[发明专利]人胰岛素类似物的制备方法及用途

说明书

技术领域

本发明是属于人药的领域，特别是涉及一类治疗I型和II型糖尿病的药物。更具体地说，是涉及一类人胰岛素类似物的制备方法和用途。

背景技术

全球大约有1亿2千万人患有糖尿病，其中约1千2百万人是I型糖尿病，对这些人来说，利用外源性胰岛素替代所缺少的内分泌胰岛素是目前唯一可行的疗法。高血糖是引发各种糖尿病并发症的原因，所以必须严格控制每日24小时的血糖浓度在正常范围以防止或延缓糖尿病后期并发症。

正常人体内胰岛素的生理性分泌是受血糖浓度调控的，一般在进餐后30-60分钟后血胰岛素浓度达到峰值，4-5小时后恢复到基础值，这样才能保证血糖浓度不因进餐而有大的波动。

临床上，皮下注射天然人胰岛素后，胰岛素在皮下注射位置扩散并进入体循环中发挥作用。胰岛素在生理pH溶液中有多种聚集状态，包括单体、二聚体和六聚体等。单体胰岛素(insulin monomers)在皮下组织中能够迅速扩散并进入体循环中发挥降血糖作用，而二聚体胰岛素(insulin dimmers)的皮下扩散速度相对较慢，六聚体以上的胰岛素(insulin hexamer)的皮下吸收受到很大限制。临床上皮下或者肌肉注射使用的天然人胰岛素通常溶解于生理pH溶液中，浓度通常也高于100nM，在此条件下的胰岛素以形成二聚体为主，在有锌离子等二价离子的存在下形成六聚体。因此，皮下或者肌肉注射天然人胰岛素后，起效时间较慢(30-90分钟)，达峰后持续两个小时左右(2-4小时)，总起效时间较长(6-8小时)。由于餐前即时皮下或者肌肉注射天然人胰岛素后的作用性质的限制，使其不能有效地模拟餐后胰岛素的生理性分泌，故不能有效地进行胰岛素治疗(Dewitt DE，et al.，JAMA 2003，289：2254；Binder C.，et al.，New York：Raven Press，1983，6：53.)。

餐前即时皮下或者肌肉注射天然人胰岛素后不能有效地模拟餐后胰岛素的生理性分泌，而餐前半小时注射天然人胰岛素给患者生活上带来极大的不便，临床上需要药物动力学更符合生理餐时胰岛素分泌曲线的胰岛素制剂——速效胰岛素类似物。

发明内容

本发明的目的就是提供一类速效胰岛素类似物。

本发明的另一目的是提供该类速效胰岛素的制备方法。

本发明的再一个目的是提供该类速效胰岛素在制备用于治疗糖尿病的药物中的用途。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明的第一方面，提供了一类新型的胰岛素类似物，具有如下的形式：

其中：

R₁为Pro，Ala，Gly，Ser，Val，Leu中的任意一个氨基酸残基；

R₂为任意所需要的遗传上可编码的氨基酸残基；

R₃为n段-R2-R1-二肽片断，n取0、1、2、3、4之中的任意一个数字。

此类胰岛素类似物是通过在天然人胰岛素B链的N端添加一至五个二肽片断所形成，设此二肽片段构成顺序为R₃-R₂-R₁，该二肽片断的C端氨基酸残基即R₁可以是Pro，Ala，Gly，Ser，Val，Leu中的任意一个氨基酸残基，该二肽片断的N端氨基酸残基即R₂可以是任意所需要的遗传上可编码的氨基酸残基。

本发明的第二方面，提供了一种优选的胰岛素类似物，它的R₁和R₃中的R₁为Pro，R₂为lys，R₃中的R₂为Arg，n为1。即在天然人胰岛素B链N端加上了Arg-Pro-Lys-Pro-四肽所形成的胰岛素类似物，命名为PIns，其胰岛素原命名为PPIns，前体胰岛素原命名为FPPIns。此优选例所提供的胰岛素类似物为一种速效胰岛素。

本发明的第三方面，提供了该类新型人胰岛素类似物的制备方法，步骤包括：

(1)构建一种可复制的表达载体，该载体包含一段编码具有氨基酸序列II的人胰岛素类似物的DNA序列：

Met-X²_b-Y-R₃-R₂-R₁-Phe-Val-Asn-Gln-His-Leu-Cys-Gly-Ser-His-Leu-Val-Glu-Ala-