболеваемости и смертности, связанных с ожирением, хирургическое вмешательство, направленное на снижение массы тела, представляет собой альтернативу для тщательно отобранных пациентов с клинически тяжелым ожирением. Однако данные способы лечения входят в группу высокого риска и пригодны для использования только среди ограниченного числа пациентов. Они представляют собой не только пациентов с ожирением, которые хотят уменьшить массу тела. Люди с массой в рекомендуемом интервале, например, находящейся в верхней части рекомендуемого интервала, могут желать уменьшить массу тела, чтобы приблизить ее к идеальной массе. Таким образом, остается потребность в агентах, которые можно использовать для того, чтобы вызвать снижение массы у пациентов с избыточной массой или ожирением.
Панкреатический полипептид (далее - РР) представляет собой кишечный гормон, который высвобождается из поджелудочной железы в ответ на прием пищи. Считают, что РР действует в основном на рецепторы Y4. Показано, что уровень РР в плазме снижается в условиях, связанных с повышенным уровнем поглощения пищи, и повышается при нервной анорексии. В работах Asakawa et al. показано, что периферическое введение мышиного РР мышам (см. статьи Asakawa et al., Gastroenterology, 2003, 124, 1325-1336 и Asakawa et al., Peptides, 1999, 20, 1445-1448) вызывает равновесие отрицательной энергии путем снижения поглощения пищи и стимуляции потребления энергии. Показано, что у человека кратковременное введение человеческого РР детям с синдромом Прейдера-Вилли (см. статью Zipf et al., 1990, 51, 162-166) со скоростью 100 пмоль/кг/час в течение 90 минут не оказывает воздействия на аппетит. Позднее обнаружено, что несколько большее вливание человеческого РР (10 пмоль/кг/мин (т.е. 600 пмоль/кг/час) в течение 90 минут) снижает аппетит и поглощение пищи у здоровых добровольных участников эксперимента (см. статью Batterham, et al., J. Clin. Endrocrinol. Metab., 2003, 88(8), 3989-3992). Вливание вызывает снижение 24-часового кумулятивного потребления энергии на 25%. При более низкой скорости вливания 5 пмоль/кг/мин (т.е. 300 пмоль/кг/час) человеческого РР в течение 90 минут, наблюдают снижение потребления энергии на 11% у здоровых добровольных участников эксперимента (см. статью Jesudason, et al., Br. J. Nutrition, 2007, 97, 426-429). Однако, ясно, что активность нативного РР и его уровень разложения в крови являются слишком низкой и слишком быстрым, соответственно, чтобы соединение представляло жизнеспособный длительный способ лечения человека. Соответственно остается потребность в аналогах панкреатического полипептида с улучшенными свойствами.
Известен ряд аналогов панкреатического полипептида (далее -аналоги). Cabrele et al. синтезировали различные химеры панкреатического полипептида и нейропептида Y (см. статью Cabrele et al., Peptides, 2001, 22, 365-378). Показано, что химеры обладают сильной аффинностью к рецептору Y5. Аналоги 2-36[K4, RYYSA19-23]PP, [K4] РР и [RYYSA19-23]PP обладают сильной аффинностью к рецептору Y5 и обнаружено, что они имеют сильный стимулирующий эффект на поглощение пищи при интрацеребровентрикулярной инъекции (см. статью МсСгеа et al., 2000, 87, 47-58).
В заявке WO 2005/089786 описаны избирательные антагонисты рецептора Y4, которые представляют собой производные различных кишечных гормонов, включая PP. В WO 2005/089789 и WO 2007/038943 описаны избирательные агонисты рецептора Y2, которые представляют собой производные различных кишечных гормонов, включая PP. В данном контексте агонисты включают ряд производных РР с Glu в положении 4, замененным Lys. В WO 2005/089790 описаны избирательные антагонисты рецептора Y2 и Y4, которые представляют собой производные различных кишечных гормонов, включая РР. В данном контексте агонисты включают ряд производных РР с Pro положении 34, замененным Gln. В WO 2006/091506 описаны различные модифицированные по М-концу производные РР.
Раскрытие изобретения
Настоящее изобретение описывает аналог (I) панкреатического полипептида человека (SEQ. ID No 1), который отличается от нативного панкреатического полипептида по одному или более из следующих положений:
а) он имеет Ala в положении 1,
(i) замененный альтернативной аминокислотой, выбранной из D-Ala, Asp, Glu, Gly, His, Tyr, Lys, ацилированного Ala и ацилированного Lys, причем ацильная группа выбрана из: СО-С1-20алкила, СО-С2-20алкенила, СО-С5-10арила и СО-С5-10ар-С1-20алкила, и/или
(ii) снабженный дополнительной аминокислотой в положении 0, выбранной из Gly, Lys, His, Glu, Asp, Pro, lle, Phe, Val, Cys, Tyr, TyrTyrTyr, Ala, D-Ala, и ацилированным Ala, причем ацильная группа выбрана из: СО-С1-20алкила, СО-С2-20лкенила, СО-С5-10арила и СО-С5-10ар-С1-20алкила; или
(iii) который отсутствует
b) в положениях 3, 4, 5, 6, 7 и 10 он имеет
(i) Leu в положении 3, замененный альтернативной аминокислотой Не или Ser; и/или
(ii) Glu в положении 4, замененный альтернативной аминокислотой Lys; и/или
(iii) Pro в положении 5, замененный альтернативной аминокислотой Ala; и/или
(iv) Val в положении 6, замененный альтернативной аминокислотой, выбранной из Glu, His, He, Leu, Ser, Phe, Cys, Thr, Ala, Arg, Asp, Lys, Tyr и Met; и/или
(v) Tyr в положении 7, замененный альтернативной аминокислотой Ala, Asn или Phe; и/или
(vi) Asp в положении 10, замененный альтернативной аминокислотой Glu;
c) он имеет Asn в положении 11, замененный альтернативной аминокислотой, выбранной из Asp и Tyr; и/или Thr в положении 13, замененный альтернативной аминокислотой Ser;
d) в положениях 14-26 он имеет одну или более нативных аминокислот 14-26 (см. первый ряд, выделены жирным шрифтом), замененных аминокислотой, выбранной из аминокислоте соответствующей колонке ниже ее:
14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 |
Pro | Glu | Gln | Met | Ala | Gln | Tyr | Ala | Ala | Asp | Leu | Arg | Arg |
Glu | Gln | Glu | Leu | Asn | Arg | Tyr | Ser | Ala | Met | Lys | His | |
Asp | NLeu | Val | Lys | Phe | lle | Glu | Cys | NLeu | Lys | |||
Lys-Ацил* | lle | Ser | His | Glu | Val | Ser | NLeu | |||||
Arg | Glu | Thr | Gly | |||||||||
Thr | Gln | |||||||||||
Gln | lle | |||||||||||
Glu | Leu | |||||||||||
Lys | NLeu | |||||||||||
Val | Val | |||||||||||
*ацильная группа выбрана из: СО-С1-20алкила, СО-С2-20алкенила, СО-С5-10арила и СО-С5-10ар-С1-20алкила |
е) в положениях 29, 30 и 31 он имеет:
(i) Met в положении 30, замененный альтернативной аминокислотой, выбранной из Leu, Arg, Glu, His, NLeu (норлейцин), lle, Val, Phe, Thr, Asn, Cys и Lys; и/или
(ii) Leu в положении 31, замененный альтернативной аминокислотой, выбранной из Не и Val; и/или
(iii) Asn в положении 29, замененный Asp
f) в положениях 34, 35 и 36 он имеет:
(i) Pro в положении 34, замененный альтернативной аминокислотой Gln, Asn, DPro, Leu, His или NVa (норвалин); и/или
(ii) Arg в положении 35, замененный альтернативной аминокислотой Gln или HArg (гомоаргинин); и/или
(iii) Tyr в положении 36, замененный альтернативной аминокислотой Phe
g) он димеризуется путем образования дисульфидной связи между парой остатков Cys, введенных в две молекулы по М-концам или в качестве замен Leu в положении 31 в двух молекулах,
h) он циклизуется путем образования дисульфидной связи между парой остатков Cys, введенных в качестве замены остатков аминокислот в паре положений, выбранных из следующего перечня: 8 и 17, 8 и 20, 5 и 24, 2 и 27, или между остатком Cys, введенным для замены аминокислоты в положении 28 или 29, и остатком Cys, введенным в качестве дополнительной аминокислоты в положении 0;
причем когда в аналоге отсутствует Ala1, он имеет по меньшей мере одно дополнительное изменение, отличное от одного или более, выбранных из Nle17 (норлейцин в 17 положении) и Nle30,
причем когда аналог включает один или более из Nle17, Nle30 и His34, то он имеет по меньшей мере одно дополнительное изменение, отличное от одного или более, выбранных из Nle17, Nle30 и His34, и
причем когда аналог включает Gln в положении 34, то он имеет по меньшей мере одно изменение, отличное от одного или более, выбранных из lle31, Val31, Leu30 и NLeu30.
для использования (i) при лечении (включая профилактическое лечение) ожирения или диабета у пациента или (ii) при снижении аппетита у пациента, снижении поглощения пищи у пациента и при снижении потребления калорий у пациента.
Изобретение также предусматривает дополнительные варианты применения соединения формулы (I), способы, в которых используют соединение формулы (I), композиции, включающие соединение формулы (I), и способы получения соединения формулы (I).
Краткое описание чертежей
На фигуре 1 показаны данные, полученные в эксперименте по подавлению аппетита, проведенном с использованием трех аналогов из примеров, представленных в изобретении, в виде гистограммы.
На фигуре 2 показаны данные, полученные в эксперименте по подавлению аппетита, проведенном с использованием трех аналогов из примеров, представленных в изобретении, в виде линейного графика.
Осуществление изобретения
Для облегчения обзора различных вариантов осуществления данного описания приводятся следующие объяснения специальных терминов:
Животное: живые многоклеточные позвоночные организмы, категория, которая включает, например, млекопитающих и птиц. Термин млекопитающее включает человека и млекопитающих, отличных от человека. Аналогично термин "пациент" включает человека и субъектов ветеринарии.
Аппетит: естественное желание или сильное желание пищи. В одном варианте осуществления аппетит измеряют путем обследования с целью оценки желания пищи. Повышенный аппетит, как правило, приводит к повышенному уровню пищевого поведения.
Агенты, подавляющие аппетит: соединения, которые снижают желание пищи. Коммерчески доступные агенты, подавляющие аппетит, включают, но без ограничения перечисленным, амфепрамон (диэтилпропион), фентермин, мациндол и фенилпропаноламин, фенфлурамин, дексфенфлурамин и флуоксетин.
Индекс массы тела (ВМ1): Математическая формула для измерения массы тела, иногда называемая также индекс Кветелета. ВМ1 рассчитывают путем деления массы (в кг) на рост2 (в м2). Современными стандартами как для мужчин, так и для женщин, принимаемыми в качестве "нормы", являются ВМ1 20-24,9 кг/м2. В одном варианте осуществления ВМ1, превышающий 25 кг/м2, может быть использован для выявления субъекта с ожирением.
Ожирение 1 степени соответствует ВМ1 25-29,9 кг/м2. Ожирение II степени соответствует ВМ1 30-40 кг/м2; и ожирение III степени соответствует ВМ1 выше 40 кг/м2 (см. статью Jequier, Am. J Clin. Nutr. 45:1035-47, 1987). Идеальная масса тела будет варьировать в зависимости от типов и субъектов, основываясь на росте, телосложении, структуре костей и поле.
Консервативные замены: замена остатка аминокислоты другим, биологически близким остатком в полипептиде. Термин "консервативная вариация" также включает использование замененной аминокислоты, т.е. аминогруппы с одним или более атомов, замещенных другим атомом или группой, вместо исходной аминокислоты при условии, что антитела, возникающие к замещенному полипептиду, также иммунореактивны с незамещенным полипептидом.
Диабет: неспособность клеток транспортировать эндогенную глюкозу через свои мембраны либо вследствие эндогенной недостаточности инсулина и/либо дефекта чувствительности к инсулину. Диабет представляет собой хронический синдром нарушенного углеводного, белкового и жирового обмена вследствие недостаточной секреции инсулина или устойчивости к инсулину целевой ткани. Он проявляется в двух основных формах: инсулинозависимого сахарного диабета (IDDM, типа I) и инсулиннезависимого сахарного диабета (NIDDM, типа II), который отличается по этиологии, патологии, генетике, возрасту, в котором он возникает, и лечению.
Обе из двух основных форм диабета характеризуются неспособностью доставки инсулина в количестве и с точностью во времени, когда он необходим для контроля гомеостаза глюкозы. Диабет типа I или инсулинзависимый сахарный диабет (IDDM) вызывается разрушением β-клеток, которое приводит в результате к недостаточным уровням эндогенного инсулина. Диабет тип II или инсулиннезависимый сахарный диабет появляется в результате дефекта как чувствительности ребенка к инсулину, так и относительной недостаточности продукции инсулина.
Поглощение пищи: количество пищи, потребляемое субъектом. Поглощение пищи можно измерить по объему или по массе. Например, поглощение пищи может представлять собой общее количество пищи, поглощаемое субъектом. В ином случае поглощение пищи может представлять собой количество белков, жира, углеводов, холестерина, витаминов, минералов или любого другого компонента пищи субъекта.
Термин "поглощение белков" относится к количеству белка, потребляемого субъектом. Аналогично термины "поглощение жиров", "поглощение углеводов", "поглощение холестерина", "поглощение витаминов" и "поглощение минералов" относятся к количеству белков, жира, углеводов, холестерина, витаминов или минералов, потребляемых субъектом.
Гиперполяризация: Снижение мембранного потенциала клетки. Ингибирующие нейромедиаторы подавляют передачу нервных импульсов посредством гиперполяризации. Данную гиперполяризацию называют ингибирующим постсинаптическим потенциалом (IPSP). Хотя пороговое напряжение клетки не изменяется, для гиперполяризованной клетки необходим более сильный возбуждающий стимул для достижения порогового значения.
Нормальная суточная диета: среднее поглощение пищи для особи данного вида. Нормальная суточная диета может быть выражена в терминах потребления калорий, потребления белков, потребления углеводов и/или потребления жиров. Нормальная суточная диета у человека в основном включает следующее: приблизительно 2000, приблизительно 2400 или приблизительно 2800 до значительно большего количества калорий. Кроме того, нормальная суточная диета у человека включает от приблизительно 12 г до приблизительно 45 г белка, от приблизительно 120 г до приблизительно 610 г углевода и от приблизительно 11 г до приблизительно 90 г жира. Низкокалорийная диета составляла бы не больше чем приблизительно 85%, и предпочтительно не больше чем приблизительно 70% от нормального потребления калорий для человека.
У животных потребности в калориях и пище варьируют в зависимости от вида и размера животного. Например, у кошек общее потребление калорий/фунт, а также процентное распределение белка, углеводов и жира варьирует с возрастом кошки и репродуктивным состоянием. Однако общая рекомендация для кошек составляет 40 кал./фунт/день (18,2 кал./кг/день). От приблизительно 30% до приблизительно 40% должен составлять белок, от приблизительно 7% до приблизительно 10% должно происходить из углеводов и от приблизительно 50% до приблизительно 62,5% должно быть получено от поглощения жиров. Компетентный специалист в области техники легко может определить нормальную суточную диету особи любого вида.
Ожирение: состояние, при котором избыток жира в организме может подвергнуть риску здоровье пациента (см. статью Barlow и Dietz, Pediatrics 102:Е29, 1998; National Institutes of Health (Национальные институты здравоохранения), National Heart, Lung, и Blood Institute (Национальный институт сердца, легкого и крови) (NHLBI), Obes. Res. 6 (доп.2):51S-209S, 1998). Избыток жира в организме является результатом нарушения равновесия в потреблении энергии и расходовании энергии. Например, индекс массы тела (BMI) можно использовать для оценки ожирения. В соответствии с одной из обычно используемых договоренностей BMI от 25,0 кг/м2 до 29,9 кг/м2 означает избыточную массу, тогда как BMI 30 кг/м2 означает ожирение.
В соответствии с другой договоренностью для оценки ожирения используют окружность талии. Согласно данной договоренности у мужчин окружность талии 102 см или более считают ожирением, тогда как у женщин окружность талии 89 см или более считают ожирением. Веские доказательства показывают, что ожирение воздействует как на заболеваемость, так и на смертность пациентов. Например, пациент с ожирением находится в группе повышенного риска развития сердечного заболевания, инсулиннезависимого диабета (типа 2), гипертензии, инсульта, рака (например, рака эндометрия, молочной железы, простаты и толстой кишки), дислипидемии, желчно-каменной болезни, апноэ во сне, пониженной фертильности и остеоартрита среди прочих заболеваний (см. статью Lyznicki et al., Am. Fam. Phys. 63:2185, 2001).
Избыточная масса тела: субъект, который весит больше своей идеальной массы тела. Субъект с избыточной массой тела может иметь ожирение, но необязательно имеет ожирение. Например, субъект с избыточной массой тела представляет собой любого субъекта, который желает снизить свою массу. В соответствии с одной из договоренностей субъект с избыточной массой представляет собой субъекта с BMI от 25,0 кг/м2 до 29,9 кг/м2.
Панкреатический полипептид: термин панкреатический полипептид, как используют в данном контексте, относится к полипептиду поджелудочной железы, гормону, секретируемому в кровь, клетками, выстилающими нижний отдел тонкой кишки (подвздошной кишки) и толстую кишку. Если на термин не накладывают никаких других ограничений, он включает пептид, выделенный у любого вида.
Пегилированный и пегилирование: способ проведения реакции полиалкиленгликоля, предпочтительно активированного полиалкиленгликоля с образованием ковалентной связи. Может быть использован медиатор, например, аминокислота, например, лизин. Хотя "пегилирование" часто осуществляют с использованием полиэтиленгликоля или его производных, таких как метоксиполиэтиленгликоль, термин не ограничен в данном контексте использованием метоксиполиэтиленгликоля, но также включает использование любого другого эффективного полиалкиленгликоля, например, полипропиленгликоля.
Периферическое введение: введение вне центральной нервной системы. Периферическое введение не включает прямое введение в головной мозг. Периферическое введение включает, но без ограничения перечисленным, внутрисосудистое, внутримышечное, подкожное, ингаляционное, пероральное, ректальное, чрескожное или интраназальное введение.
Полипептид: полимер, в котором мономеры представляют собой остатки аминокислот, которые связаны друг с другом посредством амидных связей. Когда аминокислоты представляют собой о-аминокислоты, может быть использован либо L-оптический изомер, либо D-оптический изомер, причем L-изомеры предпочтительны. Термины "полипептид" или "белок", как используют в данном контексте, охватывают последовательность аминокислот и включают модифицированные последовательности, такие как гликопротеины. Термин "полипептид" специально покрывает природные белки, а также те, которые получены рекомбинантным или синтетическим путем. Термин "полипептидный фрагмент" относится к части полипептида, например, фрагменту, который демонстрирует по меньшей мере одну эффективную последовательность при связывании рецептора. Термин "функциональные фрагменты полипептида" относится ко всем фрагментам полипептида, который сохраняет активность полипептида. Биологически функциональные пептиды могут также включать слитые белки, в которых пептид, представляющий интерес, слит с другим пептидом, который не снижает свою требуемую активность.
Терапевтически эффективное количество: доза, достаточная для предупреждения развития, или для того, чтобы вызвать регрессию нарушения, или которая способна облегчить признак или симптом нарушения, или которая способна достигнуть требуемого результата. В ряде вариантов осуществления терапевтически эффективное количество соединения, соответствующего изобретению, представляет собой количество, достаточное для подавления или остановки набора массы, или количество, достаточное для снижения аппетита, или количество, достаточное для уменьшения потребления калорий или поглощения пищи либо для повышения расхода энергии.
Как замечено выше, изобретение предусматривает аналог панкреатического полипептида человека или его вариант или производное, либо его соль или сольват, предназначенные для применения при лечении (включая профилактическое лечение) ожирения или диабета у пациента, либо при снижении аппетита у пациента, снижении поглощения пищи у пациента или при снижении потребления калорий у пациента.
Обнаружено, что аналоги, соответствующие изобретению, обладают улучшенными свойствами относительно нативного панкреатического полипептида. Аналоги имеют более продолжительный полупериод существования в крови, чем нативный (природный) панкреатический полипептид человека, и/или они обладают более сильным связыванием с человеческим рецептором Y4, чем нативный панкреатический полипептид человека.
Полупериод существования аналога в крови важен, поскольку увеличенная продолжительность подавления аппетита может быть особенно важной, чтобы избежать эффект, известный как "избежание". Агенты, подавляющие аппетит, короткой продолжительности действия могут уменьшить аппетит в течение времени, покрывающего один прием пищи, в данный прием пищи пациент, как правило, поглощает меньше пищи. Однако, если агент, подавляющий аппетит, затем метаболизируется или иным образом удаляется из кровотока пациента, то ко времени следующего приема пищи пациент может снова обрести свой "нормальный" аппетит. В свете того, что пациент принял мало пищи в предшествующее время приема пищи, у пациента может быть в действительности повышенный аппетит во время второго приема пищи. Если пациент удовлетворяет такой аппетит, возможно, что поглощение пищи во время двух приемов пищи в целом оказывается не ниже, чем было бы поглощение пищи без агента, подавляющего аппетит. Иначе говоря, пациент мог "избежать" эффектов агента, подавляющего аппетит."Избежание" можно уменьшить путем использования дополнительных доз агента, подавляющего аппетит, или путем использования агента, подавляющего аппетит, с более длительной продолжительностью действия. Если пациент имеет пониженный аппетит в течение более длительного периода, то степень, в которой он может компенсировать недостаток пищи в одном приеме пищи, в следующий прием пищи снижается, поскольку существует практическое ограничение общего объема пищи, поглощаемого за определенный прием пищи.
Более того, обнаружено, что длительное постоянное вливание агента, подавляющего аппетит, короткой продолжительности действия менее эффективно, чем введение одной дозы агента, подавляющего аппетит, более длительного действия, даже если уровень агента, подавляющего аппетит, более короткой продолжительности действия поддерживают в кровотоке в течение аналогичного периода времени, что у агента, подавляющего аппетит, более длительного действия при непрерывном дозировании. В данном контексте считают, что соединение имеет более длительный полупериод существования в крови, чем нативный человеческий РР, если он а) обладает более высоким эффектом подавления аппетита, чем нативный человеческий РР в течение четырех часов от конца часа 4 до конца часа 8 после введения соединения тест-животному (например, мыши), или обладает более высоким эффектом, чем нативный человеческий РР в течение первых 24 часов после введения тест-животному (например, мыши), или b) его скорость снижения эффективности во времени ниже, чем у нативного человеческого РР, как оценивают путем сравнения соотношения уменьшения поглощения пищи (относительно нативного человеческого РР) между 0-4 час и 0-1 час ("соотношение 4:1") или между 0-24 час и 0-1 час ("соотношение 24:1") после введения тест-животному (например, мыши).
Рецептор Y4 является основным рецептором к панкреатическому полипептиду (см. статью Berglund et al. Experimental Biology и Medicine 2003, 228, 217-244). Связывание с рецептором Y4 можно оценить с помощью стандартных способов. Например, можно использовать ELISA или анализ на основе флуоресценции для оценки связывания соединения с рецептором. Функциональный анализ на клеточной основе можно использовать, чтобы оценить, является ли соединение агонистом или антагонистом рецептора. В данном контексте считают, что соединение является сильным связывающим агентом в отношении человеческого рецептора Y4, если оно имеет более низкий IC50 связывания, чем нативный человеческий РР.
Как замечено выше, соединения, соответствующие изобретению, отличаются от нативного панкреатического полипептида человека одним или более из следующих положений:
a) оно имеет Ala в положении 1,
(i) замененный альтернативной аминокислотой, выбранной из D-Ala, Asp, Glu, Gly, His, Tyr, Lys, ацилированного Ala и ацилированного Lys, причем ацильная группа выбрана из: СО-С1-20алкила, СО-С2-20алкенила, СО-C5-10арила и CO-C5-10ар-С1-20алкила, и/или
(ii) снабженный дополнительной аминокислотой в положении О, выбранной из Gly, Lys, His, Glu, Asp, Pro, lle, Phe, Val, Cys, Tyr, TyrTyrTyr, Ala, D-Ala, и ацилированным Ala, причем ацильная группа выбрана из: СО-С1-20алкила, СО-С2-20алкенила, СО-C5-10арила и СО-5-10ар-С1-20алкила; или
(iii) который отсутствует,
b) в положениях 3, 4, 5, 6, 7 и 10 он имеет
(i) Leu в положении 3, замененный альтернативной аминокислотой Не или Ser; и/или
(ii) Glu в положении 4, замененный альтернативной аминокислотой Lys; и/или
(iii) Pro в положении 5, замененный альтернативной аминокислотой Ala; и/или
(iv) Val в положении 6, замененный альтернативной аминокислотой, выбранной из Glu, His, He, Leu, Ser, Phe, Cys, Thr, Ala, Arg, Asp, Lys, Tyr и Met; и/или
(v) Tyr в положении 7, замененный альтернативной аминокислотой Ala, Asn или Phe; и/или
(vi) Asp в положении 10, замененный альтернативной аминокислотой Glu;
c) он имеет Asn в положении 11, замененный альтернативной аминокислотой, выбранной из Asp и Tyr; и/или Thr в положении 13, замененный альтернативной аминокислотой Ser;
d) в положениях 14-26 он имеет одну или более нативных аминокислот 14-26 (см. первый ряд, выделены жирным шрифтом), замененных аминокислотой, выбранной из аминокислот в соответствующей колонке ниже ее:
14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 |
Pro | Glu | Gln | Met | Ala | Gln | Tyr | Ala | Ala | Asp | Leu | Arg | Arg |
Glu | Gln | Glu | Leu | Asn | Arg | Tyr | Ser | Ala | Met | Lys | His | |
Asp | NLeu | Val | Lys | Phe | lle | Glu | Cys | NLeu | Lys | |||
Lys-Ацил* | lle | Ser | His | Glu | Val | Ser | NLeu | |||||
Arg | Glu | Thr | Gly | |||||||||
Thr | Gln | |||||||||||
Gln | lle | |||||||||||
Glu | Leu | |||||||||||
Lys | NLeu | |||||||||||
Val | Val | |||||||||||
*ацильная группа выбрана из: СО-С1-20алкила, СО-С2-20алкенила, СО-С5-10арила и СО-С5-10ар-С1-20алкила |
е) в положениях 29, 30 и 31 он имеет:
(i) Met в положении 30, замененный альтернативной аминокислотой, выбранной из Leu, Arg, Glu, His, NLeu, lle, Val, Phe, Thr, Asn, Cys и Lys; и/или
(ii) Leu в положении 31, замененный альтернативной аминокислотой, выбранной из Не и Val; и/или
(iii) Asn в положении 29, замененный Asp,
t) в положениях 34, 35 и 36 он имеет:
(i) Pro в положении 34, замененный альтернативной аминокислотой Gln, Asn, DPro, Leu, His или NVa (норвалин); и/или
(ii) Arg в положении 35, замененный альтернативной аминокислотой Gln или HArg; и/или
(iii) Tyr в положении 36, замененный альтернативной аминокислотой Phe;
g) он димеризуется путем образования дисульфидной связи между парой остатков Cys, введенных в две молекулы по N-концам, или в качестве замен Leu в положении 31 в двух молекулах,
h) он циклизуется путем образования дисульфидной связи между парой остатков Cys, введенных в качестве замены остатков аминокислот в паре положений, выбранных из следующего перечня: 8 и 17, 8 и 20, 5 и 24, 2 и 27, или между остатком Cys, введенным для замены аминокислоты в положении 28 или 29, и остатком Cys, введенным в качестве дополнительной аминокислоты в положении 0;
причем когда в аналоге отсутствует Ala 1, он имеет по меньшей мере одно дополнительное изменение, отличное от одного или более, выбранных из N1e17 и Nle30,
причем когда аналог включает один или более из N1e17, Nle30 и His34, то он имеет по меньшей мере одно дополнительное изменение, отличное от одного или более, выбранных из N1e17, Nle30 и His34, и причем когда аналог включает Gln в положении 34, то он имеет по меньшей мере одно изменение, отличное от одного или более, выбранных из lle31, Val31, Leu30 и NLeu30,
для использования (i) при лечении (включая профилактическое лечение) ожирения или диабета у пациента или (ii) при снижении аппетита у пациента, снижении поглощения пищи у пациента и при снижении потребления калорий у пациента.
В одном варианте осуществления аналоги, которые а) имеют Ala в положении 1
(i) замененный альтернативной аминокислотой, выбранной из D-Ala, Lys, Asp, Glu, Gly, His, Tyr, Lys, ацилированного Ala и ацилированного Lys, причем ацильная группа выбрана из: СО-С1-20алкила, СО-С2-20алкенила, СО5-10арила и СО-С5-10ар-С1-20алкила, и/или
(ii) снабженный дополнительной аминокислотой в положении О, выбранной из Gly, Lys, His, Glu, Asp, Pro, lle, Phe, Val, Cyc, Tyr, TyrTyrTyr, Ala, D-Ala и ацилированного Ala, причем ацильная группа выбрана из: СО-С1-20алкила, СО-С2-20алкенила, СО5-10арила и СО-C5-10ар-С12-20алкила; или
(iii) который отсутствует,
представляют собой аналоги, в которых Ala в положении 1 (i) заменен альтернативной аминокислотой, выбранной из D-Ala, Lys, Asp, Glu, Gly, His, Tyr, Lys, ацилированного Ala и ацилированного Lys, причем ацильная группа выбрана из: СО-С1-20алкила, СО-С2-20алкенила, СО5-10арила и СО-С5-10ар-С1-20алкила. Аналоги имеют более длительный период полусуществования в крови, чем нативный человеческий РР, и/или они обладают более сильным связыванием с рецептором Y4, чем нативный человеческий PP. Например, соединение, соответствующее SEQ ID NO: 11 (код 6435), с Ala в положении 1, замещенным лаурил-лизином, является более сильным связывающим агентом в отношении рецептора Y4, чем нативный человеческий РР; аналогично соединения, соответствующие SEQ ID NO:72 (код 6674) и SEQ ID NO:73 (код 6675), являются более сильными связывающими агентами, чем соединение, соответствующее SEQ ID NO:72 (код 6672). Например, соединение, соответствующее SEQ ID NO:228 (код 4055400), с Ala в положении 1, замещенным D-Ala, имеет более длительный полупериод существования в крови, чем нативный человеческий РР.
Предпочтительные замены аминокислот в положении 1 выбраны из Lys, D-Ala и ацил-Lys, где ацильная группа представляет собой СО-С1-20алкил или СО-С2-20алкенил, например, СО-С1-20алкил. Наиболее предпочтительными являются Lys, D-Ala и Лаурил-Lys.
В одном варианте осуществления аналоги, которые а) имеют Ala в положении 1, измененный, как в а) см. выше, имеют Ala, снабженный дополнительной аминокислотой в положении 0, выбранной из Gly, Lys, His, Glu, Asp, Pro, lle, Phe, Val, Cys, Tyr, Tyr-TyrTyr, Ala, D-Ala и ацилированного Ala, причем ацильная группа выбрана из: СО-С1-20алкила, СО-С2-20алкенила, СО-С5-10арила и СО-C5-10ар-С1-20алкила. Например, соединения, соответствующие SEQ ID NO:9 (код 6433), SEQ ID NO:32 (код 6464), SEQ ID NO:51 (код 6646), SEQ ID NO:54 (код 6651), SEQ ID NO:55 (код 6652) и SEQ ID NO:56 (код 6653), имеют более длительный полупериод существования в крови, чем нативный человеческий РР. Соединения, соответствующие SEQ ID NO:52 (код 6647), SEQ ID NO:53 (код 6650), SEQ ID NO:56 (код 6653) и SEQ ID NO:57 (код 6654), являются более сильными связывающими агентами рецептора Y4, чем нативный человеческий PP. Предпочтительными ацильными группами являются СО-С1-20алкил и СО-С2-20алкенил, например СО-С1-20алкил, в частности, лаурил или стеароил, особенно лаурил. Предпочтительными дополнительными аминокислотами в положении О являются Ala и Pro. В следующем варианте осуществления Ala в положении 1 снабжен дополнительной аминокислотой в положении 0, выбранной из Pro, Gly, His, Ala и Tyr, особенно Pro и Gly.
В предпочтительном варианте осуществления аналоги включают Ala в положении 1, снабженный дополнительной аминокислотой в положении 0, как описано выше. Данные аналоги имеют общую длину 37 аминокислот (пока отсутствуют дальнейшие удлинения или делеции). Обнаружено, что они имеют более длительный полупериод существования в крови, чем нативный человеческий PP. Имеется доказательство, позволяющее предположить, что аналоги, удлиненные в положении 0, менее чувствительны к расщеплению DPP IV, чем пептиды без удлинения. Кроме того, постулируют, что расщепление аналога длиной 37 аминокислот по М-концу посредством DPP IV приводит к генера