[发明专利]端羟基聚乙二醇化的人胰岛素及其类似物的偶联物

说明书

技术领域

本发明属于胰岛素技术(C07K14/62)领域，更具体地，本发明涉及用端羟基聚乙二醇修饰人胰岛素或其类似物而形成的偶联物，其具有更高的用药安全性。另外，本发明还涉及该偶联物的制备方法和应用等。

背景技术

糖尿病(Diabetes Mellitus，DM)是一种胰腺功能病变的代谢疾病，由遗传因素、免疫功能紊乱、微生物感染及其毒素、自由基毒素、精神因素等各种致病因子作用于机体，导致胰岛功能减退、胰岛素抵抗，进而引发糖、蛋白质、脂肪、水和电解质等一系列代谢紊乱。临床上以高血糖为主要特点。其中，1型糖尿病属于胰岛素依赖型糖尿病，其病人必须依赖外源性胰岛素进行替代治疗；2型糖尿病属非胰岛素依赖型糖尿病，病人由于产生胰岛素抵抗或体内胰岛β细胞受损，引起胰岛素量的相对不足，随着病情的发展，通常最终也需用胰岛素治疗。

人胰岛素(Human insulin，Ins)，其由A、B两条肽链组成，其中，A链含21个氨基酸，其氨基酸序列为：Gly Ile Val Glu Gln Cys Cys Thr Ser Ile Cys Ser Leu Tyr Gln Leu Glu Asn Tyr Cys Asn；B链含30个氨基酸，其氨基酸序列为：Phe Val Asn Gln His Leu Cys Gly Ser His Leu Val Glu Ala Leu Tyr Leu Val Cys Gly Glu Arg Gly Phe Phe Tyr Thr Pro Lys Thr。人胰岛素中共有三对二硫键，其中A链第6位半胱氨酸(A6(Cys))与A链第11位半胱氨酸(A11(Cys))形成一对二硫键；A链第7位半胱氨酸(A7(Cys))与B链第7位半胱氨酸(B7(Cys))形成一对二硫键；A链第20位半胱氨酸(A20(Cys))与B链第19位半胱氨酸(B19(Cys))形成一对二硫键，后二者使A、B两链连接起来。

目前已开发出了许多人胰岛素类似物，其中已批准临床使用或临床研究的主要包括DesB30(其氨基酸序列是在人胰岛素氨基酸序列的基础之上缺失了人胰岛素B链第30位苏氨酸(Thr))、甘精胰岛素(Lantus，其氨基酸序列是在人胰岛素氨基序列的基础上将A链第21位天冬酰胺(Asn)突变成甘氨酸(Gly)，同时在人胰岛素的B链氨基酸序列后添加了两个精氨酸(Arg))、门冬胰岛素(Aspart，其氨基酸序列是在人胰岛素氨基酸序列的基础之上将人胰岛素B链的第28位脯氨酸突变成天冬氨酸(Asp))、谷赖胰岛素(Glulisine，其氨基酸序列是在人胰岛素氨基酸序列的基础之上将人胰岛素B链的第3位谷氨酸(Glu)突变成赖氨酸(Lys)，同时把B链的第29位赖氨酸(Lys)突变谷氨酸(Glu))、赖脯胰岛素(Lispro，其氨基酸序列是在人胰岛素氨基酸序列的基础之上将人胰岛素B链的第28位脯氨酸(Pro)突变成赖氨酸(Lys)，同时把B链的第29位赖氨酸突变成脯氨酸)以及地特胰岛素(Levemir)、德谷胰岛素(Degludec)等。

聚乙二醇(PEG)修饰可以延长蛋白在体内的半衰期，通常还被认为可以明显降低免疫原性，从而提高用药安全性。聚乙二醇化的胰岛素及其类似物的偶联物也有报道，例如中国专利(申请)第02815261、200410089050、200610118923、200710085552、200780036662、200810011478、200810232828、200980122164、201110063821号等所记载的。由于单甲氧基聚乙二醇(mPEG)的端部是甲氧基这样的非反应性基团，只能定向地依靠另一端的偶联反应官能团(如含酯(基)、醛(基)氨基、羧基、甚至可以含羟基，等)与要修饰的蛋白质偶联，提高了反应的专一性，所以目前聚乙二醇修饰蛋白质(尤其是是胰岛素及其类似物)的技术中基本上都选择使用mPEG。