(57)【要約】      （修正有）【課題】化学的変換の速度が、インビボにおける生体作用の開始及び持続時間を決定を分子内化学反応に基づいて行うグルカゴンスーパーファミリーペプチドのプロドラッグ処方の提供。【解決手段】ジペプチドをアミド連結を介して連結することによって該グルカゴンスーパーファミリーペプチドが修飾されている、プロドラッグ処方が提供される。このプロドラッグは、半減期が延長されており、化学的不安定性によって駆動される非酵素的反応を通じて、生理的条件下に少なくとも１時間〜１週間迄に活性型に変換されるプロドラッグ。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記の構造を含むプロドラッグであって：
Ａ−Ｂ−Ｑ；
上式において、
Ｑは、グルカゴンスーパーファミリーペプチドであり；
Ａはアミノ酸又はヒドロキシル酸であり；
Ｂは、Ａ−ＢとＱのアミンとの間のアミド結合を介してＱに連結される、Ｎ−アルキル化アミノ酸であり；
ここで、Ａ、Ｂ、又は、Ａ−Ｂが連結されるＱのアミノ酸は、非コードアミノ酸であり、さらに、Ｑからの、Ａ−Ｂの化学的切断の半減期（ｔ1/2）は、生理的条件下のＰＢＳ中で少なくとも約１時間から約１週間までである、
プロドラッグ。
【請求項２】
生理的条件下のＰＢＳ中での、ＱからのＡ−Ｂの切断の半減期は、ＤＰＰ−ＩＶプロテアーゼを含む溶液中での、ＱからのＡ−Ｂの切断の半減期の２倍以下であることを特徴とする、請求項１に記載のプロドラッグ。
【請求項３】
ＤＰＰ−ＩＶプロテアーゼを含む前記溶液が血清であることを特徴とする、請求項２に記載のプロドラッグ。
【請求項４】
Ａ−Ｂが、下記の構造を含み：
【化１】
2015180649.tif 000076
上式において、
Ｒ1、Ｒ2、Ｒ4、及びＲ8は、それぞれ独立に、Ｈ、Ｃ1−Ｃ18アルキル、Ｃ2−Ｃ18アルケニル、（Ｃ1−Ｃ18アルキル）ＯＨ、（Ｃ1−Ｃ18アルキル）ＳＨ、（Ｃ2−Ｃ3アルキル）ＳＣＨ3、（Ｃ1−Ｃ4アルキル）ＣＯＮＨ2、（Ｃ1−Ｃ4アルキル）ＣＯＯＨ、（Ｃ1−Ｃ4アルキル）ＮＨ2、（Ｃ1−Ｃ4アルキル）ＮＨＣ（ＮＨ2+）ＮＨ2、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）（Ｃ3−Ｃ6シクロアルキル）、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）（Ｃ2−Ｃ5ヘテロ環）、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）（Ｃ6−Ｃ10アリール）Ｒ7、（Ｃ1−Ｃ4アルキル）（Ｃ3−Ｃ9ヘテロアリール）、及びＣ1−Ｃ12アルキル（Ｗ1）Ｃ1−Ｃ12アルキルから成る群から選ばれ、ここに、Ｗ1は、Ｎ、Ｓ、及びＯから成る群から選ばれるヘテロ原子であるか、又は、Ｒ1及びＲ2は、それらが付着する原子と一緒になってＣ3−Ｃ12シクロアルキル又はアリールを形成するか；又は、Ｒ4及びＲ8は、それらが付着する原子と一緒になってＣ3−Ｃ6シクロアルキルを形成し；
Ｒ3は、Ｃ1−Ｃ18アルキル、（Ｃ1−Ｃ18アルキル）ＯＨ、（Ｃ1−Ｃ18アルキル）ＮＨ2、（Ｃ1−Ｃ18アルキル）ＳＨ、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）（Ｃ3−Ｃ6）シクロアルキル、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）（Ｃ2−Ｃ5ヘテロ環）、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）（Ｃ6−Ｃ10アリール）Ｒ7、及び（Ｃ1−Ｃ4アルキル）（Ｃ3−Ｃ9ヘテロアリール）から成る群から選ばれるか、又は、Ｒ4及びＲ3は、それらが付着する原子と一緒になって、４、５、又は６員のヘテロ環を形成し；
Ｒ5はＮＨＲ6又はＯＨであり；
Ｒ6は、Ｈ、Ｃ1−Ｃ8アルキルであるか、又は、Ｒ6及びＲ2は、それらが付着する原子と一緒になって、４、５、又は６員のヘテロ環を形成し；且つ、
Ｒ7は、Ｈ及びＯＨから成る群から選ばれる
ことを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載のプロドラッグ。
【請求項５】
Ａ−Ｂが、下記の構造を含み：
【化２】
2015180649.tif 000077
上式において、
Ｒ1、Ｒ2、Ｒ4、及びＲ8は、それぞれ独立に、Ｈ、Ｃ1−Ｃ18アルキル、Ｃ2−Ｃ18アルケニル、（Ｃ1−Ｃ18アルキル）ＯＨ、（Ｃ1−Ｃ18アルキル）ＳＨ、（Ｃ2−Ｃ3アルキル）ＳＣＨ3、（Ｃ1−Ｃ4アルキル）ＣＯＮＨ2、（Ｃ1−Ｃ4アルキル）ＣＯＯＨ、（Ｃ1−Ｃ4アルキル）ＮＨ2、（Ｃ1−Ｃ4アルキル）ＮＨＣ（ＮＨ2+）ＮＨ2、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）（Ｃ3−Ｃ6シクロアルキル）、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）（Ｃ2−Ｃ5ヘテロ環）、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）（Ｃ6−Ｃ10アリール）Ｒ7、（Ｃ1−Ｃ4アルキル）（Ｃ3−Ｃ9ヘテロアリール）、及びＣ1−Ｃ12アルキル（Ｗ1）Ｃ1−Ｃ12アルキルから成る群から選ばれ、ここに、Ｗ1は、Ｎ、Ｓ、及びＯから成る群から選ばれるヘテロ原子であるか、又は、Ｒ1及びＲ2は、それらが付着する原子と一緒になってＣ3−Ｃ12シクロアルキルを形成するか；又は、Ｒ4及びＲ8は、それらが付着する原子と一緒になってＣ3−Ｃ6シクロアルキルを形成し；
Ｒ3は、Ｃ1−Ｃ18アルキル、（Ｃ1−Ｃ18アルキル）ＯＨ、（Ｃ1−Ｃ18アルキル）ＮＨ2、（Ｃ1−Ｃ18アルキル）ＳＨ、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）（Ｃ3−Ｃ6）シクロアルキル、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）（Ｃ2−Ｃ5ヘテロ環）、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）（Ｃ6−Ｃ10アリール）Ｒ7、及び（Ｃ1−Ｃ4アルキル）（Ｃ3−Ｃ9ヘテロアリール）から成る群から選ばれるか、又は、Ｒ4及びＲ8は、それらが付着する原子と一緒になって、４、５、又は６員のヘテロ環を形成し；
Ｒ5はＮＨＲ6又はＯＨであり；
Ｒ6は、Ｈ、Ｃ1−Ｃ8アルキルであるか、又は、Ｒ6及びＲ1は、それらが付着する原子と一緒になって、４、５、又は６員のヘテロ環を形成し；且つ、
Ｒ7は、水素、Ｃ1−Ｃ18アルキル、Ｃ2−Ｃ18アルケニル、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）ＣＯＮＨ2、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）ＣＯＯＨ、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）ＮＨ2、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）ＯＨ、及びハロから成る群から選ばれる
ことを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載のプロドラッグ。
【請求項６】
前記グルカゴンスーパーファミリーペプチドが、グルカゴン関連ペプチドであることを特徴とする、請求項４又は５に記載のプロドラッグ。
【請求項７】
Ｒ1及びＲ8が、それぞれ独立に、Ｈ又はＣ1−Ｃ8アルキルであり；
Ｒ2及びＲ4は、それぞれ独立に、Ｈ、Ｃ1−Ｃ8アルキル、Ｃ2−Ｃ8アルケニル、（Ｃ1−Ｃ4アルキル）ＯＨ、（Ｃ1−Ｃ4アルキル）ＳＨ、（Ｃ2−Ｃ3アルキル）ＳＣＨ3、（Ｃ1−Ｃ4アルキル）ＣＯＮＨ2、（Ｃ1−Ｃ4アルキル）ＣＯＯＨ、（Ｃ1−Ｃ4アルキル）ＮＨ2、（Ｃ1−Ｃ4アルキル）ＮＨＣ（ＮＨ2+）ＮＨ2、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）（Ｃ3−Ｃ6シクロアルキル）、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）（Ｃ6−Ｃ10アリール）Ｒ7、及びＣＨ2（Ｃ3−Ｃ9ヘテロアリール）から成る群から選ばれるか、又は、Ｒ1及びＲ2は、それらが付着する原子と一緒になってＣ3−Ｃ12シクロアルキル又はアリールを形成し；
Ｒ5はＮＨＲ6であり；且つ、
Ｒ6は、Ｈ又はＣ1−Ｃ8アルキルである
ことを特徴とする、請求項４又は６に記載のプロドラッグ。
【請求項８】
Ｒ1及びＲ8が、それぞれ独立に、Ｈ又はＣ1−Ｃ8アルキルであり；
Ｒ2及びＲ4は、それぞれ独立に、Ｈ、Ｃ1−Ｃ8アルキル、Ｃ2−Ｃ8アルケニル、（Ｃ1−Ｃ4アルキル）ＯＨ、（Ｃ1−Ｃ4アルキル）ＳＨ、（Ｃ2−Ｃ3アルキル）ＳＣＨ3、（Ｃ1−Ｃ4アルキル）ＣＯＮＨ2、（Ｃ1−Ｃ4アルキル）ＣＯＯＨ、（Ｃ1−Ｃ4アルキル）ＮＨ2、（Ｃ1−Ｃ4アルキル）ＮＨＣ（ＮＨ2+）ＮＨ2、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）（Ｃ3−Ｃ6シクロアルキル）、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）（Ｃ2−Ｃ5ヘテロ環）、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）（Ｃ6−Ｃ10アリール）Ｒ7、及びＣＨ2（Ｃ3−Ｃ9ヘテロアリール）から成る群から選ばれるか、又は、Ｒ1及びＲ2は、それらが付着する原子と一緒になってＣ3−Ｃ12シクロアルキルを形成し；
Ｒ3は、Ｃ1−Ｃ18アルキルであり；
Ｒ5はＮＨＲ6であり；
Ｒ6は、Ｈ又はＣ1−Ｃ8アルキルであり；且つ、
Ｒ7は、水素、Ｃ1−Ｃ18アルキル、Ｃ2−Ｃ18アルケニル、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）ＣＯＮＨ2、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）ＣＯＯＨ、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）ＮＨ2、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）ＯＨ、及びハロから成る群から選ばれる
ことを特徴とする、請求項５又は６に記載のプロドラッグ。
【請求項９】
前記一次アミンが、ＱのＮ−末端アミノ酸のアルファアミノ基であることを特徴とする、請求項１〜８のいずれかに記載のプロドラッグ。
【請求項１０】
Ａ−Ｂ−Ｑのｔ1/2が、生理的条件下のＰＢＳ中で、約１時間であることを特徴とする、請求項９に記載のプロドラッグ。
【請求項１１】
Ａ−Ｂが下記の構造：
【化３】
2015180649.tif 000078
（上式において、
Ｒ1及びＲ2は、それぞれ独立に、Ｃ1−Ｃ18アルキル又はアリールであるか；又は、Ｒ1及びＲ2は、−（ＣＨ2）p−を介して連結され、前式においてｐは２〜９であり；
Ｒ3はＣ1−Ｃ18アルキルであり；
Ｒ4及びＲ8はそれぞれ水素であり；且つ、
Ｒ5はアミンである）
を含むことを特徴とする、請求項１０に記載のプロドラッグ。
【請求項１２】
Ａ−Ｂが、下記の構造：
【化４】
2015180649.tif 000079
（上式において、
Ｒ1及びＲ2は、それぞれ独立に、Ｃ1−Ｃ18アルキル、又は（Ｃ0−Ｃ4アルキル）（Ｃ6−Ｃ10アリール）Ｒ7であるか；又は、Ｒ1及びＲ2は、−（ＣＨ2）p−を介して連結され、前式においてｐは２〜９であり；
Ｒ3はＣ1−Ｃ18アルキルであり；
Ｒ4及びＲ8はそれぞれ水素であり；
Ｒ5はＮＨ2であり；且つ、
Ｒ7は、水素、Ｃ1−Ｃ18アルキル、Ｃ2−Ｃ18アルケニル、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）ＣＯＮＨ2、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）ＣＯＯＨ、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）ＮＨ2、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）ＯＨ、及びハロから成る群から選ばれる）
を含むことを特徴とする、請求項１０に記載のプロドラッグ。
【請求項１３】
Ａ−Ｂ−Ｑのｔ1/2が、生理的条件下のＰＢＳ中で、約６時間から約２４時間であることを特徴とする、請求項９に記載のプロドラッグ。
【請求項１４】
Ａ−Ｂが下記の構造：
【化５】
2015180649.tif 000080
（上式において、Ｒ1及びＲ2は、それぞれ独立に、水素、Ｃ1−Ｃ18アルキル、及びアリールから成る群から選ばれるか、又は、Ｒ1及びＲ2は、−（ＣＨ2）pを介して連結され、前式においてｐは２〜９であり；
Ｒ3はＣ1−Ｃ18アルキルであるか、又はＲ3及びＲ4は、それらが付着する原子と一緒になって４−１２員ヘテロ環を形成し；
Ｒ4及びＲ8は、それぞれ独立に、Ｃ1−Ｃ8アルキル又はアリールであり；且つ、
Ｒ5は、アミンであるが、
ただし、Ｒ1及びＲ2が共に水素ではなく、Ｒ4又はＲ8の一方が水素であることを条件とする）
を含むことを特徴とする、請求項１３に記載のプロドラッグ。
【請求項１５】
Ａ−Ｂ−Ｑのｔ1/2が、生理的条件下のＰＢＳ中で、約１２時間から約７２時間であることを特徴とする、請求項９に記載のプロドラッグ。
【請求項１６】
Ａ−Ｂ−Ｑのｔ1/2が、生理的条件下のＰＢＳ中で、約１２時間から約２４時間であることを特徴とする、請求項１５に記載のプロドラッグ。
【請求項１７】
Ａ−Ｂが下記の構造：
【化６】
2015180649.tif 000081
（上式において、
Ｒ1及びＲ2は、それぞれ独立に、水素、Ｃ1−Ｃ18アルキル、（Ｃ1−Ｃ18アルキル）ＯＨ、（Ｃ1−Ｃ4アルキル）ＮＨ2、及び（Ｃ0−Ｃ4アルキル）（Ｃ6−Ｃ10アリール）Ｒ7から成る群から選ばれるか、又は、Ｒ1及びＲ2は、（ＣＨ2）p−を介して連結され、前式においてｐは２〜９であり；
Ｒ3はＣ1−Ｃ18アルキルであるか、又は、Ｒ3及びＲ4は、それらが付着する原子と一緒になって４−１２員ヘテロ環を形成し；
Ｒ4及びＲ8は、それぞれ独立に、水素、Ｃ1−Ｃ8アルキル、又は（Ｃ0−Ｃ4アルキル）（Ｃ6−Ｃ10アリール）Ｒ7であり；
Ｒ5はＮＨ2であり；且つ、
Ｒ7は、水素、Ｃ1−Ｃ18アルキル、Ｃ2−Ｃ18アルケニル、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）ＣＯＮＨ2、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）ＣＯＯＨ、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）ＮＨ2、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）ＯＨ、及びハロから成る群から選ばれるが、
ただし、Ｒ1及びＲ2が共に水素ではなく、Ｒ4又はＲ8の少なくとも一方は水素であることを条件とする）
を含むことを特徴とする、請求項１５又は１６のいずれか１項に記載のプロドラッグ。
【請求項１８】
Ａ−Ｂが下記の構造：
【化７】
2015180649.tif 000082
（上式において、
Ｒ1及びＲ2は、それぞれ独立に、水素、Ｃ1−Ｃ8アルキル、及び（Ｃ1−Ｃ4アルキル）ＮＨ2から成る群から選ばれるか、又は、Ｒ1及びＲ2は、（ＣＨ2）p−を介して連結され、前式においてｐは２〜９であり；
Ｒ3はＣ1−Ｃ8アルキルであるか、又は、Ｒ3及びＲ4は、それらが付着する原子と一緒になって４−１２員ヘテロ環を形成し；
Ｒ4は、水素及びＣ1−Ｃ8アルキルから成る群から選ばれ；且つ、
Ｒ5はＮＨ2であるが；
ただし、Ｒ1及びＲ2が共に水素ではないことを条件とする）
を含むことを特徴とする、請求項１７に記載のプロドラッグ。
【請求項１９】
Ａ−Ｂが下記の構造：
【化８】
2015180649.tif 000083
（上式において、
Ｒ1及びＲ2は、それぞれ独立に、水素、Ｃ1−Ｃ8アルキル、及び（Ｃ1−Ｃ4アルキル）ＮＨ2ら成る群から選ばれ；
Ｒ3は、Ｃ1−Ｃ6アルキルであり；
Ｒ4は、水素であり；且つ、
Ｒ5は、ＮＨ2であるが；
ただし、Ｒ1及びＲ2が共に水素ではないことを条件とする）
を含むことを特徴とする、請求項１８に記載のプロドラッグ。
【請求項２０】
Ａ−Ｂが下記の構造：
【化９】
2015180649.tif 000084
（上式において、
Ｒ1及びＲ2は、それぞれ独立に、水素、Ｃ1−Ｃ8アルキル、及び（Ｃ1−Ｃ4アルキル）ＮＨ2から成る群から選ばれるか、又は、Ｒ1及びＲ2は、（ＣＨ2）p−を介して連結され、前式においてｐは２〜９であり；
Ｒ3はＣ1−Ｃ8アルキルであり；
Ｒ4は、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）（Ｃ6−Ｃ10アリール）Ｒ7であり；
Ｒ5はＮＨ2であり；且つ、
Ｒ7は、水素、Ｃ1−Ｃ8アルキル、及び（Ｃ0−Ｃ4アルキル）ＯＨから成る群から選ばれるが、
ただし、Ｒ1及びＲ2が共に水素ではないことを条件とする）
を含むことを特徴とする、請求項１７に記載のプロドラッグ。
【請求項２１】
Ａ−Ｂ−Ｑのｔ1/2が、生理的条件下のＰＢＳ中で、約７２時間から約１６８時間であることを特徴とする、請求項９に記載のプロドラッグ。
【請求項２２】
Ａ−Ｂが下記の構造：
【化１０】
2015180649.tif 000085
（上式において、Ｒ1は、水素、Ｃ1−Ｃ8アルキル及びアリールから成る群から選ばれ；
Ｒ3は、Ｃ1−Ｃ18アルキルであり；
Ｒ4及びＲ8は、それぞれ水素であり；且つ、
Ｒ5は、アミン、又はＮ−置換アミン、又はヒドロキシルであるが；
ただし、Ｒ1がアルキル又はアリールである場合、Ｒ1及びＲ5は、それらが付着する原子と一緒になって４〜１１員ヘテロ環を形成することを条件とする）
を含むことを特徴とする、請求項２１に記載のプロドラッグ。
【請求項２３】
Ａ−Ｂが、下記の構造：
【化１１】
2015180649.tif 000086
（上式において、Ｒ1は、水素、Ｃ1−Ｃ8アルキル、及び（Ｃ0−Ｃ4アルキル）（Ｃ6−Ｃ10アリール）Ｒ7から成る群から選ばれ；
Ｒ3はＣ1−Ｃ18アルキルであり；
Ｒ4及びＲ8は、それぞれ水素であり；
Ｒ5は、ＮＨＲ6又はＯＨであり；
Ｒ6は、Ｈ、又はＣ1−Ｃ8アルキルであるか、又は、Ｒ6及びＲ1は、それらが付着する原子と一緒になって４、５、又は６員のヘテロ環を形成し；且つ、
Ｒ7は、水素、Ｃ1−Ｃ18アルキル、Ｃ2−Ｃ18アルケニル、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）ＣＯＮＨ2、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）ＣＯＯＨ、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）ＮＨ2、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）ＯＨ、及びハロから成る群から選ばれるが、
ただし、Ｒ1が、アルキル又は（Ｃ0−Ｃ4アルキル）（Ｃ6−Ｃ10アリール）Ｒ7である場合、Ｒ1又はＲ5は、それらが付着する原子と一緒になって４〜１１員ヘテロ環を形成することを条件とする）
を含むことを特徴とする、請求項２１に記載のプロドラッグ。
【請求項２４】
前記一次アミンがＱの内部アミノ酸の側鎖アミノ基であり、ここで前記内部アミノ酸が、式Ｖの構造：
【化１２】
2015180649.tif 000087
（上式において、
ｎは、１から４から選ばれる整数である）
を含むことを特徴とする、請求項１〜８のいずれかに記載のプロドラッグ。
【請求項２５】
Ａ−Ｂ−Ｑのｔ1/2が、生理的条件下のＰＢＳ中で、約１時間であることを特徴とする、請求項２４に記載のプロドラッグ。
【請求項２６】
Ａ−Ｂが下記の構造：
【化１３】
2015180649.tif 000088
（上式において、
Ｒ1及びＲ2は、それぞれ独立に、Ｃ1−Ｃ18アルキル又はアリールであり；又は、Ｒ1及びＲ2は、（ＣＨ2）pを介して連結され、前式においてｐは２〜９であり；
Ｒ3はＣ1−Ｃ18アルキルであり；
Ｒ4及びＲ8はそれぞれ水素であり；且つ、
Ｒ5はアミンである）
を含むことを特徴とする、請求項２５に記載のプロドラッグ。
【請求項２７】
Ａ−Ｂが下記の構造：
【化１４】
2015180649.tif 000089
（上式において、
Ｒ1及びＲ2は、それぞれ独立に、Ｃ1−Ｃ8アルキル、又は（Ｃ0−Ｃ4アルキル）（Ｃ6−Ｃ10アリール）Ｒ7であるか；又は、Ｒ1及びＲ2は、−（ＣＨ2）p−を介して連結され、前式においてｐは２〜９であり；
Ｒ3はＣ1−Ｃ18アルキルであり；
Ｒ4及びＲ8はそれぞれ水素であり；
Ｒ5はＮＨ2であり；且つ
Ｒ7は、水素、Ｃ1−Ｃ18アルキル、Ｃ2−Ｃ18アルケニル、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）ＣＯＮＨ2、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）ＣＯＯＨ、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）ＮＨ2、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）ＯＨ、及びハロから成る群から選ばれる）
を含むことを特徴とする、請求項２５に記載のプロドラッグ。
【請求項２８】
Ａ−Ｂ−Ｑのｔ1/2が、生理的条件下のＰＢＳ中で、約６から約２４時間であることを特徴とする、請求項２４に記載のプロドラッグ。
【請求項２９】
Ａ−Ｂが、下記の構造：
【化１５】
2015180649.tif 000090
（上式において、Ｒ1及びＲ2は、それぞれ独立に、水素、Ｃ1−Ｃ8アルキル、及びアリールから成る群から選ばれるか、又は、Ｒ1及びＲ2は、（ＣＨ2）pを介して連結され、前式においてｐは２〜９であり；
Ｒ3はＣ1−Ｃ18アルキルであるか、又は、Ｒ3及びＲ4は、それらが付着する原子と一緒になって、４−１２員ヘテロ環を形成し；
Ｒ4及びＲ8は、それぞれ独立に、Ｃ1−Ｃ18アルキル又はアリールであり；且つ、
Ｒ5は、アミン又はＮ−置換アミンであるが；
ただし、Ｒ1及びＲ2は共に水素ではなく、Ｒ4又はＲ8の一方は水素であることを条件とする）
を含むことを特徴とする、請求項２８に記載のプロドラッグ。
【請求項３０】
Ａ−Ｂが、下記の構造：
【化１６】
2015180649.tif 000091
（上式において、Ｒ1及びＲ2は、それぞれ独立に、水素、Ｃ1−Ｃ8アルキル、及び（Ｃ0−Ｃ4アルキル）（Ｃ6−Ｃ10アリール）Ｒ7から成る群から選ばれるか；又は、Ｒ1及びＲ2は、（ＣＨ2）pを介して連結され、前式においてｐは２〜９であり；
Ｒ3はＣ1−Ｃ18アルキルであるか、又は、Ｒ3及びＲ4は、それらが付着する原子と一緒になって、４−１２員ヘテロ環を形成し；
Ｒ4及びＲ8は、それぞれ独立に、水素、Ｃ1−Ｃ18アルキル、又は（Ｃ0−Ｃ4アルキル）（Ｃ6−Ｃ10アリール）Ｒ7であり；
Ｒ5はＮＨＲ6であり；
Ｒ6は、Ｈ、又はＣ1−Ｃ8アルキルであるか、又は、Ｒ6及びＲ1は、それらが付着する原子と一緒になって４、５、又は６員のヘテロ環を形成し；且つ、
Ｒ7は、水素、Ｃ1−Ｃ18アルキル、Ｃ2−Ｃ18アルケニル、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）ＣＯＮＨ2、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）ＣＯＯＨ、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）ＮＨ2、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）ＯＨ、及びハロから成る群から選ばれるが、
ただし、Ｒ1及びＲ2は共に水素ではなく、Ｒ4又はＲ8の少なくとも一方は水素であることを条件とする）
を含むことを特徴とする、請求項２８に記載のプロドラッグ。
【請求項３１】
Ａ−Ｂ−Ｑのｔ1/2が、生理的条件下のＰＢＳ中で、約７２から約１６８時間であることを特徴とする、請求項２４に記載のプロドラッグ。
【請求項３２】
Ａ−Ｂが、下記の構造：
【化１７】
2015180649.tif 000092
（上式において、Ｒ1及びＲ2は、水素、Ｃ1−Ｃ18アルキル及びアリールから成る群から選ばれ；
Ｒ3はＣ1−Ｃ18アルキルであり；
Ｒ4及びＲ8は、それぞれ、水素であり；且つ、
Ｒ5はアミンか、又はＮ−置換アミンか、又はヒドロキシルであるが、
ただし、Ｒ1及びＲ2が、共に独立に、アルキル又はアリールである場合、Ｒ1又はＲ2は（ＣＨ2）pを介して連結され、前式においてｐは２〜９である）
を含むことを特徴とする、請求項３１に記載のプロドラッグ。
【請求項３３】
Ａ−Ｂが、下記の構造：
【化１８】
2015180649.tif 000093
（上式において、Ｒ1及びＲ2は、それぞれ独立に、水素、Ｃ1−Ｃ18アルキル、及び（Ｃ0−Ｃ4アルキル）（Ｃ6−Ｃ10アリール）Ｒ7から成る群から選ばれ；
Ｒ3はＣ1−Ｃ18アルキルであり；
Ｒ4及びＲ8は、それぞれ水素であり；
Ｒ5はＮＨＲ6又はＯＨであり；
Ｒ6は、Ｈ、又はＣ1−Ｃ8アルキルであるか、又はＲ6及びＲ1は、それらが付着する原子と一緒になって４、５、又は６員のヘテロ環を形成し；且つ、
Ｒ7は、水素、Ｃ1−Ｃ18アルキル、Ｃ2−Ｃ18アルケニル、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）ＣＯＮＨ2、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）ＣＯＯＨ、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）ＮＨ2、及び（Ｃ0−Ｃ4アルキル）ＯＨから成る群から選ばれるが；
ただし、Ｒ1及びＲ2が、共に独立に、アルキル、又は（Ｃ0−Ｃ4アルキル）（Ｃ6−Ｃ10アリール）Ｒ7である場合、Ｒ1又はＲ2は、（ＣＨ2）pを介してＲ5に連結され、前式においてｐは２〜９である）
を含むことを特徴とする、請求項３１に記載のプロドラッグ。
【請求項３４】
式Ｖの前記アミノ酸が、天然グルカゴン（配列番号７０１）の位置１２、１６、１７、１８、２０、２８、又は２９に対応するＱの位置に配置されることを特徴とする、請求項２４〜３３のいずれかに記載のプロドラッグ。
【請求項３５】
前記一次アミンが、Ｑの芳香族アミノ酸のアリール上の置換基であることを特徴とする、請求項１〜８のいずれかに記載のプロドラッグ。
【請求項３６】
前記芳香族アミノ酸が、Ｑの内部アミノ酸であることを特徴とする、請求項３５に記載のプロドラッグ。
【請求項３７】
前記芳香族アミノ酸が、アミノ−Ｐｈｅ、アミノ−ナフチルアラニン、アミノトリプトファン、アミノ−フェニル−グリシン、アミノ−ホモ−Ｐｈｅ、及びアミノチロシンから成る群から選ばれることを特徴とする、請求項３５又は３６に記載のプロドラッグ。
【請求項３８】
前記芳香族アミノ酸が、式ＩＩＩの構造：
【化１９】
2015180649.tif 000094
（上式において、ｍは、０から３の整数である）
を含むことを特徴とする、請求項３５又は３６に記載のプロドラッグ。
【請求項３９】
Ａ−Ｂ−Ｑのｔ1/2が、生理的条件下のＰＢＳ中で、約１時間であることを特徴とする、請求項３５〜３８のいずれかに記載のプロドラッグ。
【請求項４０】
Ａ−Ｂが、下記の構造：
【化２０】
2015180649.tif 000095
（上式において、Ｒ1及びＲ2は、それぞれ独立に、Ｃ1−Ｃ18アルキル又はアリールであり；
Ｒ3は、Ｃ1−Ｃ18アルキルであるか、又は、Ｒ3及びＲ4は、それらが付着する原子と一緒になって４、５、又は６員のヘテロ環を形成し；
Ｒ4及びＲ8は、それぞれ独立に、水素、Ｃ1−Ｃ18アルキル及びアリールから成る群から選ばれ；且つ、
Ｒ5は、アミン又はヒドロキシルである）
を含むことを特徴とする、請求項３９に記載のプロドラッグ。
【請求項４１】
Ａ−Ｂが、下記の構造：
【化２１】
2015180649.tif 000096
（上式において、Ｒ1及びＲ2は、それぞれ独立に、Ｃ1−Ｃ18アルキル、又は（Ｃ0−Ｃ4アルキル）（Ｃ6−Ｃ10アリール）Ｒ7であり；
Ｒ3はＣ1−Ｃ18アルキルであるか、又は、Ｒ3及びＲ4は、それらが付着する原子と一緒になって、４−１２員ヘテロ環を形成し；
Ｒ4及びＲ8は、それぞれ独立に、水素、Ｃ1−Ｃ18アルキル、及び（Ｃ0−Ｃ4アルキル）（Ｃ6−Ｃ10アリール）Ｒ7から成る群から選ばれ；
Ｒ5は、ＮＨ2又はＯＨであり；且つ、
Ｒ7は、水素、Ｃ1−Ｃ18アルキル、Ｃ2−Ｃ18アルケニル、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）ＣＯＮＨ2、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）ＣＯＯＨ、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）ＮＨ2、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）ＯＨ、及びハロから成る群から選ばれる）
を含むことを特徴とする、請求項３９に記載のプロドラッグ。
【請求項４２】
Ａ−Ｂ−Ｑのｔ1/2が、生理的条件下のＰＢＳ中で、約６から約２４時間であることを特徴とする、請求項３５〜３８に記載のプロドラッグ。
【請求項４３】
Ａ−Ｂが、下記の構造：
【化２２】
2015180649.tif 000097
（上式において、
Ｒ1は、水素、Ｃ1−Ｃ18アルキル、及びアリールから成る群から選ばれるか、又は、Ｒ1及びＲ2は、（ＣＨ2）pを介して連結され、前式においてｐは２〜９であり；
Ｒ3はＣ1−Ｃ18アルキルであるか、又は、Ｒ3及びＲ4は、それらが付着する原子と一緒になって、４〜６員ヘテロ環を形成し；
Ｒ4及びＲ8は、それぞれ独立に、水素、Ｃ1−Ｃ18アルキル、及びアリールから成る群から選ばれ；且つ、
Ｒ5は、アミン又はＮ−置換アミンである）
を含むことを特徴とする、請求項４２に記載のプロドラッグ。
【請求項４４】
Ａ−Ｂが、下記の構造：
【化２３】
2015180649.tif 000098
（上式において、
Ｒ1は、水素、Ｃ1−Ｃ18アルキル、（Ｃ1−Ｃ18アルキル）ＯＨ、（Ｃ1−Ｃ4アルキル）ＮＨ2、及び（Ｃ0−Ｃ4アルキル）（Ｃ6−Ｃ10アリール）Ｒ7から成る群から選ばれ；
Ｒ3はＣ1−Ｃ18アルキルであるか、又は、Ｒ3及びＲ4は、それらが付着する原子と一緒になって、４〜６員ヘテロ環を形成し；
Ｒ4及びＲ8は、それぞれ独立に、水素、Ｃ1−Ｃ18アルキル、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）（Ｃ6−Ｃ10アリール）Ｒ7から成る群から選ばれ；
Ｒ5はＮＨＲ6であり；
Ｒ6はＣ1−Ｃ8アルキルであるか、又は、Ｒ6及びＲ1は、それらが付着する原子と一緒になって、４、５、又は、６員のヘテロ環を形成し；
Ｒ7は、水素、Ｃ1−Ｃ18アルキル、Ｃ2−Ｃ18アルケニル、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）ＣＯＮＨ2、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）ＣＯＯＨ、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）ＮＨ2、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）ＯＨ、及びハロから成る群から選ばれる）
を含むことを特徴とする、請求項４２に記載のプロドラッグ。
【請求項４５】
Ａ−Ｂ−Ｑのｔ1/2が、生理的条件下のＰＢＳ中で、約７２から約１６８時間であることを特徴とする、請求項３５〜３８に記載のプロドラッグ。
【請求項４６】
Ａ−Ｂが、下記の構造：
【化２４】
2015180649.tif 000099
（上式において、Ｒ1及びＲ2は、それぞれ独立に、水素、Ｃ1−Ｃ8アルキル及びアリールから成る群から選ばれ；
Ｒ3はＣ1−Ｃ18アルキルであるか、又は、Ｒ3及びＲ4は、それらが付着する原子と一緒になって、４〜６員ヘテロ環を形成し；
Ｒ4及びＲ8は、それぞれ、水素であり；且つ、
Ｒ5はアミンか、又はＮ−置換アミン、及びヒドロキシルから成る群から選ばれる）
を含むことを特徴とする、請求項４５に記載のプロドラッグ。
【請求項４７】
Ａ−Ｂが、下記の構造：
【化２５】
2015180649.tif 000100
（上式において、Ｒ1及びＲ2は、水素、Ｃ1−Ｃ8アルキル、（Ｃ1−Ｃ4アルキル）ＣＯＯＨ、及び（Ｃ0−Ｃ4アルキル）（Ｃ6−Ｃ10アリール）Ｒ7から成る群から選ばれるか、又は、Ｒ1及びＲ5は、それらが付着する原子と一緒になって、４〜１１員ヘテロ環を形成し；
Ｒ3はＣ1−Ｃ18アルキルであるか、又は、Ｒ3及びＲ4は、それらが付着する原子と一緒になって、４〜６員ヘテロ環を形成し；
Ｒ4は水素であるか、又は、Ｒ3と共に４〜６員ヘテロ環を形成し；
Ｒ5はＮＨＲ6又はＯＨであり；
Ｒ6は、Ｈ、Ｃ1−Ｃ8アルキルであるか、又はＲ6及びＲ1は、それらが付着する原子と一緒になって４、５、又は６員のヘテロ環を形成し；且つ、
Ｒ7は、水素、Ｃ1−Ｃ18アルキル、Ｃ2−Ｃ18アルケニル、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）ＣＯＮＨ2、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）ＣＯＯＨ、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）ＮＨ2、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）ＯＨ、及びハロから成る群から選ばれる）
を含むことを特徴とする、請求項４５に記載のプロドラッグ。
【請求項４８】
前記アミノ置換芳香族アミノ酸が、天然グルカゴン（配列番号７０１）の位置１０、１３、２２、又は２５に対応するＱの位置に配置されることを特徴とする、請求項３５〜４７のいずれかに記載のプロドラッグ。
【請求項４９】
前記プロドラッグに共有結合される親水性成分をさらに含むことを特徴とする、請求項１〜４８のいずれかに記載のプロドラッグ。
【請求項５０】
前記親水性成分がポリエチレングリコールであることを特徴とする、請求項４９に記載のプロドラッグ。
【請求項５１】
前記ポリエチレングリコールがＡ−Ｂに共有結合されることを特徴とする、請求項５０に記載のプロドラッグ。
【請求項５２】
前記ポリエチレングリコールが、天然グルカゴン（配列番号７０１）の位置１６、１７、２０、２１、２４、又は２９に対応するＱの位置、又は、ＱのＣ−末端アミノ酸、において、Ｑに共有結合されることを特徴とする、請求項５０に記載のプロドラッグ。
【請求項５３】
アミノ酸側鎖に共有結合されるアシル基又はアルキル基をさらに含むことを特徴とする、請求項１〜５２のいずれかに記載のプロドラッグ。
【請求項５４】
前記アシル基又はアルキル基がＡ−Ｂに共有結合されることを特徴とする、請求項５３に記載のプロドラッグ。
【請求項５５】
前記アシル基又はアルキル基が、天然グルカゴン（配列番号７０１）の位置１０に対応するＱの位置に共有結合されることを特徴とする、請求項５３に記載のプロドラッグ。
【請求項５６】
Ｑが、天然グルカゴン（配列番号７０１）に対し少なくとも５０％同一のアミノ酸配列であって、配列番号７０１のアミノ酸１２−２９に対応するアミノ酸のアルファ−ヘリックス構造を保持する配列を含むことを特徴とする、請求項１〜５５のいずれかに記載のプロドラッグ。
【請求項５７】
Ｑが、アミノ酸配列：
Ｘ１−Ｘ２−Ｇｌｎ−Ｇｌｙ−Ｔｈｒ−Ｐｈｅ−Ｔｈｒ−Ｓｅｒ−Ａｓｐ−Ｔｙｒ−Ｓｅｒ−Ｌｙｓ−Ｔｙｒ−Ｌｅｕ−Ａｓｐ−Ｓｅｒ−Ａｒｇ−Ａｒｇ−Ａｌａ−Ｇｌｎ−Ａｓｐ−Ｐｈｅ−Ｖａｌ−Ｇｌｎ−Ｔｒｐ−Ｌｅｕ−Ｍｅｔ−Ｚ（配列番号８３９）であって、１から３個のアミノ酸修飾を有するアミノ酸配列
を含み、
上記配列において、Ｘ１及び／又はＸ２は、ジペプチジルペプチダーゼＩＶ（ＤＰＰ−ＩＶ）による切断に対するグルカゴンペプチドの感受性を下げる非天然アミノ酸（配列番号７０１に対し）であり、
上記配列において、Ｚは、−ＣＯＯＨ、−Ａｓｎ−ＣＯＯＨ、Ａｓｎ−Ｔｈｒ−ＣＯＯＨ、及びＹ−ＣＯＯＨから成る群から選ばれ、ここで、Ｙは１から２個のアミノ酸であり、且つ、
上記配列において、（１）ラクタム架橋が、位置ｉのアミノ酸と、位置ｉ＋４のアミノ酸の側鎖同士を接続し、ここで、ｉは１２、１６、２０、又は２４であるか、又は、（２）該グルカゴンペプチドの位置１６、２０、２１、及び２４のアミノ酸の一つ、二つ、三つ、又は全てが、α，α−二置換アミノ酸によって置換され、且つ、
Ｑがグルカゴンアゴニスト活性を示す
ことを特徴とする、請求項１〜５６のいずれかに記載のプロドラッグ。
【請求項５８】
Ｑが、配列番号７０１のアミノ酸配列を含み、且つ、下記から成る群：
位置２８のＡｓｎの、荷電アミノ酸による置換；
位置２８のＡｓｎの、Ｌｙｓ、Ａｒｇ、Ｈｉｓ、Ａｓｐ、Ｇｌｕ、システイン酸，及びホモシステイン酸から成る群から選ばれる荷電アミノ酸による置換；
位置２８の、Ａｓｎ、Ａｓｐ、又はＧｌｕによる置換；
位置２８の、Ａｓｐによる置換；
位置２８の、Ｇｌｕによる置換；
位置２９のＴｈｒの、荷電アミノ酸による置換；
位置２９のＴｈｒの、Ｌｙｓ、Ａｒｇ、Ｈｉｓ、Ａｓｐ、Ｇｌｕ、システイン酸、及びホモシステイン酸から成る群から選ばれる荷電アミノ酸による置換；
位置２９の、Ａｓｐ、Ｇｌｕ、又はＬｙｓによる置換；
位置２９の、Ｇｌｕによる置換；
位置２９後への、１−３個の荷電アミノ酸の挿入；
位置２９後への、Ｇｌｕ又はＬｙｓの挿入；
位置２９後への、Ｇｌｙ−Ｌｙｓ、又はＬｙｓ−Ｌｙｓの挿入、
又は、それらの組み合わせ、
から選ばれる、少なくとも一つのアミノ酸修飾と、
下記のＡ群、若しくはＢ群、又はそれらの組み合わせから選ばれる、少なくとも一つのアミノ酸修飾：
（ここで、Ａ群は、位置１５のＡｓｐの、Ｇｌｕによる置換、及び、位置１６のＳｅｒの、Ｔｈｒ又はＡＩＢによる置換から成る群から選ばれるアミノ酸置換であり、
Ｂ群は、下記：
位置１のＨｉｓの、ジペプチジルペプチダーゼＩＶ（ＤＰＰ−ＩＶ）による切断に対するグルカゴンペプチドの感受性を下げる、非天然アミノ酸による置換、
位置２のＳｅｒの、ジペプチジルペプチダーゼＩＶ（ＤＰＰ−ＩＶ）による切断に対するグルカゴンペプチドの感受性を下げる、非天然アミノ酸による置換、
位置１０のＴｙｒの、Ｐｈｅ又はＶａｌによる置換；
位置１２のＬｙｓの、Ａｒｇによる置換；
位置２０のＧｌｎの、Ａｌａ又はＡＩＢによる置換；
位置２１のＡｓｐの、Ｇｌｕによる置換；
位置２４のＧｌｎの、Ａｌａ又はＡＩＢによる置換；
位置２７のＭｅｔの、Ｌｅｕ又はＮｌｅによる置換；
位置２７−２９のアミノ酸の欠失；
位置２８−２９のアミノ酸の欠失；
位置２９のアミノ酸の欠失；
又は、上記の組み合わせ、である）
とを含み、且つ、
Ｑが、グルカゴンアゴニスト活性を示す
ことを特徴とする、請求項１〜５６のいずれか１項に記載のプロドラッグ。
【請求項５９】
Ｑが、配列番号７０１のグルカゴン関連ペプチドであって、下記の（ａ）〜（ｄ）の修飾：
（ａ）ＧＩＰアゴニスト活性を賦与する、位置１におけるアミノ酸修飾、
（ｂ）（１）位置ｉとｉ＋４のアミノ酸の側鎖同士の間、又は、位置ｊとｊ＋３のアミノ酸の側鎖同士の間のラクタム架橋（ここで、ｉは１２、１３、１６、１７、２０、又は２４であり、ｊは１７である）、又は（２）類縁体の位置１６、２０、２１、及び２４のアミノ酸の一つ、二つ、三つ、又は全てが、α，α−二置換アミノ酸によって置換される、
（ｃ）位置２７、２８、及び２９の一つ、二つ、又は全てにおけるアミノ酸置換、及び、
（ｄ）１−６個のさらなるアミノ酸修飾、
を有するグルカゴン関連ペプチド、を含み、且つ、
ＧＩＰ受容体活性化における、前記類縁体のＥＣ５０が約１０ｎＭ以下である
ことを特徴とする、請求項１〜５６のいずれか１項に記載のプロドラッグ。
【請求項６０】
Ｑが、配列番号５５の配列、又は配列番号５５の類縁体を含み、前記類縁体が、位置１、２、３、５、７、１０、１１、１３、１４、１７、１８、１９、２１、２４、２７、２８、及び２９から選ばれる１から３個のアミノ酸修飾によって配列番号５５とは異なり、
前記グルカゴンペプチドが、ＧＬＰ−１受容体に対する天然ＧＬＰ−１の活性の少なくとも２０％の活性を示す
ことを特徴とする、請求項１〜５６のいずれか１項に記載のプロドラッグ。
【請求項６１】
Ｑが、位置１６、２０、２１、及び／又は２４から選ばれる１個以上のアミノ酸修飾、及び、ジペプチジルペプチダーゼＩＶによる切断に対する感受性の低下を実現する、位置１及び／又は２におけるアミノ酸修飾、を含む１０個以下のアミノ酸修飾によって、配列番号７０１とは異なるアミノ酸を含み、
前記グルカゴンペプチドが、ＧＬＰ−１受容体に対する天然ＧＬＰ−１の活性の少なくとも２０％の活性を示す
ことを特徴とする、請求項１〜５６のいずれか１項に記載のプロドラッグ。
【請求項６２】
Ｑが、配列番号１３４２の配列、又は、そのオキシ誘導体を含み、且つ、Ｑはグルカゴンアンタゴニスト活性を示すことを特徴とする、請求項１〜５６のいずれか１項に記載のプロドラッグ。
【請求項６３】
Ｑが、天然グルカゴンのアミノ酸配列であって、配列番号７０１のＮ−末端からの２から５個のアミノ酸残基の欠失、及び、配列番号７０１の位置９のアスパラギン酸残基の、グルタミン酸、ホモグルタミン酸、β−ホモグルタミン酸、システインのスルフォン酸誘導体、又は、下記の構造：
【化２６】
2015180649.tif 000101
（上式において、Ｘ5は、Ｃ1−Ｃ4アルキル、Ｃ2−Ｃ4アルケニル、又はＣ2−Ｃ4アルキニルである）
を有するシステインのアルキルカルボキシレート誘導体による置換、によって修飾されるアミノ酸配列、を含み、且つ、Ｑはグルカゴンアンタゴニスト活性を示すことを特徴とする、請求項１〜５６のいずれか１項に記載のプロドラッグ。
【請求項６４】
Ｑが、一般構造Ａ−Ｂ−Ｃを含み、ここで、
Ａは、下記（ｉ）〜（ｉｉｉ）から成る群から選ばれ：
（ｉ）フェニル乳酸（ＰＬＡ）；
（ｉｉ）ＰＬＡのオキシ誘導体；
（ｉｉｉ）２から６個のアミノ酸のペプチドであって、その二つの連続するアミノ酸が、エステル又はエーテル結合によって連結されるペプチド；
Ｂは、配列番号７０１のアミノ酸ｉから２６を表し、ここで、ｉは、３、４、５、６、又は７であり、Ｂはさらに、下記（ｉｖ）〜（ｉｘ）から成る群から選ばれる一つ以上のアミノ酸置換を含んでもよく：
（ｉｖ）位置９（配列番号７０１のアミノ酸順序番号による）のＡｓｐの、Ｇｌｕ、Ｃｙｓのスルフォン酸誘導体、ホモグルタミン酸、β−ホモグルタミン酸、又は、下記の構造：
【化２７】
2015180649.tif 000102
（上式において、Ｘ5は、Ｃ1−Ｃ4アルキル、Ｃ2−Ｃ4アルケニル、又はＣ2−Ｃ4アルキニルである）
を有する、システインのアルキルカルボキシレート誘導体による置換；
（ｖ）位置１０、２０、及び２４（配列番号７０１のアミノ酸順序番号による）における１個又は２個のアミノ酸の、エステル、エーテル、チオエーテル、アミド、又はアルキルアミン連結を介してアシル又はアルキル基に共有結合により付着されるアミノ酸による置換；
（ｖｉ）位置１６、１７、２０、２１、及び２４（配列番号７０１のアミノ酸順序番号による）における一つ以上のアミノ酸の、下記から成る群から選ばれるアミノ酸による置換：Ｃｙｓ、Ｌｙｓ、オルニチン、ホモシステイン、及びアセチル−フェニルアラニン（Ａｃ−Ｐｈｅ）、ここで、該アミノ酸は、親水性成分に共有結合により付着される；
（ｖｉｉ）位置１５（配列番号７０１のアミノ酸順序番号による）のＡｓｐの、システイン酸、グルタミン酸、ホモグルタミン酸、及びホモシステイン酸による置換；
（ｖｉｉｉ）位置１６（配列番号７０１のアミノ酸順序番号による）のＳｅｒの、システイン酸、グルタミン酸、ホモグルタミン酸、及びホモシステイン酸による置換；
（ｉｘ）配列番号７０１のアミノ酸順序番号による位置１６、２０、及び２４の一つ以上の、ＡＩＢによる置換、
そして、Ｃは、下記（ｘ）〜（ｘｉｖ）から成る群から選ばれ：
（ｘ）Ｘ；
（ｘｉ）Ｘ−Ｙ；
（ｘｉｉ）Ｘ−Ｙ−Ｚ；及び、
（ｘｉｉｉ）Ｘ−Ｙ−Ｚ−Ｒ１０、
ここで、Ｘは、Ｍｅｔ、Ｌｅｕ、又はＮｌｅであり；Ｙは、Ａｓｎ又は荷電アミノ酸であり；Ｚは、Ｔｈｒ、Ｇｌｙ、Ｃｙｓ、Ｌｙｓ、オルニチン（Ｏｒｎ）、ホモシステイン、アセチル−フェニルアラニン（Ａｃ−Ｐｈｅ）、又は荷電アミノ酸であり；ここで、Ｒ１０は、配列番号１３１９−１３２１、及び１３５３から成る群から選ばれ、
（ｘｉｖ）（ｘ）から（ｘｉｉｉ）のいずれかの修飾であって、Ｃ−末端カルボキシレートがアミドによって置換される修飾；
且つ、Ｑは、グルカゴンアンタゴニスト活性を示す
ことを特徴とする、請求項１〜５６のいずれか１項に記載のプロドラッグ。
【請求項６５】
Ｑが、配列番号１４５１の配列を含み、ここで、配列番号１４５１の、位置４と７、位置７と１１、位置１１と１５、位置１５と１９、又は、位置１９と２３、のアミノ酸が、ラクタム架橋又はオキシ誘導体を介して連結され、且つ、Ｑは、グルカゴンアンタゴニスト活性及びＧＬＰ−１アゴニスト活性を示す
ことを特徴とする、請求項１〜５６のいずれか１項に記載のプロドラッグ。
【請求項６６】
Ｑが、（１）分子内架橋、アルファ、アルファ−二置換アミノ酸、又は、位置１６（配列番号７０１の順序番号による）における酸性アミノ酸、又はそれらの組み合わせ、（２）Ｃ−末端カルボキシレートに代わるＣ−末端アミド又はエステル、及び（３）一般構造Ａ−Ｂ−Ｃ、を含むペプチドを含み、
ここで、Ａは、下記（ｉ）〜（ｉｉｉ）から成る群から選ばれ：
（ｉ）フェニル乳酸（ＰＬＡ）；
（ｉｉ）ＰＬＡのオキシ誘導体；及び
（ｉｉｉ）２から６個のアミノ酸のペプチドであって、その二つの連続するアミノ酸が、エステル又はエーテル結合によって連結されるペプチド；
Ｂは、配列番号７０１のアミノ酸ｐから２６を表し、ここで、ｐは、３、４、５、６、又は７であり、Ｂはさらに、下記（ｉｖ）〜（ｘ）から成る群から選ばれる一つ以上の修飾を含んでもよく：
（ｉｖ）位置９（配列番号７０１のアミノ酸順序番号による）のＡｓｐの、Ｇｌｕ、Ｃｙｓのスルフォン酸誘導体、ホモグルタミン酸、β−ホモグルタミン酸、又は、下記の構造：
【化２８】
2015180649.tif 000103
（上式において、Ｘ5は、Ｃ1−Ｃ4アルキル、Ｃ2−Ｃ4アルケニル、又はＣ2−Ｃ4アルキニルである）
を有する、システインのアルキルカルボキシレート誘導体による置換；
（ｖ）位置１０、２０、及び２４（配列番号７０１のアミノ酸順序番号による）における１個又は２個のアミノ酸の、エステル、エーテル、チオエーテル、アミド、又はアルキルアミン連結を介してアシル又はアルキル基に共有結合により付着されるアミノ酸による置換；
（ｖｉ）位置１６、１７、２０、２１、及び２４（配列番号７０１のアミノ酸順序番号による）における１個又は２個のアミノ酸の、下記から成る群から選ばれるアミノ酸による置換：Ｃｙｓ、Ｌｙｓ、オルニチン、ホモシステイン、及びアセチル−フェニルアラニン（Ａｃ−Ｐｈｅ）、ここで、該アミノ酸は、親水性成分に共有結合により付着される；
（ｖｉｉ）位置１５（配列番号７０１のアミノ酸順序番号による）のＡｓｐの、システイン酸、グルタミン酸、ホモグルタミン酸、及びホモシステイン酸による置換；
（ｖｉｉｉ）位置１６（配列番号７０１のアミノ酸順序番号による）のＳｅｒの、システイン酸、グルタミン酸、ホモグルタミン酸、及びホモシステイン酸による置換；
（ｉｘ）位置１７（配列番号７０１のアミノ酸順序番号による）Ａｒｇは、Ｇｌｎによって置換され、位置１８のＡｒｇは、Ａｌａによって置換され、位置２１のＡｓｐは、Ｇｌｕによって置換され、位置２３のＶａｌは、Ｉｌｅによって置換され、位置２４のＧｌｎは、Ａｌａによって置換される（配列番号７０１の順序番号による）；
（ｘ）位置１６のＳｅｒはＧｌｕによって置換され、位置２０のＧｌｎはＧｌｕによって置換され、又は、位置２４のＧｌｎは、Ｇｌｕによって置換される（配列番号７０１の順序番号による）；
そして、Ｃは、下記から成る群から選ばれ：
（ｖｉｉ）Ｘ；
（ｖｉｉｉ）Ｘ−Ｙ；
（ｉｘ）Ｘ−Ｙ−Ｚ；
（ｘ）Ｘ−Ｙ−Ｚ−Ｒ１０
ここで、Ｘは、Ｍｅｔ、Ｌｅｕ、又はＮｌｅであり；Ｙは、Ａｓｎ又は荷電アミノ酸であり；Ｚは、Ｔｈｒ、Ｇｌｙ、Ｃｙｓ、Ｌｙｓ、オルニチン（Ｏｒｎ）、ホモシステイン、アセチル−フェニルアラニン（Ａｃ−Ｐｈｅ）、又は荷電アミノ酸であり；ここで、Ｒ１０は、配列番号１４２１、１４２６、１４２７、及び１４５０から成る群から選ばれ；且つ、
Ｑは、グルカゴンアンタゴニスト活性及びＧＬＰ−１アゴニスト活性を示す
ことを特徴とする、請求項１〜５６のいずれか１項に記載のプロドラッグ。
【請求項６７】
ＡがＤ立体異性体配置を持つアミノ酸であることを特徴とする、請求項１〜６６のいずれかに記載のプロドラッグ。
【請求項６８】
Ｑが、配列番号：１−５６４、５６６−５７０、５７３−５７５、５７７、５７９−５８０、５８５−６１２、６１６、６１８−６３２、６３４−６４２、６４７、６５７−６８４、７０１−７３２、８０１−８７８、８８３−９１９、１００１−１２６２、１３０１−１３７１、１４０１−１５１８、１７０１−１７０８、１７１０、１７１１、１７３１−１７３４、１７３８、１７４０、１７４１、１７４５、及び１７４７−１７７６から成る群から選ばれることを特徴とする、請求項１〜５５のいずれかに記載のプロドラッグ。
【請求項６９】
請求項１〜６８のいずれか１項に記載のプロドラッグ、及び薬学的に許容される担体を含む、滅菌医薬組成物。
【請求項７０】
請求項６９の医薬組成物の有効量を投与することを含む、高血糖症又は糖尿病の治療方法。
【請求項７１】
請求項６９の医薬組成物の有効量を投与することを含む、食欲を抑制する、体重増加を低下する、又は減量を誘導する方法。
【請求項７２】
請求項６９の医薬組成物の有効量を投与することを含む、小腸の一過性麻痺の誘導を必要とする患者において小腸の一過性麻痺を誘導する方法。
【請求項７３】
請求項６９の医薬組成物の有効量を投与することを含む、低血糖症の治療又は予防を必要とする患者において低血糖症を治療する又は予防する方法。
【請求項７４】
第２の治療剤を投与することをさらに含む、請求項７０〜７３のいずれかに記載の方法。
【請求項７５】
前記第２の治療剤が、グルカゴン関連ペプチド、又は第２のプロドラッグであることを特徴とする、請求項７４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
ペプチド系の薬剤は、きわめて効果的な薬品であるが、比較的作用持続時間が短く、治療示数が変動する。本開示は、その誘導体が、薬剤の作用開始を遅らせ、半減期を延長するように設計される、ペプチド系プロドラッグを主題とする。遅延した作用開始は、プロドラッグを、その活性化の前に全身に分布させることを可能とする点で有利である。したがって、プロドラッグの投与は、投与時のピーク活性によって誘発される合併症を排除し、母体薬剤の治療示数を増す。
【０００２】
受容体認識、及び、それに続くペプチド及びタンパクアゴニストの処理は、多くのペプチド及びタンパク系薬剤が分解する主要なルートである。したがって、ペプチド薬剤の、その受容体に対する結合は、生体刺激をもたらすばかりでなく、それに続いて、該ペプチド又はタンパクの酵素的分解を通じて、該ペプチド／タンパクによって誘導される薬理機序の不活性化を起動する。本開示によれば、対応する受容体によるプロドラッグの認識を抑制するという戦略に基づいて、該ペプチド又はタンパクの生物学的半減期を延長するように調製することが可能である。
【０００３】
本明細書に開示されるプロドラッグは、最終的には、受容体によって認識される構造体に化学的に変換されるが、その際、この化学的変換の速度が、インビボにおける生体作用の開始及び持続時間を決定する。本出願に開示される分子設計は、付加的な化学的添加剤又は酵素に依存しない、分子内化学反応に基づく。
【０００４】
プレプログルカゴンは、１５８アミノ酸の前駆体ポリペプチドであって、様々な組織で処理されて、いくつかの異なるプログルカゴン誘導ペプチド、例えば、グルカゴン（配列番号７０１）、グルカゴン様ペプチド−１（ＧＬＰ−１；アミノ酸７−３６は、配列番号７０３及び７０４として与えられる）、グルカゴン様ペプチド−２（ＧＬＰ；配列番号７８）、オキシントモジュリン（ＯＸＭ；配列番号７０６）などを形成するが、これらは、グルコースホメオスターシス、インスリン分泌、胃内容物の排出、及び腸管増殖ばかりでなく、食物摂取の調節も含む、多様な生理的機能に与る。
【０００５】
グルカゴンは、２９アミノ酸ペプチドである（これはプレプログルカゴンのアミノ酸３３から６１に対応し、一方、ＧＬＰ−１は、プレプログルカゴンのアミノ酸７２から１０８までに対応する、３７アミノ酸として産出される）。ＧＬＰ−１（７−３６）アミド（配列番号７４；Ｃ末端がアルギニンアミド）、又はＧＬＰ−１（７−３７）酸（配列番号７０３；Ｃ末端がグリシン）は、生物学的に効力の高いＧＬＰ−１形態であって、ＧＬＰ−１受容体に対して事実上等価的活性を示す。
【０００６】
グルカゴンは、重度の低血糖症の急性治療に使用される救命薬である。従来から、オキシントモジュリンは、食欲を抑制し、体重を下げる薬理的能力を有することが報告されている。ＧＬＰ−１受容体アゴニスト、又は安定化ＧＬＰ−１類縁体による研究から、このペプチドファミリーは、ＩＩ型糖尿病に対し有効な治療薬であることが判明している。さらに、これは、そのグルコース依存性作用により低血糖症の機会を排除するので、インスリン治療よりも内在的により安全であると考えられる。構造−活性関係の研究から、これら３種のペプチド（グルカゴン、ＧＬＰ−１、及びオキシントモジュリン）それぞれのＮ−末端ヒスチジンが、完全作用にとって特に重要であること、及び、Ｎ−末端延長型は、生物学的効力を大きく減じることが示された。
【０００７】
構造においてグルカゴン及びＧＬＰ−１に近似し、同様の活性を有するペプチドが他にも知られる。例えば、エキセンディン−４は、Ｇｉｌａ  ｍｏｎｓｔｅｒ（ドクトカゲ）の唾液中に存在するペプチドであるが、構造がＧＬＰ−１に近似し、グルカゴン及びＧＬＰ−１同様、インスリン放出を増す。
【０００８】
さらに、胃抑制ポリペプチド（ＧＩＰ）は、グルコース依存性インスリン分泌刺激ペプチドとしても知られ、セクレチンファミリーホルモンの一員である。ＧＩＰは、ＧＩＰ遺伝子によってコードされる１５３アミノ酸プロタンパクから誘導され、生物学的に活性な４２−アミノ酸ペプチド（配列番号７０７）として循環する。ＧＩＰ遺伝子は、小腸の外、唾液腺でも発現されるが、胃酸分泌の微弱な抑制因子である。胃におけるその抑制作用の外に、ＧＩＰは、生理的用量で投与されると、グルコースの存在下に膵島ベータ細胞によるインスリン放出を強化する。ＧＩＰは、膵臓インスリンの放出を刺激し、且つ、グルコースホメオスターシスの維持において生理的役割を果たす、腸内因子として機能すると考えられる。
【０００９】
オステオカルシン（配列番号７０９）は、骨及び歯に見られる非コラーゲンタンパクである。このものは、骨芽細胞によって分泌され、骨形成及びカルシウムイオンホメオスターシスに与ると考えられている。オステオカルシンはさらに、体内でホルモンとして機能することが報告されている、すなわち、膵臓のベータ細胞に作用してさらに多くのインスリンを放出させ、同時に、脂肪細胞に指令して、インスリンに対する感受性を増すアディポネクチンホルモンを放出させる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
オステオカルシン、ＧＩＰ、グルカゴン、ＧＬＰ−１、及びオキシントモジュリンなどの生物活性ペプチドの、治療的使用における欠点は、それらの半減期が血漿中で極端に短いことである（グルカゴン及びＧＬＰ−１の場合約２分）。したがって、正当な血糖コントロールを実現しようとするならば、天然のグルカゴン関連ペプチドを長期間連続的に投与する必要があると考えられる。グルカゴン及びＧＬＰ−１関連ペプチドの短い半減期は、第２及び第３アミノ酸の間で切断するジペプチジルペプチダーゼによる急速な分解の結果である。この切断は、天然ペプチドを不活性化するだけでなく、グルカゴン及びＧＬＰ−１の場合は、短縮型のものが、それぞれの受容体に対して機能的アンタゴニストとなる場合もあると考えられる。したがって、これらの薬剤作用機序の治療性能を完全に発揮するには、ＧＩＰ、グルカゴン、ＧＬＰ−１、及びオキシントモジュリン、及び関連ペプチドの、より長期作用性であるような変異種が求められる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
ある実施態様によれば、グルカゴン、エキセンディン−４、ＧＬＰ−１、ＧＬＰ−２、ＧＩＰ、血管作動性腸管ペプチド（ＶＩＰ）、下垂体アデニル酸シクラーゼ活性化ポリペプチド２７（ＰＡＣＡＰ−２７）、ペプチドヒスチジンメチオニン（ＰＨＭ）、オキシントモジュリン、セクレチン、オステオカルシン、成長ホルモン放出ホルモンの外、前記の類縁体、誘導体、及び結合体から成る群から選ばれる生物活性ポリペプチドの、プロドラッグ誘導体が提供される。このプロドラッグ誘導体は、生物活性ポリペプチドの活性部位に、アミド連結を介して共有結合されるジペプチドプロドラッグ要素を含む。ある実施態様では、ジペプチドは、生物活性ポリペプチドに対し、該生物活性ポリペプチドが、その対応受容体又は補因子と相互作用する能力を阻害する位置において共有結合される。ある実施態様では、ジペプチドプロドラッグ要素は、生物活性ペプチドのアミノ−末端に連結される。その後、生理的条件下で、且つ酵素活性の不在下にジペプチドを取り去ると、該ポリペプチドにおいて完全活性が回復される。
【００１２】
ある実施態様では、Ａ−Ｂ−Ｑの一般構造を持つプロドラッグが提供される。この実施態様では、Ｑは、グルカゴンスーパーファミリーペプチド、例えば、グルカゴン関連ペプチド、オステオカルシンの外、これらの類縁体、誘導体、及び結合体の群から選ばれる生物活性ペプチドであり；Ａ−Ｂは、アミド結合を介して上記生物活性ペプチドに連結されるジペプチドプロドラッグを表す。より詳細には、ある実施態様では、Ａはアミノ酸又はヒドロキシル酸であり、Ｂは、Ｂ（式Ａ−Ｂ中の）のカルボキシルとＱのアミンとの間にアミド結合を形成することを通じてＱに連結される、Ｎ−アルキル化アミノ酸である。さらに、ある実施態様によれば、Ａ、Ｂ、又は、Ａ−Ｂが連結されるＱのアミノ酸は、非コードアミノ酸であり、Ｑからの、Ａ−Ｂの化学的切断は、生理的条件下のＰＢＳ中で、約１時間から約７２０時間内に少なくとも９０％が完了する。別の実施態様では、Ｑからの、Ａ−Ｂの化学的切断は、生理的条件下のＰＢＳ中で、約１時間から約１週間内に少なくとも約５０％が完了する。
【００１３】
ある実施態様では、Ａ及びＢとしては、ほ乳類血清中に見出される酵素による、Ｑからの、Ａ−Ｂジペプチドの酵素的切断を抑制するようなものが選ばれる。ある実施態様では、Ａ及び／又はＢは、生理的条件下のＰＢＳ中でのＱからのＡ−Ｂの切断半減期が、ＤＰＰ−ＩＶプロテアーゼを含む溶液中でのＱからのＡ−Ｂの切断半減期の２倍以下である（すなわち、ＱからのＡ−Ｂの切断は、酵素不在下の同じ条件に対し、ＤＰＰ−ＩＶプロテアーゼ及び生理的条件の存在下では２倍を超える速度では起こらない）ようなものが選ばれる。ある実施態様では、Ａ及び／又はＢは、Ｄ立体異性体配置を持つアミノ酸である。ある例示の実施態様では、Ａは、Ｄ立体異性体配置を持つアミノ酸であり、Ｂは、Ｌ立体異性体配置を持つアミノ酸である。ある例示の実施態様では、Ａは、Ｌ立体異性体配置を持つアミノ酸であり、Ｂは、Ｄ立体異性体配置を持つアミノ酸である。ある例示の実施態様では、Ａは、Ｄ立体異性体配置を持つアミノ酸であり、Ｂは、Ｄ立体異性体配置を持つアミノ酸である。
【００１４】
ある実施態様では、ジペプチドプロドラッグ要素（Ａ−Ｂ）は、式Ｉの一般構造を有する化合物を含む：
【化１】
2015180649.tif 000002
上式において、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ４、及びＲ８は、それぞれ独立に、Ｈ、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、（Ｃ１−Ｃ１８アルキル）ＯＨ、（Ｃ１−Ｃ１８アルキル）ＳＨ、（Ｃ２−Ｃ３アルキル）ＳＣＨ３、（Ｃ１−Ｃ４アルキル）ＣＯＮＨ２、（Ｃ１−Ｃ４アルキル）ＣＯＯＨ、（Ｃ１−Ｃ４アルキル）ＮＨ２、（Ｃ１−Ｃ４アルキル）ＮＨＣ（ＮＨ２＋）ＮＨ２、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）（Ｃ３−Ｃ６シクロアルキル）、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）（Ｃ２−Ｃ５ヘテロ環）、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）（Ｃ６−Ｃ１０アリール）Ｒ７、（Ｃ１−Ｃ４アルキル）（Ｃ３−Ｃ９ヘテロアリール）、及びＣ１−Ｃ１２アルキル（Ｗ１）Ｃ１−Ｃ１２アルキルから成る群から選ばれ、ここに、Ｗ１は、Ｎ、Ｓ、及びＯから成る群から選ばれるヘテロ原子であるか、又は、Ｒ１及びＲ２は、それらが付着する原子と一緒になってＣ３−Ｃ１２シクロアルキル又はアリールを形成するか；又は、Ｒ４及びＲ８は、それらが付着する原子と一緒になってＣ３−Ｃ６シクロアルキルを形成し；
Ｒ３は、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、（Ｃ１−Ｃ１８アルキル）ＯＨ、（Ｃ１−Ｃ１８アルキル）ＮＨ２、（Ｃ１−Ｃ１８アルキル）ＳＨ、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）（Ｃ３−Ｃ６）シクロアルキル、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）（Ｃ２−Ｃ５ヘテロ環）、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）（Ｃ６−Ｃ１０アリール）Ｒ７、及び（Ｃ１−Ｃ４アルキル）（Ｃ３−Ｃ９ヘテロアリール）から成る群から選ばれるか、又は、Ｒ４及びＲ３は、それらが付着する原子と一緒になって、４、５、又は６員のヘテロ環を形成し；
Ｒ５はＮＨＲ６又はＯＨであり；
Ｒ６は、Ｈ、Ｃ１−Ｃ８アルキルであるか、又は、Ｒ６及びＲ２は、それらが付着する原子と一緒になって、４、５、又は６員のヘテロ環を形成し；且つ、
Ｒ７は、Ｈ及びＯＨから成る群から選ばれる。
【００１５】
別の実施態様では、ジペプチドプロドラッグ要素（Ａ−Ｂ）は、式Ｉの一般構造を有する化合物を含み：
【化２】
2015180649.tif 000003
上式において、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ４、及びＲ８は、それぞれ独立に、Ｈ、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、（Ｃ１−Ｃ１８アルキル）ＯＨ、（Ｃ１−Ｃ１８アルキル）ＳＨ、（Ｃ２−Ｃ３アルキル）ＳＣＨ３、（Ｃ１−Ｃ４アルキル）ＣＯＮＨ２、（Ｃ１−Ｃ４アルキル）ＣＯＯＨ、（Ｃ１−Ｃ４アルキル）ＮＨ２、（Ｃ１−Ｃ４アルキル）ＮＨＣ（ＮＨ２＋）ＮＨ２、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）（Ｃ３−Ｃ６シクロアルキル）、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）（Ｃ２−Ｃ５ヘテロ環）、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）（Ｃ６−Ｃ１０アリール）Ｒ７、（Ｃ１−Ｃ４アルキル）（Ｃ３−Ｃ９ヘテロアリール）、及びＣ１−Ｃ１２アルキル（Ｗ１）Ｃ１−Ｃ１２アルキルから成る群から選ばれ、ここに、Ｗ１は、Ｎ、Ｓ、及びＯから成る群から選ばれるヘテロ原子であるか、又は、Ｒ１及びＲ２は、それらが付着する原子と一緒になってＣ３−Ｃ１２シクロアルキルを形成するか；又は、Ｒ４及びＲ８は、それらが付着する原子と一緒になってＣ３−Ｃ６シクロアルキルを形成し； 
Ｒ３は、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、（Ｃ１−Ｃ１８アルキル）ＯＨ、（Ｃ１−Ｃ１８アルキル）ＮＨ２、（Ｃ１−Ｃ１８アルキル）ＳＨ、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）（Ｃ３−Ｃ６）シクロアルキル、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）（Ｃ２−Ｃ５ヘテロ環）、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）（Ｃ６−Ｃ１０アリール）Ｒ７、及び（Ｃ１−Ｃ４アルキル）（Ｃ３−Ｃ９ヘテロアリール）から成る群から選ばれるか、又は、Ｒ４及びＲ８は、それらが付着する原子と一緒になって、４、５、又は６員のヘテロ環を形成し；
Ｒ５はＮＨＲ６又はＯＨであり；
Ｒ６は、Ｈ、Ｃ１−Ｃ８アルキルであるか、又は、Ｒ６及びＲ１は、それらが付着する原子と一緒になって、４、５、又は６員のヘテロ環を形成し；且つ、
Ｒ７は、水素、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）ＣＯＮＨ２、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）ＣＯＯＨ、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）ＮＨ２、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）ＯＨ、及びハロから成る群から選ばれる。
【００１６】
前述のように、ある態様では、一般構造Ａ−Ｂ−Ｑを有するプロドラッグが提供され、ここで、Ｑは、グルカゴンスーパーファミリーペプチド（例えば、グルカゴン関連ペプチド、成長ホルモン放出ホルモン（ＧＨＲＨ；配列番号７１９）、血管作動性腸管ペプチド（ＶＩＰ；配列番号７２０）、下垂体アデニル酸シクラーゼ活性化ポリペプチド２７（ＰＡＣＡＰ−２７；配列番号７２１）、ペプチドヒスチジンメチオニン（ＰＨＭ；配列番号７２２）、又はセクレチン（配列番号７２３）、及び／又はそれらの類縁体、誘導体、及び結合体）である。グルカゴンスーパーファミリーペプチドは、共通の構造特徴、例えば、ただしこれらに限定されないが、Ｎ−末端アミノ酸内部の相同性、及び／又は、Ｃ−末端内のアルファ−ヘリックス構造などを有していてもよい。Ｃ−末端は、一般に、受容体結合において機能し、Ｎ−末端は、一般に、受容体シグナル伝達において機能すると考えられている。Ｎ−末端部分及びＣ−末端部分における数個のアミノ酸は、グルカゴンスーパーファミリーのメンバーの間で高度に保存されており、例えば、Ｈｉｓ１、Ｇｌｙ４、Ｐｈｅ２２、Ｖａｌ２３、Ｔｒｐ２５、及びＬｅｕ２６があるが、これらの位置におけるアミノ酸は、相同性、保存的置換、又は、アミノ酸側鎖の類似性を示す。ある実施態様では、Ｑはグルカゴン関連ペプチドであり、例えば、グルカゴン（配列番号７０１）、オキシントモジュリン（配列番号７０６）、エキセンディン−４（配列番号７１８）、グルカゴン様ペプチド−１（ＧＬＰ−１）（アミノ酸７−３７は、配列番号７０３及び７０７として与えられる）、グルカゴン様ペプチド−２（ＧＬＰ−２）（配列番号７０８）、ＧＩＰ（配列番号７０７）、又は、前記の類縁体、誘導体、及び結合体、である。ある実施態様では、グルカゴン関連ペプチドであるＱは、天然ペプチドの全長に亘って（又は、グルカゴンに対応する位置（例えば図１０参照）に亘って）、天然グルカゴン、天然オキシントモジュリン、天然エキセンディン−４、天然（７−３７）（ＧＬＰ−１）、天然ＧＬＰ−２、又は天然ＧＩＰの、対応する配列との間に、少なくとも約４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、又は９５％同一であるような、アミノ酸配列を含む。他の実施態様では、グルカゴンスーパーファミリーペプチド（Ｑ）は、最大１、２、３、４、５、６、７、８、９、又は１０個の修飾を含むような、天然グルカゴン、天然エキセンディン−４、天然（７−３７）（ＧＬＰ−１）、天然ＧＬＰ−２、天然ＧＨＲＨ、天然ＶＩＰ、天然ＰＡＣＡＰ−２７、天然ＰＨＭ、天然オキシントモジュリン、天然セクレチン、又は、天然ＧＩＰを含む。さらに別の実施態様では、Ｑは、二つ以上の天然グルカゴン関連ペプチド配列から成るキメラであるアミノ酸配列を含む。ある実施態様では、Ｑは、天然グルカゴン（配列番号７０１）に対し、少なくとも約５０％同一であって、配列番号７０１のアミノ酸１２−２９に対応するアミノ酸のアルファ−ヘリックス構造を保持するようなアミノ酸配列を含む。
【００１７】
Ｑは、当該技術分野で公知のグルカゴンスーパーファミリーペプチドの内のいずれであってもよく、例えば、当該技術分野で公知のグルカゴン関連ペプチド（その内のいくつかは本明細書において非限定的例として開示される）のいずれかであってもよい。当該技術分野では種々のＧＬＰ−１類縁体が知られるが、それらも、本発明によるグルカゴン関連ペプチドである。例えば、特許文献１〜１０を参照されたい。なお、各特許文献におけるＧＬＰ−１類縁体又は誘導体の配列又は化学式の開示に関し、それらの全体を参照により本明細書に含める。ある実施態様では、Ｑは、本明細書中に詳述するように、クラス１、２、３、４、又は５のグルカゴン関連ペプチドである。本明細書に記載する実施態様のいずれにおいても、Ｑは、配列番号１〜６８４、７０１〜７４２、８０１〜９１９、１００１〜１２６２、１３０１〜１３７１、１４０１〜１５１８、１７０１〜１７７６、及び１８０１〜１９２１のいずれかである。
【００１８】
ジペプチドプロドラッグ、例えば、Ａ−Ｂは、Ｑの活性を妨害する位置であれば、いずれの位置においてＱに連結されてもよいが、本明細書に開示される実施態様は、Ａ−Ｂの連結に好適な位置の例を具体的に示す。本明細書では、天然グルカゴン配列（配列番号７０１）における位置を参照することによって位置番号は指名されるが、その場合、グルカゴン類縁体又はその他のグルカゴンスーパーファミリーペプチドにおける対応する位置は、整列によって決定することが可能である。例えば、いくつかのグルカゴンスーパーファミリーペプチドの整列を示す図１０を参照されたい。例えば、天然グルカゴンに基づく位置２４は、（７−３７）ＧＬＰ−１の位置２４に対応する。
【００１９】
ある実施態様では、グルカゴンスーパーファミリーペプチドは、Ｃ−末端、又は、下記（ただしこれらに限定されないが）を含むＣ−末端アミノ酸配列、を含んでもよい：ＣＯＯＨ、ＣＯＮＨ２、ＧＰＳＳＧＡＰＰＰＳ（配列番号７１０）、ＧＰＳＳＧＡＰＰＰＳ−ＣＯＮＨＨ２（配列番号７１１）、ＫＲＮＲＮＮＩＡ（配列番号７１４）、又はＫＧＫＫＮＤＷＫＨＮＩＴＱ（配列番号７１３）。更なるグルカゴンスーパーファミリーペプチドのＣ−末端アミノ酸配列が、以下により詳細に記述される。
【００２０】
他の態様では、Ｑは、オステオカルシン（配列番号７０９）、又は、天然のオステオカルシンに対し、該天然ペプチドの全長に亘って少なくとも約４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、又は９５％同一であるアミノ酸配列、を含む。Ｑは、天然オステオカルシンに対し、最大１、２、３、４、５、６、７、８、９、又は１０個のアミノ酸修飾を有するような、オステオカルシンの類縁体を含んでもよい。さらに他の態様では、Ｑは、成長ホルモン放出ホルモン（ＧＨＲＨ）（配列番号７１９）、又は、天然のＧＨＲＨに対し、該天然ペプチドの全長に亘って少なくとも約４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、又は９５％同一であるアミノ酸配列、を含む。Ｑは、天然ＧＨＲＨに対し、最大１、２、３、４、５、６、７、８、９、又は１０個のアミノ酸修飾を有するＧＨＲＨの類縁体を含んでもよい。ある実施態様では、Ｑは、従来技術で公知の、オステオカルシン又はＧＨＲＨの任意の類縁体であってもよい。
【００２１】
さらに別の実施態様では、Ａ−Ｂ−Ｑの一般構造を有するプロドラッグが提供され、ここで、Ｑは、グルカゴンスーパーファミリーペプチド、オステオカルシン、又は、その類縁体、誘導体、又は結合体であり、且つ、Ａ−Ｂは、下記の一般構造を含み：
【化３】
2015180649.tif 000004
上式において、Ｒ１及びＲ８は、それぞれ独立に、Ｈ及びＣ１−Ｃ８アルキルから成る群から選ばれ；
Ｒ２及びＲ４は、それぞれ独立に、Ｈ、Ｃ１−Ｃ８アルキル、Ｃ２−Ｃ８アルケニル、（Ｃ１−Ｃ４アルキル）ＯＨ、（Ｃ１−Ｃ４アルキル）ＳＨ、（Ｃ２−Ｃ３アルキル）ＳＣＨ３、（Ｃ１−Ｃ４アルキル）ＣＯＮＨ２、（Ｃ１−Ｃ４アルキル）ＣＯＯＨ、（Ｃ１−Ｃ４アルキル）ＮＨ２、（Ｃ１−Ｃ４アルキル）ＮＨＣ（ＮＨ２＋）ＮＨ２、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）（Ｃ３−Ｃ６シクロアルキル）、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）（Ｃ６−Ｃ１０アリール）Ｒ７、及びＣＨ２（Ｃ３−Ｃ９ヘテロアリール）から成る群から選ばれるか、又は、Ｒ１及びＲ２は、それらが付着する原子と一緒になってＣ３−Ｃ６シクロアルキルを形成し；
Ｒ３は、Ｃ１−Ｃ８アルキル、（Ｃ１−Ｃ４アルキル）ＯＨ、（Ｃ１−Ｃ４アルキル）ＮＨ２、（Ｃ１−Ｃ４アルキル）ＳＨ、（Ｃ３−Ｃ６）シクロアルキルから成る群から選ばれるか、又は、Ｒ４及びＲ３は、それらが付着する原子と一緒になって、５又は６員のヘテロ環を形成し；
Ｒ５はＮＨＲ６であり；
Ｒ６は、Ｈであるか、又は、Ｒ６及びＲ８は、それらが付着する原子と一緒になって、５又は６員のヘテロ環を形成し；且つ、
Ｒ７は、水素及びＯＨから成る群から選ばれる。
ただし、Ｒ４及びＲ３が、それらが付着する原子と一緒になって、５又は６員のヘテロ環を形成する限り、Ｒ１及びＲ２は共にＨ以外である。
【００２２】
他の実施態様では、Ａ−Ｂ−Ｑの一般構造を有するプロドラッグが提供され、ここで、Ｑは、グルカゴンスーパーファミリーペプチド、オステオカルシン、または、その類縁体、誘導体、又は結合体であり、Ａ−Ｂは、下記の一般構造を含み：
【化４】
2015180649.tif 000005
上式において、
Ｒ１及びＲ８は、それぞれ独立に、Ｈ又はＣ１−Ｃ８アルキルであり；
Ｒ２及びＲ４は、それぞれ独立に、Ｈ、Ｃ１−Ｃ８アルキル、Ｃ２−Ｃ８アルケニル、（Ｃ１−Ｃ４アルキル）ＯＨ、（Ｃ１−Ｃ４アルキル）ＳＨ、（Ｃ２−Ｃ３アルキル）ＳＣＨ３、（Ｃ１−Ｃ４アルキル）ＣＯＮＨ２、（Ｃ１−Ｃ４アルキル）ＣＯＯＨ、（Ｃ１−Ｃ４アルキル）ＮＨ２、（Ｃ１−Ｃ４アルキル）ＮＨＣ（ＮＨ２＋）ＮＨ２、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）（Ｃ３−Ｃ６シクロアルキル）、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）（Ｃ２−Ｃ５ヘテロ環）、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）（Ｃ６−Ｃ１０アリール）Ｒ７、及びＣＨ２（Ｃ３−Ｃ９ヘテロアリール）から成る群から選ばれるか、又は、Ｒ１及びＲ２は、それらが付着する原子と一緒になってＣ３−Ｃ１２シクロアルキルを形成し；
Ｒ３は、Ｃ１−Ｃ８アルキル、（Ｃ１−Ｃ４アルキル）ＯＨ、（Ｃ１−Ｃ４アルキル）ＮＨ２、（Ｃ１−Ｃ４アルキル）ＳＨ、（Ｃ３−Ｃ６）シクロアルキルから成る群から選ばれるか、又は、Ｒ４及びＲ３は、それらが付着する原子と一緒になって、５又は６員のヘテロ環を形成し；
Ｒ５は、ＮＨＲ６又はＯＨであり；
Ｒ６は、Ｈ、又はＣ１−Ｃ８アルキルであるか、又は、Ｒ６及びＲ２は、それらが付着する原子と一緒になって、５又は６員のヘテロ環を形成し；
Ｒ７は、水素、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）ＣＯＮＨ２、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）ＣＯＯＨ、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）ＮＨ２、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）ＯＨ、及びハロから成る群から選ばれるが、ただし、Ｒ４及びＲ３が、それらが付着する原子と一緒になって５又は６員のヘテロ環を形成する場合、Ｒ１及びＲ２は共に水素ではない。
【００２３】
ある実施態様では、Ｑは、成長ホルモン放出ホルモン（ＧＨＲＨ；配列番号７１９）、血管作動性腸管ペプチド（ＶＩＰ；配列番号７２０）、下垂体アデニル酸シクラーゼ活性化ペプチド２７（ＰＡＣＡＰ−２７；配列番号７２１）、ペプチドヒスチジンメチオニン（ＰＨＭ；配列番号７２２）、又はセクレチン（配列番号７２３）、グルカゴン（配列番号７０１）、エキセンディン−４（配列番号７１８）、グルカゴン様ペプチド−１（ＧＬＰ−１）（アミノ酸７−３７は、配列番号７０３及び７０７として与えられる）、グルカゴン様ペプチド−２（ＧＬＰ−２）（配列番号７０８）、ＧＩＰ（配列番号７０７）、又は、前記の類縁体、誘導体、及び結合体、から成る群から選ばれるペプチドである。ある実施態様では、Ｑは、グルカゴン関連ペプチドである。
【００２４】
別の実施態様では、グルカゴンスーパーファミリーペプチド、オステオカルシン、又は、その類縁体、誘導体、又は結合体のプロドラッグ類縁体が提供され、ここで、該プロドラッグ成分（Ａ−Ｂ）が、Ｑの配列中の一つ以上の内部アミノ酸において、例えば、天然グルカゴン（配列番号７０１）の位置１２、１６、１７、１８、２０、２８、又は２９に対応するＱの位置において、Ｑに対し共有結合される。例えば、ある実施態様では、プロドラッグ成分（Ａ−Ｂ）は、直接的に又はリンカーを介して、Ｑの位置２０において置換Ｌｙｓに連結される。ある実施態様では、Ｑは、位置２０において（天然グルカゴン配列に対して）、下記の構造を含む置換を含んでもよい：
【化５】
2015180649.tif 000006
【００２５】
他の実施態様では、プロドラッグ成分（Ａ−Ｂ）は、直接的に又はリンカーを介して、位置２２において置換アミノ−Ｐｈｅに連結される。このような実施態様では、Ｑは、位置２２（天然グルカゴン配列に対し）において、下記の構造を含む置換を含んでもよい：
【化６】
2015180649.tif 000007
それとは別に、又はそれに加えてさらに、プロドラッグ成分（Ａ−Ｂ）は、直接的に又はリンカーを介して、Ｑのアミノ末端に連結されており、ここで、Ａ−Ｂは、下記の構造を含み：
【化７】
2015180649.tif 000008
上式において、Ｒ１及びＲ８は、それぞれ独立に、Ｈ及びＣ１−Ｃ８アルキルから成る群から選ばれ；
Ｒ２及びＲ４は、それぞれ独立に、Ｈ、Ｃ１−Ｃ８アルキル、Ｃ２−Ｃ８アルケニル、（Ｃ１−Ｃ４アルキル）ＯＨ、（Ｃ１−Ｃ４アルキル）ＳＨ、（Ｃ２−Ｃ３アルキル）ＳＣＨ３、（Ｃ１−Ｃ４アルキル）ＣＯＮＨ２、（Ｃ１−Ｃ４アルキル）ＣＯＯＨ、（Ｃ１−Ｃ４アルキル）ＮＨ２、（Ｃ１−Ｃ４アルキル）ＮＨＣ（ＮＨ２＋）ＮＨ２、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）（Ｃ３−Ｃ６シクロアルキル）、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）（Ｃ６−Ｃ１０アリール）Ｒ７、及びＣＨ２（Ｃ３−Ｃ９ヘテロアリール）から成る群から選ばれるか、又は、Ｒ１及びＲ２は、それらが付着する原子と一緒になってＣ３−Ｃ１２シクロアルキルを形成し；
Ｒ３は、Ｃ１−Ｃ８アルキル、（Ｃ１−Ｃ４アルキル）ＯＨ、（Ｃ１−Ｃ４アルキル）ＮＨ２、（Ｃ１−Ｃ４アルキル）ＳＨ、（Ｃ３−Ｃ６）シクロアルキルから成る群から選ばれるか、又は、Ｒ４及びＲ３は、それらが付着する原子と一緒になって、５又は６員のヘテロ環を形成し；
Ｒ５は、ＮＨＲ６又はＯＨであり；
Ｒ６は、Ｈであるか、又は、Ｒ６及びＲ２は、それらが付着する原子と一緒になって、５又は６員のヘテロ環を形成し；
Ｒ７は、Ｈ及びＯＨから成る群から選ばれるが、
ただし、Ｒ４及びＲ３が、それらが付着する原子と一緒になって５又は６員のヘテロ環を形成する場合、Ｒ１及びＲ２はそれぞれ水素以外である。
【００２６】
他の実施態様では、プロドラッグ成分（Ａ−Ｂ）は、直接的に又はリンカーを介して、Ｑのアミノ末端に連結されており、ここで、Ａ−Ｂは、下記の構造を含み：
【化８】
2015180649.tif 000009
上式において、
Ｒ１及びＲ８は、それぞれ独立に、Ｈ又はＣ１−Ｃ８アルキルであり；
Ｒ２及びＲ４は、それぞれ独立に、Ｈ、Ｃ１−Ｃ８アルキル、Ｃ２−Ｃ８アルケニル、（Ｃ１−Ｃ４アルキル）ＯＨ、（Ｃ１−Ｃ４アルキル）ＳＨ、（Ｃ２−Ｃ３アルキル）ＳＣＨ３、（Ｃ１−Ｃ４アルキル）ＣＯＮＨ２、（Ｃ１−Ｃ４アルキル）ＣＯＯＨ、（Ｃ１−Ｃ４アルキル）ＮＨ２、（Ｃ１−Ｃ４アルキル）ＮＨＣ（ＮＨ２＋）ＮＨ２、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）（Ｃ３−Ｃ６シクロアルキル）、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）（Ｃ２−Ｃ５ヘテロ環）、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）（Ｃ６−Ｃ１０アリール）Ｒ７、及びＣＨ２（Ｃ３−Ｃ９ヘテロアリール）から成る群から選ばれるか、又は、Ｒ１及びＲ２は、それらが付着する原子と一緒になってＣ３−Ｃ１２シクロアルキルを形成し；
Ｒ３は、Ｃ１−Ｃ８アルキル、（Ｃ１−Ｃ４アルキル）ＯＨ、（Ｃ１−Ｃ４アルキル）ＮＨ２、（Ｃ１−Ｃ４アルキル）ＳＨ、（Ｃ３−Ｃ６）シクロアルキルから成る群から選ばれるか、又は、Ｒ４及びＲ３は、それらが付着する原子と一緒になって、５又は６員のヘテロ環を形成し；
Ｒ５は、ＮＨＲ６又はＯＨであり；
Ｒ６は、Ｈ、Ｃ１−Ｃ８アルキルであるか、又は、Ｒ６及びＲ２は、それらが付着する原子と一緒になって、５又は６員のヘテロ環を形成し；且つ、
Ｒ７は、水素、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）ＣＯＮＨ２、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）ＣＯＯＨ、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）ＮＨ２、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）ＯＨ、及びハロから成る群から選ばれるが、
ただし、Ｒ４及びＲ３が、それらが付着する原子と一緒になって５又は６員のヘテロ環を形成する場合、Ｒ１及びＲ２は共に水素ではない。
【００２７】
ある実施態様では、プロドラッグ成分が一つだけＱに連結される。例えば、このような実施態様では、プロドラッグ成分（Ａ−Ｂ）がＮ−末端においてＱに連結されると、Ｑの配列中の内部アミノ酸残基に連結されるプロドラッグ成分（Ａ−Ｂ）は存在せず、逆もまた真である。ある実施態様では、二つ以上のプロドラッグ成分が、Ｑに対し、例えば、Ｎ−末端及び一つ以上の内部部位において、連結される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２８】
【特許文献１】ＷＯ２００８０２３０５０
【特許文献２】ＷＯ２００７０３０５１９
【特許文献３】ＷＯ２００５０５８９５４
【特許文献４】ＷＯ２００３０１１８９２
【特許文献５】ＷＯ２００７０４６８３４
【特許文献６】ＷＯ２００６１３４３４０
【特許文献７】ＷＯ２００６１２４５２９
【特許文献８】ＷＯ２００４０２２００４
【特許文献９】ＷＯ２００３０１８５１６
【特許文献１０】ＷＯ２００７１２４４６１
【００２９】
（関連出願に対する相互参照）
本出願は、２００８年１２月１９日出願の米国特許仮出願第６１／１３９，２２７号、２００９年１月１３日出願の米国特許仮出願第６１／１４４，２７１号、及び、２００９年６月１６日出願の米国特許仮出願第６１／１８７，５５６号に対する優先権を主張する。なお、参照により、各出願の開示全体を本出願に含めることをここに明言する。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】グルカゴン類縁体を週１回１５又は７０ｎｍｏｌ／ｋｇの用量で腹腔に注入した食餌誘発肥満症（ＤＩＯ）マウスの体重変化を示すグラフである。マウス（Ｎ＝８）は、初回注入後、下記の条件下に毎日計量した：ベヒクルのみ▼、グルカゴンスーパーファミリーペプチドＡ（「ペプチドＡ」）を１５ｎｍｏｌ／ｋｇ（右向き白三角）、又は７０ｎｍｏｌ／ｋｇ（右向き黒三角）、若しくは、ペプチドＡのプロドラッグ誘導体で、ジペプチドが、アミド結合を介してペプチドＡのＮ−末端に連結され、ジペプチドが、Ａｉｂ−１Ｐｒｏ０である（１５ｎｍｏｌ／ｋｇ（○）又は７０ｎｍｏｌ／ｋｇ（●）で投与）、Ａｉｂ−１ｄＰｒｏ０（７０ｎｍｏｌ／ｋｇ（◇）で投与）、Ｌｙｓ−１Ｓａｒ０（７０ｎｍｏｌ／ｋｇ（◆）で投与）、ｄＡｌａ−１Ｐｒｏ０（７０ｎｍｏｌ／ｋｇ（左向き黒三角）で投与）、又は、Ａｃ−Ａｉｂ−１Ｐｒｏ０（７０ｎｍｏｌ／ｋｇ（■）投与）である。
【図２】下記を週１回０．５、３、１５、又は７０ｎｍｏｌ／ｋｇの用量で腹腔に注入した食餌誘発肥満症（ＤＩＯ）マウスの体重変化を示すグラフである、すなわち：ベヒクルのみ（◆）、ペプチドＡ（０．５ ▲、３ 右向き黒三角、１５ ▼、又は７０ 左向き黒三角 ｎｍｏｌ／ｋｇ／日）、又は、Ｌｙｓ−１Ｓａｒ０ペプチドＡ（０．５ △、３ 右向き白三角、１５ ▽、又は７０ 左向き白三角 ｎｍｏｌ／ｋｇ／日）である。
【図３】食餌誘発肥満症（ＤＩＯ）マウス（Ｎ＝８）において、先ずグルカゴン関連ペプチド、次いでグルコース液を注入したときのマウスにおける血中グルコース濃度（ｍｇ／ｄＬ）のグラフである。マウスに、−６０分時点で、ベヒクルのみ（▲）、又は、下記の内の一つを１５又は７０ｎｍｏｌ／ｋｇ用量で腹腔注入した、すなわち：  （Ａ）ペプチドＡ（１５ 左向き白三角、又は７０ 左向き黒三角 ｎｍｏｌ／ｋｇ／日）、  （Ｂ）Ｌｙｓ−１Ｓａｒ０ペプチドＡ（１５ 右向き白三角、又は７０ 右向き黒三角 ｎｍｏｌ／ｋｇ／日）、  （Ｃ）ｄＬｙｓ−１Ｓａｒ０ペプチドＡ（１５□、又は７０■ｎｍｏｌ／ｋｇ／日）。  ２５％（ｖ／ｖ）グルコースを含む生理的食塩水を、０時点において、体重１ｋｇ当たり１．５ｇの用量で注入した。血中グルコース濃度を、−６０、０、１５、３０、６０、及び１２０分時点で測定した。
【図４】ＤＩＯマウス（Ｎ＝８）において、先ずグルカゴン関連ペプチド、次いでグルコース液を注入したときのマウスにおける血中グルコース濃度（ｍｇ／ｄＬ）のグラフである。マウスに、−１５分時点で、ベヒクルのみ（▼）、又は、下記の化合物の内の一つを２ｎｍｏｌ／ｋｇ用量で腹腔注入した、すなわち：  （Ａ）Ｌｙｓ−１Ｓａｒ０ペプチドＡ（■）、  （Ｂ）Ｌｙｓ−１（Ｘ），Ｓａｒ０ペプチドＡ（▲）（Ｘは、Ｌｙｓ側鎖に連結される１Ｋ  ＰＥＧ鎖を表す）、  （Ｃ）Ｌｙｓ−１（Ｙ）Ｓａｒ０ペプチドＡ（◆）（Ｙは、Ｌｙｓ側鎖に連結されるｔｅｒｔ−ブチルグリシンを表す）、  （Ｄ）ｄＬｙｓ−１Ｓａｒ０ペプチドＡ（右向き黒三角）。  ２５％（ｖ／ｖ）グルコースを含む生理的食塩水を、０時点において、体重１ｋｇ当たり１．５ｇの用量で注入した。血中グルコース濃度を、−１５、０、１５、３０、６０、及び１２０分時点で測定した。
【図５】ＤＩＯマウス（Ｎ＝８）において、先ずグルカゴン関連ペプチド、次いでグルコース液を注入したときのマウスにおける血中グルコース濃度（ｍｇ／ｄＬ）のグラフである。マウスに、−１５分時点で、ベヒクルのみ（▼）、ｄＬｙｓ−１Ｓａｒ０ペプチドＡを２０ｎｍｏｌ／ｋｇ（右向き黒三角）で、又は、下記の化合物の内の一つを０．６７ｎｍｏｌ／ｋｇ用量で腹腔注入した、すなわち：  （Ａ）Ｌｙｓ−１Ｓａｒ０ペプチドＡ（■）、  （Ｂ）Ｌｙｓ−１（Ｘ），Ｓａｒ０ペプチドＡ（▲）（Ｘは、Ｌｙｓ側鎖に連結される１Ｋ  ＰＥＧ鎖を表す）、  （Ｃ）Ｌｙｓ−１（Ｙ）Ｓａｒ０ペプチドＡ（◆）（Ｙは、Ｌｙｓ側鎖に連結されるｔｅｒｔ−ブチルグリシンを表す）。  ２５％（ｖ／ｖ）グルコースを含む生理的食塩水を、０時点において、体重１ｋｇ当たり１．５ｇの用量で注入した。血中グルコース濃度を、−１５、０、１５、３０、６０、及び１２０分時点で測定した。
【図６】ＤＩＯマウス（Ｎ＝８）において、先ずグルカゴン関連ペプチド、次いでグルコース液を注入したときのマウスにおける血中グルコース濃度（ｍｇ／ｄＬ）のグラフである。マウスに、−６０分時点で、ベヒクルのみ（▼）、又は、下記の化合物の内の一つを１５又は７０ｎｍｏｌ／ｋｇ用量で腹腔注入した、すなわち：  （Ａ）ぺプチドＡ（１５△又は７０▲ｎｍｏｌ／ｋｇ）、  （Ｂ）ｄＬｙｓ−１Ｓａｒ０ペプチドＡ（１５□又は７０■ｎｍｏｌ／ｋｇ）、  （Ｃ）Ｌｙｓ−１Ｓａｒ０ペプチドＡ（１５ 右向き白三角 又は ７０ 右向き黒三角 ｎｍｏｌ／ｋｇ）。  ２５％（ｖ／ｖ）グルコースを含む生理的食塩水を、０時点及び２４時間後（図７参照）、体重１ｋｇ当たり１．５ｇの用量で注入した。表示の血中グルコース濃度は、−６０、０、１５、３０、６０、及び１２０分時点で測定し、グルコース液の第１回投与（すなわち、０時点）に対して表した。
【図７】−６０分時点で、ベヒクルのみ（▼）、又は、下記の化合物の内の一つを１５又は７０ｎｍｏｌ／ｋｇで腹腔注入されたＤＩＯマウス（Ｎ＝８）における血中グルコース濃度（ｍｇ／ｄＬ）のグラフである、すなわち：  （Ａ）ぺプチドＡ（１５△又は７０▲ｎｍｏｌ／ｋｇ／日）、  （Ｂ）ｄＬｙｓ−１Ｓａｒ０ペプチドＡ（１５◇又は７０▽ｎｍｏｌ／ｋｇ／日）、又は  （Ｃ）Ｌｙｓ−１Ｓａｒ０ペプチドＡ（１５◆又は７０■ｎｍｏｌ／ｋｇ／日）。  ２５％（ｖ／ｖ）グルコースを含む生理的食塩水を、０時点及び２４時間後、体重１ｋｇ当たり１．５ｇの用量で注入した。表示の血中グルコース濃度は、０、１５、３０、６０、及び１２０分時点で測定し、第２回グルコース液の２４時投与に対して表した。
【図８】表示の化合物を１５又は７０ｎｍｏｌ／ｋｇ用量で腹腔注入されたＤＩＯマウス（Ｎ＝８）における減量を示すデータを表す。表示の体重は、化合物の投与７日後に定量した。
【図９Ａ】ＤＩＯマウス（ｎ＝８）における血中グルコース（ＢＧ）濃度のグラフを表す。マウスに、生理的食塩水に溶解した２５％グルコースを体重ｋｇ当たり１．５ｇで注入してチャレンジ（図に示す）とし、その２４、８、４、又は１時間後に、ベヒクルのみ、又は、プロドラッグペプチドを腹腔注入した。表示の血中グルコース濃度は、グルコース液によるチャレンジに対し０、１５、３０、６０、及び１２０分時点で測定した。図９Ａは、Ｌｙｓ−１Ｓａｒ０ペプチドＡ（すなわち、Ｌｙｓ−１Ｓａｒ０プロドラッグ要素を含む）の投与後の血中グルコース濃度を示す。
【図９Ｂ】ＤＩＯマウス（ｎ＝８）における血中グルコース（ＢＧ）濃度のグラフを表す。マウスに、生理的食塩水に溶解した２５％グルコースを体重ｋｇ当たり１．５ｇで注入してチャレンジ（図に示す）とし、その２４、８、４、又は１時間後に、ベヒクルのみ、又は、プロドラッグペプチドを腹腔注入した。表示の血中グルコース濃度は、グルコース液によるチャレンジに対し０、１５、３０、６０、及び１２０分時点で測定した。図９Ｂは、ｄＬｙｓ−１Ｓａｒ０ペプチドＡ（すなわち、ｄＬｙｓ−１Ｓａｒ０プロドラッグ要素を含む）の投与後の血中グルコース濃度を示す。
【図１０】各種グルカゴンスーパーファミリーペプチド、又はその関連断片のアミノ酸配列の整列を提示する。提示されるアミノ酸配列は、ＧＨＲＨ（配列番号７１９）、ＰＨＩ（配列番号７２２）、ＶＩＰ（配列番号７２０）、ＰＡＣＡＰ−２７（配列番号７２１）、エキセンディン−４（配列番号７１８）、ＧＬＰ−１（配列番号７０３）、グルカゴン（配列番号７０１）、オキシントモジュリン（配列番号７０６）、ＧＩＰ（配列番号７０７）、ＧＬＰ−２（配列番号７０８）、及びセクレチン（配列番号７２４）である。
【図１１】ＤＩＯマウス（各８匹のマウスから成る９グループ）において、ベヒクルのみ、又は、下記の内の一つを１０ｎｍｏｌ／ｋｇで単回投与を皮下に注入されたマウスの血中グルコース濃度（ｍｇ／ｄＬ）のグラフである：  （Ａ）グルカゴンスーパーファミリーペプチドＣ（「ペプチドＣ」）  （Ｂ）ｄＫ−Ｓａｒ−ペプチドＣ  （Ｃ）ｄＫ−Ｇｌｙ（Ｎ−ヘキシル）−グルカゴンスーパーファミリーペプチドＢ（「ペプチドＢ」）、又は、  （Ｄ）ｄＫ−Ｆ（Ｎ−Ｍｅ）−ペプチドＣ。  マウスは、５．５月齢で、高脂肪食餌で約２ヶ月間飼養されていた。血中グルコース濃度を、注入後０、２、４、２４、及び７２時間で測定した。
【図１２】ＤＩＯマウス（各８匹のマウスから成る９グループ）において、ベヒクルのみ、又は、下記の内の一つを１０ｎｍｏｌ／ｋｇで単回投与を皮下に注入されたマウスの体重変化のグラフである：  （Ａ）ペプチドＣ  （Ｂ）ｄＫ−Ｓａｒ−ペプチドＣ  （Ｃ）ｄＫ−Ｇｌｙ（Ｎ−ヘキシル）−ペプチドＢ、又は、  （Ｄ）ｄＫ−Ｆ（Ｎ−Ｍｅ）−ペプチドＣ。  マウスは、５．５月齢で、高脂肪食餌で約２ヶ月間飼養されていた。食物摂取及び脂肪量は、週に亘る実験期間中監視した。
【図１３Ａ】ＧＬＰ−受容体ルシフェラーゼアッセイを用いて定量した場合の、２０％ヒト血漿中での、ｄＫ−Ｇｌｙ（Ｎ−ヘキシル）−ペプチドＢの受容体結合活性を表す。
【図１３Ｂ】ＧＬＰ−受容体ルシフェラーゼアッセイを用いて定量した場合の、２０％ヒト血漿中での、ｄＫ−Ｓａｒ−ペプチドＣの受容体結合活性を表す。
【図１４】ＤＩＯマウス（ｎ＝８）において、ベヒクルのみ、又は、下記の内の一つの１０ｎｍｏｌ／ｋｇでの単回投与を皮下に注入されたマウスの体重変化のグラフである：  （Ａ）ペプチドＣ  （Ｂ）ｄＬｙｓ−１−Ｓａｒ０−ペプチドＣ、又は  （Ｃ）ｄＬｙｓ−１−Ｇｌｙ（Ｎ−ヘキシル）０−ペプチドＢ。  マウスは、５．５月齢で、高脂肪食餌で約２ヶ月間飼養されていた。食物摂取及び脂肪量は、週に亘る実験期間中監視した。
【図１５Ａ】ＤＩＯマウス（ｎ＝８）において、ベヒクルのみ、又は、下記の内の一つの３、１０、又は３０ｎｍｏｌ／ｋｇでの単回投与を皮下に注入されたマウスの血中グルコース（ＢＧ）濃度（ｍｇ／ｄＬ）のグラフである：  （Ａ）ペプチドＣ  （Ｂ）ｄＬｙｓ−１Ｓａｒ０ペプチドＣ、又は  （Ｃ）ｄＬｙｓ−１Ｇｌｙ（Ｎ−ヘキシル）０ペプチドＢ。  表示の血中グルコース濃度は、１日目に腹腔内採取した。マウスは５月齢であり、約５ヶ月間正規の固形飼料で飼養されていた。
【図１５Ｂ】ＤＩＯマウス（ｎ＝８）において、ベヒクルのみ、又は、下記の内の一つの３、１０、又は３０ｎｍｏｌ／ｋｇでの単回投与を皮下に注入されたマウスの血中グルコース（ＢＧ）濃度（ｍｇ／ｄＬ）のグラフである：  （Ａ）ペプチドＣ  （Ｂ）ｄＬｙｓ−１Ｓａｒ０ペプチドＣ、又は  （Ｃ）ｄＬｙｓ−１Ｇｌｙ（Ｎ−ヘキシル）０ペプチドＢ。  表示の血中グルコース濃度は、３日目（図１５Ｂ）に腹腔内採取した。マウスは５月齢であり、約５ヶ月間正規の固形飼料で飼養されていた。
【図１５Ｃ】ＤＩＯマウス（ｎ＝８）において、ベヒクルのみ、又は、下記の内の一つの３、１０、又は３０ｎｍｏｌ／ｋｇでの単回投与を皮下に注入されたマウスの血中グルコース（ＢＧ）濃度（ｍｇ／ｄＬ）のグラフである：  （Ａ）ペプチドＣ  （Ｂ）ｄＬｙｓ−１Ｓａｒ０ペプチドＣ、又は  （Ｃ）ｄＬｙｓ−１Ｇｌｙ（Ｎ−ヘキシル）０ペプチドＢ。  表示の血中グルコース濃度は、５日目（図１５Ｃ）に腹腔内採取した。マウスは５月齢であり、約５ヶ月間正規の固形飼料で飼養されていた。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
＜定義＞
本発明を説明し、その特許を主張するに当たり、下記の語法が、下記に記載される定義に従って使用される。
【００３２】
本明細書で用いる「プロドラッグ」という用語は、その完全な薬理作用を発揮するのに先立って化学的修飾を受ける任意の化合物と定義される。
【００３３】
本明細書で用いる「アミノ酸」という用語は、アミノ官能基及びカルボキシル官能基の両方を含み、該アミノ基及びカルボン酸基が、同じ炭素（アルファ炭素）に付着される任意の分子を包含する。アルファ炭素は、一つ又は二つのさらに別の有機置換基を有していてもよい。アミノ酸は、その３文字コード、１文字コード、又は、ある場合には、その側鎖の名称によって表示することが可能である。例えば、アルファ炭素に付着されるシクロヘキサン基を含む非天然アミノ酸は、「シクロヘキサン」又は「シクロヘキシル」と呼ばれる。本開示の目的のために、その立体化学形状を指定することの無いアミノ酸表示は、該アミノ酸のＬ形又はＤ形のいずれか、又は、ラセミ混合体を包含することが意図される。しかしながら、アミノ酸が、その３文字コードで表示され、且つ、上付き数字を含む場合（すなわち、Ｌｙｓ−１）、その表示は、該アミノ酸の天然のＬ形を指定することが意図され、一方、Ｄ形は、３文字コードと上付き数字の前に小文字ｄを含むことによって指定される（すなわち、ｄＬｙｓ−１）。
【００３４】
本明細書で用いる「ヒドロキシル酸」という用語は、アルファ炭素のアミノ基をヒドロキシル基で置換するように修飾されたアミノ酸を指す。
【００３５】
本明細書で用いる「非コードアミノ酸」という用語は、下記の２０種のアミノ酸：Ａｌａ、Ｃｙｓ、Ａｓｐ、Ｇｌｕ、Ｐｈｅ、Ｇｌｙ、Ｈｉｓ、Ｉｌｅ、Ｌｙｓ、Ｌｅｕ、Ｍｅｔ、Ａｓｎ、Ｐｒｏ、Ｇｌｎ、Ａｒｇ、Ｓｅｒ、Ｔｈｒ、Ｖａｌ、Ｔｒｐ、ＴｙｒのいずれかのＬ異性体ではない任意のアミノ酸を包含する。
【００３６】
「ジペプチド」とは、α−アミノ酸又はα−ヒドロキシル酸が、ペプチド結合を介して別のアミノ酸に連結して生ずる結果である。
【００３７】
本明細書で用いる、「化学的切断」という用語は、それ以上いかなる表示も含まない場合、共有化学結合の破断をもたらす非酵素的反応を包含する。
【００３８】
「生物活性ポリペプチド」とは、インビトロ及び／又はインビボにおいて生物学的作用を及ぼすことが可能なポリペプチドを指す。
【００３９】
本明細書で用いる「アシル化」アミノ酸とは、その生産される手段は問わず、天然産のアミノ酸に対して非天然である、アシル基を含むアミノ酸である。アシル化アミノ酸及びアシル化ペプチドを生産する例示の方法は、当該技術分野で公知であるが、ペプチド中に含める前にアミノ酸をアシル化すること、又は、ペプチド合成し、次いで該ペプチドを化学的にアシル化することを含む。ある実施態様では、アシル基によって、ペプチドは、下記の内の一つ以上の実現が可能とされる：（ｉ）循環半減期の延長、（ｉｉ）作用開始の遅延、（ｉｉｉ）作用持続時間の延長、（ｉｖ）ＤＰＰ−ＩＶなどのプロテアーゼに対する抵抗の向上、及び、（ｖ）グルカゴンスーパーファミリーペプチド及び／又はオステオカルシンペプチド受容体に対する効力の増加。
【００４０】
本明細書で用いる「アルキル化」アミノ酸は、その生産される手段は問わず、天然産のアミノ酸に対して非天然である、アルキル基を含むアミノ酸である。アルキル化アミノ酸及びアルキル化ペプチドを生産する例示の方法は、当該技術分野で公知であるが、ペプチド中に含める前にアミノ酸をアルキル化すること、又は、ペプチド合成し、次いで該ペプチドを化学的にアキルル化することを含む。いかなる特定の理論にも拘束されるものではないが、ペプチドのアルキル化は、ペプチドのアシル化と、同じでないにしても、類似の作用、例えば、循環半減期の延長、作用開始の遅延、作用持続時間の延長、ＤＰＰ−ＩＶなどのプロテアーゼに対する抵抗の向上、及び、インスリンペプチド受容体に対する効力の増加、を実現すると考えられる。
【００４１】
本明細書で用いるペプチドに対する一般的参照は、アミノ及びカルボキシ末端を修飾させたペプチドを包含することが意図される。例えば、標準的アミノ酸を表示するアミノ酸配列は、Ｎ−及びＣ−末端の標準的アミノ酸の外、Ｎ−末端における対応するヒドロキシル酸、及び／又は、末端カルボン酸の代わりにアミド基を含むように修飾された、対応するＣ−末端アミノ酸を包含することが意図される。
【００４２】
本明細書で用いる「薬学的に許容される担体」という用語は、標準的薬学的担体であればいずれのものであってもよく、例えば、リン酸緩衝生理的食塩水、水、水中油又は油中水乳剤などの乳剤、及び、各種の湿潤剤が挙げられる。本用語はさらに、ヒトを含む動物において使用するために、米国連邦政府の規制当局によって承認されるか、又は、米国薬局方に列挙される媒体であれば、そのいずれのものも包含する。
【００４３】
本明細書で用いる「薬学的に許容される塩」という用語は、母体化合物の生物活性を保持し、生物学的に、又は他の点でも有害ではない、化合物の塩を指す。本明細書に開示される化合物の多くは、アミノ基及び／又はカルボキシル基、又は、それらに対して類似の基が存在するために、酸性及び／又は塩基性塩を形成することが可能である。
【００４４】
薬学的に受容可能な塩基付加塩は、無機及び有機塩基から調製することが可能である。無機塩から誘導される塩は、単に例示として述べると、ナトリウム、カリウム、リチウム、アンモニウム、カルシウム、及びマグネシウム塩が挙げられる。有機塩基から誘導される塩としては、例えば、ただしこれらに限定されないが、一次、二次、及び三次アミンの塩が挙げられる。
【００４５】
薬学的に受容可能な酸付加塩は、無機及び有機酸から調製されてもよい。無機酸から誘導される塩としては、塩化水素酸、臭化水素酸、硫酸、硝酸、リン酸などが挙げられる。有機酸から誘導される塩としては、酢酸、プロピオン酸、グリコール酸、ピルビン酸、シュウ酸、リンゴ酸、マロン酸、コハク酸、マレイン酸、フマル酸、酒石酸、クエン酸、安息香酸、ケイヒ酸、マンデル酸、メタンスルフォン酸、エタンスルフォン酸、ｐ−トルエン−スルフォン酸、サリチル酸などが挙げられる。
【００４６】
本明細書で用いる「治療する」という用語は、特定の障害または病態の予防、または、特定の障害または病態に関連する症状の緩和、及び／又は、前記症状の防止または根絶を含む。例えば、本明細書で用いる「糖尿病を治療する」という用語は、一般に、グルコースの血中濃度を正常レベルの近くに維持することを指し、与えられる状況に応じて血中グルコース濃度を上げるか、又は下げることを含んでもよい。
【００４７】
本明細書で用いる、プロドラッグの「有効」量、又は「治療的有効量」とは、該プロドラッグが、無害でありながら、所望の作用を実現するのに十分な量を指す。例えば、一つの所望の作用は、それが可能であれば低血糖症を予防又は治療することと考えられる。「有効な」量は、被検体によってまちまちで、個体の年齢および一般的状態、投与方式などに応じて変動する。従って、正確な「有効量」を特定することは常に可能とは限らない。しかしながら、任意の個別症例における適切な「有効」量は、当業者であれば、通例の実験手技によって定めることが可能である。
【００４８】
「非経口的」という用語は、消化管を介さず、何らかの別ルート、例えば、皮下、筋肉内、脊髄内、または静脈内によることを意味する。
【００４９】
本明細書で用いる「同一性」という用語は、二つ以上の配列の間の類似性に関連する。同一性は、同一残基の数を残基の総数で割り、その商に１００を掛けることによってパーセントが得られる。したがって、正確に同じ配列の二つのコピーは１００％の同一性を有するが、一方、相互に対し、アミノ酸欠失、付加、又は置換を有する二つの配列は、それよりも低度の同一性を有する。当業者であれば、配列同一性を定量するために、いくつかのコンピュータプログラム、例えば、ＢＬＡＳＴ（Ｂａｓｉｃ  Ｌｏｃａｌ  Ａｌｉｎｇｍｅｎｔ  Ｓｅａｒｃｈ  Ｔｏｏｌ，Ａｌｔｓｃｈｕｌ  ｅｔ  ａｌ．（１９９３）Ｊ．Ｍｏｌ．Ｂｉｏｌ．２１５：４０３−４１０）のようなアルゴリスムを用いるものなどが利用可能であることを認識するであろう。
【００５０】
「グルカゴン関連ぺプチド」という用語は、グルカゴン、ＧＬＰ−１、ＧＬＰ−２、及びＧＩＰ受容体の内の任意の一つ以上に対する生物活性（アゴニスト又はアンタゴニストとして）を有するペプチドであって、天然グルカゴン、天然オキシントモジュリン、天然エキセンディン−４、天然ＧＬＰ−１、天然ＧＬＰ−２、又は天然ＧＩＰの内の少なくとも一つと、少なくとも４０％の配列同一性（例えば、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％）を共有するようなペプチドを指す。別様に言及しない限り、グルカゴン関連ペプチド中のアミノ酸位置に対する参照は（例えば、プロドラッグ成分、結合体成分、親水性ポリマーの連結、アシル化又はアルキル化に関して）、いずれのものであれ、天然グルカゴンアミノ酸配列（配列番号７０１）に対する位置を指す。
【００５１】
「グルカゴンスーパーファミリーペプチド」という用語は、そのＮ−末端及びＣ−末端領域において構造が関連する一群のペプチドを指す（例えば、Ｓｈｅｒｗｏｏｄ  ｅｔ  ａｌ．，Ｅｎｄｏｃｒｉｎｅ  Ｒｅｖｉｅｗｓ  ２１：６１９−６７０（２０００）を参照されたい）。この群のメンバーとしては、全てのグルカゴン関連ペプチドの外、成長ホルモン放出ホルモン（ＧＨＲＨ；配列番号７１９）、血管作動性腸管ペプチド（ＶＩＰ；配列番号７２０）、下垂体アデニル酸シクラーゼ活性化ペプチド２７（ＰＡＣＡＰ−２７；配列番号７２１）、ペプチドヒスチジンイソロイシン（ＰＨＩ）、ペプチドヒスチジンメチオニン（ＰＨＭ；配列番号７２２）、セクレチン（配列番号７２３）、及び、これらの天然ペプチドに対し、最大１、２、３、４、５、６、７、８、９、又は１０個のアミノ酸置換を有するような類縁体、誘導体、及び結合体、が挙げられる。このようなペプチドは、グルカゴン受容体スーパーファミリーの受容体と相互作用する能力を保持すること（アゴニスト又はアンタゴニスト）が好ましい。別様に言及しない限り、グルカゴンスーパーファミリーペプチド中のアミノ酸位置に対する参照は（例えば、プロドラッグ成分、結合体成分、親水性ポリマーの連結、アシル化又はアルキル化に関して）、いずれのものであれ、天然グルカゴンアミノ酸配列（配列番号７０１）に対する位置を指す。代表的グルカゴンスーパーファミリーペプチドの整列に関しては図１０を参照されたい。
【００５２】
「ＧＬＰ−１アゴニスト」という用語は、２００７年５月１８日公開の国際公開第２００７／０５６３６２号の実施例１３に記載されるものと同様の、有効性確認済みのインビトロモデルアッセイによるｃＡＭＰ生産に基づいて測定した場合、ＧＬＰ−１受容体活性を刺激する化合物を指す。なお、この開示を参照により本出願に含めることをここに明言する。
【００５３】
本明細書で用いる「天然ＧＬＰ−１」という用語は、ＧＬＰ−１（７−３６）アミド（配列番号７０４の配列から成る）、ＧＬＰ−１（７−３７）酸（配列番号７０３の配列から成る）、又は、これら二つの化合物の混合物を表示する総称である。本明細書で用いる、「ＧＬＰ−１」への一般的参照は、それ以上の指定を含まない場合、天然ＧＬＰ−１を意味することが意図される。
【００５４】
本明細書で用いる「グルカゴンペプチド」という用語は、配列番号７０１の天然グルカゴンペプチドの外、天然グルカゴン配列に対して一つ以上のアミノ酸修飾を有する、修飾誘導体を表示する総称であり、修飾としては、例えば、ただしこれらに限定されないが、アミノ酸位置１、２、５、７、８、１０、１２、１３、１４、１６、１７、１８、２４、２８、及び２９における置換が挙げられる。一般に、数字によるある特定のアミノ酸位置に対する参照（例えば、位置２８）は、天然グルカゴン（配列番号７０１）のその位置におけるアミノ酸、又は、その任意の類縁体の対応するアミノ酸を指す。例えば、「位置２８」に対する参照は、配列番号７０１の第１アミノ酸が欠失されたグルカゴン類縁体では、対応する位置２７を意味すると考えられる。同様に、「位置２８」に対する参照は、配列番号７０１のＮ−末端の前に一つのアミノ酸が付加されたグルカゴン類縁体では、対応する位置２９を意味すると考えられる。
【００５５】
本明細書で用いる「ＧＬＰ−１ペプチド」という用語は、天然ＧＬＰ−１の外、天然ＧＬＰ−１配列に対し一つ以上のアミノ酸修飾を有する修飾誘導体を表示する総称である。
【００５６】
本明細書で用いるアミノ酸「修飾」とは、アミノ酸の置換、付加、又は欠失を指し、ヒトのタンパク質中に一般的に見出される２０種のアミノ酸、および、非典型的または非天然産アミノ酸の内の任意のアミノ酸による、置換を含む。非典型的アミノ酸の市販の供給源としては、Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ）、ＣｈｅｍＰｅｐ  Ｉｎｃ．（Ｍｉａｍｉ，ＦＬ）、およびＧｅｎｚｙｍｅ  Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌｓ（Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ，ＭＡ）が挙げられる。非典型的アミノ酸は、供給業者から購入してもよいし、新たに合成してもよいし、又は、天然のアミノ酸を化学的に修飾しても、又はそれらから誘導してもよい。アミノ酸修飾は、結合体成分に対するアミノ酸連結、例えば、アミノ酸の親水性ポリマー、アシル化、アルキル化、及び／又は、その他の化学的誘導体化が挙げられる。
【００５７】
本明細書で用いるアミノ酸の「置換」とは、一アミノ酸残基の、異なるアミノ酸残基による置換を指す。
【００５８】
本明細書で用いる「保存的アミノ酸置換」という用語は、本明細書では、下記の５群の内の一群内における交換と定義される。
Ｉ．小型の脂肪族で、非極性か、または僅かな極性を持つ残基：
Ａｌａ、Ｓｅｒ、Ｔｈｒ、Ｐｒｏ、Ｇｌｙ；
ＩＩ．極性で、負荷電性の残基、およびそれらのアミド：
Ａｓｐ、Ａｓｎ、Ｇｌｕ、Ｇｌｎ；
ＩＩＩ．極性で、正荷電性の残基：
Ｈｉｓ、Ａｒｇ、Ｌｙｓ；オルニチン（Ｏｒｎ）
ＩＶ．大型で、脂肪族で、非極性の残基：
Ｍｅｔ、Ｌｅｕ、Ｉｌｅ、Ｖａｌ、Ｃｙｓ、ノルロイシン（Ｎｌｅ）、ホモシステイン
Ｖ．大型で、芳香族の残基：
Ｐｈｅ、Ｔｙｒ、Ｔｒｐ、アセチルフェニルアラニン。
【００５９】
本明細書で用いる「キメラ２」という用語は、天然グルカゴンアミノ酸配列（配列番号７０１）が、下記の修飾を含む、グルカゴンペプチドを指す：位置１７におけるＧｌｎ、位置１８のＡｌａ、位置２０のＬｙｓ、位置２１のＧｌｕ、位置２３のＩｌｅ、及び位置２４のＡｌａ，及びＣ−末端アミド。
【００６０】
本明細書で用いる総称「ポリエチレングリコール鎖」又は「ＰＥＧ鎖」は、一般式Ｈ（ＯＣＨ２ＣＨ２）ｋＯＨ（ｋは少なくとも９）によって表される、分枝鎖又は直鎖形状を取る、エチレンオキシド及び水の縮合ポリマーの混合物を指す。それ以上の特定が無い場合、この用語は、５００から８０，０００ダルトンの範囲から選ばれる平均総分子量を持つ、エチレングリコールのポリマーを含むことが意図される。「ポリエチレングリコール鎖」又は「ＰＥＧ鎖」は、その、凡その平均分子量を示すために、数字接尾語と組み合わせて使用される。例えば、ＰＥＧ−５，０００は、約５，０００ダルトンの平均総分子量を持つポリエチレングリコール鎖を指す。
【００６１】
本明細書で用いる「ＰＥＧ化」という用語、および同様の用語は、ポリエチレングリコール鎖を連結することによってその天然状態から修飾されている化合物を指す。「ＰＥＧ化ポリペプチド」とは、ＰＥＧ鎖を共有結合させたポリペプチドである。
【００６２】
本明細書で用いる「リンカー」とは、二つの別々の実体を互いに結合する、結合手、分子、又は一群の分子である。リンカーは、二つの実体の間の最適間隔を実現してもよいし、或いはさらに、二つの実体の互いからの分離を可能とする不安定リンカーを供給してもよい。不安定結合としては、光分断基、酸不安定成分、塩基不安定成分、および酵素切断可能基が挙げられる。
【００６３】
本明細書で用いる「二量体」とは、リンカーを介して互いに共有結合される二つサブユニットを含む複合体である。それ以上の特徴説明無く使用される場合、二量体という用語は、ホモ二量体とヘテロ二量体の両方を包含する。ホモ二量体は、二つの同一サブユニットを含み、一方、ヘテロ二量体は、異なるが、事実上互いに近似する、二つのサブユニットを含む。。
【００６４】
本明細書で用いる、ｎが１から６までであってもよい「Ｃ１−Ｃｎアルキル」という用語は、１から指定数までの炭素原子を有する、分枝状又は直鎖状アルキル基を表す。典型的Ｃ１−Ｃ６アルキル基としては、ただしこれらに限定されないが、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソ−プロピル、ブチル、イソ−ブチル、ｓｅｃ−ブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ペンチル、ヘキシルなどが挙げられる。
【００６５】
本明細書で用いる、ｎが２から６までであってもよい「Ｃ２−Ｃｎアルケニル」という用語は、２から指定数の炭素原子及び少なくとも１個の二重結合を有する、オレフィン的に不飽和な、分枝状又は直鎖状アルキル基を表す。このような基の例としては、ただしこれらに限定されないが、１−プロペニル、２−プロペニル（−ＣＨ２−ＣＨ＝ＣＨ２）、１，３−ブタジエニル、（−ＣＨ＝ＣＨＣＨ＝ＣＨ２）、１−ブテニル（−ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ３）、ヘキセニル、ペンテニルなどが挙げられる。
【００６６】
ｎが２から６までであってもよい「Ｃ２−Ｃｎアルキニル」という用語は、２からｎ個の炭素原子、及び、少なくとも一つの３重結合を有する、不飽和の、分枝状又は直鎖状の基を表す。このような基の例としては、ただしこれらに限定されないが、１−プロピニル、２−プロピニル、１−ブチニル、２−ブチニル、１−ペンチニルなどが挙げられる。
【００６７】
本明細書で用いる「アリール」という用語は、例えば、ただしこれらに限定されないが、フェニル、ナフチル、テトラヒドロナフチル、インダニル、インデニルなどを含む、一つ又は二つの芳香環を有する単環又は二環の炭素環系を指す。アリール環のサイズ、及び、置換基又は連結基の存在は、存在する炭素の数を表示することによって示される。例えば、「（Ｃ１−Ｃ３アルキル）（Ｃ６−Ｃ１０アリール）」という用語は、１〜３員のアルキル鎖を介して、母体成分に付着される、６〜１０員のアリールを指す。
【００６８】
本明細書で用いる「ヘテロアリール」という用語は、一つ又は二つの芳香環、及び、芳香環の中に少なくとも一つの窒素、酸素、又は硫黄を含む、単環又は二環の系を指す。ヘテロアリール環のサイズ、及び、置換基又は連結基の存在は、存在する炭素の数を表示することによって示される。例えば、「（Ｃ１−Ｃｎアルキル）（Ｃ５−Ｃ６ヘテロアリール）」という用語は、１〜「ｎ」員のアルキル鎖を介して、母体成分に付着される、５又は６員のヘテロアリールを指す。
【００６９】
本明細書で用いる「ヘテロアルキル」という用語は、構造の主鎖の中に指定数の炭素原子及び少なくとも一つのヘテロ原子を含む、直鎖又は分枝鎖状炭化水素を指す。本発明の目的のために適切なヘテロ原子は、Ｎ、Ｓ、及びＯを含むが、ただしこれらに限定されない。
【００７０】
本明細書で用いる「ハロ」という用語は、フッ素、塩素、臭素、及びヨウ素から成る群から選ばれる一つ以上のメンバーを指す。
【００７１】
本明細書で用いる「荷電アミノ酸」という用語は、生理的ｐＨの水溶液において負に帯電（すなわち、脱プロトン化）、または正に帯電（すなわち、プロトン化）する側鎖を含むアミノ酸を指す。例えば、負荷電アミノ酸は、アスパラギン酸、グルタミン酸、システイン酸、ホモシステイン酸、およびホモグルタミン酸を含み、一方、正荷電アミノ酸は、アルギニン、リシン、およびヒスチジンを含む。荷電アミノ酸は、ヒトタンパク質の中に一般的に見出される２０種のアミノ酸の中の荷電アミノ酸の外、非典型的な、すなわち、非天然産のアミノ酸も含む。
【００７２】
本明細書で用いる「酸性アミノ酸」という用語は、第２の酸性成分（すなわち、全てのアミノ酸が所有するα−カルボキシル基以外のもの）、例えば、カルボン酸、またはスルフォン酸基、を含むアミノ酸を指す。
【００７３】
本明細書で用いる「患者」という用語は、それ以外に表示の無い場合、飼養される、任意の温血脊椎動物（例えば、ただしこれらに限定されないが、家畜、ウマ、ネコ、イヌ、及びその他のペット）及びヒトを包含することが意図される。
【００７４】
＜実施態様＞
本開示は、病気、例えば、糖尿病、肥満症の治療に有用な生物活性ポリペプチドのプロドラッグ誘導体の処方を記載する。より詳細には、本明細書に記載されるプロドラッグは、生物活性母体ペプチド又はタンパクの半減期を延長し、一方、その後で、非酵素的分解機構による該プロドラッグの活性化を可能とするように処方される。理想的プロドラッグは、生理的条件（例えば、ｐＨ７．２、３７℃）で水に可溶であり、長期保存のために粉末状で安定でなければならない。該プロドラッグはさらに、免疫学的に不活性であり、母体薬剤に比べ低い活性を提示するものでなければならない。ある実施態様では、プロドラッグは、母体薬剤の活性の１０％以下しか発揮しない。ある実施態様では、プロドラッグは、母体薬剤に対し、約１０％未満、約５％未満、約１％、又は約１％未満の活性しか発揮しない。さらに、プロドラッグは、生体に注入されると、定められた期間内に活性薬剤に変換されなければならない。本明細書に開示されるように、本出願人らは、グルカゴン関連ペプチド、及びオステオカルシンを含むグルカゴンスーパーファミリーペプチド、及び、これらの目的のそれぞれを満たす、これらのポリペプチドの類縁体、誘導体、及び結合体から成る群から選ばれる、公知の生物活性ポリペプチドの、プロドラッグを生産するための一般的技術を提供してきた。
【００７５】
より詳細には、グルカゴン関連ペプチド、若しくはオステオカルシン、又はその類縁体、誘導体、若しくは結合体を含む、グルカゴンスーパーファミリーペプチドの配列であって、アミド連結を介して該ペプチドにジペプチドプロドラッグ要素を共有結合させるように修飾される配列を含む、化学的に変換が可能なプロドラッグが提供される。グルカゴンスーパーファミリーペプチドの活性部位に対するジペプチドプロドラッグ要素の共有結合による付着は、該ポリペプチドの活性を、ジペプチドプロドラッグ要素が切り離されるまで抑制する。ある実施態様では、「非酵素的活性化半減期」（ｔ１／２）が生理的条件下で約１から約７２０時間であるプロドラッグが提供される。本明細書に開示される生理的条件とは、約３５から４０℃の温度、及び約７．０から約７．４のｐＨを含み、より典型的には、７．２から７．４のｐＨ、及び３６から３８℃の温度を含むことが意図される。
【００７６】
有利なことに、プロドラッグの切断、したがって活性化の速度は、ジペプチプロドラッグ要素の構造及び立体化学に依存する。本明細書に開示されるプロドラッグは、最終的に、該薬剤の天然受容体によって認識される構造に化学的に変換されるが、その際、この化学的変換の速度が、インビボでの生物作用の開始時間及び持続時間を決定する。本出願に開示される分子設計は、別に付加される添加剤、又は酵素には依存しない分子内化学反応に依存する。変換速度は、ジペプチド置換基の化学的性質、および、生理的条件下におけるその切断によって調節される。生理的ｐＨ及び温度は、高度に画定される範囲内に納まるように緊密に制御されているので、ジペプチド／薬剤複合体から薬剤への変換速度は、患者内においても、患者間においても、高度の再現性を示す。
【００７７】
本明細書に開示されるように、プロドラッグ型であるがために、少なくとも１時間、ある実施態様では、約２０時間を超える半減期を有するような、プロドラッグが提供される。ある実施態様では、プロドラッグの半減期は、約１、６、８、１２、２０、２４、４８、又は７２時間である。ある実施態様では、プロドラッグの半減期は、１００時間以上、例えば、最大１６８、３３６、５０４、６７２、又は７２０時間などであり、プロドラッグは、内在性の化学的不安定によって引き起こされる非酵素的反応を介して、生理的条件下に活性型に変換される。ある実施態様では、プロドラッグの非酵素的活性化のｔ１／２時間は、１−１００時間の間であり、より典型的には１２と７２時間の間、例えば、１２と４８時間の間、４８と７２時間の間、及び、ある実施態様では、ｔ１／２は、２４−４８時間の間である。プロドラッグを、３７℃、ｐＨ７．２においてリン酸バッファー液（例えば、ＰＢＳ）中でインキュベートすることによって測定した場合、１−１００時間の間であり、より典型的には１２と７２時間の間、例えば、１２と４８時間の間、４８と７２時間の間、及び、ある実施態様では、ｔ１／２は、２４−４８時間の間である。別の実施態様では、プロドラッグの非酵素的活性化のｔ１／２時間は、１と６時間の間、例えば、約１時間、約２時間、約３時間、約４時間、約５時間、又は約６時間である。別の実施態様では、プロドラッグの非酵素的活性化のｔ１／２時間は、６と２４時間の間である。各種プロドラッグの半減期は、式ｔ１／２＝．６９３／ｋを用いて計算される。該式において、「ｋ」は、プロドラッグの変性の一次速度定数である。ある実施態様では、プロドラッグの活性化は、アミド結合連結ジペプチドの切断後、及び、ジケトピペラジン又はジケトモルフォリン、及び活性ポリペプチドの放出後に起こる。生理的条件下に分子内分解を促進して生物活性ペプチドを放出する、天然アミノ酸、非コード及び／又は合成アミノ酸から構成される特異的ジペプチドが、既に特定されている。
【００７８】
ある実施態様によれば、構造Ａ−Ｂ−Ｑを含む、グルカゴンスーパーファミリーペプチド、又はオステオカルシン、又は、その類縁体、誘導体、若しくは結合体、のプロドラッグが提供される。この実施態様では、Ｑはペプチドであり、Ａは、アミノ酸か又はヒドロキシ酸であり、Ｂは、Ｎ−アルキル化アミノ酸である。ある実施態様では、グルカゴンスーパーファミリーペプチドは、グルカゴン関連ペプチドである。Ａ及びＢは、一緒になって、Ａ−ＢとＱのアミンとの間にアミド結合を形成することによってＱに連結される、ジペプチドプロドラッグ要素を表す。ある実施態様では、Ａ、Ｂ、又は、Ａ−Ｂが連結されるＱのアミノ酸の内の少なくとも一つは、非コードアミノ酸である。さらに、ある実施態様では、ジペプチドプロドラッグ要素は、ＱからのＡ−Ｂの化学的切断が、生理的条件下のＰＢＳ中で約１時間から約７２０時間以内に少なくとも約９０％が完了するようなものが選ばれる。さらに別の実施態様では、ジペプチドのアミノ酸としては、生理的条件下のＰＢＳ中でのＱからのＡ−Ｂの切断半減期が、ＤＰＰ−ＩＶプロテアーゼを含む溶液（例えば、ヒト血清を含む）におけるＱからのＡ−Ｂの切断半減期の２倍から４倍以下となるようなものが選ばれる。
【００７９】
ある実施態様によれば、Ｑの脂肪族アミノ基（例えば、一次アミン）、例えば、アミノ酸側鎖のＮ−末端アミン又はアミノ基などは、アミド結合を介するジペプチドプロドラッグ要素の共有結合によって修飾される。ある実施態様では、ジペプチドプロドラッグ要素は、直接的に又は連結成分を介して、Ｑ中に存在するアミノ酸の側鎖アミノ基に連結される。ある実施態様では、連結成分は、アミン担持アシル基又はアルキル基を含む。ある実施態様では、位置１０又は２０においてアミノ酸に共有結合されるアシル基又はアルキル基を含む、グルカゴンスーパーファミリーペプチド、例えば、グルカゴン関連ペプチド、が提供され、ここで、該アシル基又はアルキル基はさらに、アミド結合を介してそのアシル基又はアルキル基に連結されるジペプチドプロドラッグ要素を含む。例えば、本実施態様は、プロドラッグが、直接的に又は連結基を介してＱのアミノ基に連結され、アシル基又はアルキル基が、直接的に又は連結成分を介してプロドラッグに連結されることをその想定範囲とする。
【００８０】
ある実施態様では、ジペプチドプロドラッグ要素は、アミノ酸側鎖に直接的に連結され、ここで、該アミノ酸は、下記の一般構造を有する：
【化９】
2015180649.tif 000010
上式において、ｎは１−４の整数である。
【００８１】
それとは別に、ジペプチドプロドラッグ要素は、芳香族アミノ酸のアリール環上に存在するアミノ置換基、例えば、アミノ−Ｐｈｅ、アミノ−ナフチルアラニン、アミノトリプトファン、アミノ−フェニル−グリシン、アミノ−ホモ−Ｐｈｅ、及びアミノチロシンから成る群から選ばれる芳香族アミノ酸を含む、アミノ置換基に連結させることが可能である。ある実施態様では、ジペプチドプロドラッグ要素は、下記の一般構造を有するアミノ酸の芳香族アミノ基に連結される：
【化１０】
2015180649.tif 000011
上式において、ｍは０から３の整数である。ある実施態様では、ジペプチドプロドラッグ要素は、下記の一般構造を有するアミノ酸の４−アミノ基に連結される：
【化１１】
2015180649.tif 000012
上式において、ｍは０から３の整数である。ある実施態様では、ジペプチドプロドラッグ要素は、リシンアミノ酸、又は４−アミノフェニルアラニン（天然のフェニルアラニン、又は生物活性ペプチドのチロシン残基の置換体）の芳香族アミノ酸の側鎖アミノ基に連結される。ある実施態様では、ジペプチドプロドラッグ要素は、グルカゴンスーパーファミリーペプチド、例えば、グルカゴン関連ペプチド、又はオステオカルシン、又は、その類縁体、誘導体、又は結合体など、の内部アミノ酸上に存在する、一次アミンに連結される。
【００８２】
ある実施態様では、ジペプチドプロドラッグ要素は一般構造Ａ−Ｂを有し、ここで、Ａは、アミノ酸か又はヒドロキシル酸であり、Ｂは、アミド結合を介してペプチドの一次アミノ基に結合されるＮ−アルキル化アミノ酸であり、この結合より、該ペプチドの対応プロドラッグがたらされる。ある実施態様では、グルカゴンスーパーファミリーペプチドは、グルカゴン関連ペプチドである。ある実施態様では、Ａ及びＢは、Ａ−Ｂジペプチドが、アミド結合を介してペプチドの一次アミンに結合された場合、該ペプチドからのＡ−Ｂの化学的切断が、生理的条件下のＰＢＳ中で約１時間から約７２０時間以内に少なくとも約９０％が完了するようなものが選ばれる。ある実施態様では、Ａ及び／又はＢは、Ｄ立体異性体配置を持つアミノ酸である。ある例示の実施態様では、Ａは、Ｄ立体異性体配置を持つアミノ酸であり、Ｂは、Ｌ立体異性体配置を持つアミノ酸である。ある例示の実施態様では、Ａは、Ｌ立体異性体配置を持つアミノ酸であり、Ｂは、Ｄ立体異性体配置を持つアミノ酸である。ある例示の実施態様では、Ａは、Ｄ立体異性体配置を持つアミノ酸であり、Ｂは、Ｄ立体異性体配置を持つアミノ酸である。
【００８３】
ある実施態様によれば、ジペプチドプロドラッグ要素は、親水性成分を含むようにさらに修飾することが可能である。ある実施態様では、親水性成分は、ポリエチレングリコール鎖である。ある実施態様によれば、４０ｋ以上のポリエチレングリコール鎖が、ジペプチドプロドラッグ要素のＡ又はＢアミノ酸の側鎖に共有結合される。別の実施態様では、ジペプチドプロドラッグ要素は、脂肪酸又は胆汁酸、またはその塩、例えば、Ｃ４からＣ３０脂肪酸、Ｃ８からＣ２４脂肪酸、コール酸、Ｃ４からＣ３０アルキル、Ｃ８からＣ２４アルキル、又は、胆汁酸のステロイド成分を含むアルキルによってアシル化又はアルキル化される。それとは別に、ジペプチドプロドラッグ要素は、デキストラン又は大型のポリエチレングリコール分子（例えば、８０，０００ダルトン以上）などの沈着タンパクに連結させることが可能であり、これは、ジペプチドの切断によって活性的生物活性ペプチドが放出されるまで、このプロドラッグを注入部位に封鎖するのに役立つ。ジペプチドプロドラッグのさらに別の修飾については、グルカゴン関連ペプチドに関するセクションにおいて後述される。
【００８４】
ジペプチドプロドラッグ要素は、付加的化学的添加剤又は酵素に依存しない分子内化学反応に基づいて切断されるように設計される。より詳細には、ある実施態様では、ジペプチド構造は、例えば、ジペプチジルペプチダーゼＩＶ（ＤＰＰ−ＩＶ）を含む、ほ乳類血清中に存在するペプチダーゼによる切断に抵抗するようなものが選ばれる。したがって、ある実施態様では、生物活性ペプチドからのジペプチドプロドラッグ要素の切断速度は、プロテアーゼ不在下に反応を実行するのに比べ、血清プロテアーゼの存在下に生理的条件を用いて反応が行われる場合、事実上増強されない（例えば、２倍を超えない）。したがって、生理的条件下のＰＢＳ中での生物活性ペプチドからのＡ−Ｂの切断半減期は、ＤＰＰ−ＩＶプロテアーゼを含む溶液中での、生物活性タンパクからのＡ−Ｂの切断半減期の、２倍、３倍、４倍、又は５倍を超えない。ある実施態様では、ＤＰＰ−ＩＶプロテアーゼを含む溶液は血清であり、より詳細には、ヒトの血清を含むほ乳類血清である。
【００８５】
ある実施態様によれば、ジペプチドプロドラッグ要素のＡ又はＢ、若しくは、Ａ−Ｂが連結されるグルカゴンスーパーファミリーペプチドのアミノ酸は、非コードアミノ酸である。ある実施態様では、アミノ酸「Ｂ」は、Ｎ−アルキル化されているがプロリンではない。ある実施態様では、アミノ酸ＢのＮ−アルキル化されている基は、Ｃ１−Ｃ１８アルキルであり、ある実施態様では、Ｃ１−Ｃ６アルキルである。
【００８６】
ある実施態様によれば、本明細書に開示されるジペプチドプロドラッグを含む、グルカゴンスーパーファミリーペプチドのプロドラッグ誘導体は、該プロドラッグの活性化を遅らせる手段として、特異的ＤＰＰ−ＩＶ阻害剤（例えば、Ｊａｎｕｖａ（登録商標）、Ｍｅｒｃｋ  ＆  Ｃｏ，Ｉｎｃ）などのプロテアーゼ阻害剤と共に、共投与することが可能である。この実施態様では、プロドラッグ要素のアミノ酸としては、該ジペプチドが、ＤＰＰ−ＩＶ切断のための受容可能な基質となるようなものが選ばれる。ある実施態様では、グルカゴンスーパーファミリーペプチドは、グルカゴン関連ペプチドである。プロテアーゼ阻害剤は、別の組成物として投与することも可能であり、プロドラッグと及びプロテアーゼ阻害剤とを、単一の組成物として処方することも可能である。別々の組成物として投与される場合、プロテアーゼ阻害剤は、通常、プロドラッグの投与の１−５時間、１−２時間、３０分、又は１０分以内に投与される。ある実施態様では、二つの別々の組成物は、互いに直ぐ続けて投与される。
【００８７】
ある実施態様では、ジペプチドプロドラッグ要素（Ａ−Ｂ）は、式Ｉの一般構造を有する：
【化１２】
2015180649.tif 000013
上式において、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ４、及びＲ８は、それぞれ独立に、Ｈ、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、（Ｃ１−Ｃ１８アルキル）ＯＨ、（Ｃ１−Ｃ１８アルキル）ＳＨ、（Ｃ２−Ｃ３アルキル）ＳＣＨ３、（Ｃ１−Ｃ４アルキル）ＣＯＮＨ２、（Ｃ１−Ｃ４アルキル）ＣＯＯＨ、（Ｃ１−Ｃ４アルキル）ＮＨ２、（Ｃ１−Ｃ４アルキル）ＮＨＣ（ＮＨ２＋）ＮＨ２、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）（Ｃ３−Ｃ６シクロアルキル）、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）（Ｃ２−Ｃ５ヘテロ環）、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）（Ｃ６−Ｃ１０アリール）Ｒ７、（Ｃ１−Ｃ４アルキル）（Ｃ３−Ｃ９ヘテロアリール）、及びＣ１−Ｃ１２アルキル（Ｗ１）Ｃ１−Ｃ１２アルキルから成る群から選ばれ、ここに、Ｗ１は、Ｎ、Ｓ、及びＯから成る群から選ばれるヘテロ原子であるか、又は、Ｒ１及びＲ２は、それらが付着する原子と一緒になってＣ３−Ｃ１２シクロアルキル又はアリールを形成するか；又は、Ｒ４及びＲ８は、それらが付着する原子と一緒になってＣ３−Ｃ６シクロアルキルを形成し；
Ｒ３は、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、（Ｃ１−Ｃ１８アルキル）ＯＨ、（Ｃ１−Ｃ１８アルキル）ＮＨ２、（Ｃ１−Ｃ１８アルキル）ＳＨ、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）（Ｃ３−Ｃ６）シクロアルキル、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）（Ｃ２−Ｃ５ヘテロ環）、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）（Ｃ６−Ｃ１０アリール）Ｒ７、及び（Ｃ１−Ｃ４アルキル）（Ｃ３−Ｃ９ヘテロアリール）から成る群から選ばれるか、又は、Ｒ４及びＲ３は、それらが付着する原子と一緒になって、４、５、又は６員のヘテロ環を形成し；
Ｒ５はＮＨＲ６又はＯＨであり；
Ｒ６は、Ｈ、Ｃ１−Ｃ８アルキルであるか、又は、Ｒ６及びＲ２は、それらが付着する原子と一緒になって、４、５、又は６員のヘテロ環を形成し；且つ、
Ｒ７は、Ｈ及びＯＨから成る群から選ばれる。
【００８８】
他の実施態様では、ジペプチドプロドラッグ要素（Ａ−Ｂ）は、式Ｉの一般構造を有し：
【化１３】
2015180649.tif 000014
上式において、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ４、及びＲ８は、それぞれ独立に、Ｈ、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、（Ｃ１−Ｃ１８アルキル）ＯＨ、（Ｃ１−Ｃ１８アルキル）ＳＨ、（Ｃ２−Ｃ３アルキル）ＳＣＨ３、（Ｃ１−Ｃ４アルキル）ＣＯＮＨ２、（Ｃ１−Ｃ４アルキル）ＣＯＯＨ、（Ｃ１−Ｃ４アルキル）ＮＨ２、（Ｃ１−Ｃ４アルキル）ＮＨＣ（ＮＨ２＋）ＮＨ２、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）（Ｃ３−Ｃ６シクロアルキル）、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）（Ｃ２−Ｃ５ヘテロ環）、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）（Ｃ６−Ｃ１０アリール）Ｒ７、（Ｃ１−Ｃ４アルキル）（Ｃ３−Ｃ９ヘテロアリール）、及びＣ１−Ｃ１２アルキル（Ｗ１）Ｃ１−Ｃ１２アルキルから成る群から選ばれ、ここに、Ｗ１は、Ｎ、Ｓ、及びＯから成る群から選ばれるヘテロ原子であるか、又は、Ｒ１及びＲ２は、それらが付着する原子と一緒になってＣ３−Ｃ１２シクロアルキルを形成するか；又は、Ｒ４及びＲ８は、それらが付着する原子と一緒になってＣ３−Ｃ６シクロアルキルを形成し； 
Ｒ３は、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、（Ｃ１−Ｃ１８アルキル）ＯＨ、（Ｃ１−Ｃ１８アルキル）ＮＨ２、（Ｃ１−Ｃ１８アルキル）ＳＨ、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）（Ｃ３−Ｃ６）シクロアルキル、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）（Ｃ２−Ｃ５ヘテロ環）、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）（Ｃ６−Ｃ１０アリール）Ｒ７、及び（Ｃ１−Ｃ４アルキル）（Ｃ３−Ｃ９ヘテロアリール）から成る群から選ばれるか、又は、Ｒ４及びＲ８は、それらが付着する原子と一緒になって、４、５、又は６員のヘテロ環を形成し；
Ｒ５はＮＨＲ６又はＯＨであり；
Ｒ６は、Ｈ、Ｃ１−Ｃ８アルキルであるか、又は、Ｒ６及びＲ１は、それらが付着する原子と一緒になって、４、５、又は６員のヘテロ環を形成し；且つ、
Ｒ７は、水素、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）ＣＯＮＨ２、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）ＣＯＯＨ、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）ＮＨ２、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）ＯＨ、及びハロから成る群から選ばれる。
【００８９】
ある実施態様では、Ｒ８はＨであり、Ｒ５はＮＨＲ６である。
【００９０】
ある実施態様では、ジペプチドプロドラッグ要素は、式Ｉの一般構造を有し、ここで：
Ｒ１及びＲ８は、それぞれ独立に、Ｈ又はＣ１−Ｃ８アルキルであり；
Ｒ２及びＲ４は、それぞれ独立に、Ｈ、Ｃ１−Ｃ８アルキル、Ｃ２−Ｃ８アルケニル、（Ｃ１−Ｃ４アルキル）ＯＨ、（Ｃ１−Ｃ４アルキル）ＳＨ、（Ｃ２−Ｃ３アルキル）ＳＣＨ３、（Ｃ１−Ｃ４アルキル）ＣＯＮＨ２、（Ｃ１−Ｃ４アルキル）ＣＯＯＨ、（Ｃ１−Ｃ４アルキル）ＮＨ２、（Ｃ１−Ｃ４アルキル）ＮＨＣ（ＮＨ２＋）ＮＨ２、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）（Ｃ３−Ｃ６シクロアルキル）、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）（Ｃ２−Ｃ５ヘテロ環）、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）（Ｃ６−Ｃ１０アリール）Ｒ７、及びＣＨ２（Ｃ３−Ｃ９ヘテロアリール）から成る群から選ばれるか、又は、Ｒ１及びＲ２は、それらが付着する原子と一緒になってＣ３−Ｃ１２シクロアルキル又はアリールを形成し；
Ｒ５はＮＨＲ６であり；且つ、
Ｒ６は、Ｈ又はＣ１−Ｃ８アルキルである。
【００９１】
他の実施態様では、ジペプチドプロドラッグ要素は、式Ｉの構造を有し、
ここで：
Ｒ１及びＲ８は、それぞれ独立に、Ｈ又はＣ１−Ｃ８アルキルであり；
Ｒ２及びＲ４は、それぞれ独立に、Ｈ、Ｃ１−Ｃ８アルキル、Ｃ２−Ｃ８アルケニル、（Ｃ１−Ｃ４アルキル）ＯＨ、（Ｃ１−Ｃ４アルキル）ＳＨ、（Ｃ２−Ｃ３アルキル）ＳＣＨ３、（Ｃ１−Ｃ４アルキル）ＣＯＮＨ２、（Ｃ１−Ｃ４アルキル）ＣＯＯＨ、（Ｃ１−Ｃ４アルキル）ＮＨ２、（Ｃ１−Ｃ４アルキル）ＮＨＣ（ＮＨ２＋）ＮＨ２、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）（Ｃ３−Ｃ６シクロアルキル）、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）（Ｃ２−Ｃ５ヘテロ環）、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）（Ｃ６−Ｃ１０アリール）Ｒ７、及びＣＨ２（Ｃ３−Ｃ９ヘテロアリール）から成る群から選ばれるか、又は、Ｒ１及びＲ２は、それらが付着する原子と一緒になってＣ３−Ｃ１２シクロアルキルを形成し；
Ｒ３は、Ｃ１−Ｃ１８アルキルであり；
Ｒ５はＮＨＲ６であり； 
Ｒ６は、Ｈ又はＣ１−Ｃ８アルキルであり；且つ、
Ｒ７は、水素、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）ＣＯＮＨ２、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）ＣＯＯＨ、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）ＮＨ２、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）ＯＨ、及びハロから成る群から選ばれる。
【００９２】
本開示にしたがって形成されるプロドラッグの半減期は、ジペプチドプロドラッグ要素の置換基及びその部位、並びに該ジペプチドが付着されるアミノ酸によって決定される。例えば、プロドラッグは、該ジペプチドプロドラッグ要素がＮ−末端アミノ酸のアルファアミノ基を介して連結されるような、グルカゴンスーパーファミリーペプチドを含んでもよい。この実施態様では、ｔ１／２が、例えば約１時間であるプロドラッグは、下記の構造を有するジペプチドプロドラッグ要素を含み：
【化１４】
2015180649.tif 000015
上式において、
Ｒ１及びＲ２は、それぞれ独立に、Ｃ１−Ｃ１８アルキル又はアリールであり；又は、Ｒ１及びＲ２は、（ＣＨ２）ｐを介して連結され、前式においてｐは２〜９であり；
Ｒ３はＣ１−Ｃ１８アルキルであり；
Ｒ４及びＲ８はそれぞれ水素であり；且つ、
Ｒ５はアミンである。
【００９３】
他の実施態様では、ｔ１／２が、例えば約１時間であるプロドラッグは、下記の構造を有し：
【化１５】
2015180649.tif 000016
上式において、
Ｒ１及びＲ２は、それぞれ独立に、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、又は（Ｃ０−Ｃ４アルキル）（Ｃ６−Ｃ１０アリール）Ｒ７であるか；又は、Ｒ１及びＲ２は、−（ＣＨ２）ｐ−を介して連結され、前式においてｐは２〜９であり；
Ｒ３はＣ１−Ｃ１８アルキルであり；
Ｒ４及びＲ８はそれぞれ水素であり； 
Ｒ５はＮＨ２であり；且つ
Ｒ７は、水素、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）ＣＯＮＨ２、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）ＣＯＯＨ、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）ＮＨ２、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）ＯＨ、及びハロから成る群から選ばれる。
【００９４】
さらに、グルカゴンスーパーファミリーペプチドのＮ−末端アルファアミノ酸に連結されるジペプチドプロドラッグ要素を有し、ｔ１／２が、例えば約６と約２４時間の間であるプロドラッグは、下記の構造を有するジペプチドプロドラッグ要素を含み：
【化１６】
2015180649.tif 000017
上式において、Ｒ１及びＲ２は、それぞれ独立に、水素、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、及びアリールから成る群から選ばれるか、又は、Ｒ１及びＲ２は、（ＣＨ２）ｐを介して連結され、前式においてｐは２〜９であり；
Ｒ３はＣ１−Ｃ１８アルキルであるか、又は、Ｒ３及びＲ４は、それらが付着する原子と一緒になって、４−１２員ヘテロ環を形成し；
Ｒ４及びＲ８は、それぞれ独立に、水素、Ｃ１−Ｃ８アルキル、及びアリールから成る群から選ばれ；且つ、Ｒ５はアミンであるが、
ただし、Ｒ１及びＲ２は共に水素ではなく、Ｒ４又はＲ８の一方は水素であることを条件とする。
【００９５】
ある実施態様では、グルカゴンスーパーファミリーペプチドのＮ−末端アルファアミノ酸に連結されるジペプチドプロドラッグ要素を有し、ｔ１／２が、例えば約１２と約７２時間の間、又は、ある実施態様では約１２と約４８時間の間、であるプロドラッグは、下記の構造を有するジペプチドプロドラッグ要素を含み：
【化１７】
2015180649.tif 000018
上式において、Ｒ１及びＲ２は、それぞれ独立に、水素、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、（Ｃ１−Ｃ１８アルキル）ＯＨ、（Ｃ１−Ｃ４アルキル）ＮＨ２、及び（Ｃ０−Ｃ４アルキル）（Ｃ６−Ｃ１０アリール）Ｒ７から成る群から選ばれるか；又は、Ｒ１及びＲ２は、（ＣＨ２）ｐを介して連結され、前式においてｐは２〜９であり；
Ｒ３はＣ１−Ｃ１８アルキルであるか、又は、Ｒ３及びＲ４は、それらが付着する原子と一緒になって、４−１２員ヘテロ環を形成し；
Ｒ４及びＲ８は、それぞれ独立に、水素、Ｃ１−Ｃ８アルキル、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）（Ｃ６−Ｃ１０アリール）Ｒ７から成る群から選ばれ；
Ｒ５はＮＨ２であり；且つ
Ｒ７は、Ｈ、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）ＣＯＮＨ２、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）ＣＯＯＨ、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）ＮＨ２、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）ＯＨ、及びハロから成る群から選ばれるが、
ただし、Ｒ１及びＲ２は共に水素ではなく、Ｒ４又はＲ８の少なくとも一方は水素であることを条件とする。
【００９６】
ある実施態様では、グルカゴンスーパーファミリーペプチドのＮ−末端アミノ酸に連結されるジペプチドプロドラッグ要素を有し、ｔ１／２が、例えば約１２と約７２時間の間、又は、ある実施態様では約１２と約４８時間の間、であるプロドラッグは、下記の構造を有するジペプチドプロドラッグ要素を含み：
【化１８】
2015180649.tif 000019
上式において、Ｒ１及びＲ２は、それぞれ独立に、水素、Ｃ１−Ｃ８アルキル、（Ｃ１−Ｃ４アルキル）ＮＨ２から成る群から選ばれるか；又は、Ｒ１及びＲ２は、（ＣＨ２）ｐを介して連結され、前式においてｐは２〜９であり；
Ｒ３はＣ１−Ｃ８アルキルであるか、又は、Ｒ３及びＲ４は、それらが付着する原子と一緒になって４〜６員ヘテロ環を形成し；
Ｒ４は、水素及びＣ１−Ｃ８アルキルから成る群から選ばれ；且つ、
Ｒ５はＮＨ２であるが、
ただし、Ｒ１及びＲ２は共に水素ではないことを条件とする。
【００９７】
他の実施態様では、グルカゴンスーパーファミリーペプチドのＮ−末端アミノ酸に連結されるジペプチドプロドラッグ要素を有し、ｔ１／２が、例えば、約１２と約７２時間の間、又は、ある実施態様では約１２と約４８時間の間、であるプロドラッグは、下記の構造を有するジペプチドプロドラッグ要素を含み：
【化１９】
2015180649.tif 000020
上式において、
Ｒ１及びＲ２は、それぞれ独立に、水素、Ｃ１−Ｃ８アルキル、（Ｃ１−Ｃ４アルキル）ＮＨ２から成る群から選ばれ；
Ｒ３はＣ１−Ｃ６アルキルであり；
Ｒ４は、水素であり；且つ、
Ｒ５はＮＨ２であるが、
ただし、Ｒ１及びＲ２は共に水素ではないことを条件とする。
【００９８】
ある実施態様では、グルカゴンスーパーファミリーペプチドのＮ−末端アミノ酸に連結されるジペプチドプロドラッグ要素を有し、ｔ１／２が、例えば、約１２と約７２時間の間、又は、ある実施態様では約１２と約４８時間の間、であるプロドラッグは、下記の構造を有するジペプチドプロドラッグ要素を含み：
【化２０】
2015180649.tif 000021
上式において、
Ｒ１及びＲ２は、それぞれ独立に、水素及びＣ１−Ｃ８アルキル、（Ｃ１−Ｃ４アルキル）ＮＨ２から成る群から選ばれるか、又は、Ｒ１及びＲ２は、（ＣＨ２）ｐを介して連結され、前式においてｐは２〜９であり；
Ｒ３はＣ１−Ｃ８アルキルであり；
Ｒ４は、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）（Ｃ６−Ｃ１０アリール）Ｒ７であり；
Ｒ５はＮＨ２であり、且つ、
Ｒ７は、水素、Ｃ１−Ｃ８アルキル、及び（Ｃ０−Ｃ４アルキル）ＯＨから成る群から選ばれるが、
ただし、Ｒ１及びＲ２は共に水素ではないことを条件とする。
【００９９】
ある実施態様では、グルカゴンスーパーファミリーペプチドは、グルカゴン関連ペプチドである。これらの実施態様のいずれにおいても、グルカゴンスーパーファミリーペプチドは、配列番号１−６８４、７０１−７３１、８０１−９１９、１００１−１２６２、１３０１−１３７１、１４０１−１５１８、１７０１−１７７６、及び１８０１−１９２１のいずれかである。
【０１００】
さらに、グルカゴンスーパーファミリーペプチドのＮ−末端アルファアミノ酸に連結されるジペプチドプロドラッグ要素を有し、ｔ１／２が、例えば、約７２と約１６８時間の間であるプロドラッグが提供され、ここで、ジペプチドプロドラッグ要素は下記の構造を有する：
【化２１】
2015180649.tif 000022
上式において、Ｒ１は、水素、Ｃ１−Ｃ８アルキル及びアリールから成る群から選ばれ；
Ｒ３はＣ１−Ｃ１８アルキルであり；
Ｒ４及びＲ８は、それぞれ、水素であり；且つ、
Ｒ５はアミンか、又はＮ−置換アミンか、又はヒドロキシルであるが、
ただし、Ｒ１がアルキル又はアリールである場合、Ｒ１及びＲ５は、それらが付着する原子と一緒になって４〜１１員ヘテロ環を形成することを条件とする。
【０１０１】
ある実施態様では、ジペプチドプロドラッグ要素は下記の構造を有し：
【化２２】
2015180649.tif 000023
上式において、Ｒ１は、水素、Ｃ１−Ｃ８アルキル、及び（Ｃ０−Ｃ４アルキル）（Ｃ６−Ｃ１０アリール）Ｒ７から成る群から選ばれ；
Ｒ３はＣ１−Ｃ１８アルキルであり；
Ｒ４及びＲ８は、それぞれ水素であり；
Ｒ５はＮＨＲ６又はＯＨであり；
Ｒ６は、Ｈ、Ｃ１−Ｃ８アルキルであるか、又はＲ６及びＲ１は、それらが付着する原子と一緒になって４、５、又は６員のヘテロ環を形成し；且つ、
Ｒ７は、水素、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）ＣＯＮＨ２、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）ＣＯＯＨ、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）ＮＨ２、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）ＯＨ、及びハロから成る群から選ばれるが、
ただし、Ｒ１が、アルキル、又は（Ｃ０−Ｃ４アルキル）（Ｃ６−Ｃ１０アリール）Ｒ７である場合、Ｒ１及びＲ５は、それらが付着する原子と一緒になって４〜１１員ヘテロ環を形成することを条件とする。ある実施態様では、グルカゴンスーパーファミリーペプチドは、グルカゴン関連ペプチドである。
【０１０２】
ある実施態様では、ジペプチドプロドラッグ要素は、グルカゴンスーパーファミリーペプチドの内部アミノ酸の側鎖アミンに連結される。この実施態様では、ｔ１／２が、例えば約１時間であるプロドラッグは、下記の構造を有し：
【化２３】
2015180649.tif 000024
上式において、
Ｒ１及びＲ２は、それぞれ独立に、Ｃ１−Ｃ８アルキル又はアリールであるか、又は、Ｒ１及びＲ２は、（ＣＨ２）ｐを介して連結され、前式においてｐは２〜９であり；
Ｒ３はＣ１−Ｃ１８アルキルであり；
Ｒ４及びＲ８はそれぞれ水素であり；且つ、Ｒ５はアミンである。
【０１０３】
ある実施態様では、ｔ１／２が、例えば約１時間であるプロドラッグは、下記の構造を有し：
【化２４】
2015180649.tif 000025
上式において、
Ｒ１及びＲ２は、それぞれ独立に、Ｃ１−Ｃ８アルキル、又は（Ｃ０−Ｃ４アルキル）（Ｃ６−Ｃ１０アリール）Ｒ７であるか；又は、Ｒ１及びＲ２は、−（ＣＨ２）ｐ−を介して連結され、前式においてｐは２〜９であり；
Ｒ３はＣ１−Ｃ１８アルキルであり；
Ｒ４及びＲ８はそれぞれ水素であり；
Ｒ５はＮＨ２であり；且つ、
Ｒ７は、水素、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）ＣＯＮＨ２、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）ＣＯＯＨ、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）ＮＨ２、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）ＯＨ、及びハロから成る群から選ばれる。
【０１０４】
さらに、ｔ１／２が、例えば、約６と約２４時間の間であり、且つ、内部アミノ酸の側鎖に連結されるジペプチドプロドラッグ要素を有するプロドラッグは、下記の構造を有するジペプチドプロドラッグ要素を含み：
【化２５】
2015180649.tif 000026
上式において、Ｒ１及びＲ２は、それぞれ独立に、水素、Ｃ１−Ｃ８アルキル、及びアリールから成る群から選ばれるか、又は、Ｒ１及びＲ２は、−（ＣＨ２）ｐを介して連結され、前式においてｐは２〜９であり；
Ｒ３はＣ１−Ｃ１８アルキルであるか、又はＲ３及びＲ４は、それらが付着する原子と一緒になって４−１２員ヘテロ環を形成し；
Ｒ４及びＲ８は、それぞれ独立に、Ｃ１−Ｃ１８アルキル又はアリールであり；且つ、
Ｒ５は、アミン又はＮ−置換アミンであるが、
ただし、Ｒ１及びＲ２が共に水素ではなく、Ｒ４又はＲ８の一方が水素であることを条件とする。
【０１０５】
ある実施態様では、ｔ１／２が、約１２と約７２時間の間、又は、ある実施態様では約１２と約４８時間の間であって、内部アミノ酸の側鎖に連結するジペプチドプロドラッグ要素を有するプロドラッグは、下記の構造を有するジペプチドプロドラッグ要素を含み：
【化２６】
2015180649.tif 000027
上式において、Ｒ１及びＲ２は、それぞれ独立に、水素、Ｃ１−Ｃ８アルキル、及び（Ｃ０−Ｃ４アルキル）（Ｃ６−Ｃ１０アリール）Ｒ７から成る群から選ばれるか、又は、Ｒ１及びＲ２は、（ＣＨ２）ｐ−を介して連結され、前式においてｐは２〜９であり；
Ｒ３はＣ１−Ｃ８アルキルであり、Ｒ３及びＲ４は、それらが付着する原子と一緒になって４−１２員ヘテロ環を形成し；
Ｒ４及びＲ８は、それぞれ独立に、水素、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、又は（Ｃ０−Ｃ４アルキル）（Ｃ６−Ｃ１０アリール）Ｒ７であり；
Ｒ５はＮＨＲ６であり；
Ｒ６は、Ｈ、又はＣ１−Ｃ８アルキルであるか、又は、Ｒ６及びＲ１は、それらが付着する原子と一緒になって４、５、又は６員ヘテロ環を形成し；且つ、
Ｒ７は、水素、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）ＣＯＮＨ２、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）ＣＯＯＨ、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）ＮＨ２、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）ＯＨ、及びハロから成る群から選ばれるが、
ただし、Ｒ１及びＲ２が共に水素ではなく、Ｒ４又はＲ８の少なくとも一方は水素であることを条件とする。ある実施態様では、グルカゴンスーパーファミリーペプチドは、グルカゴン関連ペプチドである。
【０１０６】
さらに、ｔ１／２が、例えば、約７２から約１６８時間の間であって、且つ、グルカゴンスーパーファミリーペプチドの内部アミノ酸の側鎖に連結されるジペプチドプロドラッグ要素を有するプロドラッグが提供され、ここで、ジペプチドプロドラッグ要素は、下記の構造を有し：
【化２７】
2015180649.tif 000028
上式において、Ｒ１及びＲ２は、それぞれ独立に、水素、Ｃ１−Ｃ８アルキル及びアリールから成る群から選ばれ；
Ｒ３はＣ１−Ｃ１８アルキルであり；
Ｒ４及びＲ８は、それぞれ水素であり；且つ、
Ｒ５は、アミン、又はＮ−置換アミン、又はヒドロキシルであるが；
ただし、Ｒ１及びＲ２が共に、それぞれ独立に、アルキル又はアリールである場合、Ｒ１及びＲ２は、（ＣＨ２）ｐ−を介して連結され、前式においてｐは２〜９である。
【０１０７】
ある実施態様では、ｔ１／２が、例えば約７２から約１６８時間であって、グルカゴンスーパーファミリーペプチドの内部アミノ酸の側鎖に連結するジペプチドプロドラッグ要素を有するプロドラッグが提供され、ここで、ジペプチドプロドラッグ要素は、下記の構造を有し：
【化２８】
2015180649.tif 000029
上式において、Ｒ１は、水素、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、及び（Ｃ０−Ｃ４アルキル）（Ｃ６−Ｃ１０アリール）Ｒ７から成る群から選ばれ；
Ｒ３はＣ１−Ｃ１８アルキルであり；
Ｒ４及びＲ８は、それぞれ水素であり；
Ｒ５は、ＮＨＲ６又はＯＨであり；
Ｒ６は、Ｈ、又はＣ１−Ｃ８アルキルであるか、又は、Ｒ６及びＲ１は、それらが付着する原子と一緒になって４、５、又は６員のヘテロ環を形成し；且つ、
Ｒ７は、水素、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）ＣＯＮＨ２、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）ＣＯＯＨ、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）ＮＨ２、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）ＯＨ、及びハロから成る群から選ばれるが、
ただし、Ｒ１及びＲ２が共に、それぞれ独立に、アルキル又は（Ｃ０−Ｃ４アルキル）（Ｃ６−Ｃ１０アリール）Ｒ７である場合、Ｒ１又はＲ２は、（ＣＨ２）ｐ−を介してＲ５に連結され、前式においてｐは２〜９である。ある実施態様では、グルカゴンスーパーファミリーペプチドは、グルカゴン関連ペプチドである。これらの実施態様のいずれにおいても、グルカゴンスーパーファミリーペプチドは、配列番号１−６８４、７０１−７３１、８０１−９１９、１００１−１２６２、１３０１−１３７１、１４０１−１５１８、１７０１−１７７６、及び１８０１−１９２１のいずれかである。
【０１０８】
ある実施態様では、ジペプチドプロドラッグ要素は、グルカゴンスーパーファミリーペプチドの内部アミノ酸の側鎖アミンに連結され、ここで、内部アミノ酸は、式ＩＩの構造を含み：
【化２９】
2015180649.tif 000030
上式において、
ｎは、１から４から選ばれる整数である。ある実施態様ではｎは３又は４であり、ある実施態様では、内部アミノ酸はリシンである。ある実施態様では、ジペプチドプロドラッグ要素は、グルカゴンスーパーファミリーペプチドの位置１２、１６、１７、１８、２０、２８、又は２９に位置するアミノ酸の側鎖の一次アミンに連結される。ある実施態様では、１２、１６、１７、１８、２０、２８、又は２９のアミノ酸は、式ＩＩの構造を含み：
【化３０】
2015180649.tif 000031
上式において、ｎは、１−４から選ばれる整数であり、ジペプチドプロドラッグ要素は、アミド結合を介して、アミノ酸側鎖に連結される。ある実施態様では、ｎは４であり、アミノ酸は、位置２０に位置づけられる。ある実施態様では、グルカゴンスーパーファミリーペプチドは、グルカゴン関連ペプチドである。
【０１０９】
さらに別の実施態様では、ジペプチドプロドラッグ要素は、グルカゴンスーパーファミリーペプチドに対し、芳香族アミノ酸のアリール基上に存在するアミンを介して連結される。ある実施態様では、芳香族アミノ酸は、グルカゴンスーパーファミリーペプチドの内部アミノ酸であるが、しかし、この芳香族アミノ酸は、Ｎ−末端アミノ酸であってもよい。ある実施態様では、グルカゴンスーパーファミリーペプチドは、グルカゴン関連ペプチドである。ある実施態様では、芳香族アミノ酸は、アミノ−Ｐｈｅ、アミノ−ナフチルアラニン、アミノトリプトファン、アミノ−フェニル−グリシン、アミノ−ホモ−Ｐｈｅ、及びアミノチロシンから成る群から選ばれる。ある実施態様では、ジペプチドプロドラッグ要素とアミド結合を形成する一次アミンは、アリール基のパラ位置にある。ある実施態様では、芳香族アミノ酸は、式ＩＩＩの構造を含み：
【化３１】
2015180649.tif 000032
上式において、ｍは１から３の整数である。
【０１１０】
ジペプチドプロドラッグ要素が、芳香族アミノ酸のアリール基に存在するアミンを介してグルカゴンスーパーファミリーペプチドに連結される実施態様では、ｔ１／２が、例えば約１時間であるプロドラッグは、下記のジペプチド構造を有し：
【化３２】
2015180649.tif 000033
上式において、Ｒ１及びＲ２は、それぞれ独立に、Ｃ１−Ｃ８アルキル又はアリールであり；
Ｒ３は、Ｃ１−Ｃ１８アルキルであるか、又は、Ｒ３及びＲ４は、それらが付着する原子と一緒になって４−１２員ヘテロ環を形成し；
Ｒ４及びＲ８は、それぞれ独立に、水素、Ｃ１−Ｃ１８アルキル又はアリールから成る群から選ばれ；且つ、Ｒ５は、アミン、又はヒドロキシルである。
【０１１１】
ジペプチドプロドラッグ要素が、芳香族アミノ酸のアリール基に存在するアミンを介してグルカゴンスーパーファミリーペプチドに連結される、ある実施態様では、ｔ１／２が、例えば約１時間であるプロドラッグは、下記のジペプチド構造を有し：
【化３３】
2015180649.tif 000034
上式において、Ｒ１及びＲ２は、それぞれ独立に、水素、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、又は（Ｃ０−Ｃ４アルキル）（Ｃ６−Ｃ１０アリール）Ｒ７であり；
Ｒ３はＣ１−Ｃ１８アルキルであるか、又は、Ｒ３及びＲ４は、それらが付着する原子と一緒になって４−１２員ヘテロ環を形成し；
Ｒ４及びＲ８は、それぞれ独立に、水素、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、及び（Ｃ０−Ｃ４アルキル）（Ｃ６−Ｃ１０アリール）Ｒ７から成る群から選ばれ；
Ｒ５は、ＮＨ２又はＯＨであり；且つ、
Ｒ７は、水素、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）ＣＯＮＨ２、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）ＣＯＯＨ、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）ＮＨ２、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）ＯＨ、及びハロから成る群から選ばれる。ある実施態様では、グルカゴンスーパーファミリーペプチドは、グルカゴン関連ペプチドである。
【０１１２】
さらに、芳香族アミノ酸を介して連結させたジペプチドプロドラッグ要素を有し、ｔ１／２が、例えば約６時間から２４時間であるプロドラッグが提供され、ここで、ジペプチドは、下記の構造を含み：
【化３４】
2015180649.tif 000035
上式において、
Ｒ１は、水素、Ｃ１−Ｃ１８アルキル及びアリールから成る群から選ばれるか、又は、Ｒ１及びＲ２は、−（ＣＨ２）ｐを介して連結され、前式においてｐは２〜９であり；
Ｒ３は、Ｃ１−Ｃ１８アルキルであるか、又は、Ｒ３及びＲ４は、それらが付着する原子と一緒になって４〜６員ヘテロ環を形成し；
Ｒ４及びＲ８は、それぞれ独立に、水素、Ｃ１−Ｃ１８アルキル及びアリールから成る群から選ばれ；且つ、Ｒ５は、アミン又はＮ−置換アミンである。
【０１１３】
ある実施態様では、芳香族アミノ酸を介して連結させたジペプチドプロドラッグ要素を有し、ｔ１／２が、例えば、約６時間から２４時間であるプロドラッグが提供され、ここで、ジペプチドは、下記の構造を含み：
【化３５】
2015180649.tif 000036
上式において、
Ｒ１は、水素、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、（Ｃ１−Ｃ１８アルキル）ＯＨ、（Ｃ１−Ｃ４アルキル）ＮＨ２、及び（Ｃ０−Ｃ４アルキル）（Ｃ６−Ｃ１０アリール）Ｒ７から成る群から選ばれ；
Ｒ３は、Ｃ１−Ｃ１８アルキルであるか、又は、Ｒ３及びＲ４は、それらが付着する原子と一緒になって４〜６員ヘテロ環を形成し；
Ｒ４及びＲ８は、水素、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、及び（Ｃ０−Ｃ４アルキル）（Ｃ６−Ｃ１０アリール）Ｒ７から成る群から選ばれ；
Ｒ５はＮＨＲ６であり；
Ｒ６は、Ｈ、Ｃ１−Ｃ８アルキルであるか、又は、Ｒ６及びＲ１は、それらが付着する原子と一緒になって４、５，又は６員のヘテロ環を形成し；且つ、
Ｒ７は、水素、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）ＣＯＮＨ２、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）ＣＯＯＨ、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）ＮＨ２、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）ＯＨ、及びハロから成る群から選ばれる。
【０１１４】
さらに、芳香族アミノ酸を介して連結させたジペプチドプロドラッグ要素を有し、ｔ１／２が、例えば約７２時間から約１６８時間であるプロドラッグが提供され、ここで、ジペプチドは、下記の構造を含み：
【化３６】
2015180649.tif 000037
上式において、Ｒ１及びＲ２は、それぞれ独立に、Ｃ１−Ｃ８アルキル又はアリールであり；
Ｒ３はＣ１−Ｃ１８アルキルであるか、又は、Ｒ３及びＲ４は、それらが付着する原子と一緒になって４〜６員ヘテロ環を形成し；
Ｒ４及びＲ８は、それぞれ水素であり；且つ、
Ｒ５は、アミン、Ｎ−置換アミン、及びヒドロキシルから成る群から選ばれる。
【０１１５】
ある実施態様では、芳香族アミノ酸を介して連結させたジペプチドプロドラッグ要素を有し、ｔ１／２が、例えば、約７２時間から約１６８時間であるプロドラッグが提供され、ここで、ジペプチドは、下記の構造を含み：
【化３７】
2015180649.tif 000038
上式において、Ｒ１及びＲ２は、それぞれ独立に、水素、Ｃ１−Ｃ８アルキル、（Ｃ１−Ｃ４アルキル）ＣＯＯＨ、及び（Ｃ０−Ｃ４アルキル）（Ｃ６−Ｃ１０アリール）Ｒ７から成る群から選ばれるか、又は、Ｒ１及びＲ５は、それらが付着する原子と一緒になって４〜１１員ヘテロ環を形成し；
Ｒ３はＣ１−Ｃ１８アルキルであるか、又は、Ｒ３及びＲ４は、それらが付着する原子と一緒になって４〜６員ヘテロ環を形成し；
Ｒ４は水素であるか、又は、Ｒ３と共に４〜６員ヘテロ環を形成し；
Ｒ８は水素であり；
Ｒ５は、ＮＨＲ６か、又はＯＨであり；
Ｒ６は、Ｈ又はＣ１−Ｃ８アルキルであるか、又は、Ｒ６及びＲ１は、それらが付着する原子と一緒になって４、５、又は６員ヘテロ環を形成し；且つ、
Ｒ７は、水素、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）ＣＯＮＨ２、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）ＣＯＯＨ、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）ＮＨ２、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）ＯＨ、及びハロから成る群から選ばれる。
【０１１６】
ある実施態様では、ジペプチドプロドラッグ要素は、芳香族アミノ酸のアリール置換基として存在する一次アミンを介して該芳香族アミノ酸に連結され、ここで、該芳香族アミノ酸は、グルカゴンスーパーファミリーペプチドの位置１０、１３、２２、又は２５に位置づけられる（グルカゴンの順序番号に基づく、例えば、図１０参照）。ある実施態様では、ジペプチドプロドラッグ要素の連結された芳香族アミノ酸は、グルカゴンスーパーファミリーペプチドの位置２２に位置づけられる。
【０１１７】
ある実施態様によれば、ジペプチドプロドラッグ要素は、例えばグルカゴン関連ペプチド、又はオステオカルシンの外、それらの類縁体、誘導体、及び結合体を含む、グルカゴンスーパーファミリーペプチドのＮ−末端アミンに連結され、ここで、ジペプチドプロドラッグ要素は、下記の構造を含み：
【化３８】
2015180649.tif 000039
上式において、Ｒ１は、Ｈ、又はＣ１−Ｃ８アルキルから成る群から選ばれ；
Ｒ２及びＲ４は、それぞれ独立に、Ｈ、Ｃ１−Ｃ８アルキル、Ｃ２−Ｃ８アルケニル、（Ｃ１−Ｃ４アルキル）ＯＨ、（Ｃ１−Ｃ４アルキル）ＳＨ、（Ｃ２−Ｃ３アルキル）ＳＣＨ３、（Ｃ１−Ｃ４アルキル）ＣＯＮＨ２、（Ｃ１−Ｃ４アルキル）ＣＯＯＨ、（Ｃ１−Ｃ４アルキル）ＮＨ２、（Ｃ１−Ｃ４アルキル）ＮＨＣ（ＮＨ２＋）ＮＨ２、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）（Ｃ３−Ｃ６シクロアルキル）、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）（Ｃ６−Ｃ１０アリール）Ｒ７、ＣＨ２（Ｃ５−Ｃ９ヘテロアリール）から成る群から選ばれるか、又は、Ｒ１及びＲ２は、それらが付着する原子と一緒になってＣ３−Ｃ６シクロアルキルを形成し；
Ｒ３は、Ｃ１−Ｃ８アルキル、（Ｃ３−Ｃ６）シクロアルキルから成る群から選ばれるか、又は、Ｒ４及びＲ３は、それらが付着する原子と一緒になって５又は６員のヘテロ環を形成し；
Ｒ５は、ＮＨＲ６か、又はＯＨであり；
Ｒ６はＨであるか、又は、Ｒ６及びＲ２は、それらが付着する原子と一緒になって５又は６員のヘテロ環を形成し；且つ、
Ｒ７は、Ｈ及びＯＨから成る群から選ばれる。ある実施態様では、Ｒ１は、Ｈ又はＣ１−Ｃ８アルキルであり、Ｒ２は、Ｈ、Ｃ１−Ｃ６アルキル、ＣＨ２ＯＨ、（Ｃ１−Ｃ４アルキル）ＮＨ２、（Ｃ３−Ｃ６シクロアルキル）、及びＣＨ２（Ｃ６アリール）Ｒ７から成る群から選ばれるか、又は、Ｒ６及びＲ２は、それらが付着する原子と一緒になって５員のヘテロ環を形成し、Ｒ３はＣ１−Ｃ６アルキルであり、且つ、Ｒ４は、Ｈ、Ｃ１−Ｃ４アルキル、（Ｃ３−Ｃ６シクロアルキル）、（Ｃ１−Ｃ４アルキル）ＯＨ、（Ｃ１−Ｃ４アルキル）ＳＨ、及び（Ｃ０−Ｃ４アルキル）（Ｃ６アリール）Ｒ７から成る群から選ばれるか、又は、Ｒ３及びＲ４は、それらが付着する原子と一緒になって５員のヘテロ環を形成する。さらに別の実施態様では、Ｒ５はＣＨ３であり、Ｒ５はＮＨＲ６であり、さらに別の実施態様では、Ｒ３及びＲ４は、それらが付着する原子と一緒になって５員のヘテロ環を形成し、且つ、Ｒ５はＮＨＲ６である。
【０１１８】
別の実施態様によれば、ジペプチドプロドラッグ要素は、例えばグルカゴン関連ペプチド、又はオステオカルシンの外、それらの類縁体、誘導体、及び結合体を含む、グルカゴンスーパーファミリーペプチドのＮ−末端アミンに連結され、ここで、ジペプチドプロドラッグ要素は、下記の構造を含み：
【化３９】
2015180649.tif 000040
上式において、Ｒ１は、Ｈ及びＣ１−Ｃ８アルキルから成る群から選ばれ；
Ｒ２及びＲ４は、それぞれ独立に、Ｈ、Ｃ１−Ｃ８アルキル、Ｃ２−Ｃ８アルケニル、（Ｃ１−Ｃ４アルキル）ＯＨ、（Ｃ１−Ｃ４アルキル）ＳＨ、（Ｃ２−Ｃ３アルキル）ＳＣＨ３、（Ｃ１−Ｃ４アルキル）ＣＯＮＨ２、（Ｃ１−Ｃ４アルキル）ＣＯＯＨ、（Ｃ１−Ｃ４アルキル）ＮＨ２、（Ｃ１−Ｃ４アルキル）ＮＨＣ（ＮＨ２＋）ＮＨ２、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）（Ｃ３−Ｃ６シクロアルキル）、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）（Ｃ６−Ｃ１０アリール）Ｒ７、ＣＨ２（Ｃ５−Ｃ９ヘテロアリール）から成る群から選ばれるか、又は、Ｒ１及びＲ２は、それらが付着する原子と一緒になってＣ３−Ｃ６シクロアルキルを形成し；
Ｒ３は、Ｃ１−Ｃ８アルキル、（Ｃ３−Ｃ６）シクロアルキルから成る群から選ばれるか、又は、Ｒ４及びＲ３は、それらが付着する原子と一緒になって５又は６員のヘテロ環を形成し；
Ｒ５は、ＮＨＲ６か、又はＯＨであり；
Ｒ６はＨであるか、又は、Ｒ６及びＲ２は、それらが付着する原子と一緒になって５又は６員のヘテロ環を形成し；且つ、
Ｒ７は、水素、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）ＣＯＮＨ２、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）ＣＯＯＨ、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）ＮＨ２、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）ＯＨ、及びハロから成る群から選ばれる。ある実施態様では、Ｒ１は、Ｈ又はＣ１−Ｃ８アルキルであり、Ｒ２は、Ｈ、Ｃ１−Ｃ６アルキル、ＣＨ２ＯＨ、（Ｃ１−Ｃ４アルキル）ＮＨ２、（Ｃ３−Ｃ６シクロアルキル）、及びＣＨ２（Ｃ６アリール）Ｒ７から成る群から選ばれるか、又は、Ｒ６及びＲ２は、それらが付着する原子と一緒になって５員のヘテロ環を形成し、Ｒ３はＣ１−Ｃ６アルキルであり、且つ、Ｒ４は、Ｈ、Ｃ１−Ｃ４アルキル、（Ｃ３−Ｃ６シクロアルキル）、（Ｃ１−Ｃ４アルキル）ＯＨ、（Ｃ１−Ｃ４アルキル）ＳＨ、及び（Ｃ０−Ｃ４アルキル）（Ｃ６アリール）Ｒ７から成る群から選ばれるか、又は、Ｒ３及びＲ４は、それらが付着する原子と一緒になって５員のヘテロ環を形成する。さらに別の実施態様では、Ｒ３はＣＨ３であり、Ｒ５はＮＨＲ６であり、さらに別の実施態様では、Ｒ３及びＲ４は、それらが付着する原子と一緒になって５員のヘテロ環を形成し、且つ、Ｒ５はＮＨＲ６である。
【０１１９】
ある実施態様では、Ｑは、配列番号１−６８４、７０１−７３１、８０１−９１９、１００１−１２６２、１３０１−１３７１、１４０１−１５１８、１７０１−１７７６、及び１８０１−１９２１のいずれかである。
【０１２０】
＜グルカゴン関連ペプチド＞
ある態様では、本開示は、グルカゴン関連ペプチド（表示の基「Ｑ」の一部として）に関する。グルカゴン関連ペプチドという用語は、グルカゴン、ＧＬＰ−１、ＧＬＰ−２、及びＧＩＰ受容体の内の、いずれか一つ以上に対して生物活性（アゴニスト又はアンタゴニストとして）を発揮するペプチドであって、天然グルカゴン、天然オキシントモジュリン、天然エキセンディン−４、天然ＧＬＰ−１、天然ＧＬＰ−２、又は天然ＧＩＰの内の少なくとも一つと、少なくとも４０％（例えば、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％）の配列同一性を共有するアミノ酸配列を含む。グルカゴン関連ペプチドの、可能な活性サブセットは全て考慮の対象となること、例えば、グルカゴン、又はＧＬＰ−１、又はＧＬＰ受容体の内のいずれか一つ以上に対して生物活性（アゴニスト又はアンタゴニストとして）を発揮するペプチドの外、上に掲げた天然ペプチドそれぞれに対する配列同一性の可能なサブセットの全て、例えば、天然グルカゴンに対し、天然グルカゴンの全長に亘って、少なくとも４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、又は９５％の配列同一性を共有するアミノ酸配列を含むものは、全て考慮の対象とされることを理解しなければならない。本発明のある実施態様では、グルカゴン関連ペプチドとは、グルカゴン受容体活性、ＧＩＰ受容体アゴニスト活性、グルカゴン受容体／ＧＬＰ−１受容体コアゴニスト（ｃｏ−ａｇｏｎｉｓｔ）活性、グルカゴン受容体アンタゴニスト活性、又は、グルカゴン受容体アンタゴニスト活性及びＧＬＰ−１受容体コアゴニスト活性、を有するペプチドである。ある実施態様では、ペプチドは、分子のＣ−末端半分においてアルファ−ヘリックス構造を保持する。ある実施態様では、ペプチドは、受容体相互作用又はシグナル伝達に与る位置、例えば、グルカゴンの位置３、又は、（１−３７）ＧＬＰ−１の位置７、１０、１２、１３、１５、又は１７を保持する。したがって、グルカゴン関連ペプチドは、クラス１、クラス２、クラス３、クラス４、及び／又はクラス５のペプチドであってもよい。なお、各クラスについてはさらに後述する。
【０１２１】
ある実施態様によれば、ジペプチドプロドラッグ要素は、アミド結合を介して、生物活性化合物のいずれに対しても付着させることが可能であり、そのような化合物は、既に下記の国際公開に開示される：ＰＣＴ／ＵＳ２００８／０８６０８（２００８年１月３日出願）、ＰＣＴ／ＵＳ２００８／０５３８５７（２００８年２月１３日出願）、ＰＣＴ／ＵＳ２００９／４７４３７（２００９年６月１６日出願）、ＰＣＴ／ＵＳ２００９／４７４３８（２００９年６月１６日出願）、ＰＣＴ／ＵＳ２００９／４７４４７（２００９年６月１６日出願）、ＰＣＴ／ＵＳ２００８／０８０９７３（２００８年１０月２３日出願）、及びＰＣＴ／ＵＳ２００８／０８１３３３（２００８年１０月２７日出願）。なお、これらの開示を、引用により本出願に含めることをここに明言する。本明細書に開示されるジペプチドプロドラッグ要素は、ある例示の実施態様では、ＰＣＴ／ＵＳ２００８／０８６０８、ＰＣＴ／ＵＳ２００８／０５３８５７、ＰＣＴ／ＵＳ２００９／４７４３７、ＰＣＴ／ＵＳ２００９／４７４３８、ＰＣＴ／ＵＳ２００９／４７４４７、ＰＣＴ／ＵＳ２００８／０８０９７３、及びＰＣＴ／ＵＳ２００８／０８１３３３に開示される生物活性ペプチドに対し、Ｎ−末端アミンを介して連結されてもよいし、若しくは、上に開示の任意の生物活性ペプチドの、位置２０のリシンの側鎖アミノ基に、又は、位置２２のアミノ酸に代わる、４−アミノフェニルアラニンの芳香族アミノ基に連結されてもよい。ある例示の実施態様では、本明細書に開示されるジペプチドプロドラッグ要素は、ＰＣＴ／ＵＳ２００８／０８６０８、ＰＣＴ／ＵＳ２００８／０５３８５７、ＰＣＴ／ＵＳ２００９／４７４３７、ＰＣＴ／ＵＳ２００９／４７４３８、及びＰＣＴ／ＵＳ２００９／４７４４７、ＰＣＴ／ＵＳ２００８／０８０９７３、及びＰＣＴ／ＵＳ２００８／０８１３３３に開示される生物活性ペプチドのＮ−末端アミンに、アミド結合を介して連結される。ある実施態様では、グルカゴンスーパーファミリーペプチドは、配列番号１−６８４、７０１−７３１、８０１−９１９、１００１−１２６２、１３０１−１３７１、１４０１−１５１８、１７０１−１７７６、及び１８０１−１９２１のいずれかである。
【０１２２】
＜修飾＞
グルカゴン関連ペプチドは、修飾を有する、天然グルカゴンのアミノ酸配列（配列番号７０１）を含むことが可能である。例示の実施態様では、グルカゴン関連ペプチドは、天然グルカゴン配列に対し、合計１個、最大２個、最大３、最大４、最大５、最大６、最大７、最大８、最大９、又は最大１０個のアミノ酸修飾、例えば、保存的又は非保存的置換、を含んでもよい。本明細書に記載される修飾及び置換は、ある態様では、グルカゴン関連ペプチド内の特定位置において実行されるが、その位置の順序番号は、グルカゴンの順序番号（配列番号７０１）に対応する。ある実施態様では、１、２、３、４、又は５個の非保存的置換が、位置２、５、７、１０、１１、１２、１３、１４、１７、１８、１９、２０、２１、２４、２７、２８、又は２９のいずれかにおいて実行されるが、これらの位置のいずれかにおいて、最大５個の保存的置換をさらに実行される。ある実施態様では、１、２、又は３個のアミノ酸修飾が、位置１−１６のアミノ酸内部において実行され、１、２、又は３個のアミノ酸修飾が、位置１７−２６のアミノ酸内部において実行される。ある実施態様では、これらのグルカゴン関連ペプチドは、天然グルカゴンの対応する位置における天然アミノ酸の内、少なくとも２２、２３、２４、２５、２６、２７、又は２８を保持する（例えば、天然グルカゴンに対し１−７、１−５、又は１−３個の修飾を有する）。
【０１２３】
＜ＤＰＰ−ＩＶ耐性＞
ある実施態様では、グルカゴン関連ペプチドは、ジペプチジルペプチダーゼＩＶによる切断感受性を下げるために、位置１又は２における修飾を含む。より詳細には、ある実施態様では、グルカゴン関連ペプチドの位置１（例えば、図１０のものから選ばれる）は、Ｄ−ヒスチジン、アルファ・アルファ−ジメチルイミダゾール酢酸（ＤＭＩＡ）、Ｎ−メチルヒスチジン、アルファ−メチルヒスチジン、イミダゾール酢酸、デスアミノヒスチジン、ヒドロキシル−ヒスチジン、アセチル−ヒスチジン、及びホモ−ヒスチジンから成る群から選ばれるアミノ酸によって置換される。より詳細には、ある実施態様では、グルカゴン関連ペプチドの位置２は、Ｄ−セリン、Ｄ−アラニン、バリン、グリシン、Ｎ−メチルセリン、及びアミノイソブチル酸から成る群から選ばれるアミノ酸によって置換される。ある実施態様では、グルカゴン関連ペプチドの位置２はＤ−セリンではない。
【０１２４】
＜親水性成分＞
ある実施態様では、グルカゴン関連ペプチド（例えば、クラス１グルカゴン関連ペプチド、クラス２グルカゴン関連ペプチド、クラス３グルカゴン関連ペプチド、クラス４グルカゴン関連ペプチド、又はクラス５グルカゴン関連ペプチド）は、親水性成分に付着（共有結合）される。親水性成分は、タンパクを活性化ポリマー分子と反応させるのに好適な条件であるならば、いずれの条件下であってもグルカゴン関連ペプチドに付着させることが可能である。当該技術分野で公知の任意の手段、アシル化、還元的アルキル化、マイケル付加、チオールアルキル化、又は、ＰＥＧ成分の反応基（例えば、アルデヒド、アミノ、エステル、チオール、α−ハロアセチル、マレイミド、またはヒドラジノ基）の、標的化合物における反応基（例えば、アルデヒド、アミノ、エステル、チオール、α−ハロアセチル、マレイミド、またはヒドラジノ基）に対する反応を介する、他の化学選択的結合体形成／ライゲーション法などの手段を使用することが可能である。水溶性ポリマーを一つ以上のタンパクに連結させるために使用することが可能な活性基としては、ただしこれらに限定されないが、スルフォン、マレイミド、スルフヒドリル、チオール、トリフレート、トレシレート、アジジリン、オキシラン、及び５−ピリジルが挙げられる。還元的アルキル化によってペプチドに付着される場合、選ばれるポリマーは、重合の程度が調節可能となるように、単一の反応性アルデヒドを有していなければならない。例えば、Ｋｉｎｓｔｌｅｒ  ｅｔ  ａｌ．，Ａｄｖ．Ｄｒｕｇ．Ｄｅｌｉｖｅｒｙ  Ｒｅｖ．５４：４７７−４８５（２００２）；Ｒｏｂｅｒｔｓ  ｅｔ  ａｌ．，Ａｄｖ．Ｄｒｕｇ．Ｄｅｌｉｖｅｒｙ  Ｒｅｖ．５４：４５９−４７６（２００２）；及び、Ｚａｌｉｐｓｋｙ  ｅｔ  ａｌ．，Ａｄｖ．Ｄｒｕｇ  Ｄｅｌｉｖｅｒｙ  Ｒｅｖ．１６：１５７−１８２（１９９５）を参照されたい。
【０１２５】
クラス１から３のグルカゴン関連ペプチドに関しては、一つ以上のタンパクに水溶性ポリマーを連結するのに使用することが可能な、さらに別の活性基として、アルファ−ハロゲン化アシル基（例えば、アルファ−イオド酢酸、アルファ−ブロモ酢酸、アルファ−クロロ酢酸）が挙げられる。グルカゴン関連ペプチドが、クラス１、クラス２、又はクラス３グルカゴン関連ペプチドである、ある実施態様では、チオールを含むアミノ酸が、マイケル付加反応においてマレイミド活性化ＰＥＧによって修飾されて、下に示すチオエーテル連結を含むＰＥＧ化ペプチドを生じる：
【化４０】
2015180649.tif 000041
【０１２６】
他の実施態様では、クラス１、クラス２、又はクラス３グルカゴン関連ペプチドのアミノ酸のチオールは、求核置換反応においてハロアセチル活性化ＰＥＧによって修飾されて、下に示すチオエーテル連結を含むＰＥＧ化ペプチドを生じる：
【化４１】
2015180649.tif 000042
【０１２７】
適切な親水性成分としては、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、ポリプロピレングリコール、ポリオキシエチル化ポリオール（例えば、ＰＯＧ）、ポリオキシエチル化ソルビトール、ポリオキシエチレン化グルコース、ポリオキシエチル化グリセロール（ＰＯＧ）、ポリオキシアルキレン、ポリエチレングリコールプロピオンアルデヒド、エチレングリコール／プロピレングリコールのコポリマー、モノメトキシ−ポリエチレングリコール、モノ−（Ｃ１−Ｃ１０）アルコキシ−又はアリールオキシ−ポリエチレングリコール、カルボキシメチルセルロース、ポリアセタール、ポリビニールアルコール（ＰＶＡ）、ポリビニールピロリドン、ポリ−１，３−ジオキソラン、ポリ−１，３，６−トリオキサン、エチレン／無水マレイン酸コポリマー、ポリ（ベータ−アミノ酸）（ホモポリマーか、又はランダムコポリマー）、ポリ（ｎ−ビニールピロリドン）ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールホモポリマー（ＰＰＧ）及び他のポリアルキレンオキシド、ポリプロピレンオキシド／エチレンオキシドコポリマー、結腸酸又はその他のポリサッカリドポリマー、フィコール又はデキストラン及びそれらの混合物が挙げられる。デキストランは、多数の分子量範囲において、例えば、約１ｋＤから約１００ｋＤ、又は、約５、１０、１５、又は２０ｋＤから約２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、又は９０ｋＤの範囲において入手が可能である。
【０１２８】
ある実施態様では、親水性成分は、前記グルカゴン関連ペプチドの位置１６、１７、２１，２４、２９、４０の内の一つ以上、Ｃ−末端延長部内、又はＣ−末端アミノ酸におけるアミノ酸残基の側鎖に共有結合される。ある実施態様では、その位置の天然アミノ酸は、そのペプチドに対する親水性成分の連結をやり易くするために、親水性成分との架橋結合に好適な側鎖を有するアミノ酸によって置換される。例示のアミノ酸としては、Ｃｙｓ、Ｌｙｓ、Ｏｒｎ、ホモ−Ｃｙｓ、又はアセチルフェニルアラニン（Ａｃ−Ｐｈｅ）が挙げられる。他の実施態様では、親水性基を含むように修飾されるアミノ酸が、ペプチドのＣ−末端に加えられる。
【０１２９】
ある実施態様によれば、親水性成分、例えば、ポリエチレングリコール鎖は、約５００から約４０，０００ダルトンの範囲から選ばれる分子量を有する。ある実施態様では、ポリエチレングリコール鎖は、約５００から約５，０００ダルトン、又は約１，０００から約５，０００ダルトンの範囲から選ばれる分子量を有する。別の実施態様では、親水性成分、例えば、ポリエチレングリコール鎖は、約１０，０００から約２０，０００ダルトンの分子量を有する。さらに別の例示の実施態様では、親水性成分、例えば、ポリエチレングリコール鎖は、約２０，０００から約４０，０００ダルトンの分子量を有する。
【０１３０】
直鎖又は分枝鎖親水性ポリマーも考慮の対象とされる。得られる結合体の調製物は、事実上、単分散性であっても多分散性であってもよく、１ペプチド当たり、０．５、０．７、１、１．２、１．５、又は２個のポリマー成分を有していてもよい。
【０１３１】
＜アシル化＞
ある実施態様では、グルカゴン関連ペプチド（例えば、クラス１グルカゴン関連ペプチド、クラス２グルカゴン関連ペプチド、クラス３グルカゴン関連ペプチド、クラス４グルカゴン関連ペプチド、又はクラス５グルカゴン関連ペプチド）は、アシル基を含むように修飾される。例えば、グルカゴン関連ペプチドは、クラス１、クラス２、又はクラス３の一つであってもよく、天然アミノ酸に対し非天然のアシル基を含んでもよい。アシル化は、グルカゴン関連ペプチド内の任意の位置で、例えば、位置１−２９のいずれか、Ｃ−末端延長部内の位置、Ｃ−末端アミノ酸などで実行することが可能であるが、ただし、非アシル化グルカゴン関連ペプチドによって発揮される活性が、アシル化時にも保存されるものとする。例えば、非アシル化ペプチドがグルカゴンアゴニスト活性を有する場合、アシル化ペプチドは、そのグルカゴンアゴニスト活性を保持する。さらに例えば、非アシル化ペプチドがグルカゴンアンタゴニスト活性を有する場合、アシル化ペプチドは、そのグルカゴンアンタゴニスト活性を保持する。例えば、非アシル化ペプチドが、ＧＬＰ−１アゴニスト活性を有する場合、アシル化ペプチドは、ＧＬＰ−１アゴニスト活性を有する。非限定的例として、位置５、７、１０、１１、１２、１３、１４、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２４、２７，２８、又は２９（野生型グルカゴンのアミノ酸順序番号による）におけるアシル化が挙げられる。クラス１、クラス２、及びクラス３グルカゴン関連ペプチドに関しては、アシル化は、位置５、７、１０、１１、１２、１３、１４、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２４、２７，２８、２９、３０、３７、３８、３９、４０、４１、４２、又は４３（野生型グルカゴンのアミノ酸順序番号による）のいずれにおいて起こってもよい。アシル基は、グルカゴン関連ペプチドのアミノ酸に直接的に共有結合させることも可能であり、グルカゴン関連ペプチドのアミノ酸にスペーサーを介して間接的に転結させることも可能であり、後者の場合、スペーサーは、グルカゴン関連ペプチドとアシル基の間に位置づけられる。グルカゴン関連ペプチドは、親水性成分が連結されるアミノ酸位置と同じ位置においてアシル化されてもよいし、異なるアミノ酸位置でアシル化されてもよい。非限定的例として、位置１０（野生型グルカゴンのアミノ酸順序番号による）におけるアシル化、及び、該グルカゴンペプチドのＣ−末端位置の一つ以上の位置、例えば、Ｃ−末端延長部内の位置２４、２８、又は２９（野生型グルカゴンのアミノ酸順序番号による）、又は、Ｃ−末端（例えば、Ｃ−末端Ｃｙｓを付加することによって）におけるＰＥＧ化が挙げられる。
【０１３２】
本発明の特異的態様では、グルカゴン関連ペプチドは、該グルカゴン関連ペプチドのアミノ酸側鎖のアミン、ヒドロキシル、又はチオールの直接的アシル化によってアシル基を含むように修飾される。ある実施態様では、グルカゴン関連ペプチドは、アミノ酸の側鎖アミン、ヒドロキシル、又はチオールを介して直接的にアシル化される。ある実施態様では、アシル化は、位置１０、２０、２４、又は２９（野生型グルカゴンのアミノ酸順序番号による）において行われる。この点で、アシル化されるグルカゴン関連ペプチドは、配列番号７０１のアミノ酸配列を含んでもよいし、若しくは、本明細書に記載されるアミノ酸修飾の一つ以上を含む、その修飾アミノ酸配列を含んでもよく、位置１０、２０、２４、及び２９（野生型グルカゴンのアミノ酸順序番号による）のアミノ酸の少なくとも一つが、側鎖アミン、ヒドロキシル、又はチオールを含む任意のアミノ酸に変えられる修飾を含んでもよい。本発明のある特異的態様では、グルカゴン関連ペプチドの直接的アシル化は、位置１０（野生型グルカゴンのアミノ酸順序番号による）のアミノ酸の側鎖アミン、ヒドロキシル、又はチオールを介して起こる。
【０１３３】
ある実施態様では、側鎖アミンを含むアミノ酸は、式Ｉのアミノ酸である：
【化４２】
2015180649.tif 000043
ある例示の実施態様では、式Ｉのアミノ酸は、ｎが４であるアミノ酸（Ｌｙｓ）、又は、ｎが３であるアミノ酸（Ｏｒｎ）である。
【０１３４】
他の実施態様では、側鎖ヒドロキシルを含むアミノ酸は、式ＩＩのアミノ酸である：
【化４３】
2015180649.tif 000044
ある例示の実施態様では、式ＩＩのアミノ酸は、ｎが１であるアミノ酸（Ｓｅｒ）である。
【０１３５】
さらに別の実施態様では、側鎖チオールを含むアミノ酸は、式ＩＩＩのアミノ酸である：
【化４４】
2015180649.tif 000045
ある例示の実施態様では、式ＩＩＩのアミノ酸は、ｎが１であるアミノ酸（Ｃｙｓ）である。
【０１３６】
グルカゴン関連ペプチドが、クラス１、クラス２、又はクラス３グルカゴン関連ペプチドである、さらに別の実施態様では、側鎖アミン、ヒドロキシル、又はチオールを含むアミノ酸は、式Ｉ、式ＩＩ、又は式ＩＩＩのアミノ酸のアルファ炭素に結合される水素が第２の側鎖によって置換されることを除き、式Ｉ、式ＩＩ、又は式ＩＩＩと同じ構造を含む、二置換アミノ酸である。
【０１３７】
本発明のある実施態様では、アシル化グルカゴン関連ペプチドは、ペプチドとアシル基の間にスペーサーを含む。ある実施態様では、グルカゴン関連ペプチドは、このスペーサーに共有結合され、スペーサーは、アシル基に共有結合される。ある例示の実施態様では、グルカゴン関連ペプチドは、スペーサーのアミン、ヒドロキシル、又はチオールのアシル化によってアシル基を含み、該スペーサーは、位置１０、２０、２４、又は２９（野生型グルカゴンのアミノ酸順序番号による）の側鎖、又は、グルカゴン関連ペプチドのＣ−末端アミノ酸に付着される。スペーサーが付着されるアミノ酸は、スペーサーに対する連結を可能とする成分を含むものであればいずれのアミノ酸であってもよい。例えば、側鎖ＮＨ２、−ＯＨ、又は−ＣＯＯＨを含むアミノ酸（例えば、Ｌｙｓ、Ｏｒｎ、Ｓｅｒ、Ａｓｐ、又はＧｌｕ）は適切である。さらに、クラス１、クラス２、及びクラス３グルカゴン関連ペプチドに関しては、側鎖−ＮＨ２、−ＯＨ、又は−ＣＯＯＨを含むアミノ酸（例えば、α一置換又はα二置換アミノ酸）（例えば、Ｌｙｓ、Ｏｒｎ、Ｓｅｒ、Ａｓｐ、又はＧｌｕ）は適切である。この点で、アシル化されるグルカゴン関連ペプチドは、配列番号７０１のアミノ酸配列を含んでもよいし、若しくは、本明細書に記載されるアミノ酸修飾の一つ以上を含む、その修飾アミノ酸配列を含んでもよく、位置１０、２０、２４、及び２９（野生型グルカゴンのアミノ酸順序番号による）のアミノ酸の少なくとも一つが、側鎖アミン、ヒドロキシル、又はカルボキシレートを含む任意のアミノ酸に変えられる修飾を含んでもよい。
【０１３８】
ある実施態様では、スペーサーは、側鎖アミン、ヒドロキシル、若しくはチオールを含む一つのアミノ酸であるか、又は、側鎖アミン、ヒドロキシル、若しくはチオールを含むアミノ酸を含む、ジペプチド又はトリペプチドである。ある実施態様では、アミノ酸スペーサーは、γ−Ｇｌｕではない。ある実施態様では、ジペプチドスペーサーは、γ−Ｇｌｕ−γ−Ｇｌｕではない。
【０１３９】
アシル化が、スペーサーのアミノ酸のアミン基を介して行われる場合、アシル化は、アミノ酸のアルファアミンを介して行われてもよいし、若しくは、側鎖アミンを介してもよい。アルファアミンがアシル化される場合、スペーサーアミノ酸は任意のアミノ酸であってよい。例えば、スペーサーアミノ酸は、疎水性アミノ酸、例えば、Ｇｌｙ、Ａｌａ、Ｖａｌ、Ｌｅｕ、Ｉｌｅ、Ｔｒｐ、Ｍｅｔ、Ｐｈｅ、Ｔｙｒであってもよい。グルカゴン関連ペプチドが、クラス１、クラス２、又はクラス３グルカゴン関連ペプチドである実施態様では、スペーサーアミノ酸は、疎水性アミノ酸、例えば、Ｇｌｙ、Ａｌａ、Ｖａｌ、Ｌｅｕ、Ｉｌｅ、Ｔｒｐ、Ｍｅｔ、Ｐｈｅ、Ｔｙｒ、６−アミノヘキサノイン酸、５−アミノバレリン酸、７−アミノヘプタノイン酸、８−アミノオクタノイン酸であってもよい。それとは別に、スペーサーアミノ酸は、酸性残基、例えば、Ａｓｐ及びＧｌｕであってもよい。スペーサーアミノ酸の側鎖アミンがアシル化される場合、該スペーサーアミノ酸は、側鎖アミンを含むアミノ酸、例えば、式Ｉのアミノ酸（例えば、Ｌｙｓ又はＯｒｎ）である。この場合、スペーサーアミノ酸のアルファアミンと、側鎖アミンの両方がアシル化されることが可能であり、その場合、グルカゴンペプチドはジアシル化される。本発明の実施態様は、このようなジアシル化分子を考慮の対象とする。
【０１４０】
アシル化が、スペーサーのアミノ酸のヒドロキシル基を介して行われる場合、そのアミノ酸、又は、ジペプチド又はトリペプチドの複数のアミノ酸の一つは、式ＩＩのアミノ酸であってもよい。特異的例示態様では、そのアミノ酸はＳｅｒである。
【０１４１】
アシル化が、スペーサーのチオール基を介して行われる場合、そのアミノ酸、又は、ジペプチド又はトリペプチドの複数のアミノ酸の一つは、式ＩＩＩのアミノ酸であってもよい。特定の例示的実施態様では、そのアミノ酸はＣｙｓである。
【０１４２】
ある実施態様では、スペーサーは、親水性二官能基スペーサーを含む。特定の実施態様では、スペーサーは、アミノポリ（アルキルオキシ）カルボキシレートを含む。この点で、スペーサーは、例えば、ＮＨ２（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｎ（ＣＨ２）ｍＣＯＯＨを含んでもよく−前式において、ｍは１から６の任意の整数であり、ｎは２から１２の任意の整数である−例えば、８−アミノ−３，６−ジオキサオクタノイン酸であり、これは、Ｐｅｐｔｉｄｅｓ  Ｉｎｅｒｎａｔｉｏｎａｌ，Ｉｎｃ．（Ｌｏｕｉｓｖｉｌｌｅ，ＫＹ）から市販される。
【０１４３】
ある実施態様では、クラス１、クラス２、及びクラス３グルカゴン関連ペプチドにのみ関係することであるが、スペーサーは、親水性二官能基スペーサーを含む。ある実施態様では、クラス１、クラス２、又はクラス３グルカゴン関連ペプチドに付着する親水性二官能スペーサーは、二つ以上の反応基、例えば、アミン、ヒドロキシル、チオール、及びカルボキシル基、又は、それらの任意の組み合わせを含む。ある実施態様では、クラス１、クラス２、又はクラス３グルカゴン関連ペプチドに付着する親水性二官能スペーサーは、ヒドロキシル基及びカルボキシレートを含む。他の実施態様では、クラス１、クラス２、又はクラス３グルカゴン関連ペプチドに付着する親水性二官能スペーサーは、チオール基及びカルボキシレートを含む。
【０１４４】
グルカゴン関連ペプチドが、クラス１、クラス２、又はクラス３グルカゴン関連ペプチドである、ある実施態様では、スペーサーは、疎水性二官能スペーサーである。疎水性二官能スペーサーは当該技術分野で公知である。例えば、Ｂｉｏｃｏｎｊｕｇａｔｅ  Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ，Ｇ．Ｔ．Ｈｅｒｍａｎｓｏｎ（Ａｃａｄｅｍｉｃ  Ｐｒｅｓｓ，Ｓａｎ  Ｄｉｅｇｏ，ＣＡ，１９９６）を参照されたい。なお、この文書の全体を引用により本明細書に含める。ある実施態様では、クラス１、クラス２、又はクラス３グルカゴン関連ペプチドに付着する疎水性二官能スペーサーは、二つ以上の反応基、例えば、アミン、ヒドロキシル、チオール、及びカルボキシ基、又は、それらの任意の組み合わせを含む。ある実施態様では、クラス１、クラス２、又はクラス３グルカゴン関連ペプチドに付着する疎水性二官能スペーサーは、ヒドロキシル基及びカルボキシレートを含む。別の実施態様では、クラス１、クラス２、又はクラス３グルカゴン関連ペプチドに付着する疎水性二官能スペーサーは、アミン基及びカルボキシレートを含む。別の実施態様では、クラス１、クラス２、又はクラス３グルカゴン関連ペプチドに付着する疎水性二官能スペーサーは、チオール基及びカルボキシレートを含む。カルボキシレート及びヒドロキシル基又はチオール基を含む、適切な疎水性二官能スペーサーは、当該技術分野で公知であり、例えば、８−ヒドロキシオクタノイン酸、及び８−メルカプトオクタノイン酸を含む。
【０１４５】
ある実施態様では、クラス１、クラス２、又はクラス３グルカゴン関連ペプチドに付着する疎水性二官能スペーサーは、カルボキシレート基の間に１から７個の炭素から成る、非分枝メチレンを含むジカルボン酸ではない。ある実施態様では、クラス１、クラス２、又はクラス３グルカゴン関連ペプチドに付着する疎水性二官能スペーサーは、カルボキシレート基の間に１から７個の炭素原子から成る、非分枝メチレンを含むジカルボン酸である。
【０１４６】
グルカゴン関連ペプチドがクラス１、クラス２、クラス３グルカゴン関連ペプチドである特定の実施態様におけるスペーサー（例えば、アミノ酸、ジペプチド、トリペプチド、疎水性二官能スペーサー）は、長さが、３から１０原子（例えば、６から１０原子（例えば、６、７、８、９、又は１０原子））である。グルカゴン関連ペプチドがクラス１、クラス２、クラス３グルカゴン関連ペプチドである、より具体的な実施態様では、スペーサーは長さが約３から１０原子（例えば、６から１０原子）であり、アシル基は、Ｃ１２からＣ１８脂肪性アシル基、例えば、Ｃ１４脂肪性アシル基、Ｃ１６脂肪性アシル基とし、スペーサーとアシル基の合計長さが、１４から２８原子、例えば、約１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、又は２８原子となるようにする。グルカゴン関連ペプチドがクラス１、クラス２、クラス３グルカゴン関連ペプチドである、ある実施態様では、スペーサーとアシル基の長さは、１７から２８（例えば、１９から２６、１９から２１）原子である。
【０１４７】
グルカゴン関連ペプチドがクラス１、クラス２、クラス３グルカゴン関連ペプチドである、ある実施態様によれば、二官能スペーサーは、長さが３から１０原子のアミノ酸主鎖（例えば、６−アミノヘキサノイン酸、５−アミノバレリン酸、７−アミノヘプタノイン酸，及び８−アミノオクタノイン酸）を含む合成又は天然アミノ酸（本明細書に記載されるものであればどれでもよいが、ただしそれらに限定されない）であってもよい。それとは別に、クラス１、クラス２、又はクラス３グルカゴン関連ペプチドに付着するスペーサーは、３から１０原子長（例えば、６から１０原子）を持つジペプチド又はトリペプチドスペーサーであってもよい。クラス１、クラス２、又はクラス３グルカゴン関連ペプチドに付着するジペプチド又はトリペプチドの各アミノ酸は、該ジペプチド又はトリペプチドの他のアミノ酸（単数又は複数）と同じであっても、異なっていてもよく、それぞれ独立に、下記の群：天然及び／又は非天然アミノ酸、例えば、天然アミノ酸（Ａｌａ、Ｃｙｓ、Ａｓｐ、Ｇｌｕ、Ｐｈｅ、Ｇｌｙ、Ｈｉｓ、Ｉｌｅ、Ｌｙｓ、Ｌｅｕ、Ｍｅｔ、Ａｓｎ、Ｐｒｏ、Ａｒｇ、Ｓｅｒ、Ｔｈｒ、Ｖａｌ、Ｔｒｐ、Ｔｙｒ）の任意のＤ又はＬ異性体、又は、下記の群：β−アラニン（β−Ａｌａ）、Ｎ−α−メチル−アラニン（Ｍｅ−Ａｌａ）、アミノブチル酸（Ａｂｕ）、γ−アミノブチル酸（γ−Ａｂｕ）、アミノヘキサノイン酸（ε−Ａｈｘ）、アミノイソブチル酸（Ａｉｂ）、アミノメチルピロールカルボン酸、アミノピペリジンカルボン酸、アミノセリン（Ａｍｓ）、アミノテトラヒドロピラン−４−カルボン酸、アルギニンＮ−メトキシ−Ｎ−メチルアミド、β−アスパラギン酸（β−Ａｓｐ）、アゼチジンカルボン酸、３−（２−ベンゾチアゾリル）アラニン、α−ｔｅｒｔ−ブチルグリシン、２−アミノ−５−ウレイド−ｎ−バレリン酸（シトルリン、Ｃｉｔ）、β−シクロヘキシルアラニン（Ｃｈａ）、アセタミドメチル−システイン、ジアミノブタノイン酸（Ｄａｂ）、ジアミノプロピオン酸（Ｄｐｒ）、ジヒドロキシフェニルアラニン（ＤＯＰＡ）、ジメチルチアゾリジン（ＤＭＴＡ）、γ−グルタミン酸（γ−Ｇｌｕ）、ホモセリン（Ｈｓｅ）、ヒドロキシプロリン（Ｈｙｐ）、イソロイシンＮ−メトキシ−Ｎ−メチルアミド、メチル−イソロイシン（ＭｅＩｌｅ）、イソニペコチン酸（Ｉｓｎ）、メチル−ロイシン（ＭｅＬｅｕ）、メチル−リシン、ジメチル−リシン、トリメチル−リシン、メタノプロリン、メチオニン−スルフォキシド（Ｍｅｔ（Ｏ））、メチオニン−スルフォン（Ｍｅｔ（Ｏ２））、ノルロイシン（Ｎｌｅ）、メチル−ノルロイシン（Ｍｅ−Ｎｌｅ）、ノルバリン（Ｎｖａ）、オルニチン（Ｏｒｎ）、パラ−アミノベンゾイン酸（ＰＡＢＡ）、ペニシルアミン（Ｐｅｎ）、メチルフェニルアラニン（ＭｅＰｈｅ）、４−クロロフェニルアラニン（Ｐｈｅ（４−Ｃｌ））、４−フルオロフェニルアラニン（Ｐｈｅ（４−Ｆ））、４−ニトロフェニルアラニン（Ｐｈｅ（４−ＮＯ２））、４−シアノフェニルアラニン（Ｐｈｅ（４−ＣＮ））、フェニルグリシン（Ｐｈｇ）、ピペリジルアラニン、ピペリジルグリシン、３，４−ジヒドロプロリン、ピロリジニルアラニン、サルコシン（Ｓａｒ）、セレノシステイン（Ｓｅｃ）、Ｏ−ベンジル−フォスフォセリン、４−アミノ−３−ヒドロキシ−６−メチルヘプタノイン酸（Ｓｔａ）、４−アミノ−５−シクロヘキシル−３−ヒドロキシペンタノイン酸（ＡＣＨＰＡ）、４−アミノ−３−ヒドロキシ−５−フェニルペンタノイン酸（ＡＨＰＰＡ）、１，２，３，４−テトラヒドロ−イソキノリン−３−カルボン酸（Ｔｉｃ）、テトラヒドロピラングリシン、チエニルアラニン（Ｔｈｉ）、Ｏ−ベンジル−フォスフォチロシン、Ｏ−フォスフォチロシン、メトキシチロシン、エトキシチロシン、Ｏ−（ビス−ジメチルアミノ−フォスフォノ）−チロシン、チロシンスルフェートテトラブチルアミン、メチル−バリン（ＭｅＶａｌ）、１−アミノ−１−シクロヘキサンカルボン酸（Ａｃｘ）、アミノバレリン酸、ベータ−シクロプロピル−アラニン（Ｃｐａ）、プロパルジルグリシン（Ｐｒｇ）、アリルグリシン（Ａｌｇ）、２−アミノ−２−シクロヘキシル−プロパノイン酸（２−Ｃｈａ）、ｔｅｒｔブチルグリシン（Ｔｂｇ）、ビニールグリシン（Ｖｇ）、１−アミノ−１−シクロプロパンカルボン酸（Ａｃｐ）、１−アミノ−１−シクロペンタンカルボン酸（Ａｃｐｅ）、及びアルキル化３−メルカプトプロパノイン酸、から選ばれる非天然アミノ酸の、任意のＤ又はＬ異性体、からそれぞれ独立に選んでよい。
【０１４８】
グルカゴン関連ペプチドがクラス１、クラス２、又はクラス３グルカゴン関連ペプチドである、ある実施態様では、スペーサーは、全体として負の電荷を含み、例えば、一つ又は二つの負荷電アミノ酸を含む。グルカゴン関連ペプチドがクラス１、クラス２、又はクラス３グルカゴン関連ペプチドである、ある実施態様では、ジペプチドは、一般構造Ａ−Ｂのジペプチドのいずれでもなく、この場合、Ａは、Ｇｌｙ、Ｇｌｎ、Ａｌａ、Ａｒｇ、Ａｓｐ、Ａｓｎ、Ｉｌｅ、Ｌｅｕ、Ｖａｌ、Ｐｈｅ、及びＰｒｏから成る群から選ばれ、Ｂは、Ｌｙｓ、Ｈｉｓ、Ｔｒｐから成る群から選ばれる。グルカゴン関連ペプチドがクラス１、クラス２、又はクラス３グルカゴン関連ペプチドである、ある実施態様では、ジペプチドスペーサーは、下記から成る群から選ばれる：Ａｌａ−Ａｌａ、β−Ａｌａ−β−Ａｌａ、Ｌｅｕ−Ｌｅｕ、Ｐｒｏ−Ｐｒｏ、γ−アミノブチル酸−γ−アミノブチル酸、及びγ−Ｇｌｕ−γ−Ｇｌｕ。
【０１４９】
グルカゴン関連ペプチドがクラス１、クラス２、又はクラス３グルカゴン関連ペプチドである、本発明のある実施態様では、グルカゴン関連ペプチドは、長鎖アルカンを該グルカゴン関連ペプチドによってアシル化することによってアシル基を含むように修飾される。グルカゴン関連ペプチドがクラス１、クラス２、又はクラス３グルカゴン関連ペプチドである、特定態様では、長鎖アルカンは、グルカゴン関連ペプチドのカルボキシル基、又はその活性型と反応する、アミン、ヒドロキシル、又はチオール基（例えば、オクタデシルアミン、テトラデカノール、及びヘキサデカンチオール）を含む。クラス１、クラス２、又はクラス３グルカゴン関連ペプチドのカルボキシル基又はその活性型は、該グルカゴン関連ペプチドのアミノ酸（例えば、グルタミン酸、アスパラギン酸）の側鎖の一部であってもよいし、ペプチド主鎖の一部であってもよい。
【０１５０】
ある実施態様では、クラス１、クラス２、又はクラス３グルカゴン関連ペプチドは、該グルカゴンペプチドに付着するスペーサーによって長鎖アルカンをアシル化することによってアシル基を含むように修飾される。特定態様では、長鎖アルカンは、スペーサーのカルボキシル基、又はその活性型と反応する、アミン、ヒドロキシル、又はチオール基を含む。カルボキシル基又はその活性型を含む適切なスペーサーは、本明細書に記載されているが、例えば、二官能スペーサー、例えば、アミノ酸類、ジペプチド類、トリペプチド類、親水性二官能スペーサー、及び疎水性二官能スペーサーが挙げられる。
【０１５１】
本明細書で用いる「カルボキシル基の活性型」という用語は、一般式Ｒ（Ｃ＝Ｏ）Ｘを有するカルボキシル基を指し、ここで、Ｘは脱離基であり、Ｒは、グルカゴン関連ペプチド又はスペーサーである。例えば、カルボキシル基の活性型として、ただしこれらに限定されないが、塩化アシル、無水物、及びエステルが挙げられる。ある実施態様では、活性化カルボキシル基は、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミド（ＮＨＳ）脱離基を有するエステルである。
【０１５２】
長鎖アルカンが、クラス１、クラス２、又はクラス３グルカゴン関連ペプチド、又はスペーサーによってアシル化される、本発明のこれらの態様に関しては、長鎖アルカンは、いずれのサイズであってもよく、いずれの長さの炭素鎖を含んでもよい。長鎖アルカンは、直鎖でも、分枝鎖であってもよい。グルカゴン関連ペプチドがクラス１、クラス２、又はクラス３グルカゴン関連ペプチドである、ある態様では、長鎖アルカンは、Ｃ４からＣ３０アルカンである。例えば、長鎖アルカンは、Ｃ４アルカン、Ｃ６アルカン、Ｃ８アルカン、Ｃ１０アルカン、Ｃ１２アルカン、Ｃ１４アルカン、Ｃ１６アルカン、Ｃ１８アルカン、Ｃ２０アルカン、Ｃ２２アルカン、Ｃ２４アルカン、Ｃ２６アルカン、Ｃ２８アルカン、又はＣ３０アルカンの内のいずれかであってもよい。グルカゴン関連ペプチドがクラス１、クラス２、又はクラス３グルカゴン関連ペプチドである、ある実施態様では、長鎖アルカンは、Ｃ８〜Ｃ２０アルカン、例えば、Ｃ１４アルカン、Ｃ１６アルカン、又はＣ１８アルカンを含む。
【０１５３】
さらに、グルカゴン関連ペプチドがクラス１、クラス２、又はクラス３グルカゴン関連ペプチドである、ある実施態様では、グルカゴン関連ペプチドのアミン、ヒドロキシル、又はチオール基は、コレステロール酸によってアシル化される。特定の実施態様では、クラス１、クラス２、又はクラス３グルカゴン関連ペプチドは、コレステロール酸に対し、アルキル化デス−アミノＣｙｓスペーサー、すなわち、アルキル化３−メルカプトプロピオン酸スペーサーを介して連結される。
【０１５４】
アミン類、ヒドロキシル類、及びチオール類を介するペプチドアシル化の適切な方法は従来技術で公知である。例えば、下記を参照されたい：Ｍｉｌｌｅｒ，Ｂｉｏｃｈｅｍ  Ｂｉｏｐｈｙｓ  Ｒｅｓ  Ｃｏｍｍｕｎ  ２１８：３７７−３８２（１９９６）；Ｓｈｉｍｏｈｉｇａｓｉ  ａｎｄ  Ｓｔａｍｍｅｒ，Ｉｎｔ  Ｊ  Ｐｅｐｔ  Ｐｒｏｔｅｉｎ  Ｒｅｓ  １９：５４−６２（１９８２）；及びＰｒｅｖｉｅｒｏ  ｅｔ  ａｌ．，Ｂｉｏｃｈｉｍ  Ｂｉｏｐｈｙｓ  Ａｃｔａ  ２６３：７−１３（１９７３）（ヒドロキシルを介してアシル化する方法に関して）；及び、Ｓａｎ  ａｎｄ  Ｓｉｌｖｉｕｓ，Ｊ  Ｐｅｐｔ  Ｒｅｓ  ６６：１６９−１８０（２００５）（チオールを介してアシル化する方法に関して）；Ｂｉｏｃｏｎｊｕｇａｔｅ  Ｃｈｅｍ．”Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ  ｏｆ  Ｐｒｏｔｅｉｎｓ：Ｈｉｓｔｏｒｙ  ａｎｄ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ（「タンパク質の化学的修飾：歴史と応用」）”ｐａｇｅｓ１，２−１２（１９９０）；Ｈａｓｈｉｍｏｔｏ  ｅｔ  ａｌ．，Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ  Ｒｅｓ．”Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ  ｏｆ  Ｐａｌｍｉｔｏｙｌ  Ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｓ  ｏｆ  Ｉｎｓｕｌｉｎ  ａｎｄ  ｔｈｅｉｒ  Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ  Ａｃｔｉｖｉｔｙ（「インスリンのパルミトイル誘導体の合成及びその生物活性」）”Ｖｏｌ．６，Ｎｏ：２  ｐｐ１７１−１７６（１９８９）。
【０１５５】
アシル化グルカゴン関連ペプチドのアシル基は、いずれの大きさであっても、例えば、いずれの長さの炭素鎖であってもよく、直鎖でも、分枝鎖であってもよい。本発明の、ある特定の実施態様では、アシル基は、Ｃ４からＣ３０脂肪酸である。例えば、アシル基は、Ｃ４脂肪酸、Ｃ６脂肪酸、Ｃ８脂肪酸、Ｃ１０脂肪酸、Ｃ１２脂肪酸、Ｃ１４脂肪酸、Ｃ１６脂肪酸、Ｃ１８脂肪酸、Ｃ２０脂肪酸、Ｃ２２脂肪酸、Ｃ２４脂肪酸、Ｃ２６脂肪酸、Ｃ２８脂肪酸、又はＣ３０脂肪酸の内のいずれであってもよい。ある実施態様では、アシル基は、Ｃ８〜Ｃ２０脂肪酸、例えば、Ｃ１４脂肪酸か、又はＣ１６脂肪酸である。
【０１５６】
別の実施態様では、アシル基は胆汁酸である。胆汁酸は、適切なものであれば、いずれの胆汁酸であってもよく、例えば、ただしこれらに限定されないが、コール酸、ケノデオキシコール酸、デオキシコール酸、リトコール酸、タウロコール酸、グリココール酸、及びコレステロール酸が挙げられる。
【０１５７】
本明細書に記載されるアシル化グルカゴン関連ペプチドは、親水性成分を含むようにさらに修飾されてもよい。ある特定の実施態様では、親水性成分はポリエチレングリコール（ＰＥＧ）鎖を含んでもよい。親水性成分の組み込みは、適切なものであればいずれの手段によってもよく、例えば、本明細書に記載される方法の内のいずれによって実現してもよい。この点で、アシル化グルカゴン関連ペプチドは、本明細書に記載される修飾の内のいずれかを含むような配列番号７０１を含んでもよく、その場合、位置１０、２０、２４、及び２９（野生型グルカゴンのアミノ酸順序番号による）のアミノ酸の少なくとも一つは、アシル基を含み、且つ、位置１６、１７、２１、２４、又は２９（野生型グルカゴンのアミノ酸順序番号による）のアミノ酸の少なくとも一つ、Ｃ−末端延長部内の一位置、又はＣ−末端アミノ酸は修飾されて、Ｃｙｓ、Ｌｙｓ、Ｏｒｎ、ホモ−Ｃｙｓ、又はＡｃ−Ｐｈｅに変換され、該アミノ酸の側鎖は、親水性成分（例えば、ＰＥＧ）に共有結合される。ある実施態様では、アシル基は、位置１０（野生型グルカゴンのアミノ酸順序番号による）に対し付着されるが、これはＣｙｓ、Ｌｙｓ、Ｏｒｎ、ホモ−Ｃｙｓ、又はＡｃ−Ｐｈｅを含むスペーサーを介してでもよく、親水性成分は、位置２４のＣｙｓ残基において組み込まれる。
【０１５８】
それとは別に、アシル化グルカゴン関連ペプチドは、アシル化され、同時に親水性成分を含むように修飾されているような、スペーサーを含んでもよい。適切なスペーサーの非限定的例としては、Ｃｙｓ、Ｌｙｓ、Ｏｒｎ、ホモ−Ｃｙｓ、及びＡｃ−Ｐｈｅから成る群から選ばれる一つ以上のアミノ酸を含むスペーサーが挙げられる。
【０１５９】
＜アルキル化＞
ある実施態様によれば、グルカゴン関連ペプチド、例えば、クラス１グルカゴン関連ペプチド、クラス２グルカゴン関連ペプチド、クラス３グルカゴン関連ペプチド、クラス４グルカゴン関連ペプチド、又はクラス５グルカゴン関連ペプチドは、アルキル基を含むように修飾され、ここで、アルキル基は、循環半減期を延長すること、及び／又は、作用の開始を遅らせ及び／又はその持続時間を延長すること、及び／又は、ＤＰＰ−ＩＶなどのプロテアーゼに対する耐性を向上させることを目的として、エーテル、チオエーテル、又はアミノ連結を介してグルカゴン関連ペプチドに付着される。グルカゴン関連ペプチドがクラス１、クラス２、又はクラス３グルカゴン関連ペプチドである例示の実施態様では、グルカゴン関連ペプチドは、天然アミノ酸に対して非天然であるアルキル基を含む。
【０１６０】
アルキル化は、グルカゴン関連ペプチド内の任意の位置、例えば、位置１−２９、Ｃ−末端延長部内の位置、又はＣ−末端アミノ酸などにおいて実行してよいが、ただし、グルカゴン、ＧＬＰ−１、又は他のグルカゴン関連ペプチド受容体に対する、該グルカゴン関連ペプチドのアゴニスト又はアンタゴニスト活性が保持されることを条件とする。ある実施態様では、非アルキル化ペプチドがグルカゴンアゴニスト活性を有する場合、アルキル化ペプチドは、グルカゴンアゴニスト活性を保持する。他の実施態様では、非アルキル化ペプチドがグルカゴンアンタゴニスト活性を保持する場合、アルキル化ペプチドは、グルカゴンアンタゴニスト活性を保持する。ある実施態様では、非アルキル化ペプチドがＧＬＰ−１アゴニスト活性を有する場合、アルキル化ペプチドは、ＧＬＰ−１アゴニスト活性を保持する。非限定的例として、位置５、７、１０、１１、１２、１３、１４、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２４、２７、２８、又は２９（野生型グルカゴンのアミノ酸順序番号による）におけるアルキル化が挙げられる。クラス１、クラス２、又はクラス３グルカゴン関連ペプチドに関しては、アルキル化は、位置５、７、１０、１１、１２、１３、１４、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２４、２７、２８、２９、３０、３７、３８、３９、４０、４１、４２、又は４３（野生型グルカゴンのアミノ酸順序番号による）において行われてよい。アルキル基は、グルカゴン関連ペプチドのアミノ酸に直接的に共有結合されてもよいし、スペーサーを介して間接的にグルカゴン関連ペプチドのアミノ酸に連結されてもよく、後者の場合、スペーサーは、グルカゴン関連ペプチドのアミノ酸とアルキル基の間に位置づけられる。グルカゴン関連ペプチドは、親水性成分が連結されるアミノ酸位置と同じ位置においてアルキル化されてもよいし、異なるアミノ酸位置においてアルキル化されてもよい。非限定的例として、位置１０（野生型グルカゴンのアミノ酸順序番号による）におけるアルキル化、及び、グルカゴン関連ペプチドのＣ−末端における一つ以上の位置、例えば、位置２４、２８、又は２９（野生型グルカゴンのアミノ酸順序番号による）、Ｃ−末端延長部内、又は、Ｃ−末端（例えば、Ｃ−末端Ｃｙｓを付加することによって）におけるＰＥＧ化が挙げられる。
【０１６１】
本発明の特定態様では、グルカゴン関連ペプチドは、該グルカゴン関連ペプチドのアミノ酸側鎖のアミン、ヒドロキシル、又はチオールを直接的にアルキル化することによって、アルキル基を含むように修飾される。ある実施態様では、グルカゴン関連ペプチドは、アミノ酸の側鎖アミン、ヒドロキシル、又はチオールを介して直接的にアルキル化される。ある実施態様では、アルキル化は、位置１０、２０、２４、又は２９（野生型グルカゴンのアミノ酸順序番号による）において行われる。この点で、アシル化されるグルカゴン関連ペプチドは、配列番号７０１のアミノ酸配列を含んでもよいし、若しくは、本明細書に記載されるアミノ酸修飾の一つ以上を含む、その修飾アミノ酸配列を含んでもよく、位置１０、２０、２４、及び２９（野生型グルカゴンのアミノ酸順序番号による）のアミノ酸の少なくとも一つが、側鎖アミン、ヒドロキシル、又はカルボキシレートを含む任意のアミノ酸に変えられる修飾を含んでもよい。本発明のある特定の実施態様では、グルカゴン関連ペプチドの直接的アルキル化は、位置１０（野生型グルカゴンのアミノ酸順序番号による）におけるアミノ酸の側鎖アミン、ヒドロキシル、又はチオールを介して行われる。
【０１６２】
ある実施態様では、側鎖アミンを含むアミノ酸は、式Ｉのアミノ酸である。ある例示的実施態様では、式Ｉのアミノ酸は、ｎが４であるアミノ酸（Ｌｙｓ）、又はｎが３であるアミノ酸（Ｏｒｎ）である。
【０１６３】
他の実施態様では、側鎖ヒドロキシルを含むアミノ酸は、式ＩＩのアミノ酸である。ある例示の実施態様では、式ＩＩのアミノ酸は、ｎが１であるアミノ酸（Ｓｅｒ）である。
【０１６４】
さらに別の実施態様では、側鎖チオールを含むアミノ酸は、式ＩＩＩのアミノ酸である。ある例示の実施態様では、式ＩＩのアミノ酸は、ｎが１であるアミノ酸（Ｃｙｓ）である。
【０１６５】
グルカゴン関連ペプチドが、クラス１、クラス２、又はクラス３グルカゴン関連ペプチドである、さらに別の実施態様では、側鎖アミン、ヒドロキシル、又はチオールを含むアミノ酸は、式Ｉ、式ＩＩ、又は式ＩＩＩのアミノ酸のアルファ炭素に結合される水素が第２の側鎖によって置換されることを除き、式Ｉ、式ＩＩ、又は式ＩＩＩと同じ構造を含む、二置換アミノ酸である。
【０１６６】
本発明のある実施態様では、アルキル化グルカゴン関連ペプチドは、ペプチドとアルキル基の間にスペーサーを含む。ある実施態様では、グルカゴン関連ペプチドは、このスペーサーに共有結合され、スペーサーは、アルキル基に共有結合される。ある例示の実施態様では、グルカゴン関連ペプチドは、スペーサーのアミン、ヒドロキシル、又はチオールのアルキル化によってアルキル基を含み、該スペーサーは、位置１０、２０、２４、又は２９（野生型グルカゴンのアミノ酸順序番号による）の側鎖、又は、グルカゴン関連ペプチドのＣ−末端アミノ酸に付着される。スペーサーが付着されるアミノ酸は、スペーサーに対する連結を可能とする成分を含むものであればいずれのアミノ酸であってもよい。クラス１、クラス２、及びクラス３グルカゴン関連ペプチドに関しては、スペーサーが付着するアミノ酸は、スペーサーに対する連結を可能とする成分を含むものであればいずれのアミノ酸（例えば、α一置換又はα二置換アミノ酸）であってもよい。例えば、側鎖−ＮＨ２、−ＯＨ、又は−ＣＯＯＨを含むアミノ酸（例えば、Ｌｙｓ、Ｏｒｎ、Ｓｅｒ、Ａｓｐ、又はＧｌｕ）は適切である。この点で、アルキル化されるグルカゴン関連ペプチドは、配列番号７０１のアミノ酸配列を含んでもよいし、若しくは、本明細書に記載されるアミノ酸修飾の一つ以上を含む、その修飾アミノ酸配列を含んでもよく、位置１０、２０、２４、及び２９（野生型グルカゴンのアミノ酸順序番号による）のアミノ酸の少なくとも一つが、側鎖アミン、ヒドロキシル、又はカルボキシレートを含む任意のアミノ酸に変えられる修飾を含んでもよい。
【０１６７】
ある実施態様では、スペーサーは、側鎖アミン、ヒドロキシル、若しくはチオールを含む一つのアミノ酸であるか、又は、側鎖アミン、ヒドロキシル、若しくはチオールを含むアミノ酸を含む、ジペプチド又はトリペプチドである。ある実施態様では、アミノ酸スペーサーは、γ−Ｇｌｕではない。ある実施態様では、ジペプチドは、γ−Ｇｌｕ−γ−Ｇｌｕである。
【０１６８】
アルキル化が、スペーサーのアミノ酸のアミノ基を介して行われる場合、アルキル化は、側鎖アミンのアミノ酸のアルファアミンを介して行われてもよい。アルファアミンがアルキル化される場合、スペーサーアミノ酸は、いずれのアミノ酸であってもよい。例えば、スペーサーアミノ酸は、疎水性アミノ酸、例えば、Ｇｌｙ、Ａｌａ、Ｖａｌ、Ｌｅｕ、Ｉｌｅ、Ｔｒｐ、Ｍｅｔ、Ｐｈｅ、Ｔｙｒであってもよい。それとは別に、スペーサーアミノ酸は、酸性残基、例えば、Ａｓｐ及びＧｌｕであってもよい。グルカゴン関連ペプチドがクラス１、クラス２、又はクラス３グルカゴン関連ペプチドである例示の実施態様では、スペーサーアミノ酸は、疎水性アミノ酸、例えば、Ｇｌｙ、Ａｌａ、Ｖａｌ、Ｌｅｕ、Ｉｌｅ、Ｔｒｐ、Ｍｅｔ、Ｐｈｅ、Ｔｙｒ、６−アミノヘキサノイン酸、５−アミノバレリン酸、７−アミノヘプタノイン酸、８−アミノオクタノイン酸であってもよい。それとは別に、クラス１、クラス２、又はクラス３グルカゴン関連ペプチドに付着するスペーサーアミノ酸は、酸性残基、例えば、Ａｓｐ及びＧｌｕであってもよいが、ただし、アルキル化は、該酸性残基のアルファアミンの上で行われるものとする。スペーサーアミノ酸の側鎖アミンがアルキル化される場合、スペーサーアミノ酸は、側鎖アミンを含むアミノ酸、例えば、式Ｉのアミノ酸（例えば、Ｌｙｓ又はＯｒｎ）である。この場合、スペーサーアミノ酸のアルファアミンと側鎖アミンの両方を、グルカゴンペプチドがジアルキル化されるように、アルキル化させることも可能である。本発明の実施態様は、このようなジアルキル化分子を含む。
【０１６９】
アルキル化が、スペーサーアミノ酸のヒドロキシル基を介して行われる場合、そのアミノ酸、又はスペーサーの複数のアミノ酸の一つは、式ＩＩのアミノ酸であってもよい。特定の例示的実施態様では、アミノ酸はＳｅｒである。
【０１７０】
アルキル化が、スペーサーアミノ酸のチオール基を介して行われる場合、そのアミノ酸、又はスペーサーの複数のアミノ酸の一つは、式ＩＩＩのアミノ酸であってもよい。特定の例示的実施態様では、アミノ酸はＣｙｓである。
【０１７１】
ある実施態様では、スペーサーは、疎水性二官能基スペーサーを含む。特定の実施態様では、スペーサーは、アミノポリ（アルキルオキシ）カルボキシレートを含む。この点で、スペーサーは、例えば、ＮＨ２（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｎ（ＣＨ２）ｍＣＯＯＨを含んでもよく−前式において、ｍは１から６の任意の整数であり、ｎは２から１２の任意の整数である−例えば、８−アミノ−３，６−ジオキサオクタノイン酸であり、これは、Ｐｅｐｔｉｄｅｓ  Ｉｎｅｒｎａｔｉｏｎａｌ，Ｉｎｃ．（Ｌｏｕｉｓｖｉｌｌｅ，ＫＹ）から市販される。
【０１７２】
グルカゴン関連ペプチドが、クラス１、クラス２、又はクラス３グルカゴン関連ペプチドである実施態様では、スペーサーは、疎水性二官能基スペーサーを含む。ある実施態様では、クラス１、クラス２、又はクラス３グルカゴン関連ペプチドに付着する疎水性二官能スペーサーは、二つ以上の反応基、例えば、アミン、ヒドロキシル、チオール、及びカルボキシル基、又は、それらの任意の組み合わせを含む。ある実施態様では、クラス１、クラス２、又はクラス３グルカゴン関連ペプチドに付着する疎水性二官能スペーサーは、ヒドロキシル基及びカルボキシレートを含む。他の実施態様では、クラス１、クラス２、又はクラス３グルカゴン関連ペプチドに付着する疎水性二官能スペーサーは、アミン基及びカルボキシレートを含む。他の実施態様では、クラス１、クラス２、又はクラス３グルカゴン関連ペプチドに付着する疎水性二官能スペーサーは、チオール基及びカルボキシレートを含む。
【０１７３】
ある実施態様では、クラス１、クラス２、又はクラス３グルカゴン関連ペプチドに付着するスペーサーは、疎水性二官能基スペーサーである。ある実施態様では、クラス１、クラス２、又はクラス３グルカゴン関連ペプチドに付着する疎水性二官能スペーサーは、二つ以上の反応基、例えば、アミン、ヒドロキシル、チオール、及びカルボキシル基、又は、それらの任意の組み合わせを含む。ある実施態様では、クラス１、クラス２、又はクラス３グルカゴン関連ペプチドに付着する疎水性二官能スペーサーは、ヒドロキシル基及びカルボキシレートを含む。他の実施態様では、クラス１、クラス２、又はクラス３グルカゴン関連ペプチドに付着する疎水性二官能スペーサーは、アミン基及びカルボキシレートを含む。他の実施態様では、クラス１、クラス２、又はクラス３グルカゴン関連ペプチドに付着する疎水性二官能スペーサーは、チオール基及びカルボキシレートを含む。カルボキシレート、及びヒドロキシル基又はチオール基を含む、適切な疎水性二官能スペーサーは、当該技術分野で公知であり、例えば、８−ヒドロキシオクタノイン酸、及び８−メルカプトオクタノイン酸が挙げられる。
【０１７４】
グルカゴン関連ペプチドがクラス１、クラス２、クラス３グルカゴン関連ペプチドである特定の実施態様におけるスペーサー（例えば、アミノ酸、ジペプチド、トリペプチド、疎水性二官能スペーサー）は、長さが、３から１０原子（例えば、６から１０原子（例えば、６、７、８、９、又は１０原子））である。より具体的な実施態様では、クラス１、クラス２、クラス３グルカゴン関連ペプチドに付着するスペーサーは長さが約３から１０原子（例えば、６から１０原子）であり、アシル基は、Ｃ１２からＣ１８アルキル基、例えば、Ｃ１４アルキル基、Ｃ１６アルキル基とし、それによってスペーサーとアルキル基の合計長さが、１４から２８原子、例えば、約１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、又は２８原子となるようにする。グルカゴン関連ペプチドがクラス１、クラス２、クラス３グルカゴン関連ペプチドである、ある実施態様では、スペーサーとアルキルの長さは、１７から２８（例えば、１９から２６、１９から２１）原子である。
【０１７５】
グルカゴン関連ペプチドがクラス１、クラス２、クラス３グルカゴン関連ペプチドである、ある実施態様によれば、二官能スペーサーは、長さが３から１０原子のアミノ酸主鎖（例えば、６−アミノヘキサノイン酸、５−アミノバレリン酸、７−アミノヘプタノイン酸，及び８−アミノオクタノイン酸）を含む合成又は天然アミノ酸であってもよい。それとは別に、クラス１、クラス２、又はクラス３グルカゴン関連ペプチドに付着するスペーサーは、３から１０原子長（例えば、６から１０原子）を持つジペプチド又はトリペプチドスペーサーであってもよい。クラス１、クラス２、又はクラス３グルカゴン関連ペプチドに付着するジペプチド又はトリペプチドスペーサーは、天然及び／又は非天然のアミノ酸、例えば、本明細書に教示されるアミノ酸のいずれかを含むアミノ酸から構成されてもよい。グルカゴン関連ペプチドがクラス１、クラス２、又はクラス３グルカゴン関連ペプチドである、ある実施態様では、スペーサーは、全体として負電荷を含み、例えば、一つ又は二つの負荷電アミノ酸を含む。グルカゴン関連ペプチドがクラス１、クラス２、又はクラス３グルカゴン関連ペプチドである、ある実施態様では、ジペプチドスペーサーは、Ａｌａ−Ａｌａ、β−Ａｌａ−β−Ａｌａ、Ｌｅｕ−Ｌｅｕ、Ｐｒｏ−Ｐｒｏ、γ−アミノブチル酸−γ−アミノブチル酸、及びγ−Ｇｌｕ−γ−Ｇｌｕ、から成る群から選ばれる。ある実施態様では、ジペプチドスペーサーは、γ−Ｇｌｕ−γ−Ｇｌｕではない。
【０１７６】
アミン類、ヒドロキシル類、及びチオール類を介するペプチドアシル化の適切な方法は従来技術で公知である。例えば、グルカゴン関連ペプチドとアルキル基の間にエーテル連結を形成するために、ウィリアムソンのエーテル合成を使用することが可能である。さらに、ハロゲン化アルキルによるペプチドの求核置換反応は、エーテル、チオエーテル、又はアミノ連結のいずれをも生成することが可能である。
【０１７７】
アルキル化グルカゴン関連ペプチドのアルキル基は、いずれの大きさであっても、例えば、いずれの長さの炭素鎖であってもよく、直鎖でも、分枝鎖であってもよい。本発明のある実施態様では、アルキル基は、Ｃ４からＣ３０アルキルである。例えば、アルキル基は、Ｃ４アルキル、Ｃ６アルキル、Ｃ８アルキル、Ｃ１０アルキル、Ｃ１２アルキル、Ｃ１４アルキル、Ｃ１６アルキル、Ｃ１８アルキル、Ｃ２０アルキル、Ｃ２２アルキル、Ｃ２４アルキル、Ｃ２６アルキル、Ｃ２８アルキル、又はＣ３０アルキルの内のいずれであってもよい。ある実施態様では、アルキル基は、Ｃ８〜Ｃ２０アルキル、例えば、Ｃ１４アルキルか、又はＣ１６アルキルである。
【０１７８】
ある特定の実施態様では、アルキル基は、胆汁酸、例えば、コール酸、ケノデオキシコール酸、デオキシコール酸、リトコール酸、タウロコール酸、グリココール酸、及びコレステロール酸など、のステロイド成分を含む。
【０１７９】
グルカゴン関連ペプチドが、クラス１、クラス２、又はクラス３グルカゴン関連ペプチドである、ある実施態様では、グルカゴン関連ペプチドは、該グルカゴンペプチドに付着するスペーサーによって、求核性長鎖アルカンをアルキル化することによって、アルキル基を含むように修飾され、ここで、グルカゴン関連ペプチドは、求核置換に好適な脱離基を含む。グルカゴン関連ペプチドが、クラス１、クラス２、又はクラス３グルカゴン関連ペプチドである特定態様では、長鎖アルカンの求核基は、アミン、ヒドロキシル、又はチオール基（例えば、オクタデシルアミン、テトラデカノール、及びヘキサデカンチオール）を含む。クラス１、クラス２、又はクラス３グルカゴン関連ペプチドの脱離基は、アミノ酸側鎖の一部であってもよいし、ペプチド主鎖の一部であってもよい。適切な脱離基としては、例えば、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミド、ハロゲン類、及びスルフォネートエステル類が挙げられる。
【０１８０】
ある実施態様では、クラス１、クラス２、又はクラス３グルカゴン関連ペプチドは、該グルカゴンペプチドに付着する、脱離基を含むスペーサーによって長鎖アルカンをアルキル化することによって、アルキル基を含むように修飾される。グルカゴン関連ペプチドが、クラス１、クラス２、又はクラス３グルカゴン関連ペプチドである特定態様では、長鎖アルカンは、スペーサーのカルボキシル基、又はその活性型と反応する、アミン、ヒドロキシル、又はチオール基を含む。グルカゴン関連ペプチドが、クラス１、クラス２、又はクラス３グルカゴン関連ペプチドである、ある実施態様では、脱離基を含むスペーサーは、本明細書に記載されるいずれのスペーサーであってもよく、例えば、アミノ酸類、ジペプチド類、トリペプチド類、適切な脱離基をさらに含む親水性二官能スペーサー及び疎水性二官能スペーサー、であってもよい。
【０１８１】
グルカゴン関連ペプチドが、クラス１、クラス２、又はクラス３グルカゴン関連ペプチドであり、長鎖アルカンが、グルカゴン関連ペプチド又はスペーサーによってアルキル化される、本発明のこれらの態様に関しては、長鎖アルカンは、いずれのサイズであってもよく、いずれの長さの炭素鎖を含んでもよい。長鎖アルカンは、直鎖でも、分枝鎖であってもよい。ある態様では、長鎖アルカンは、Ｃ４からＣ３０アルカンである。例えば、長鎖アルカンは、Ｃ４アルカン、Ｃ６アルカン、Ｃ８アルカン、Ｃ１０アルカン、Ｃ１２アルカン、Ｃ１４アルカン、Ｃ１６アルカン、Ｃ１８アルカン、Ｃ２０アルカン、Ｃ２２アルカン、Ｃ２４アルカン、Ｃ２６アルカン、Ｃ２８アルカン、又はＣ３０アルカンの内のいずれかであってもよい。グルカゴン関連ペプチドがクラス１、クラス２、又はクラス３グルカゴン関連ペプチドである、ある実施態様では、長鎖アルカンは、Ｃ８〜Ｃ２０アルカン、例えば、Ｃ１４アルカン、Ｃ１６アルカン、又はＣ１８アルカンを含む。
【０１８２】
さらに、グルカゴン関連ペプチドがクラス１、クラス２、又はクラス３グルカゴン関連ペプチドである、ある実施態様では、アルキル化は、グルカゴン関連ペプチドとコレステロール成分の間で行われてもよい。例えば、コレステロールのヒドロキシル基は、長鎖アルカン上の脱離基を動かして、コレステロール−グルカゴンペプチド産物を形成してもよい。
【０１８３】
本明細書に記載されるアルキル化グルカゴン関連ペプチドは、親水性成分を含むようにさらに修飾されてもよい。ある特定の実施態様では、親水性成分はポリエチレングリコール（ＰＥＧ）鎖を含んでもよい。親水性成分の組み込みは、適切なものであればいずれの手段によってもよく、例えば、本明細書に記載される方法の内のいずれによって実現してもよい。この点で、アルキル化グルカゴン関連ペプチドは、本明細書に記載される修飾の内のいずれかを含むような、配列番号７０１を含んでもよく、その場合、位置１０、２０、２４、及び２９（野生型グルカゴンのアミノ酸順序番号による）のアミノ酸の少なくとも一つは、アルキル基を含み、且つ、位置１６、１７、２１、２４、又は２９（野生型グルカゴンのアミノ酸順序番号による）のアミノ酸の少なくとも一つ、Ｃ−末端延長部内の一位置、又はＣ−末端アミノ酸は修飾されて、Ｃｙｓ、Ｌｙｓ、Ｏｒｎ、ホモ−Ｃｙｓ、又はＡｃ−Ｐｈｅに変換され、該アミノ酸の側鎖は、親水性成分（例えば、ＰＥＧ）に共有結合される。ある実施態様では、アルキル基は、位置１０（野生型グルカゴンのアミノ酸順序番号による）に付着されるが、これはＣｙｓ、Ｌｙｓ、Ｏｒｎ、ホモ−Ｃｙｓ、又はＡｃ−Ｐｈｅを含むスペーサーを介してでもよく、親水性成分は、位置２４のＣｙｓ残基において組み込まれる。
【０１８４】
それとは別に、アルキル化グルカゴン関連ペプチドは、アルキル化され、同時に親水性成分を含むように修飾される、スペーサーを含んでもよい。適切なスペーサーの非限定的例としては、Ｃｙｓ、Ｌｙｓ、Ｏｒｎ、ホモ−Ｃｙｓ、及びＡｃ−Ｐｈｅから成る群から選ばれる一つ以上のアミノ酸を含むスペーサーが挙げられる。
【０１８５】
＜アルファ−ヘリックス構造の安定化＞
ある実施態様では、グルカゴン関連ペプチドのカルボキシ末端部分（例えば、アミノ酸１２−２９（野生型グルカゴンのアミノ酸順序番号による））の三次元構造を安定化するために、二つのアミノ酸側鎖の間に分子内架橋が形成される。この二つのアミノ酸側鎖は、水素結合、塩橋の形成などのイオン性相互作用、又は共有結合によって互いに連結させることが可能である。
【０１８６】
ある実施態様では、分子内架橋は、３アミノ酸分離れた二つのアミノ酸同士の間、例えば、位置ｉ及びｉ＋４のアミノ酸同士の間に形成され、ここで、ｉは、野生型グルカゴンのアミノ酸順序番号による１２と２５の間の任意の整数（例えば、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、及び２５）である。より詳細には、アミノ酸ペア１２と１６、１６と２０、２０と２４、又は２４と２８の側鎖同士（ｉ＝１２、１６、２０、又は２４である場合のアミノ酸ペア）が互いに連結されて、グルカゴンのアルファヘリックスを安定化する。それとは別に、ｉは１７であってもよい。
【０１８７】
位置ｉ及びｉ＋４のアミノ酸同士が分子内架橋によって接合されるある特定態様では、リンカーのサイズは、約８原子、又は約７−９原子である。
【０１８８】
他の実施態様では、分子内架橋は、２アミノ酸分離れた二つのアミノ酸同士の間、例えば、位置ｊ及びｊ＋３のアミノ酸同士の間に形成され、ここで、ｊは、野生型グルカゴンのアミノ酸順序番号による１２と２６の間の任意の整数（例えば、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、及び２６）である。ある特定の実施態様では、ｊは１７である。
【０１８９】
位置ｊ及びｊ＋３のアミノ酸同士が、分子内架橋によって接合される、ある特定の実施態様では、リンカーのサイズは、約６原子、又は約５から７原子である。
【０１９０】
さらに別の実施態様では、分子内架橋は、６アミノ酸分離れた二つのアミノ酸同士の間、例えば、位置ｋ及びｋ＋７のアミノ酸同士の間に形成され、ここで、ｋは、野生型グルカゴンのアミノ酸順序番号による１２と２２の間の任意の整数（例えば、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、及び２２）である。ある特定の実施態様では、ｋは、１２、１３、又は１７である。例示の実施態様では、ｋは１７である。
【０１９１】
共有結合して６−原子連結架橋を形成することが可能なアミノ酸ペアの例としては、ＯｒｎとＡｓｐ、Ｇｌｕと、式Ｉ（ここでｎは２である）のアミノ酸、及び、ホモグルタミン酸と式Ｉ（ここでｎは１である）のアミノ酸が挙げられる。ここで、式Ｉは下記のとおりである：
【化４５】
2015180649.tif 000046
【０１９２】
共有結合して７−原子連結架橋を形成することが可能なアミノ酸ペアの例としては、Ｏｒｎ−Ｇｌｕ（ラクタム環）；Ｌｙｓ−Ａｓｐ（ラクタム）；又はＨｏｍｏｓｅｒ−Ｈｏｍｏｇｌｕ（ラクトン）が挙げられる。８−原子リンカーを形成することが可能なアミノ酸ペアの例としては、Ｌｙｓ−Ｇｌｕ（ラクタム）；Ｈｏｍｏｌｙｓ−Ａｓｐ（ラクタム）；Ｏｒｎ−Ｈｏｍｏｇｌｕ（ラクタム）；４−ａｍｉｎｏＰｈｅ−Ａｓｐ（ラクタム）；又はＴｙｒ−Ａｓｐ（ラクトン）が挙げられる。９−原子リンカーを形成することが可能なアミノ酸ペアの例としては、Ｈｏｍｏｌｙｓ−Ｇｌｕ（ラクタム）；Ｌｙｓ−Ｈｏｍｏｇｌｕ（ラクタム）；４−ａｍｉｎｏＰｈｅ−Ｇｌｕ（ラクタム）；又はＴｙｒ−Ｇｌｕ（ラクトン）が挙げられる。これらのアミノ酸上の側鎖は、いずれのものであれ、アルファ−ヘリックスの三次元構造が破壊されない限り、さらに別の化学基によって新たに置換されてもよい。当業者であれば、同様のサイズ及び所望の作用を持つ安定化構造を創出すると考えられる、化学的に修飾された誘導体を含む、別のアミノ酸ペア、または別のアミノ酸類縁体を思いつくことが可能である。例えば、ホモシステイン−ホモシステインジスルフィド架橋は６原子長であり、さらに修飾されて所望の作用を実現する可能性がある。さらに、共有結合が無くとも、前述のアミノ酸ペア、又は当業者が思いつくことが可能な同様のアミノ酸ペアは、非共有結合を介して、例えば、塩橋又は水素結合相互作用を介して、アルファ−ヘリックスに対する安定性をさらに強化する可能性がある。
【０１９３】
ラクタム環のサイズは、アミノ酸側鎖の長さに応じて変動してよく、ある実施態様では、ラクタムは、リシンアミノ酸の側鎖をグルタミン酸の側鎖に連結することによって形成される。さらに別の例示的実施態様として（野生型グルカゴンのアミノ酸順序番号による）、下記のペアが挙げられ、これらはラクタム架橋を有してもよい：位置１２のＧｌｕと位置１６のＬｙｓ；位置１２の天然Ｌｙｓと位置１６のＧｌｕ；位置１６のＧｌｕと位置２０のＬｙｓ；位置１６のＬｙｓと位置２０のＧｌｕ；位置２０のＧｌｕと位置２４のＬｙｓ；位置２０のＬｙｓと位置２４のＧｌｕ；位置２４のＧｌｕと位置２８のＬｙｓ；位置２４のＬｙｓと位置２８のＧｌｕ。それとは別に、ラクタム環におけるアミド結合の順序は逆転することが可能である（例えば、ラクタム環は、Ｌｙｓ１２とＧｌｕ１６の側鎖の間に形成することが可能であるが、それとは別に、Ｇｌｕ１２とＬｙｓ１６の間に形成することも可能である）。
【０１９４】
ラクタム環以外の分子内架橋を、グルカゴン関連ペプチドのアルファヘリックスの安定化のために使用してもよい。ある実施態様では、分子内架橋は疎水性架橋である。この場合、分子内架橋は、グルカゴン関連ペプチドのアルファヘリックスの疎水面の一部である二つのアミノ酸の側鎖同士の間にあってもよい。例えば、疎水架橋によって接合されるアミノ酸の内の一方は、位置１０、１４、及び１８（野生型グルカゴンのアミノ酸順序番号による）のアミノ酸であってもよい。
【０１９５】
一特定態様では、グルカゴン関連ペプチドのアルファヘリックスの１又は２ターンを架橋結合するために、全炭化水素架橋結合システムによるオレフィンメタセシスが用いられる。この場合のグルカゴン関連ペプチドは、種々の長さのオレフィン側鎖を担持するα−メチル化アミノ酸を含み、ｉ及びｉ＋４、又はｉ＋７位置においてＲ又はＳ立体化学配置を有していてもよい。ある実施態様では、８原子の架橋結合長に対しｎは３である。このような分子内架橋を形成するための適切な方法は、当該技術分野に記載される。例えば、Ｓｈａｆｍｅｉｓｔｅｒ  ｅｔ  ａｌ．，Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．１２２：５８９１−５８９２（２０００）及びＷａｌｅｎｓｋｙ  ｅｔ  ａｌ．，Ｓｃｉｅｎｃｅ  ３０５：１４６６−１４７０（２００４）を参照されたい。それとは別に、グルカゴンペプチドは、ヘリックスの隣接するターン同士上に配置されるＯ−アリルＳｅｒ残基を含んでもよい。これらの残基は、ルテニウム触媒環閉鎖メタセシスによって一緒に架橋される。このような架橋結合手法は、例えば、Ｂｌａｃｋｗｅｌｌ  ｅｔ  ａｌ．，Ａｎｇｅｗ，Ｃｈｅｍ．，Ｉｎｔ．Ｅｄ．３７：３２８１−３２８４（１９９８）に記載される。
【０１９６】
別の特定態様では、非天然のチオ−ジアラニンアミノ酸、システインのペプチド様物質として広く用いられているランチオニンが、アルファヘリックスの１ターンの架橋結合に用いられる。ランチオニンによる環形成のための適切な方法は、当該技術分野で公知である。例えば、Ｍａｔｔｅｕｃｃｉ  ｅｔ  ａｌ．，Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ  Ｌｅｔｔｅｒｓ  ４５：１３９９−１４０１（２００４）；Ｍａｙｅｒ  ｅｔ  ａｌ．，Ｊ．Ｐｅｐｔｉｄｅ  Ｒｅｓ．５１：４３２−４３６（１９９８）；Ｐｏｌｉｎｓｋｙ  ｅｔ  ａｌ．，Ｊ．Ｍｅｄ．Ｃｈｅｍ．３５：４１８５−４１９４（１９９２）；Ｏｓａｐａｙ  ｅｔ  ａｌ．，Ｊ．Ｍｅｄ．Ｃｈｅｍ．４０：２２４１−２２５１（１９９７）；Ｆｕｋａｓｅ  ｅｔ  ａｌ．，Ｂｕｌｌ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．Ｊｐｎ．６５：２２２７−２２４０（１９９２）；Ｈａｒｐｐ  ｅｔ  ａｌ．，Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．３６：７３−８０（１９７１）；Ｇｏｏｄｍａｎ  ａｎｄ  Ｓｈａｏ，Ｐｕｒｅ  Ａｐｐｌ．Ｃｈｅｍ．６８：１３０３−１３０８（１９９６）；及びＯｓａｐａｙ  ａｎｄ  Ｇｏｏｄｍａｎ，Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍｕｎ．１５９９−１６００（１９９３）を参照されたい。
【０１９７】
ある実施態様では、位置ｉとｉ＋７の二つのＧｌｕ残基同士の間の、α，ω−ジアミノアルカン・テザー、例えば、１，４−ジアミノプロパン及び１，５−ジアミノペンタンを用いて、グルカゴンペプチドのアルファヘリックスを安定化する。このようなテザー（繋留手、ｔｅｔｈｅｒ）は、ジアミノアルカン・テザーの長さに応じて９原子長以上の架橋の形成をもたらす。このようなテザーによって架橋結合されるペプチドを生産するための適切な方法は、当該技術分野で公知である。例えば、Ｐｈｅｌａｎ  ｅｔ  ａｌ．，Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．１１９：４５５−４６０（１９９７）を参照されたい。
【０１９８】
本発明のさらに別の実施態様では、グルカゴン関連ペプチドのアルファヘリックスの１又は２ターンを架橋結合するためにジスルフィド架橋が使用される。それとは別に、一つ又は両方の硫黄原子がメチレン基によって置換されて等比体積の大環状化（ｉｓｏｓｔｅｒｉｃ  ｍａｃｒｏｃｙｃｌｉｚａｔｉｏｎ）をもたらす修飾ジスルフィド架橋を用いて、グルカゴン関連ペプチドのアルファヘリックスを安定化する。ジスルフィド架橋又は硫黄依存性環形成によってペプチドを修飾するための適切な方法は、例えば、Ｊａｃｋｓｏｎ  ｅｔ  ａｌ．，Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．１１３：９３９１−９３９２（１９９１）及びＲｕｄｉｎｇｅｒ  ａｎｄ  Ｊｏｓｔ，Ｅｘｐｅｒｉｅｎｔｉａ  ２０：５７０−５７１（１９６４）に記載される。
【０１９９】
さらに別の実施態様では、グルカゴン関連ペプチドのアルファヘリックスは、ｉ及びｉ＋４に配置される、二つのＨｉｓ残基同士、又はＨｉｓとＣｙｓペアによる、金属原子の結合を介して安定化される。金属原子は、例えば、Ｒｕ（ＩＩＩ）、Ｃｕ（ＩＩ）、Ｚｎ（ＩＩ）、又はＣｄ（ＩＩ）であってもよい。このような、金属結合依存性アルファヘリックス安定化法は当該技術分野で公知である。例えば、Ａｎｄｒｅｗｓ  ａｎｄ  Ｔａｂｏｒ，Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ  ５５：１１７１１−１１７４３（１９９９）；Ｇｈａｒｄｉｒｉ  ｅｔ  ａｌ．，Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．１１２：１６３０−１６３２（１９９０）；及び、Ｇｈａｒｄｉｒｉ  ｅｔ  ａｌ．，Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．１１９：９０６３−９０６４（１９９７）を参照されたい。
【０２００】
グルカゴン関連ペプチドのアルファヘリックスは、それとは別に、他の、ペプチド環化手段によって安定化することも可能である。そのような手段は、Ｄａｖｉｅｓ，Ｊ．Ｐｅｐｔｉｄｅ．Ｓｃｉ．  ９：４７１−５０１（２００３）に総覧される。アルファヘリックスは、アミド架橋、チオエーテル架橋、チオエステル架橋、ウレア架橋、カルバメート架橋、スルフォンアミド架橋などを形成することを通じて安定化することも可能である。例えば、Ｃ−末端及びＣｙｓ残基の側鎖の間にチオエステル架橋を形成することが可能である。それとは別に、チオエステルは、チオールを有するアミノ酸（Ｃｙｓ）及びカルボン酸を有するアミノ酸（例えば、Ａｓｐ、Ｇｌｕ）の側鎖を介して形成することが可能である。別の方法では、ジカルボン酸、例えば、スベリン酸（オクタンジオイン酸）などの架橋結合剤は、アミノ酸側鎖の二つの官能基の間に、遊離アミノ、ヒドロキシル、チオール基、及びそれらの組み合わせなどの連結手を導入することが可能である。
【０２０１】
ある実施態様によれば、グルカゴン関連ペプチドのアルファヘリックスは、位置ｉ及びｉ＋４に疎水性アミノ酸を組み込むことによって安定化される。例えば、ｉはＴｙｒであり、ｉ＋４は、Ｖａｌ又はＬｅｕであってもよく；ｉはＰｈｅであり、ｉ＋４は、Ｃｙｓ又はＭｅｔであってもよく；ｉはＣｙｓであり、ｉ＋４はＭｅｔであってもよく；又は、ｉはＰｈｅであり、ｉ＋４は、Ｉｌｅであってもよい。本発明の目的のためには、上記のアミノ酸ペアは逆転されて、位置ｉに表示されるアミノ酸が、代わりに、ｉ＋４に配置され、一方、ｉ＋４のアミノ酸が、ｉ位置に配置されることも可能であることを理解しなければならない。
【０２０２】
グルカゴン関連ペプチドが、グルカゴンアゴニスト活性、ＧＩＰアゴニスト活性、グルカゴンアゴニスト及びＧＬＰ−１活性を有するペプチドである、本発明の他の実施態様によれば、アルファヘリックスは、該グルカゴン関連ペプチドのＣ−末端部（野生型グルカゴンのアミノ酸順序番号によるアミノ酸１２−２９周辺）における、一つ以上のアルファヘリックス安定化アミノ酸の組み込み（アミノ酸置換又は挿入による）を通じて安定化される。特定の実施態様では、アルファヘリックス安定化アミノ酸は、α，α−二置換アミノ酸であり、例えば、ただしこれらに限定されないが、アミノイソ−ブチル酸（ＡＩＢ）、メチル、エチル、プロピル、及びｎ−ブチルから選ばれる同じ基又は異なる基によって二置換されるアミノ酸、又は、シクロオクタン又はシクロヘプタンを有するアミノ酸（例えば、１−アミノシクロオクタン−１−カルボン酸）の内のいずれかを含む。ある実施態様では、位置１６、２０、２１、及び２４の内の一つ、二つ、三つ、又は全てがＡＩＢによって置換される。
【０２０３】
＜結合体＞
本開示はさらに、グルカゴン関連ペプチド（例えば、クラス１グルカゴン関連ペプチド、クラス２グルカゴン関連ペプチド、クラス３グルカゴン関連ペプチド、クラス４グルカゴン関連ペプチド、クラス５グルカゴン関連ペプチド）が、結合体成分に連結される結合体も包含し、連結は共有結合を介してでも、リンカーを介してでもよい。連結は、共有化学結合や、物理的力、例えば静電力、水素、イオン性、ファンデルワールス、又は、疎水性若しくは親水性の相互作用、などによって実現することが可能である。種々の非共有結合性の結合システム、例えば、ビオチン−アビジン、リガンド／受容体、酵素／基質、核酸／核酸結合タンパク、脂質／脂質結合タンパク、細胞接着分子パートナー同士；または、相互に親和性を持つ、任意の結合パートナー同士、またはそれらの断片、によって実現することが可能である。
【０２０４】
グルカゴン関連ペプチドは、標的アミノ酸の、選ばれた側鎖、若しくはＮ−又はＣ−末端残基と反応することが可能な有機誘導剤と、ペプチドの標的アミノ酸残基を反応させることによる直接的共有結合を介して、結合体成分に連結させることが可能である。ペプチド又は結合体における反応基としては、例えば、アルデヒド、アミノ、エステル、チオール、α−ハロアセチル、マレイミド、又はヒドラジノ基が挙げられる。誘導剤としては、例えば、マレイミドベンゾイルスルフォスクシンイミドエステル（システイン残基を介する結合）、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミド（リシン残基を介する）、グルタルアルデヒド、無水コハク酸、又は、他の公知の薬剤が挙げられる。それとは別に、結合体成分は、ポリサッカリド又はポリペプチドキャリヤーなどの中間キャリヤーを介して間接的にペプチドに連結させることも可能である。ポリサッカリドキャリヤーの例としては、アミノデキストランが挙げられる。得られる負荷キャリヤーに対し所望の可溶性を賦与するために適切なポリペプチドキャリヤーの例としては、ポリリシン、ポリグルタミン酸、ポリアスパラギン酸、それらのコポリマー、及び、これらのアミノ酸と他のアミノ酸、例えば、セリン、との混合ポリマーが挙げられる。
【０２０５】
システイニル残基は、もっとも一般的には、クロロ酢酸又はクロロアセトアミドなどのα−ハロアセテート（及び、対応アミン）と反応させられて、カルボキシメチル又はカルボキシアミドメチル誘導体を提供する。システイニル残基はさらに、ブロモトリフルオロアセトン、アルファ−ブロモ−β−（５−イミドゾイル）プロピオン酸、クロロアセチルフォスフェート、Ｎ−アルキルマレイミド、３−ニトロ−２−ピリジルジスルフィド、メチル２−ピリジルジスルフィド、ｐ−クロロメルクリベンゾエート、２−クロロメルクリ−４−ニトロフェノール、又はクロロ−７−ニトロベンゾ−２−オキサ−１，３−ジアゾールとの反応によって誘導体を形成する。
【０２０６】
ヒスチジル残基は、ｐＨ５．５−７．０においてジエチルピロカーボネートとの反応によって誘導体を形成する。なぜなら、この薬剤はヒスチジル側鎖に対し比較的特異的だからである。パラブロモフェナシルブロミドも有用である；この反応は、ｐＨ６．０において０．１Ｍのカコジル酸ナトリウム上で実行することが好ましい。
【０２０７】
リシニル及びアミノ末端残基は、無水コハク酸又は他のカルボン酸無水物と反応させる。これらの薬剤による誘導体化は、リシニル残基の電荷を逆転させる作用を有する。アルファ−アミノ含有残基の誘導体化に適切な他の試薬としては、イミドエステル類、例えば、メチルピコリニミデート、ピリドキサルフォスフェート、ピリドキサル、クロロボロハイドライド、トリニトロベンゼンスルフォン酸、Ｏ−メチルイソウレア、２，４−ペンタンジオン、及び、グリオキシレートとの、トランスアミナーゼ触媒反応が挙げられる。
【０２０８】
アルギニル残基は、一つ、又は数種の通例の試薬、特に、フェニルグリオキサル、２，３−ブタンジオン、１，２−シクロヘキサンジオン、及びニンヒドリンとの反応によって修飾される。アルギニン残基の誘導体化の反応は、グアニジン官能基の高いｐＫａのために、アルカリ条件で行われる必要がある。さらに、これらの試薬は、リシンの基だけでなく、アルギニンのイプシロンアミノ基とも反応する可能性がある。
【０２０９】
チロシル残基の特異的修飾を行ってもよいが、特に、芳香族ジアゾニウム化合物又はテトラニトロメタンとの反応によってチロシル残基の中にスペクトラム標識を導入する点が特別の関心を呼ぶ。もっとも一般的には、Ｎ−アセチルイミジゾール及びテトラニトロメタンを用いて、それぞれ、Ｏ−アセチルチロシル分子及び３−ニトロ誘導体を形成する。
【０２１０】
カルボキシル側基（アスパルチル又はグルタミル）は、カルボジイミド（Ｒ−Ｎ＝Ｃ＝Ｎ−Ｒ’）との反応によって選択的に修飾される。ここで、Ｒ及びＲ’は、異なるアルキル基であり、例えば、１−シクロヘキシル−３−（２−モルフォリニル−４−エチル）カルボジイミド、又は１−エチル−３−（４−アゾニア−４，４−ジメチルペンチル）カルボジイミドである。さらに、アスパルチル及びグルタミル残基は、アンモニウムイオンとの反応によってアスパラギニル及びグルタミニル残基に変換される。
【０２１１】
他の修飾としては、プロリン及びリシンのヒドロキシル化、セリル又はトレオニル残基のヒドロキシル基のリン酸化、リシン、アルギニン、及びヒスチジン側鎖のアルファアミノ基のメチル化（Ｔ．Ｅ．Ｃｒｅｉｇｈｔｏｎ，Ｐｒｏｔｅｉｎｓ：Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ  ａｎｄ  Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ，Ｗ．Ｈ．Ｆｒｅｅｍａｎ  ＆  Ｃｏ．，Ｓａｎ  Ｆｒａｎｃｉｓｃｏ，ｐｐ．７９−８６（１９８３））、アスパラギン又はグルタミンのデアミド化、Ｎ−末端アミンのアセチル化、及び／又は、Ｃ−末端のカルボン酸基のアミド化又はエステル化が挙げられる。
【０２１２】
別タイプの共有結合による修飾としては、ペプチドに、化学的又は酵素的に結合されるグリコシドが挙げられる。糖（単数又は複数）を、（ａ）アルギニン及びヒスチジン、（ｂ）遊離カルボキシル基、（ｃ）遊離スルフヒドリル基、例えば、システインのものなど、（ｄ）遊離ヒドロキシル基、例えば、セリン、トレオニン、又はヒドロキシプロリンのものなど、（ｅ）芳香族残基、例えば、チロシン又はトリプトファンのものなど、又は（ｆ）グルタミンのアミド基、に付着してもよい。これらの方法は、１９８７年９月１１日公開のＷＯ８７／０５３３０、及び、Ａｐｌｉｎ  ａｎｄ  Ｗｒｉｓｔｏｎ，ＣＲＣ  Ｃｒｉｔ．Ｒｅｖ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．，ｐｐ．２５９−３０６（１９８１）に記載される。
【０２１３】
本明細書に記載されるグルカゴン関連ペプチドのいずれに対しても連結させることが可能な例示の結合体成分としては、ただしこれらに限定されないが、異種ペプチド又はポリペプチド（例えば、血漿タンパクを含む）、標的剤、免疫グロブリン又はその一部（例えば、可変域、ＣＤＲ、又はＦｃ領域）、例えば放射性同位元素、蛍光色素、又は酵素標識のような診断用標識、水溶性ポリマーを含むポリマー、又は、他の治療用若しくは診断用薬剤が挙げられる。ある実施態様では、本発明のグルカゴン関連ペプチド及び血漿タンパクを含む結合体が提供され、ここで、血漿タンパクは、アルブミン、トランスフェリン、フィブリノーゲン、及びグロブリンから成る群から選ばれる。ある実施態様では、結合体の血漿タンパク成分は、アルブミン又はトランスフェリンである。ある実施態様では、リンカーは、１〜約６０、又は１〜３０原子長又はそれ以上、２〜５原子、２〜１０原子、５〜１０原子、又は１０〜２０原子長の鎖を含む。ある実施態様では、鎖原子は全て炭素原子である。ある実施態様では、リンカーの主鎖の鎖原子は、Ｃ、Ｏ、Ｎ、及びＳから成る群から選ばれる。鎖原子及びリンカーは、より溶解度の高い結合体を実現するために、その期待される溶解度（親水性度）に従って選ばれてもよい。ある実施態様では、リンカーは、酵素、又は他の触媒によって、又は、標的組織又は器官又は細胞の中に認められる加水分解条件によって切断され易い官能基を提供する。ある実施態様では、リンカーの長さは、立体的阻害の可能性を下げるのに十分な長さである。リンカーが共有結合か、又はペプチジル結合で、結合体がポリペプチドである場合、結合体の全体は、融合タンパクであってもよい。このようなペプチジルリンカーは、任意の長さを持ってもよい。例示のリンカーは、約１〜５０アミノ酸長、５〜５０、３〜５、５〜１０、５〜１５、又は１０〜３０アミノ酸長である。このような融合タンパクは、別法として、当業者には公知の組み換え遺伝子工学法によって生産してもよい。
【０２１４】
上述のように、ある実施態様では、グルカゴン関連ペプチドは、免疫グロブリン又はその部分（例えば、可変域、ＣＤＲ、又はＦｃ領域）に結合、例えば、融合される。公知のタイプの免疫グロブリン（Ｉｇ）としては、ＩｇＧ、ＩｇＡ、ＩｇＥ、ＩｇＤ、又はＩｇＭが挙げられる。Ｆｃ領域は、Ｉｇ重鎖のＣ−末端領域であり、これは、リサイクル（これは半減期の延長につながる）、抗体依存性細胞介在細胞毒性（ＡＤＣＣ）、及び補体依存性細胞毒性（ＣＤＣ）などの作用を実行する、Ｆｃ受容体との結合を担当する。
【０２１５】
例えば、ある定義によれば、ヒトのＩｇＧ重鎖Ｆｃ領域は、Ｃｙｓ２２６から該重鎖のＣ−末端まで延びる。「ヒンジ領域」は、一般に、ヒトＩｇＧ１のＧｌｕ２１６からＰｒｏ２３０まで延びる（他のＩｇＧ異性体のヒンジ領域は、システイン結合に与るシステインを整列させることによって、ＩｇＧ１配列と一緒に揃えることが可能である）。ＩｇＧのＦｃ領域は、二つの定常ドメインＣＨ２及びＣＨ３を含む。ヒトのＩｇＧ  Ｆｃ領域のＣＨ２ドメインは、通常、アミノ酸２３１からアミノ酸３４１まで延びる。ヒトのＩｇＧ  Ｆｃ領域のＣＨ３ドメインは、通常、アミノ酸３４２からアミノ酸４４７まで延びる。免疫グロブリン、免疫グロブリン断片、又は領域のアミノ酸数に関する参照は、全て、Ｋａｂａｔ  ｅｔ  ａｌ．１９９１，Ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ  ｏｆ  Ｐｒｏｔｅｉｎｓ  ｏｆ  Ｉｍｍｕｎｏｌｏｇｉｃａｌ  Ｉｎｔｅｒｅｓｔ，Ｕ．Ｓ．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ  ｏｆ  Ｐｕｂｌｉｃ  Ｈｅａｌｔｈ，Ｂｅｓｔｈｅｄａ，Ｍｄに基づく。関連実施態様では、Ｆｃ領域は、免疫グロブリン重鎖の、一つ以上の天然又は修飾定常域、ただしＣＨ１以外のもの、例えば、ＩｇＧ及びＩｇＡのＣＨ２及びＣＨ３領域、又はＩｇＥのＣＨ３及びＣＨ４領域を含んでもよい。
【０２１６】
適切な結合体成分としては、ＦｃＲｎ結合部位を含む、免疫グロブリン配列の部分が挙げられる。サルベージ受容体であるＦｃＲｎは、免疫グロブリンのリサイクルを担当し、それらを血液循環に戻す。ＦｃＲｎ受容体に結合するＩｇＧのＦｃ部分の領域は、Ｘ線結晶解析に基づいて記載されている（Ｂｕｒｍｅｉｓｔｅｒ  ｅｔ  ａｌ．１９９４，Ｎａｔｕｒｅ  ３７２：３７９）。ＦｃＲｎに対するＦｃの主要接触区域は、ＣＨ２及びＣＨ３ドメインの接合部の近くである。Ｆｃ−ＦｃＲｎ接触部は全て、単一のＩｇ重鎖の内部にある。主要接触部位は、ＣＨ２ドメインの、アミノ酸残基２４８、２５０−２５７、２７２、２８５、２８８、２９０−２９１、３０８−３１１、及び３１４、及び、ＣＨ３ドメインの、アミノ酸残基３８５−３８７、４２８、及び４３３−４３６を含む。
【０２１７】
結合体成分には、ＦｃγＲ結合部位（単数又は複数）を含んでもよいし、含まなくてもよい。ＦｃγＲは、ＡＤＣＣ及びＣＤＣを担当する。Ｆｃ領域において、ＦｃγＲと直接的に接触する位置の例としては、アミノ酸２３４−２３９（下方ヒンジ領域）、アミノ酸２６５−２６９（Ｂ／Ｃループ）、アミノ酸２９７−２９９（Ｃ／Ｅループ）、及びアミノ酸３２７−３３２（Ｆ／Ｃ）ループがある（Ｓｏｎｄｅｒｍａｎｎ  ｅｔ  ａｌ．，Ｎａｔｕｒｅ  ４０６：２６７−２７３，２０００）。ＩｇＥの下方ヒンジ領域も、ＦｃＲＩ結合に関与する（Ｈｅｎｒｙ  ｅｔ  ａｌ．，Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ３６，１５５６８−１５５７８，１９９７）。ＩｇＡ受容体結合に関与する残基は、Ｌｅｗｉｓ  ｅｔ  ａｌ．，（Ｊ．Ｉｍｍｕｎｏｌ．１７５：６６９４−７０１，２００５）に記載される。ＩｇＥ受容体結合に関与する残基は、Ｓａｙｅｒｓ  ｅｔ  ａｌ．（Ｊ．Ｂｉｏｌ．Ｃｈｅｍ．２７９（３４）：３５３２０−５，２００４）に記載される。
【０２１８】
アミノ酸修飾は、免疫グロブリンのＦｃ領域に行ってもよい。このような変種Ｆｃ領域は、Ｆｃ領域のＣＨ３ドメイン（残基３４２−４４７）における少なくとも一つのアミノ酸修飾、及び／又は、Ｆｃ領域のＣＨ２ドメイン（残基２３１−３４１）における少なくとも一つのアミノ酸修飾を含む。ＦｃＲｎに対する親和度の増加をもたらすと考えられる突然変異は、Ｔ２５６Ａ、Ｔ３０７Ａ、Ｅ３８０Ａ、及びＮ４３４Ａを含む（Ｓｈｉｅｌｄｓ  ｅｔ  ａｌ．２００１，Ｊ．Ｂｉｏｌ．Ｃｈｅｍ．２７６：６５９１）。他の突然変異は、ＦｃＲｎに対する親和度を著明に下げることなく、ＦｃγＲＩ、ＦｃγＲＩＩＡ、ＦｃγＲＩＩＢ、及び／又はＦｃγＲＩＩＩＡに対するＦｃ領域の結合を低減させる可能性がある。例えば、Ｆｃ領域の位置２９７におけるＡｓｎをＡｌａ又は他のアミノ酸によって置換すると、高度に保存されるＮ−グリコシル化部位が取り除かれることになり、免疫原性の低下と、同時に、Ｆｃ領域の半減期の延長、及び、ＦｃγＲｓに対する結合の低下が引き起こされる（Ｒｏｕｔｌｅｄｇｅ  ｅｔ  ａｌ．１９９５，Ｔｒａｎｓｐｌａｎｔａｔｉｏｎ  ６０：８４７；Ｆｒｉｅｎｄ  ｅｔ  ａｌ．１９９９，Ｔｒａｎｓｐｌａｎｔａｔｉｏｎ  ６８：１６３２；Ｓｈｉｅｌｄｓ  ｅｔ  ａｌ．，１９９５，Ｊ．Ｂｉｏｌ．Ｃｈｅｍ．２７６：６５９１）。ＦｃγＲｓに対する結合を低下させる、ＩｇＧ１の位置２３３−２３６におけるアミノ酸修飾が実行されている（Ｗａｒｄ  ａｎｄ  Ｇｈｅｔｉｅ  １９９５，Ｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃ  Ｉｍｍｕｎｏｌｏｇｙ  ２：７７、及び、Ａｒｍｏｕｒ  ｅｔ  ａｌ．１９９９，Ｅｕｒ．Ｊ．Ｉｍｍｕｎｏｌ．２９：２６１３）。いくつかの例示のアミノ酸置換が、米国特許第７，３５５，００８号及び７，３８１，４０８号に記載される。なお、それぞれの全体を引用により本明細書に含める。
【０２１９】
＜ｒＰＥＧ＞
ある実施態様では、本発明の結合体は、グルカゴン関連ペプチド、若しくはオステオカルシン、又はそれらの類縁体、誘導体、若しくは結合体を含む、グルカゴンスーパーファミリーペプチドであって、化学的ＰＥＧと同様の延長構造を形成することが可能なアクセサリーペプチド（例えば、組み換えＰＥＧ（ｒＰＥＧ）分子）、例えば、国際公開第ＷＯ２００９／０２３２７０号、及び米国特許出願第ＵＳ２００８／０２８６８０８号に記載されるものと同様のアクセサリーペプチド、に融合されている、グルカゴンスーパーファミリーペプチドを含む。ｒＰＥＧはポリエチレングリコールではない。ある態様のｒＰＥＧは、グリシン、セリン、グルタミン酸、アスパラギン酸、アラニン、又はプロリンの内の一つ以上を含むポリペプチドである。ある態様では、ｒＰＥＧは、ホモポリマー、例えば、ポリ−グリシン、ポリ−セリン、ポリ−グルタミン酸、ポリ−アスパラギン酸、ポリ−アラニン、又はポリ−プロリンである。他の実施態様では、ｒＰＥＧは、反復される２種類のアミノ酸、例えば、ポリ（Ｇｌｙ−Ｓｅｒ）、ポリ（Ｇｌｙ−Ｇｌｕ）、ポリ（Ｇｌｙ−Ａｌａ）、ポリ（Ｇｌｙ−Ａｓｐ）、ポリ（Ｇｌｙ−Ｐｒｏ）、ポリ（Ｓｅｒ−Ｇｌｕ）などを含む。ある態様では、ｒＰＥＧは、３種類の異なるアミノ酸、例えば、ポリ（Ｇｌｙ−Ｓｅｒ−Ｇｌｕ）を含む。特定態様では、ｒＰＥＧは、グルカゴンスーパーファミリーペプチド又はオステオカルシンの半減期を増す。ある態様では、ｒＰＥＧは、正の正味電荷か、又は負の正味電荷を有する。ある態様では、ｒＰＥＧは二次構造を欠く。ある実施態様では、ｒＰＥＧは、１０アミノ酸長よりも長いか、等しく、ある実施態様では、約４０から約５０アミノ酸長である。ある態様におけるアクセサリーペプチドは、ペプチド結合又はプロテイナーゼ切断部位を介して、本発明のペプチドのＮ−又はＣ−末端に融合されるか、又は、本発明のペプチドのループの中に挿入される。ある態様ではｒＰＥＧは、アフィニティータグを含むか、又は、５ｋＤａよりも大きいＰＥＧに連結される。ある実施態様では、ｒＰＥＧは、本発明のペプチドに対し、流体力学半径の増加、血清半減期の延長、プロテアーゼ耐性の増大、または溶解度の上昇を賦与し、ある態様では、ペプチドに対し、免疫原性の低下を賦与する。
【０２２０】
＜融合ペプチド−Ｃ−末端延長部＞
ある実施態様では、グルカゴン関連ペプチドは、Ｃ−末端、又は下記（ただしこれらに限定されないが）を含むＣ−末端アミノ酸配列、を含んでもよい：ＣＯＯＨ、ＣＯＮＨ２、ＧＰＳＳＧＡＰＰＰＳ（配列番号７０１）、ＧＰＳＳＧＡＰＰＰＳ−ＣＯＮＨ２（配列番号７１１）、オキシントモジュリンカルボキシ末端延長部、ＫＲＮＲＮＮＩＡ（配列番号７１４）、又は、ＫＧＫＫＮＤＷＫＨＮＩＴＱ（配列番号７１３）。例えば、エキセンディン−４（すなわち、配列番号７１０の配列（ＧＰＳＳＧＡＰＰＰＳ））の末端の１０個のアミノ酸は、本開示のクラス１グルカゴン関連ペプチド、クラス２グルカゴン関連ペプチド、クラス３グルカゴン関連ペプチド、クラス３グルカゴン関連ペプチド、クラス４グルカゴン関連ペプチド、又はクラス５グルカゴン関連ペプチドのカルボキシ末端に連結される。
【０２２１】
減量を誘導するもう一つの化合物として、小腸に見られる天然の消化ホルモンであるオキシントモジュリンがある（Ｄｉａｂｅｔｅｓ  ２００５；５４：２３９０−２３９５を参照）。オキシントモジュリンは、グルカゴンの２９アミノ酸配列と、それに続く、配列番号７１４（ＫＲＮＲＮＮＩＡ）の８アミノ酸カルボキシ末端延長部を含む３７アミノ酸ペプチド（配列番号７０６）である。したがって、ある実施態様では、配列番号７１４の配列から成るカルボキシ末端延長部、又は配列ＫＲＮＲを有する４アミノ酸延長部をさらに含む、グルカゴン関連ペプチドのプロドラッグ誘導体が提供される。
【０２２２】
＜位置３におけるグルカゴン修飾＞
本明細書に記載されるクラス１から３のグルカゴン関連ペプチドは、グルカゴン受容体に対する活性を維持又は増すように位置３（野生型グルカゴンのアミノ酸順序番号による）において修飾されてもよい。
【０２２３】
グルカゴン関連ペプチドが、クラス１、クラス２、又はクラス３グルカゴン関連ペプチドである、ある実施態様では、グルカゴン受容体に対する活性の維持又は強化は、位置３におけるＧｌｎをグルタミン類縁体で修飾することによって実現される。例えば、位置３においてグルタミン類縁体を含む、クラス１、クラス２、又はクラス３グルカゴン関連ペプチドは、グルカゴン受容体に対して、天然グルカゴン（配列番号７０１）の活性の約５％、約１０％、約２０％、約５０％、又は約８５％の活性を発揮する可能性がある。ある実施態様では、位置３においてグルタミン類縁体を含む、クラス１、クラス２、又はクラス３グルカゴン関連ペプチドは、グルカゴン受容体に対して、位置３における修飾アミノ酸を除き、該グルタミン類縁体を含むペプチドと同じアミノ酸配列を有する、対応するグルカゴンペプチドの活性の、約２０％、約５０％、約７５％、約１００％、約２００％、又は約５００％以上の活性を発揮する可能性がある。ある実施態様では、位置３においてグルタミン類縁体を含む、クラス１、クラス２、又はクラス３グルカゴン関連ペプチドは、位置３における修飾アミノ酸を除き、該グルタミン類縁体を含むペプチドと同じアミノ酸配列を有する、天然グルカゴン又は対応グルカゴンペプチドの活性の１０００％、１０，０００％、１００，０００％、又は１，０００，０００％以下の活性を発揮する可能性がある。
【０２２４】
ある実施態様では、グルタミン類縁体は、構造Ｉ、ＩＩ、又はＩＩＩの側鎖を含む天然産又は非天然産のアミノ酸であり：
【化４６】
2015180649.tif 000047
上式において、Ｒ１は、Ｃ０−３アルキルであるか、又はＣ０−３ヘテロアルキルであり；Ｒ２は、ＮＨＲ４であるか、又はＣ１−３アルキルであり；Ｒ３は、Ｃ１−３アルキルであり；Ｒ４は、Ｈ又はＣ１−３アルキルであり；Ｘは、ＮＨ、Ｏ、又はＳであり；及び、Ｙは、ＮＨＲ４、ＳＲ３、又はＯＲ３である。ある実施態様では、ＸはＮＨであり、ＹはＮＨＲ４である。ある実施態様では、Ｒ１は、Ｃ０−２アルキルであるか、又はＣ１ヘテロアリールである。ある実施態様では、Ｒ２は、ＮＨＲ４であるか、又はＣ１アルキルである。ある実施態様では、Ｒ４は、Ｈ又はＣ１アルキルである。グルカゴン関連ペプチドが、クラス１、クラス２、又はクラス３グルカゴン関連ペプチドである、例示の実施態様では、構造式Ｉの側鎖を含むアミノ酸が提供され、ここで、Ｒ１はＣＨ２−Ｓであり、ＸはＮＨであり、Ｒ２はＣＨ３であるか（アセタミドメチル−システイン、Ｃ（Ａｃｍ））；Ｒ１はＣＨ２であり、ＸはＮＨであり、Ｒ２はＣＨ３であるか（アセチルジアミノブタノイン酸、Ｄａｂ（Ａｃ））；Ｒ１はＣ０アルキルであり、ＸはＮＨであり、Ｒ２はＮＨＲ４であり、Ｒ４はＨであるか（カルバモイルジアミノプロパノイン酸、Ｄａｐ（ｕｒｅａ））；又は、Ｒ１はＣＨ２−ＣＨ２であり、ＸはＮＨであり、Ｒ２はＣＨ３であり（アセチルオルニチン、Ｏｒｎ（Ａｃ））である。例示の実施態様では、構造式ＩＩの側鎖を含むアミノ酸が提供され、ここで、Ｒ１はＣＨ２であり、ＸはＮＨＲ４であり、Ｒ４はＣＨ３（メチルグルタミン、Ｑ（Ｍｅ））である。例示の実施態様では、構造式ＩＩＩの側鎖を含むアミノ酸が提供され、ここで、Ｒ１はＣＨ２であり、Ｒ４はＨ（メチオニン−スルフォキシド、Ｍ（Ｏ））である。特定の実施態様では、位置３のアミノ酸は、Ｄａｂ（Ａｃ）によって置換される。
【０２２５】
＜二量体＞
クラス１、クラス２、又はクラス３グルカゴン関連ペプチドに関しては、該グルカゴン関連ペプチドは、リンカーを介して結合される、少なくとも二つ、三つ、又はそれ以上のペプチドを含む、二量体、三量体、又はさらに高次の多量体の一部であってもよく、ここで、少なくとも一つ又は両ペプチドは、グルカゴン関連ペプチドである。二量体は、ホモ二量体又はヘテロ二量体であってもよい。ある実施態様では、リンカーはＰＥＧであり、例えば、５ｋＤａ  ＰＥＧ、２０ｋＤａ  ＰＥＧである。ある実施態様では、リンカーはジスルフィド結合手である。例えば、二量体の各単量体は、Ｃｙｓ残基（例えば、末端又は内部位置Ｃｙｓ）を含んでもよく、各Ｃｙｓ残基の硫黄原子は、ジスルフィド結合の形成に加わる。本発明のある態様では、単量体同士は、末端アミノ酸（例えば、Ｎ−末端又はＣ−末端）同士を介して、内部アミノ酸同士を介して、又は、少なくとも一つの単量体の末端アミノ酸と少なくとも一つの別の単量体の内部アミノ酸とを介して接続される。特定態様では、単量体同士は、Ｎ−末端アミノ酸を介しては接続されない。ある態様では、多量体の単量体同士は、各単量体のＣ−末端アミノ酸が互いに繋ぎ合わされる、「テール・トゥー・テール」配向で連結される。二量体、三量体、又はより高次の多量体を含む、本明細書に開示のグルカゴン関連ペプチドのいずれかに、結合体成分が共有結合されてもよい。
【０２２６】
＜グルカゴン関連ペプチドの製造方法＞
本明細書に開示されるグルカゴン関連ペプチド（及びプロドラッグ）は、標準的合成方法、組み換えＤＮＡ技術、又は、ペプチド及び融合タンパクを調製する任意の他の方法によって調製してよい。ある種の非天然アミノ酸は、標準的組み換えＤＮＡ技術では発現されない可能性があるが、それらを調製するための技術は当該技術分野で公知である。非ペプチド部分を包含する、本発明の化合物は、標準的ペプチド化学反応の外、適用可能であるならば、標準的有機化学反応によって合成してもよい。
【０２２７】
グルカゴン関連ペプチドのクラスを下記に詳述する。クラス１、２、３、４、及び５グルカゴン関連ペプチドに関する開示セクションは、それぞれ、上述のプロドラッグ化合物のグルカゴン関連ペプチド部分（Ｑ）に関連して記載される。したがって、あるクラスのグルカゴン関連ペプチドに関して記載される構造要素は、Ｑの構造要素であり、これは、上述のように、プロドラッグ化合物を生成するためにさらに修飾される。
【０２２８】
＜クラス１グルカゴン関連ペプチド＞
ある実施態様では、グルカゴン関連ペプチドは、クラス１グルカゴン関連ペプチドであり、これは、本明細書において、且つ、国際特許出願第ＰＣＴ  ＵＳ２００９／４７４３７号（２００９年６月１６日出願）、２００８年７月１７日出願の国際特許出願公開第ＷＯ２００８／０８６０８６号、及び、米国特許仮出願第６１／０９０，４１５号において記載される。なお、これらの内容の全体を引用により本明細書に含める。
【０２２９】
クラス１グルカゴン関連ペプチドに関して、以下のセクションに参照される生物学的配列（配列番号８０１−９１５）は、国際特許出願第ＰＣＴ  ＵＳ２００９／４７４３７号の配列番号１−１１５に対応する。
【０２３０】
＜活性＞
クラス１グルカゴン関連ペプチドは、天然グルカゴンペプチド（配列番号８０１）に対し、相対的グルカゴン受容体活性を保持する。例えば、本グルカゴンペプチドは、天然グルカゴンの活性の少なくとも１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、６０％、７０％、７５％活性、８０％活性、８５％活性、又は９０％の活性（例えば、実施例５に概観されるアッセイによるｃＡＭＰ生産に基づいて測定した場合、グルカゴンペプチド対グルカゴンのＥＣ５０の逆数比として計算される）を保持することが可能である。ある実施態様では、クラス１グルカゴン関連ペプチドは、グルカゴンと同じか、それよりも高い活性を有する。ある実施態様では、クラス１グルカゴン関連ペプチドは、グルカゴンと同じか、又はより高い活性（本明細書では、「効力」という用語と同義的に使用される）を有する。ある実施態様では、本明細書に記載されるグルカゴンペプチドは、天然グルカゴンペプチドの活性の約１００％、１０００％、１０，０００％、１００，０００％、又は１，０００，０００％以下の活性を発揮する。
【０２３１】
本明細書に記載されるクラス１グルカゴン関連ペプチドは、例えば、実施例５のアッセイを用い、グルカゴン受容体を過剰発現するＨＥＫ２９３細胞におけるｃＡＭＰ誘導について試験した場合、ヒトのグルカゴン受容体に対して、約１００ｎＭ、７５ｎＭ、５０ｎＭ、４０ｎＭ、３０ｎＭ、２０ｎＭ、１０ｎＭ、５ｎＭ、１ｎＭ又はそれ以下のＥＣ５０を示す可能性がある。通常、ＰＥＧ化ペプチドは、非ＰＥＧ化ペプチドに比べて、より高いＥＣ５０を示す。例えば、本明細書に記載されるクラス１グルカゴン関連ペプチドは、非ＰＥＧの場合、グルカゴン受容体に対して、天然グルカゴン（配列番号８０１）の活性の少なくとも２０％（例えば、少なくとも３０％、少なくとも４０％、少なくとも５０％、少なくとも６０％、少なくとも７５％、少なくとも８０％、少なくとも９０％、少なくとも９５％、少なくとも９８％、少なくとも９９％、１００％、１５０％、２００％、４００％、５００％以上）の活性を示す可能性がある。ある実施態様では、本明細書に記載されるクラス１グルカゴン関連ペプチドは、親水性成分を欠く場合は、グルカゴン受容体に対して、天然グルカゴンの、表示した％活性を示すが、親水性成分を含む場合は、グルカゴン受容体に対して、天然グルカゴンより減少した％活性を示す。例えば、本明細書に記載されるクラス１グルカゴン関連ペプチドは、ＰＥＧ化されると、グルカゴン受容体に対して、天然グルカゴンの活性の、少なくとも２％（例えば、少なくとも３％、少なくとも４％、少なくとも５％、少なくとも６％、少なくとも７％、少なくとも８％、少なくとも９％、又は少なくとも１０％）の活性を示す可能性がある。ある実施態様では、本明細書に記載されるクラス１グルカゴン関連ペプチドは、グルカゴン受容体に対して、上に表示の活性のいずれかを発揮するが、それは、天然グルカゴン活性の１０００％、１０，０００％、又は１，０００，０００％以下である可能性がある。
【０２３２】
ある実施態様では、クラス１グルカゴン関連ペプチドは、ＧＬＰ−１受容体に対して、天然ＧＬＰ−１の活性の約５％、４％、３％、２％、又は１％の活性を示し、及び／又は、グルカゴン受容体に対し、ＧＬＰ−１受容体に比べ、約５倍、１０倍、又は１５倍を超える選択性を示す。例えば、ある実施態様では、クラス１グルカゴン関連ペプチドは、ＧＬＰ−１受容体に対して、天然ＧＬＰ−１の活性の５％未満の活性を示し、ＧＬＰ−１受容体と比べて、グルカゴン受容体に対し５倍を超える選択性を示す。
【０２３３】
＜溶解度の向上＞
天然グルカゴンは、水溶液、特に生理的ｐＨの水溶液に対し低レベルの溶解度しか示さず、時間と共に凝集し、沈殿する傾向を持つ。一方、ある実施態様のクラス１グルカゴン関連ペプチドは、天然グルカゴンに比べ、６から８のｐＨ、又は６から９のｐＨ、例えば、ｐＨ７、２５℃で２４時間後、少なくとも２倍、５倍、又は、場合によってはさらに高い溶解度を示す。
【０２３４】
したがって、ある実施態様では、クラス１グルカゴン関連ペプチドは、天然ペプチドの生物活性を保持しながら、水溶液に対し、特に約５．５から約８．０の範囲のｐＨにおける水溶液に対しペプチドの溶解度を向上させるよう、Ｈｉｓ−Ｓｅｒ−Ｇｌｎ−Ｇｌｙ−Ｔｈｒ−Ｐｈｅ−Ｔｈｒ−Ｓｅｒ−Ａｓｐ−Ｔｙｒ−Ｓｅｒ−Ｌｙｓ−Ｔｙｒ−Ｌｅｕ−Ａｓｐ−Ｓｅｒ−Ａｒｇ−Ａｇ−Ａｌａ−Ｇｌｎ−Ａｓｐ−Ｐｈｅ−Ｖａｌ−Ｇｌｎ−Ｔｒｐ−Ｌｅｕ−Ｍｅｔ−Ａｓｎ−Ｔｈｒ（配列番号８０１）の野生型ペプチドに対して修飾されている。
【０２３５】
例えば、本明細書に記載されるクラス１グルカゴン関連ペプチドのいずれかの溶解度は、該ペプチドに親水性成分を付着することによってさらに向上させることが可能である。そのような基の導入はさらに、作用の持続時間を、例えば、循環における半減期の延長で測定した場合、延長する。親水性成分についてはさらに後述する。
【０２３６】
＜荷電性残基による修飾＞
ある実施態様では、天然の非荷電アミノ酸を、リシン、アルギニン、ヒスチジン、アスパラギン酸、及びグルタミン酸から成る群から選ばれる荷電アミノ酸によって置換することによって、又は、該ペプチドのアミノ又はカルボキシ末端に荷電アミノ酸を付加することによって、クラス１グルカゴン関連ペプチドに電荷を加えることによって溶解度が改善される。
【０２３７】
ある実施態様によれば、クラス１グルカゴン関連ペプチドの溶解度は、該ペプチドのＣ−末端部に、またある実施態様では、Ｃ−末端から配列番号８０１の位置２７までの位置に、荷電アミノ酸を導入する、アミノ酸置換及び／又は付加による修飾によって改善される。さらに、１、２、又は３個の荷電アミノ酸を、Ｃ−末端部に導入してもよく、ある実施態様では、Ｃ−末端から位置２７までに導入してもよい。ある実施態様によれば、位置２８及び／又は２９の天然アミノ酸（単数又は複数）は、荷電アミノ酸によって置換されるか、及び／又は、１から３個の荷電アミノ酸が、該ペプチドのＣ−末端に、例えば、位置２７、２８、又は２９の後に、付加される。例示の実施態様では、荷電アミノ酸の一つ、二つ、三つ、又は全てが負荷電アミノ酸である。他の実施態様では、荷電アミノ酸の一つ、二つ、三つ、又は全てが正荷電アミノ酸である。
【０２３８】
例示の特定の実施態様では、クラス１グルカゴン関連ペプチドは、下記の修飾の内の、任意の一つ又は二つを含んでもよい：ＥによるＮ２８の置換；ＤによるＮ２８の置換；ＤによるＴ２９の置換；ＥによるＴ２９の置換；位置２７、２８、又は２９後のＥの挿入；位置２７、２８、又は２９後のＤの挿入。例えば、Ｄ２８Ｅ２９、Ｅ２８Ｅ２９、Ｅ２９Ｅ３０、Ｅ２８Ｅ３０、Ｄ２８Ｅ３０。
【０２３９】
例示の一実施態様によれば、クラス１グルカゴン関連ペプチドは、配列番号８０１のアミノ酸配列、又は、天然グルカゴンに対し、さらに１から３個のアミノ酸修飾（グルカゴンアゴニストに関連して本明細書に記載される）を含むその類縁体、又は、そのグルカゴンアゴニスト類縁体を含む。配列番号８１１は、天然タンパクの位置２８のアスパラギン残基が、アスパラギン酸によって置換される、修飾型クラス１グルカゴン関連ペプチドを表す。別の例示的実施態様では、クラス１グルカゴン関連ペプチドは、配列番号８３８のアミノ酸配列を含み、ここでは、天然タンパクの位置２のアスパラギン残基がグルタミン酸によって置換される。他の例示的実施態様は、配列番号８２４、８２５、８２６、８３３、８３５、８３６、及び８３７のクラス１グルカゴン関連ペプチドを含む。
【０２４０】
クラス１グルカゴン関連ペプチドの、位置２８及び／又は２９の通常アミノ酸を荷電アミノ酸で置換すること、及び／又は、カルボキシ末端に１から２個の荷電アミノ酸を付加することによって、生理的関連ｐＨ（すなわち、約６．５から約７．５のｐＨ）における水溶液に対する、該グルカゴンペプチドの溶解度及び安定度は、少なくとも５倍、及び、最大３０倍も強化される。したがって、ある実施態様のクラス１グルカゴン関連ペプチドは、グルカゴン活性を保持し、且つ、２５℃で２４時間後に測定した場合、天然グルカゴンに比べ、約５．５から約８までの任意のｐＨ、例えば、ｐＨ７において、少なくとも２倍、５倍、１０倍、１５倍、２５倍、３０倍、又はそれ以上の溶解度を示す。
【０２４１】
このクラス１グルカゴン関連ペプチドには、該ペプチドがグルカゴン活性を保持することを可能とするものであれば、さらに別の修飾、例えば、保存的修飾（これについてはさらに後述する）を実行してもよい。
【０２４２】
＜安定性の向上＞
これらのクラス１グルカゴンペプチドは、いずれも、２５℃で２４時間後に、例えば、元のペプチドの少なくとも９５％を保持しながら、さらに安定度を向上させ、及び／又は、分解度を低下させることが可能である。本明細書に記載されるクラス１グルカゴン関連ペプチドは、いずれも、２５℃で２４時間後に、例えば、元のペプチドの少なくとも７５％、８０％、９０％、９５％、９６％、９７％、９８％、又は９９％を保持しながら、５．５から８の範囲のｐＨにおいて、さらに安定度を向上させることが可能である。ある実施態様では、本発明のクラス１グルカゴン関連ペプチドは安定度の向上を示し、すなわち、少なくとも２０℃（例えば、２１℃、２２℃、２３℃、２４℃、２５℃、２６℃、少なくとも２７．５℃、少なくとも３０℃、少なくとも３５℃、少なくとも４０℃、少なくとも５０℃）で１００℃未満、８５℃未満、７５℃未満、又は７０℃未満の温度において、溶液中で約１週又はそれ以上の週（例えば、約２週、約４週、約１ヶ月、約２ヶ月、約４ヶ月、約６ヶ月、約８ヶ月、約１０ヶ月、約１２ヶ月）後、紫外（ＵＶ）検出器によって２８０ｎｍにおいて、該ペプチド濃度の少なくとも７５％（例えば、少なくとも８０％、少なくとも８５％、少なくとも９０％、少なくとも９５％、９５％より上で最大１００％）が検出可能であり、若しくは、分解ペプチドについては、２５％未満（例えば、２０％未満、１５％未満、１０％未満、５％未満、４％、３％、２％、１％、最小０％）しか検出されない。クラス１グルカゴン関連ペプチドは、その薬学的特性を変えるさらに別の修飾を含んでもよく、そのような特性として、例えば、抗力の増加、循環半減期の延長、保存寿命の延長、沈殿又は凝集の低下、及び／又は、分解の低下、例えば、保存後の切断又は化学的修飾の低下が挙げられる。
【０２４３】
さらに別の例示的実施態様では、前記クラス１グルカゴン関連ペプチドは、いずれも、該ペプチドの経時的分解、特に、酸性又はアルカリ性バッファーにおける分解を下げるよう、配列番号８０１の位置１５のアミノ酸を修飾することによって安定性を向上させるように修飾することが可能である。位置１５のＡｓｐは、Ｇｌｕ、ホモ−Ｇｌｕ、システイン酸、又はホモ−システイン酸によって置換される。
【０２４４】
それとは別に、本明細書に記載されるクラス１グルカゴン関連ペプチドは、配列番号８０１の位置１６のアミノ酸を修飾することによって安定性が向上するようにさらに修飾することが可能である。例示的実施態様では、位置１６のＳｅｒは、Ｔｈｒ又はＡＩＢによって置換されるか、若しくは、クラス１グルカゴン関連ペプチドに関しグルカゴン受容体に対する効力の強化について本明細書に記載したアミノ酸置換の内のいずれかであってもよい。このような修飾は、Ａｓｐ１５−Ｓｅｒ１６間のペプチド結合の切断を低下させる。
【０２４５】
ある実施態様では、本明細書に記載されるクラス１グルカゴン関連ペプチドは、いずれも、位置２０、２１、２４、又は２７の内のどれか一つ、二つ、三つ、又は全てを修飾することによって、種々のアミノ酸位置における分解を低下させるようにさらに修飾することが可能である。例示的実施態様は、位置２０のＧｌｎの、Ｓｅｒ、Ｔｈｒ、Ａｌａ、又はＡＩＢによる置換、位置２１のＡｓｐの、Ｇｌｕによる置換、位置２４のＧｌｎの、Ａｌａ又はＡＩＢによる置換、位置２７のＭｅｔの、Ｌｅｕ又はＮｌｅによる置換を含む。メチオニンの除去又は置換は、該メチオニンの酸化による分解を低下させる。Ｇｌｎ又はＡｓｎの除去又は置換は、Ｇｌｎ又はＡｓｐの脱アミドによる分解を低下させる。Ａｓｐの除去又は置換は、Ａｓｐの脱水による環状スクシンイミド中間体の形成、それに続く、イソ−アスパルテートの異性化によって起こる分解を低下させる。
【０２４６】
＜効力の強化＞
別の実施態様によれば、グルカゴン受容体に対する効力が強化される、クラス１グルカゴン関連ペプチドが提供され、ここで、該ペプチドは、天然グルカゴン（配列番号８０１）の位置１６におけるアミノ酸修飾を含む。非限定的例として挙げるのであるが、このような効力強化は、位置１６の天然に生じるセリンを、グルタミン酸によって置換するか、又は、４原子長の側鎖を有する、別の負荷電アミノ酸によって置換するか、又はそれとは別に、グルタミン、ホモグルタミン、又はホモ−システイン酸の内のいずれか一つ、又は、少なくとも一つのヘテロ原子（例えば、Ｎ、Ｏ、Ｓ、Ｐ）を含む側鎖を有し、且つ、約４（又は３−５）原子の側鎖長を有する荷電アミノ酸によって置換することで実現可能である。位置１６におけるセリンの、グルタミン酸による置換は、グルカゴン受容体に対するグルカゴン活性を少なくとも２倍、４倍、５倍、及び最大１０倍以上強化する。ある実施態様では、クラス１グルカゴン関連ペプチドグルカゴンは、ＧＬＰ−１受容体に比べ、グルカゴン受容体に対する選択性を、例えば、少なくとも５倍、１０倍、又は１５倍の選択度において保持する。
【０２４７】
＜ＤＰＰ−ＩＶ耐性＞
ある実施態様では、本明細書に開示されるクラス１グルカゴン関連ペプチドは、ジペプチジルペプチダーゼＩＶによる切断に対する感受性を下げるために、さらに位置１又は２において修飾される。より詳細には、ある実施態様では、クラス１グルカゴン関連ペプチドの位置１及び／又は位置２は、本明細書に記載されるＤＰＰ−ＩＶ耐性アミノ酸（単数又は複数）によって置換される。ある実施態様では、類似ペプチドの位置２は、アミノイソブチル酸によって置換される。ある実施態様では、類似ペプチドの位置２は、Ｄ−セリン、Ｄ−アラニン、グリシン、Ｎ−メチルセリン、及びε−アミノブチル酸から成る群から選ばれるアミノ酸によって置換される。別の実施態様では、クラス１グルカゴン関連ペプチドの位置２は、Ｄ−セリン、グリシン、及びアミノイソブチル酸から成る群から選ばれるアミノ酸によって置換される。
【０２４８】
グルカゴンペプチドの位置１及び／又は位置２におけるアミノ酸の修飾によって生じるグルカゴン活性の低下は、該グルカゴンペプチドのＣ−末端部分のアルファヘリックス構造の安定化によって回復することが可能である。アルファヘリックス構造は、例えば、共有結合性又は非共有結合性分子内架橋（例えば、位置「ｉ」及び「ｉ＋４」のアミノ酸の側鎖間に設けられるラクタム架橋、ここで、ｉは、１２から２５の整数である）を形成すること、後述するように、位置１２−２９周辺のアミノ酸を、アルファヘリックス安定化アミノ酸（例えば、α，α−二置換アミノ酸）で置換すること、及び／又は、同アミノ酸中に安定化アミノ酸を挿入すること、によって安定化することが可能である。
【０２４９】
＜位置３における修飾＞
グルカゴン受容体活性は、位置３（野生型グルカゴンのアミノ酸順序番号による）におけるアミノ酸修飾によって、例えば、位置３の天然産グルカゴンを、酸性、塩基性、又は疎水性アミノ酸によって置換することによって、下げることが可能である。例えば、位置３の、グルタミン酸、オルニチン、又はノルロイシンによる置換は、事実上、グルカゴン受容体活性を低下させる又は破壊する。
【０２５０】
グルカゴン受容体に対する活性の維持又は強化は、位置３のＧｌｎを、本明細書に記載されるグルタミン類縁体によって修飾することによって実現される可能性がある。例えば、グルカゴンアゴニストは、配列番号８６３、配列番号８６９、配列番号８７０、配列番号８７１、配列番号８７２、配列番号８７３、及び配列番号８７４のアミノ酸配列を含んでもよい。
【０２５１】
＜Ｃ−末端アミド及びエステルによるＧＬＰ−１活性の強化＞
ＧＬＰ−１受容体に対する活性の強化は、Ｃ−末端アミノ酸のカルボン酸を、アミド又はエステルなどの荷電性中性基で置換することによって実現される。逆に言うと、ペプチドのＣ−末端における天然カルボン酸を保持することで、ＧＬＰ−１受容体に比べた場合の、グルカゴン受容体に対するクラス１グルカゴン関連ペプチドの比較的大きい選択性（例えば、約５倍、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、又は２０倍）が維持される。
【０２５２】
＜さらに別の修飾及び組み合わせ＞
溶解度及び／又は安定度及び／又はグルカゴン活性をさらに増すために、クラス１グルカゴン関連ペプチドに対しさらに別の修飾を実行することが可能である。それとは別に、クラス１グルカゴン関連ペプチドは、溶解度又は安定度に対し事実上影響せず、且つ、グルカゴン活性を事実上減少させない、他の修飾を含んでもよい。例示的実施態様では、クラス１グルカゴン関連ペプチドは、天然グルカゴン配列に対し、合計、最大で１１、又は最大で１２、又は最大で１３、又は最大で１４個のアミノ酸修飾を含んでもよい。例えば、位置２、５、７、１０、１１、１２、１３、１４、１７、１８、１９、２０、２１、２４、２７、２８、又は２９のいずれかにおいて、保存的又は非保存的置換、付加、又は欠失を実行してもよい。
【０２５３】
クラス１グルカゴン関連ペプチドの例示の修飾としては、例えば、ただしこれらに限定されないが、下記が挙げられる：
（ａ）少なくとも部分的にグルカゴンアゴニスト活性を保持しながらの、非保存的置換、保存的置換、付加、又は欠失、例えば、位置２、５、７、１０、１１、１２、１３、１４、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２４、２７、２８、又は２９の一つ以上における保存的置換、位置１０のＴｙｒの、Ｖａｌ又はＰｈｅによる置換、位置１２のＬｙｓの、Ａｒｇによる置換、これらの位置の一つ以上の、Ａｌａによる置換；
（ｂ）少なくとも部分的にグルカゴンアゴニスト活性を保持しながらの、位置２９及び／又は２８（さらに位置２７を含んでもよい）での、アミノ酸の欠失；
（ｃ）位置１５のアスパラギン酸の修飾、例えば、グルタミン酸、ホモグルタミン酸、システイン酸、又はホモ−システイン酸による置換で、これは分解を抑える可能性がある；又は、位置１６のセリンの修飾、例えば、トレオニン、ＡＩＢ、グルタミン酸による置換、又は、４原子長の側鎖を有する、別の負荷電アミノ酸による置換、又はそれとは別に、グルタミン、ホモグルタミン酸、又はホモ−システイン酸の内のいずれか一つによる置換で、これらは、Ａｓｐ１５−Ｓｅｒ１６結合の切断による分解を抑える可能性がある；
（ｄ）例えば、位置１６、１７、２０、２１、２４、２９、４０、又は、Ｃ−末端アミノ酸における、本明細書に記載される水溶性ポリマーポリエチレングリコールなどの親水性成分の付加、これは、溶解度を増し、及び／又は、半減期を延長する可能性がある；
（ｅ）位置２７のメチオニンの修飾、例えば、ロイシン又はノルロイシンによる置換、これは、酸化分解を抑える；
（ｆ）位置２０又は２４のＧｌｎの修飾、例えば、Ｓｅｒ、Ｔｈｒ、Ａｌａ、又はＡＩＢによる置換、これは、Ｇｌｎの脱アミド化を介して生じる分解を抑える；
（ｇ）位置２１のＡｓｐの修飾、例えば、Ｇｌｕによる置換、これは、Ａｓｐの脱水による環状スクシンイミド中間体の形成、それに続く、イソ−アスパルテートの異性化によって起こる分解を抑える；
（ｈ）ＤＰＰ−ＩＶ切断に対する耐性を向上させる、本明細書に記載される、位置１又は２の修飾；さらに、分子内架橋、例えば、位置「ｉ」及び「ｉ＋４」の間のラクタム架橋、と組み合わせてもよい、なお、ｉは、１２から２５の整数であり、例えば、１２、１６、２０、２４である；
（ｉ）本明細書に記載されるグルカゴンペプチドのアシル化又はアルキル化、これは、グルカゴン受容体及び／又はＧＬＰ−１受容体に対する活性を増し、循環半減期を延長し、及び／又は、作用持続時間を延長し、及び／又は、作用開始を遅らせる可能性があり、この修飾はさらに、親水性成分の付加と組み合わせてもよく、それに加えてさらに、又はそれとは別に、ＧＬＰ−１ペプチドにおける活性を選択的に下げる修飾、例えば、位置７のＴｈｒの修飾、例えば、位置７のＴｈｒの、ヒドロキシル基を欠くアミノ酸、例えば、Ａｂｕ又はＩｌｅによる置換；位置２７のアミノ酸までのＣ−末端アミノ酸の欠失（例えば、位置２８及び２９のアミノ酸の内の片方又は両方の欠失で、２７又は２８アミノ酸長のペプチドを生成する）と組み合わせてもよい；
（ｊ）本明細書に記載するＣ−末端延長部；
（ｋ）本明細書に記載するホモ二量体又はヘテロ二量体形成；及び、
（ａ）から（ｋ）までの組み合わせ。
【０２５４】
ある実施態様では、クラス１グルカゴン関連ペプチドの例示の修飾は、下記のＡ群から選ばれる少なくとも一つのアミノ酸修飾、及び、下記のＢ群及び／又はＣ群から選ばれる、一つ以上の修飾を含み、
ここで、Ａ群は：
位置２８のＡｓｎの、荷電アミノ酸による置換；
位置２８のＡｓｎの、Ｌｙｓ、Ａｒｇ、Ｈｉｓ、Ａｓｐ、Ｇｌｕ、システイン酸、及びホモシステイン酸から成る群から選ばれる荷電アミノ酸による置換；
位置２８の、Ａｓｎ、Ａｓｐ、又はＧｌｕによる置換；
位置２８の、Ａｓｐによる置換；
位置２８の、Ｇｌｕによる置換；
位置２９のＴｈｒの、荷電アミノ酸による置換；
位置２９のＴｈｒの、Ｌｙｓ、Ａｒｇ、Ｈｉｓ、Ａｓｐ、Ｇｌｕ、システイン酸、及びホモシステイン酸から成る群から選ばれる荷電アミノ酸による置換；
位置２９の、Ａｓｐ、Ｇｌｕ、又はＬｙｓによる置換；
位置２９の、Ｇｌｕによる置換；
位置２９の後へ、１−３荷電アミノ酸の挿入；
位置２９の後へ、Ｇｌｕ又はＬｙｓの挿入；
位置２９の後へ、Ｇｌｙ−Ｌｙｓ又はＬｙｓ−Ｌｙｓの挿入；
又は、上記の組み合わせ、であり；
ここで、Ｂ群は：
位置１５のＡｓｐの、Ｇｌｕによる置換；
位置１６のＳｅｒの、Ｔｈｒ又はＡＩＢによる置換、であり；
ここで、Ｃ群は：
位置１のＨｉｓの、ジペプチジルペプチダーゼＩＶ（ＤＰＰ−ＩＶ）による切断に対するグルカゴンペプチドの感受性を下げる、非天然アミノ酸による置換、
位置２のＳｅｒの、ジペプチジルペプチダーゼＩＶ（ＤＰＰ−ＩＶ）による切断に対するグルカゴンペプチドの感受性を下げる、非天然アミノ酸による置換、
位置１２のＬｙｓの、Ａｒｇによる置換；
位置２０のＧｌｎの、Ｓｅｒ、Ｔｈｒ、Ａｌａ、又はＡＩＢによる置換；
位置２１のＡｓｐの、Ｇｌｕによる置換；
位置２４のＧｌｎの、Ｓｅｒ、Ｔｈｒ、Ａｌａ、又はＡＩＢによる置換；
位置２７のＭｅｔの、Ｌｅｕ又はＮｌｅによる置換；
位置２７−２９のアミノ酸の欠失；
位置２８−２９のアミノ酸の欠失；
位置２９のアミノ酸の欠失；
又は、上記の組み合わせ、である。
【０２５５】
例示的実施態様では、位置１２のＬｙｓは、Ａｒｇによって置換される。別の例示的実施態様では、位置２９及び／又は２８（さらに位置２７を含んでもよい）におけるアミノ酸は欠失される。
【０２５６】
ある特定の実施態様では、グルカゴンペプチドは、（ａ）ＤＰＰ−ＩＶ耐性を賦与する、位置１及び／又は２のアミノ酸修飾、例えば、位置１におけるＤＭＩＡによる置換、又は位置２におけるＡＩＢによる置換、（ｂ）位置１２−２９、例えば、位置１６と２０の間の分子内架橋、又は、位置１６、２０、２１、及び２４のアミノ酸の、α，α二置換アミノ酸による一つ以上の置換、を含み、さらに、以下であってもよい：（ｃ）位置２４、２９、又はＣ−末端アミノ酸において、例えば、Ｃｙｓを介して、ＰＥＧなどの親水性成分に連結されてもよく、（ｄ）Ｍｅｔを、例えば、Ｎｌｅによって置換する、位置２７におけるアミノ酸修飾を含んでもよく、（ｅ）分解を抑える、位置２０、２１、及び２４におけるアミノ酸修飾を含んでもよく、（ｆ）配列番号８２０に連結されてもよい。グルカゴンペプチドが配列番号８２０に連結されると、ある実施態様の位置２９におけるアミノ酸は、Ｔｈｒ又はＧｌｙである。別の特定の実施態様では、グルカゴンペプチドは、（ａ）Ａｓｐ２８Ｇｌｕ２９、又はＧｌｕ２８Ｇｌｕ２９、又はＧｌｕ２９Ｇｌｕ３０、又はＧｌｕ２８Ｇｌｕ３０、又はＡｓｐ２８Ｇｌｕ３０、を含み、さらに、以下を含んでもよい：（ｂ）Ｓｅｒを例えばＴｈｒ又はＡＩＢによって置換する、位置１６におけるアミノ酸置換、（ｃ）Ｍｅｔを、例えばＮｌｅによって置換する、位置２７におけるアミノ酸修飾、及び、（ｄ）分解を抑える、位置２０、２１、及び２４におけるアミノ酸修飾。特定の実施態様では、グルカゴンペプチドは、Ｔ１６、Ａ２０、Ｅ２１、Ａ２４、Ｎｌｅ２７、Ｄ２８、Ｅ２９である。
【０２５７】
ある実施態様では、クラス１グルカゴン関連ペプチドは、下記のアミノ酸配列：
Ｘ１−Ｘ２−Ｇｌｎ−Ｇｌｙ−Ｔｈｒ−Ｐｈｅ−Ｔｈｒ−Ｓｅｒ−Ａｓｐ−Ｔｙｒ−Ｓｅｒ−Ｌｙｓ−Ｔｙｒ−Ｌｅｕ−Ａｓｐ−Ｓｅｒ−Ａｒｇ−Ａｒｇ−Ａｌａ−Ｇｌｎ−Ａｓｐ−Ｐｈｅ−Ｖａｌ−Ｇｌｎ−Ｔｒｐ−Ｌｅｕ−Ｍｅｔ−Ｚ（配列番号８３９）、及び、それに加えて１から３個のアミノ酸修飾を含み、
上記配列において、Ｘ１及び／又はＸ２は、ジペプチジルペプチダーゼＩＶ（ＤＰＰ−ＩＶ）による切断に対するグルカゴンペプチドの感受性を下げる（又は、耐性を増す）非天然アミノ酸であり、
ここで、Ｚは、−ＣＯＯＨ（天然のＣ−末端カルボキシレート）、−Ａｓｎ−ＣＯＯＨ、Ａｓｎ−Ｔｈｒ−ＣＯＯＨ、及びＹ−ＣＯＯＨから成る群から選ばれ、ここで、Ｙは１から２個のアミノ酸であり、且つ、
ここで、分子内架橋、好ましくは共有結合が、位置ｉのアミノ酸と、位置ｉ＋４のアミノ酸の側鎖同士を接続する、なお、ｉは１２、１６、２０、又は２４である。
【０２５８】
ある実施態様では、分子内架橋はラクタム架橋である。ある実施態様では、配列番号８２０の位置ｉ及びｉ＋４のアミノ酸は、ＬｙｓとＧｌｕ、例えば、Ｇｌｕ１６とＬｙｓ２０である。ある実施態様では、Ｘ１は、下記から成る群から選ばれる：Ｄ−Ｈｉｓ、Ｎ−メチル−Ｈｉｓ、アルファ−メチル−Ｈｉｓ、イミダゾール酢酸、デス−アミノ−Ｈｉｓ、ヒドロキシル−Ｈｉｓ、アセチル−Ｈｉｓ、ホモ−Ｈｉｓ、及び、アルファ、アルファ−ジメチルイミダゾール酢酸（ＤＭＩＡ）。他の実施態様では、Ｘ２は、下記から成る群から選ばれる：Ｄ−Ｓｅｒ、Ｄ−Ａｌａ、Ｇｌｙ、Ｎ−メチル−Ｓｅｒ、Ｖａｌ、及び、アルファ、アミノイソブチル酸（ＡＩＢ）。ある実施態様では、グルカゴンペプチドは、アミノ酸位置１６、１７、２０、２１、２４、２９、４０の内の任意の位置、Ｃ−末端延長部内、又はＣ−末端アミノ酸において親水性成分に連結される。例示的実施態様では、この親水性成分は、これらの任意の位置において、Ｌｙｓ、Ｃｙｓ、Ｏｒｎ、ホモ−システイン、又はアセチル−フェニルアラニン残基に共有結合される。例示の親水性成分としては、例えば、分子量が約１，０００ダルトンから約４０，０００ダルトン、又は約２０，０００ダルトンから約４０，０００ダルトンのポリエチレングリコール（ＰＥＧ）が挙げられる。
【０２５９】
他の実施態様では、クラス１グルカゴン関連ペプチドは、下記のアミノ酸配列を含み：
Ｘｌ−Ｘ２−Ｇｌｎ−Ｇｌｙ−Ｔｈｒ−Ｐｈｅ−Ｔｈｒ−Ｓｅｒ−Ａｓｐ−Ｔｙｒ−Ｓｅｒ−Ｌｙｓ−Ｔｙｒ−Ｌｅｕ−Ａｓｐ−Ｓｅｒ−Ａｒｇ−Ａｒｇ−Ａｌａ−Ｇｌｎ−Ａｓｐ−Ｐｈｅ−Ｖａｌ−Ｇｌｎ−Ｔｒｐ−Ｌｅｕ−Ｍｅｔ−Ｚ  （配列番号８３９）、
上記配列において、Ｘ１及び／又はＸ２は、ジペプチジルペプチダーゼＩＶ（ＤＰＰ−ＩＶ）による切断に対するグルカゴンペプチドの感受性を下げる（又は、耐性を増す）非天然アミノ酸であり、
ここで、グルカゴンペプチドの位置１６、２０、２１、及び２４の内の一つ、二つ、三つ、四つ以上が、α，α-二置換アミノ酸によって置換され、
ここで、Ｚは、−ＣＯＯＨ（天然のＣ−末端カルボキシレート）、−Ａｓｎ−ＣＯＯＨ、Ａｓｎ−Ｔｈｒ−ＣＯＯＨ、及びＹ−ＣＯＯＨから成る群から選ばれ、Ｙは１から２個のアミノ酸である。
【０２６０】
前記クラス１グルカゴン関連ペプチド又はその類縁体に対する、さらに別の例示アミノ酸修飾としては、位置７のＴｈｒの、ヒドロキシルを欠くアミノ酸、例えば、アミノブチル酸（Ａｂｕ）、Ｉｌｅによる置換が挙げられ、この置換はさらに、下記のいずれかと組み合わされてもよい：アシル基又はアルキル基（これは天然アミノ酸に対して非天然である）に共有結合（スペーサーを介してでもよい）される側鎖を含むアミノ酸による置換又は付加、位置１２のＬｙｓの、Ａｒｇによる置換；位置１５のＡｓｐのＧｌｕによる置換；位置１６のＳｅｒの、Ｔｈｒ又はＡＩＢによる置換；位置２０のＧｌｎの、Ｓｅｒ、Ｔｈｒ、Ａｌａ、又はＡＩＢによる置換；位置２１のＡｓｐの、Ｇｌｕによる置換；位置２４のＧｌｎの、Ｓｅｒ、Ｔｈｒ、Ａｌａ、又はＡＩＢによる置換；位置２７のＭｅｔの、Ｌｅｕ又はＮｌｅによる置換；位置２８のＡｓｎの、荷電アミノ酸による置換；位置２８のＡｓｎの、Ｌｙｓ、Ａｒｇ、Ｈｉｓ、Ａｓｐ、Ｇｌｕ、システイン酸、及びホモシステイン酸から成る群から選ばれる荷電アミノ酸による置換；位置２８の、Ａｓｎ、Ａｓｐ、又はＧｌｕによる置換；位置２８の、Ａｓｐによる置換；位置２８の、Ｇｌｕによる置換；位置２９のＴｈｒの、荷電アミノ酸による置換；位置２９のＴｈｒの、Ｌｙｓ、Ａｒｇ、Ｈｉｓ、Ａｓｐ、Ｇｌｕ、システイン酸、及びホモシステイン酸から成る群から選ばれる荷電アミノ酸による置換；位置２９の、Ａｓｐ、Ｇｌｕ、又はＬｙｓによる置換；位置２９の、Ｇｌｕによる置換；位置２９の後へ１−３荷電アミノ酸の挿入；位置３０（すなわち、位置２９の後）へＧｌｕ又はＬｙｓの挿入；さらに位置３１へのＬｙｓの挿入を伴ってもよい；位置２９のアミノ酸がＴｈｒ又はＧｌｙである場合、配列番号８２０の、Ｃ−末端への付加を伴ってもよい；親水性成分に共有結合により付着されるアミノ酸の置換又は付加；又は、上記の組み合わせ。
【０２６１】
クラス１グルカゴンアゴニストに関連して上述した修飾は、いずれも、グルカゴン受容体活性を増し、部分的グルカゴン受容体活性を保持し、溶解度を向上させ、安定性を増し、又は分解を抑えるが、これらは、個別に、又は組み合わせてクラス１グルカゴンペプチドに適用させることが可能である。したがって、グルカゴン受容体に対する天然グルカゴンの活性の少なくとも２０％を保持し、６から８のｐＨ、又は６から９のｐＨ（例えば、ｐＨ７）において少なくとも１ｍｇ／ｍＬの濃度で可溶であって、さらに２５℃で２４時間後、元のペプチドの少なくとも９５％を保持（例えば、元のペプチドの５％以下しか、分解されるか又は切断されない）してもよい、クラス１グルカゴン関連ペプチドを調製することが可能である。それとは別に、グルカゴン受容体に対する天然グルカゴンの活性の、少なくとも約１００％、１２５％、１５０％、１７５％、２００％、２５０％、３００％、３５０％、４００％、４５０％、５００％、６００％、７００％、８００％、９００％、又は１０倍の活性を発揮する高効力クラス１グルカゴンペプチドであって、さらに、６から８のｐＨ、又は６から９のｐＨ（例えば、ｐＨ７）において少なくとも１ｍｇ／ｍＬの濃度で可溶であってもよく、さらに、２５℃で２４時間後、元のペプチドの少なくとも９５％を保持（例えば、元のペプチドの５％以下しか、分解されるか又は切断されない）してもよい、高効力クラス１グルカゴンペプチドを調製することが可能である。ある実施態様では、本明細書に記載されるクラス１グルカゴンペプチドは、グルカゴン受容体に対して、少なくとも、上述の相対的活性レベルのいずれかを示してもよいが、グルカゴン受容体に対する天然グルカゴンの活性の１０，０００％、１００，０００％、又は１，０００，０００％を超えてはならない。
【０２６２】
＜クラス１グルカゴン関連ペプチドの実施態様の例＞
ある実施態様によれば、配列番号８０１の天然グルカゴンペプチドは、位置２８及び／又は２９における天然アミノ酸の、負荷電アミノ酸（例えば、アスパラギン酸又はグルタミン酸）による置換によって修飾されており、さらに、該ペプチドのカルボキシ末端に対する負荷電アミノ酸（例えば、アスパラギン酸又はグルタミン酸）の付加によって修飾されてもよい。別実施態様では、配列番号８０１の天然グルカゴンペプチドは、位置２９の天然アミノ酸の、正荷電アミノ酸（例えば、リシン、アルギニン、又はヒスチジン）による置換によって修飾され、さらに、該ペプチドのカルボキシ末端に対する正荷電アミノ酸（例えば、リシン、アルギニン、又はヒスチジン）の付加によって修飾されてもよい。ある実施態様によれば、配列番号８３４のアミノ酸配列を含むグルカゴン類縁体であって、位置２８又は２９の少なくとも一方のアミノ酸が、酸性アミノ酸によって置換されるか、及び／又は、さらに別の酸性アミノ酸が、配列番号８３４のカルボキシ末端に付加されるかして、溶解度及び安定度が改善される、グルカゴン類縁体が提供される。ある実施態様では、これらの酸性アミノ酸は、それぞれ独立に、Ａｓｐ、Ｇｌｕ、システイン酸、及びホモ−システイン酸から成る群から選ばれる。
【０２６３】
ある実施態様によれば、配列番号８３３のアミノ酸配列を含むグルカゴンアゴニストであって、位置２７、２８、又は２９のアミノ酸の少なくとも一つが、非天然アミノ酸残基によって置換されている（すなわち、該類縁体の位置２７、２８、又は２９に存在する少なくとも一つのアミノ酸は、配列番号８０１の対応する位置に存在するアミノ酸とは異なる）、溶解度及び安定度が改善されたグルカゴンアゴニストが提供される。ある実施態様によれば、配列番号８３３の配列を含むグルカゴンアゴニストにおいて、位置２８のアミノ酸がアスパラギン酸であり、位置２９のアミノ酸がトレオニンである場合、該ペプチドはさらに、該グルカゴンペプチドのカルボキシ末端に付加される、Ｌｙｓ、Ａｒｇ、Ｈｉｓ、Ａｓｐ、又はＧｌｕから成る群からそれぞれ独立に選ばれる、一つ又は二つのアミノ酸をさらに含む、グルカゴンアゴニストが提供される。
【０２６４】
天然グルカゴンペプチドのいくつかの位置は、該母体ペプチドの活性の少なくとも一部を保持しながら、修飾することが可能であると報告されている。したがって、本出願人らは、配列番号８１１の位置２、５、７、１０、１１、１２、１３、１４、１６、１７、１８、１９、２０，２１、２４、２７、２８、又は２９に配置されるアミノ酸の一つ以上は、天然グルカゴンペプチド中に存在するものとは異なる別アミノ酸によって置換し、尚且つ、母体グルカゴンペプチドの高い効力、生理的ｐＨ安定性、及び生物活性を保持することが可能であろうと予想する。例えば、ある実施態様によれば、天然ペプチドの位置２７に存在するメチオニン残基は、該ペプチドの酸化分解を阻止するために、ロイシン又はノルロイシンに変えられる。
【０２６５】
ある実施態様では、配列番号８３３のグルカゴン類縁体であって、位置１、２、５、７、１０、１１、１２、１３、１４、１６、１７、１８、１９、２０、２１、又は２４から選ばれる１から３個のアミノ酸が、配列番号８０１の対応アミノ酸とは異なる類縁体が提供される。別の実施態様では、配列番号８０７、配列番号８０８、又は配列番号８３４のグルカゴン類縁体であって、位置１、２、５、７、１０、１１、１２、１３、１４、１６、１７、１８、１９、２０、２１、又は２４から選ばれる１から２個のアミノ酸が、配列番号８０１の対応アミノ酸とは異なる類縁体が提供され、さらに別の実施態様では、これら１から２個の異なるアミノ酸は、天然配列（配列番号８０１）中に存在するアミノ酸に対して保存的アミノ酸置換を表す。ある実施態様では、配列番号８１１又は配列番号８１３のグルカゴンペプチドにおいて、位置２、５、７、１０、１１、１２、１３、１４、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２４、２７、又は２９から選ばれる位置において、１、２、又は３個のアミノ酸置換をさらに含むペプチドが提供される。ある実施態様では、位置２、５、７、１０、１１、１２、１３、１４、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２４、２７、又は２９における置換は、保存的アミノ酸置換である。
【０２６６】
ある実施態様では、配列番号８０１の類縁体ペプチドを含むグルカゴンアゴニストが提供され、ここで、該類縁体は、配列番号８０１のペプチドの位置２においてセリン以外のアミノ酸を有し、位置２８又は２９において天然アミノ酸の代わりに酸性アミノ酸を有し、又は、カルボキシ末端に酸性アミノ酸を付加することによって、配列番号８０１とは異なっている。ある実施態様では、酸性アミノ酸はアスパラギン酸又はグルタミン酸である。ある実施態様では、配列番号８０９、配列番号８１２、配列番号８１３、又は配列番号８３２のグルカゴン類縁体であって、位置２における置換によって母体分子とは異なる類縁体が提供される。より詳細には、該類縁体の位置２は、Ｄ−セリン、アラニン、Ｄ−アラニン、グリシン、ｎ−メチルセリン、及びアミノイソブチル酸から成る群から選ばれるアミノ酸によって置換される。
【０２６７】
別の実施態様では、配列番号８０１の類縁ペプチドを含むグルカゴンアゴニストが提供され、ここで、該類縁体は、配列番号８０１の位置１においてヒスチジン以外のアミノ酸を有し、位置２８又は２９において天然アミノ酸の代わりに酸性アミノ酸を有し、又は、カルボキシ末端に酸性アミノ酸を付加することによって、配列番号８０１とは異なっている。。ある実施態様では、酸性アミノ酸は、アスパラギン酸又はグルタミン酸である。ある実施態様では、配列番号８０９、配列番号８１２、配列番号８１３、又は配列番号８３２のグルカゴン類縁体であって、位置１における置換によって母体分子とは異なる類縁体が提供される。より詳細には、該類縁体ペプチドの位置１は、ＤＭＩＡ、Ｄ−ヒスチジン、デスアミノヒスチジン、ヒドロキシル−ヒスチジン、アセチル−ヒスチジン、及びホモ−ヒスチジンから成る群から選ばれるアミノ酸によって置換される。
【０２６８】
ある実施態様によれば、修飾グルカゴンペプチドは、配列番号８０９、配列番号８１２、配列番号８１３、及び配列番号８３２から成る群から選ばれる配列を含む。さらに別の実施態様では、配列番号８０９、配列番号８１２、配列番号８１３、又は配列番号８３２の配列を含むグルカゴンペプチドであって、さらに、配列番号８０９、配列番号８１２、配列番号８１３、又は配列番号８３２のＣ−末端に付加される１又は２個のアミノ酸を含み、これら付加アミノ酸が、それぞれ独立に、Ｌｙｓ、Ａｒｇ、Ｈｉｓ、Ａｓｐ、Ｇｌｕ、システイン酸、又はホモ−システイン酸から成る群から選ばれる、グルカゴンペプチドが提供される。ある実施態様では、カルボキシ末端に加えられる付加アミノ酸は、Ｌｙｓ、Ａｒｇ、Ａｓｐ、又はＧｌｕから成る群から選ばれるか、又は、さらに別の実施態様では、付加アミノ酸は、Ａｓｐ又はＧｌｕである。
【０２６９】
別の実施態様では、グルカゴンペプチドは、配列番号７の配列、又はそのグルカゴンアゴニスト類縁体を含む。ある実施態様では、ペプチドは、配列番号８０８、配列番号８１０、配列番号８１１、配列番号８１２、及び配列番号８１３から成る群から選ばれる配列を含む。別の実施態様では、ペプチドは、配列番号８０８、配列番号８１０、及び配列番号８１１から成る群から選ばれる配列を含む。ある実施態様では、グルカゴンペプチドは、配列番号８０８、配列番号８１０、及び配列番号８１１の配列であって、さらに、Ａｓｐ及びＧｌｕから成る群から選ばれ、グルカゴンペプチドのＣ−末端に付加させた付加的アミノ酸を含む配列を含む。ある実施態様では、グルカゴンペプチドは、配列番号８１１又は配列番号８１３の配列を含み、さらに別の実施態様では、グルカゴンペプチドは、配列番号８１１の配列を含む。
【０２７０】
ある実施態様によれば、下記から成る群から選ばれる修飾グルカゴンペプチドを含むグルカゴンアゴニストが提供され：
ＮＨ２−Ｈｉｓ−Ｓｅｒ−Ｇｌｎ−Ｇｌｙ−Ｔｈｒ−Ｐｈｅ−Ｔｈｒ−Ｓｅｒ−Ａｓｐ−Ｔｙｒ−Ｓｅｒ−Ｌｙｓ−Ｔｙｒ−Ｌｅｕ−Ｘａａ−Ｓｅｒ−Ａｒｇ−Ａｒｇ−Ａｌａ−Ｇｌｎ−Ａｓｐ−Ｐｈｅ−Ｖａｌ−Ｇｌｎ−Ｔｒｐ−Ｌｅｕ−Ｘａａ−Ｘａａ−Ｘａａ−Ｒ  （配列番号８３４），
ＮＨ２−Ｈｉｓ−Ｓｅｒ−Ｇｌｎ−Ｇｌｙ−Ｔｈｒ−Ｐｈｅ−Ｔｈｒ−Ｓｅｒ−Ａｓｐ−Ｔｙｒ−Ｓｅｒ−Ｌｙｓ−Ｔｙｒ−Ｌｅｕ−Ａｓｐ−Ｓｅｒ−Ａｒｇ−Ａｒｇ−Ａｌａ−Ｇｌｎ−Ａｓｐ−Ｐｈｅ−Ｖａｌ−Ｇｌｎ−Ｔｒｐ−Ｌｅｕ−Ｍｅｔ−Ａｓｐ−Ｔｈｒ−Ｒ  （配列番号８１１）、及び、
ＮＨ２−Ｈｉｓ−Ｓｅｒ−Ｇｌｎ−Ｇｌｙ−Ｔｈｒ−Ｐｈｅ−Ｔｈｒ−Ｓｅｒ−Ａｓｐ−Ｔｙｒ−Ｓｅｒ−Ｘａａ−Ｔｙｒ−Ｌｅｕ−Ｇｌｕ−Ｓｅｒ−Ａｒｇ−Ａｒｇ−Ａｌａ−Ｇｌｎ−Ａｓｐ−Ｐｈｅ−Ｖａｌ−Ｇｌｎ−Ｔｒｐ−Ｌｅｕ−Ｍｅｔ−Ａｓｐ−Ｔｈｒ−Ｒ  （配列番号８１３）、
上記配列において、位置１５のＸａａは、Ａｓｐ、Ｇｌｕ、システイン酸、ホモグルタミン酸、又はホモシステイン酸であり、位置２８のＸａａは、Ａｓｎ又は酸性アミノ酸であり、位置２９のＸａａは、Ｔｈｒ又は酸性アミノ酸であり、Ｒは、酸性アミノ酸、ＣＯＯＨ、又はＣＯＮＨ２であるが、ただし、酸性アミノ酸残基は、位置２８、２９、又は３０の内の一つに存在するものとする。ある実施態様では、ＲはＣＯＯＨであり、別の実施態様では、ＲはＣＯＮＨ２である。
【０２７１】
本開示はさらに、グルカゴンペプチドの安定性及び溶解度を強化するために、第２のペプチドがグルカゴンペプチドのＣ−末端に融合される、グルカゴン融合ペプチドを包含する。より詳細には、融合グルカゴンペプチドは、グルカゴンペプチド：ＮＨ２−Ｈｉｓ−Ｓｅｒ−Ｇｌｎ−Ｇｌｙ−Ｔｈｒ−Ｐｈｅ−Ｔｈｒ−Ｓｅｒ−Ａｓｐ−Ｔｙｒ−Ｓｅｒ−Ｌｙｓ−Ｔｙｒ−Ｌｅｕ−Ｘａａ−Ｓｅｒ−Ａｒｇ−Ａｒｇ−Ａｌａ−Ｇｌｎ−Ａｓｐ−Ｐｈｅ−Ｖａｌ−Ｇｌｎ−Ｔｒｐ−Ｌｅｕ−Ｘａａ−Ｘａａ−Ｘａａ−Ｒ（配列番号８３４）、（上記配列においてＲは酸性アミノ酸又は結合手である）、を含むグルカゴンアゴニスト類縁体と、該グルカゴンペプチドのカルボキシ末端アミノ酸に連結される、配列番号８２０（ＧＰＳＳＧＡＰＰＰＳ）、配列番号８２１（ＫＲＮＲＮＮＩＡ）、又は配列番号８２２（ＫＲＮＲ）のアミノ酸配列とを含んでもよい。ある実施態様では、グルカゴンペプチドは、配列番号８３３、配列番号８０７、又は配列番号８０８から成る群から選ばれ、さらに、該グルカゴンペプチドのカルボキシ末端アミノ酸に連結される、配列番号８２０（ＧＰＳＳＧＡＰＰＰＳ）、配列番号８２１（ＫＲＮＲＮＮＩＡ）、又は配列番号８２２（ＫＲＮＲ）のアミノ酸配列を含む。ある実施態様では、グルカゴン融合ペプチドは、配列番号８０２、配列番号８０３、配列番号８０４、配列番号８０５及び配列番号８０６、又はそのグルカゴンアゴニスト類縁体を含み、さらに、該グルカゴンペプチドのアミノ酸２９に連結される、配列番号８２０（ＧＰＳＳＧＡＰＰＰＳ）、配列番号８２１（ＫＲＮＲＮＮＩＡ）、又は配列番号８２２（ＫＲＮＲ）のアミノ酸配列を含む。ある実施態様によれば、融合ペプチドはさらに、Ｃ−末端延長部内の位置１６、１７、２１、２４、２９のアミノ酸、又は、Ｃ−末端アミノ酸に連結され、５００から４０，０００ダルトンの範囲から選ばれる、ＰＥＧ鎖を含む。ある実施態様では、配列番号８２０（ＧＰＳＳＧＡＰＰＰＳ）、配列番号８２１（ＫＲＮＲＮＮＩＡ）、又は配列番号８２２（ＫＲＮＲ）のアミノ酸配列は、ペプチド結合を介して、グルカゴン融合ペプチドのアミノ酸２９に結合される。ある実施態様では、グルカゴン融合ペプチドのグルカゴンペプチド部分は、配列番号８１０、配列番号８１１、及び配列番号８１３から成る群から選ばれる配列を含む。ある実施態様では、グルカゴン融合ペプチドのグルカゴンペプチド部分は、配列番号８１１又は配列番号８１３の配列を含み、ここで、ＰＥＧは、それぞれ、Ｃ−末端延長部内の位置２１、２４、２９、又は、Ｃ−末端アミノ酸に連結される。
【０２７２】
別の実施態様では、融合ペプチドのグルカゴンペプチド配列は、配列番号８１１の配列を含み、さらに、グルカゴンペプチドのアミノ酸２９に連結される、配列番号８２０（ＧＰＳＳＧＡＰＰＰＳ）、配列番号８２１（ＫＲＮＲＮＮＩＡ）、又は配列番号８２２（ＫＲＮＲ）のアミノ酸配列を含む。ある実施態様では、グルカゴン融合ペプチドは、配列番号８２４、配列番号８２５、及び配列番号８２６から成る群から選ばれる配列を含む。典型的には、本発明の融合ペプチドは、標準的カルボン酸基を含むＣ−末端アミノ酸を有する。しかしながら、Ｃ−末端アミノ酸がカルボン酸を置換したアミドを有する配列の類縁体も、実施態様として包含される。ある実施態様によれば、融合グルカゴンペプチドは、配列番号８１０、配列番号８１１、及び配列番号８１３から成る群から選ばれるグルカゴンアゴニスト類縁体を含み、さらに、グルカゴンペプチドのアミノ酸２９に連結される配列番号８２３（ＧＰＳＳＧＡＰＰＰＳ−ＣＯＮＨ２）のアミノ酸配列を含む。
【０２７３】
本発明のグルカゴンアゴニストは、該グルカゴンペプチドの生物活性を保持しながら、水溶液中での該ペプチドの溶解度及び安定生を向上させるために、さらに修飾することが可能である。ある実施態様によれば、配列番号８１１のペプチド、又はそのグルカゴンアゴニスト類縁体の位置１６、１７、２０、２１、２４、及び２９から選ばれる一つ以上の位置に親水性基を導入することは、該グルカゴン類縁体の溶解度及び安定生を向上させることが期待される。より詳細には、ある実施態様では、配列番号８１０、配列番号８１１、配列番号８１３、又は配列番号８３２のグルカゴンペプチドは、該グルカゴンペプチドの位置２１及び２４に存在するアミノ酸の側鎖に共有結合される一つ以上の親水性基を含む様に修飾される。
【０２７４】
ある実施態様によれば、配列番号８１１のグルカゴンペプチドは、位置１６、１７、２０、２１、２４、及び／又は２９において一つ以上のアミノ酸置換を含むように修飾され、ここで、天然アミノ酸は、例えば、ＰＥＧなどの親水性成分との架橋結合に好適な側鎖を有するアミノ酸によって置換される。天然ペプチドは、天然産アミノ酸又は合成（非天然産）アミノ酸によって置換することが可能である。合成又は非天然産アミノ酸とは、インビボでは自然には産生しないが、にも拘わらず、本明細書に記載されるペプチド構造の中に組み込むことが可能なアミノ酸を指す。
【０２７５】
ある実施態様では、配列番号８１０、配列番号８１１、又は配列番号８１３のグルカゴンアゴニストにおいて、天然グルカゴンペプチド配列が、天然配列の位置１６、１７、２１、２４、２９の内の少なくとも一つにおいて、Ｃ−末端延長部において、又は、Ｃ−末端アミノ酸において天然又は合成アミノ酸を含むように修飾され、アミノ酸置換はさらに親水性成分を含む、グルカゴンアゴニストが提供される。ある実施態様では、置換は位置２１又は２４で行われ、さらに別の実施態様では、親水性成分はＰＥＧ鎖である。ある実施態様では、配列番号８１１のグルカゴンペプチドは、少なくとも一つのシステインによって置換され、ここで、このシステイン残基の側鎖はさらに、チオール反応性試薬、例えば、マレイミド、ビニールスルフォン、２−ピリジルチオ、ハロアルキル、及びハロアシルによって修飾される。これらのチオール反応性試薬は、カルボキシ、ケト、ヒドロキシル、及びエーテル基の外、他の親水性成分、例えば、ポリエチレングリコール単位を含んでもよい。別の実施態様では、天然グルカゴンペプチド配列は、リシンによって置換され、さらに、置換するリシン残基の側鎖は、カルボン酸の活性エステル（スクシンイミド、無水物など）、又は、ポリエチレングリコールなどの親水性成分のアルデヒドなどのアミン反応性試薬によって修飾される。ある実施態様では、グルカゴンペプチドは、配列番号８１４、配列番号８１５、配列番号８１６、配列番号８１７、配列番号８１８、及び配列番号８１９から成る群から選ばれる。
【０２７６】
ある実施態様によれば、ＰＥＧ化グルカゴンペプチドは、該グルカゴンペプチドに共有結合される二つ以上のポリエチレングリコール鎖を含み、ここで、グルカゴン鎖の合計分子量は、約１，０００から約５，０００ダルトンである。ある実施態様では、ＰＥＧ化グルカゴンアゴニストは、配列番号８０６のペプチドを含み、ここで、ＰＥＧ鎖は、位置２１及び位置２４においてアミノ酸残基に共有結合され、二つのＰＥＧ鎖の合計分子量は、約１，０００から約５，０００ダルトンである。別の実施態様では、ＰＥＧ化グルカゴンアゴニストは、配列番号８０６のペプチドを含み、ここで、ＰＥＧ鎖は、位置２１及び位置２４においてアミノ酸残基に共有結合され、二つのＰＥＧ鎖の合計分子量は、約５，０００から約２０，０００ダルトンである。
【０２７７】
ポリエチレングリコール鎖は、直鎖形状を取ってもよいし、分枝鎖形状を取ってもよい。ある実施態様によれば、ポリエチレングリコール鎖は、約５００から約４０，０００ダルトンの範囲から選ばれる平均分子量を有する。ある実施態様では、ポリエチレングリコール鎖は、約５００から約５，０００ダルトンの範囲から選ばれる分子量を有する。別の実施態様では、ポリエチレングリコール鎖は、約２０，０００から約４０，０００ダルトンの分子量を有する。
【０２７８】
上述のグルカゴンペプチドは、いずれも、該グルカゴンペプチドのＣ−末端部分（アミノ酸位置１２−２９）内部に、共有結合性又は非共有結合性分子内架橋、又は、アルファヘリックス安定化アミノ酸を含むようにさらに修飾されてもよい。ある実施態様によれば、グルカゴンペプチドは、α，α−二置換アミノ酸、例えば、ＡＩＢによる、位置１６、２０、２１、又は２４のアミノ酸置換（又はそれらの組み合わせ）の外、上述の修飾の内のいずれか一つ以上を含む。別の実施態様によれば、グルカゴンペプチドは、該グルカゴンペプチドの位置１６及び２０のアミノ酸の側鎖同士の間の分子内架橋、例えば、ラクタム架橋の外、上述の修飾の内のいずれか一つ以上を含む。
【０２７９】
ある実施態様によれば、グルカゴンペプチドは、配列８７７のアミノ酸配列を含み、ここで、位置３のＸａａは、構造式Ｉ、ＩＩ、又はＩＩＩの側鎖を含むアミノ酸であり：
【化４７】
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上式において、Ｒ１は、Ｃ０−３アルキル又はＣ０−３ヘテロアルキルであり；Ｒ２は、ＮＨＲ４又はＣ１−３アルキルであり；Ｒ３は、Ｃ１−３アルキルであり；Ｒ４は、Ｈ又はＣ１−３アルキルであり；Ｘは、ＮＨ、Ｏ、又はＳであり；及びＹは、ＮＨＲ４、ＳＲ３、又はＯＲ３である。ある実施態様では、Ｘは、ＮＨであるか、又は、Ｙは、ＮＨＲ４である。ある実施態様では、Ｒ１は、Ｃ０−２アルキル又はＣ１ヘテロアルキルである。ある実施態様では、Ｒ２は、ＮＨＲ４又はＣ１アルキルである。ある実施態様では、Ｒ４は、Ｈ又はＣ１アルキルである。例示的実施態様では、構造式Ｉの側鎖において、Ｒ１は、ＣＨ２−Ｓであり、ＸはＮＨであり、且つ、Ｒ２は、ＣＨ３（アセトアミドメチル−システイン、Ｃ（Ａｃｍ））であり；Ｒ１は、ＣＨ２であり、ＸはＮＨであり、且つ、Ｒ２は、ＣＨ３（アセトアミドメチル−システイン、Ｃ（Ａｃｍ））であり；Ｒ１は、Ｃ０アルキルであり、ＸはＮＨであり、Ｒ２は、ＮＨＲ４であり、且つ、Ｒ４はＨ（カルバモイルジアミノプロパノイン酸、Ｄａｐ（尿素））；又は、Ｒ１は、ＣＨ２−ＣＨ２であり、ＸはＮＨであり、且つ、Ｒ２は、ＣＨ３（アセチルオルニチン、Ｏｒｎ（Ａｃ））である、側鎖を含むアミノ酸が提供される。例示的実施態様では、構造式ＩＩの側鎖において、Ｒ１は、ＣＨ２であり、ＹはＮＨＲ４であり、且つ、Ｒ４は、ＣＨ３（メチルグルタミン、Ｑ（Ｍｅ））である側鎖を含むアミノ酸が提供される。例示的実施態様では、構造式ＩＩＩの側鎖において、Ｒ１は、ＣＨ２であり、且つ、Ｒ４は、Ｈ（メチオニン−スルフォキシド、Ｍ（Ｏ））である側鎖を含むアミノ酸が提供される。特定の実施態様では、位置３のアミノ酸は、Ｄａｂ（Ａｃ）によって置換される。例えば、グルカゴンアゴニストは、配列番号８６３、配列番号８６９、配列番号８７１、配列番号８７２、配列番号８７３、及び配列番号８７４のアミノ酸配列を含んでもよい。
【０２８０】
ある実施態様では、グルカゴンペプチドは、配列番号８７７のグルカゴンペプチドの類縁体である。特定態様では、この類縁体は、本明細書に記載にされるアミノ酸修飾のいずれかを含み、修飾としては、例えば、ただしこれらに限定されないが、以下が挙げられる：位置２８のＡｓｎの、荷電アミノ酸による置換；位置２８のＡｓｎの、Ｌｙｓ、Ａｒｇ、Ｈｉｓ、Ｇｌｕ、システイン酸、及びホモ−システイン酸から成る群から選ばれる荷電アミノ酸による置換；位置２８の、Ａｓｎ、Ａｓｐ、又はＧｌｕによる置換；位置２８の、Ａｓｐによる置換；位置２８の、Ｇｌｕによる置換；位置２９のＴｈｒの、荷電アミノ酸による置換；位置２９のＴｈｒの、Ｌｙｓ、Ａｒｇ、Ｈｉｓ、Ａｓｐ、Ｇｌｕ、システイン酸、及びホモシステイン酸から成る群から選ばれる荷電アミノ酸による置換；位置２９の、Ａｓｐ、Ｇｌｕ、又はＬｙｓによる置換；位置２９の、Ｇｌｕによる置換；位置２９の後へ１−３荷電アミノ酸の挿入；位置２９の後へＧｌｕ又はＬｙｓの挿入；位置２９の後へＧｌｙ−Ｌｙｓ又はＬｙｓ−Ｌｙｓの挿入；及び、上記の組み合わせ。
【０２８１】
ある実施態様では、配列番号８７７のグルカゴンペプチドの類縁体は、位置１６、２０、２１、及び２４の内の一つ、二つ、三つ、又は全てにおいて、α，α−二置換アミノ酸、例えば、ＡＩＢを含む。
【０２８２】
ある実施態様では、配列番号８７７のグルカゴンペプチドの類縁体は、下記の内の一つ以上を含む：位置１のＨｉｓの、ジペプチジルペプチダーゼＩＶ（ＤＰＰ−ＩＶ）による切断に対する該グルカゴンペプチドの感受性を下げる非天然アミノ酸による置換；位置２のＳｅｒの、ジペプチジルペプチダーゼＩＶ（ＤＰＰ−ＩＶ）による切断に対する該グルカゴンペプチドの感受性を下げる非天然アミノ酸による置換；位置７のＴｈｒの、ヒドロキシル基を欠くアミノ酸、例えば、Ａｂｕ又はＩｌｅによる置換；位置１０のＴｙｒの、Ｐｈｅ又はＶａｌによる置換；位置１２のＬｙｓの、Ａｒｇによる置換；位置１５のＡｓｐの、Ｇｌｕによる置換、位置１６のＳｅｒの、Ｔｈｒ又はＡＩＢによる置換；位置２０のＧｌｎの、Ａｌａ又はＡＩＢによる置換；位置２１のＡｓｐの、Ｇｌｕによる置換；位置２４のＧｌｎの、Ａｌａ又はＡＩＢによる置換；位置２７のＭｅｔの、Ｌｅｕ又はＮｌｅによる置換；位置２７−２９のアミノ酸の欠失；位置２８−２９のアミノ酸の欠失；位置２９のアミノ酸の欠失；配列番号８２０のアミノ酸配列の、位置２９のアミノ酸がＴｈｒ又はＧｌｙである、Ｃ−末端への付加、又は、それらの組み合わせ。
【０２８３】
特定の実施態様によれば、グルカゴンペプチドは、配列番号８６２−８６７及び８６９−８７４の内のいずれかのアミノ酸配列を含む。
【０２８４】
ある実施態様では、配列番号８７７を含むグルカゴンペプチドの類縁体は、位置１６、１７、２０、２１、２４、及び２９のいずれか、又はＣ−末端アミノ酸に共有結合される親水性成分、例えば、ＰＥＧを含む。
【０２８５】
ある実施態様では、配列番号８７７を含むグルカゴンペプチドの類縁体は、天然アミノ酸に対して非天然であるアシル基又はアルキル基に付着される側鎖を含むアミノ酸を含み、これはスペーサーを介した共有結合によってでもよい。ある実施態様のアシル基は、Ｃ４からＣ３０脂肪性アシル基である。別の実施態様では、アルキル基は、Ｃ４からＣ３０アルキルである。特定態様では、アシル基又はアルキル基は、位置１０のアミノ酸の側鎖に共有結合により付着される。ある実施態様では、位置７のアミノ酸は、Ｉｌｅ又はＡｂｕである。
【０２８６】
グルカゴンアゴニストは、配列番号８０１−９１９の内のいずれかのアミノ酸配列を含むペプチドであってもよく、さらに、グルカゴンアゴニスト活性を保持する、１、２、３、４、又は５個の追加の修飾を有する配列を含んでもよい。ある実施態様では、グルカゴンアゴニストは、配列番号８５９−９１９の内のいずれかのアミノ酸を含む。
【０２８７】
＜クラス２グルカゴン関連ペプチド＞
ある実施態様では、グルカゴン関連ペプチドは、クラス２グルカゴン関連ペプチドであり、これは、本明細書において、且つ、国際特許出願第ＰＣＴ  ＵＳ２００９／４７４４７号（２００９年６月１６日出願）、米国特許仮出願第６１／０９０，４１５号、及び米国特許出願第６１／１５１，３４９号において記載される。なお、これらの内容の全体を引用により本明細書に含める。
【０２８８】
クラス２グルカゴン関連ペプチドに関して、下記のセクションに参照される生物学的配列（配列番号１００１−１２６２）は、国際特許出願第ＰＣＴ  ＵＳ２００９／４７４４７号の配列番号１−２６２に対応する。
【０２８９】
＜活性＞
天然グルカゴンは、ＧＩＰ受容体を活性化せず、通常、ＧＬＰ−１受容体に対する天然ＧＬＰ−１の活性の約１％しか有さない。本明細書に記載する天然グルカゴン配列に対する修飾によってクラス２グルカゴン関連ペプチドが得られるが、これは、天然グルカゴン（配列番号１００１）の活性以上の強力なグルカゴン活性、天然ＧＩＰ（配列番号１００４）の活性以上の強力なＧＩＰ活性、及び／又は、天然ＧＬＰ−１の活性以上の強力なＧＬＰ−１活性を示す。この点で、クラス２グルカゴン関連ペプチドは、下記にさらに詳述するように、グルカゴン／ＧＩＰコアゴニスト、グルカゴン／ＧＩＰ／ＧＬＰ−１トリ−アゴニスト（ｔｒｉ−ａｇｏｎｉｓｔ）、ＧＩＰ／ＧＬＰ−１コアゴニスト、又はＧＩＰアゴニストグルカゴンペプチドの一つとなる可能性がある。
【０２９０】
ある実施態様では、本明細書に記載されるクラス２グルカゴン関連ペプチドは、グルカゴン受容体の活性化において、約１００ｎＭ以下、又は、約７５、５０、２５、１０、８、６、５、４、３、２、又は１ｎＭ又はそれ以下のＥＣ５０を示す。ある実施態様では、クラス２グルカゴン関連ペプチドは、ＧＬＰ−１受容体活性化において、約１００ｎＭ以下、又は約７５、５０、２５、１０、８、６、５、４、３、２、又は１ｎＭ又はそれ以下のＥＣ５０を示す。受容体活性化は、受容体を過剰発現するＨＥＫ２９３細胞においてｃＡＭＰ誘導を測定するインビトロアッセイ、例えば、実施例５に記載されるように、受容体と、ｃＡＭＰ反応要素に連結されるルシフェラーゼ遺伝子とをコードするＤＮＡとコトランスフェクトされる、ＨＥＫ２９３細胞を定量することによって測定することが可能である。
【０２９１】
ある実施態様では、クラス２グルカゴン関連ペプチドは、グルカゴン受容体に対して、天然ＧＩＰの活性（ＧＩＰ効力）の０．１％、０．２％、０．３％、０．４％、０．５％、０．６％、０．７％、０．８％、０．９％、１％、５％、１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、６０％、７５％、１００％、１２５％、１５０％、１７５％、又は２００％以上の活性を示す。ある実施態様では、クラス２グルカゴン関連ペプチドは、グルカゴン受容体に対して、天然ＧＩＰと比較して１０００％、１０，０００％、１００，０００％、又は１，０００，０００以上の活性を示す。ある実施態様では、クラス２グルカゴン関連ペプチドは、グルカゴン受容体に対して、天然グルカゴンの活性（グルカゴン効力）の１％、５％、１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、６０％、７５％、１００％、１２５％、１５０％、１７５％、２００％、２５０％、３００％、３５０％、４００％、４５０％、又は５００％以下の活性を示す。ある実施態様では、本明細書に記載されるグルカゴンペプチドは、グルカゴン受容体に対して、天然グルカゴンに対し１０００％、１０，０００％、１００，０００％、又は１，０００，０００％以下の活性を示す。ある実施態様では、クラス２グルカゴン関連ペプチドは、ＧＬＰ−１受容体に対して、天然ＧＬＰ−１の活性（ＧＬＰ−１効力）の０．１％、０．２％、０．３％、０．４％、０．５％、０．６％、０．７％、０．８％、０．９％、１％、５％、１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、６０％、７５％、１００％、１２５％、１５０％、１７５％、又は２００％以上の活性を示す。ある実施態様では、グルカゴンペプチドは、ＧＬＰ−１受容体に対して、天然ＧＬＰ−１と比較して１０００％、１０，０００％、１００，０００％、又は１，０００，０００以上の活性を示す。受容体に対する、該受容体の天然リガンドと比較したクラス２グルカゴン関連ペプチドの活性は、クラス２グルカゴン関連ペプチド対天然リガンドのＥＣ５０の逆数比として計算される。
【０２９２】
ある実施態様では、クラス２グルカゴン関連ペプチドは、グルカゴン受容体と、ＧＩＰ受容体の両方に対して活性を示す（「グルカゴン／ＧＩＰコアゴニスト）。これらのクラス２グルカゴン関連ペプチドは、ＧＩＰ受容体に比べ、グルカゴン受容体に対する天然グルカゴンの選択性を失っている。ある実施態様では、ＧＩＰ受容体に対するクラス２グルカゴン関連ペプチドのＥＣ５０は、グルカゴン受容体に対するそのＥＣ５０とは、約５０倍、４０倍、３０倍、又は２０倍未満異なる。ある実施態様では、クラス２グルカゴン関連ペプチドのＧＩＰ効力は、そのグルカゴン効力と、約５００，４５０、４００、３５０、３００、２５０、２００、１５０、１００、７５、５０、２５、２０、１５、１０、又は５倍未満だけ異なる。ある実施態様では、クラス２グルカゴン関連ペプチドの、ＧＩＰ受容体に対するＥＣ５０を、クラス２グルカゴン関連ペプチドの、グルカゴン受容体に対するＥＣ５０で割った比は、約１００、７５、６０、５０、４０、３０、２０、１５、１０、又は５未満である。ある実施態様では、ＧＩＰ受容体に対するＥＣ５０を、グルカゴン受容体に対するＥＣ５０で割った比は、約１、又は、約１未満（例えば、約０．０１、０．０１３、０．０１６７、０．０２、０．０２５、０．０３、０．０５、０．０６７、０．１、０．２）である。ある実施態様では、クラス２グルカゴン関連ペプチドの有するＧＩＰ効力の、クラス２グルカゴン関連ペプチドの有するグルカゴン効力に対する比は、約５００、４５０、４００、３５０、３００、２５０、２００、１５０、１００、７５、６０、５０、４０、３０、２０、１５、１０、又は５未満である。ある実施態様では、ＧＩＰ受容体に対する効力を、グルカゴン受容体に対する効力で割った比は、約１、又は約１未満（例えば、約０．０１、０．０１３、０．０１６７、０．０２、０．０２５、０．０３、０．０５、０．０６７、０．１、０．２）である。ある実施態様では、ＧＬＰ−１活性は、位置７におけるアミノ酸修飾、位置２７又は２８のアミノ酸に対してＣ−末端側のアミノ酸（単数又は複数）を欠失することによる、２７−２８アミノ酸ペプチドの生成、又はこれらの組み合わせ、によって著明に低減又は破壊される。
【０２９３】
別態様では、クラス２グルカゴン関連ペプチドは、グルカゴン、ＧＩＰ、及びＧＬＰ−１受容体に対して活性を示す（「グルカゴン／ＧＩＰ／ＧＬＰ−１トリ−アゴニスト）。これらのクラス２グルカゴン関連ペプチドは、ＧＬＰ−１及びＧＩＰ受容体に比べ、グルカゴン受容体に対する、天然グルカゴンの選択性を失っている。ある実施態様では、ＧＩＰ受容体に対するクラス２グルカゴン関連ペプチドのＥＣ５０は、グルカゴン及びＧＬＰ−１受容体に対するそのそれぞれのＥＣ５０とは、約５０倍、４０倍、３０倍、又は２０倍未満異なる。ある実施態様では、クラス２グルカゴン関連ペプチドのＧＩＰ効力は、そのグルカゴン及びＧＬＰ−１効力と、約５００，４５０、４００、３５０、３００、２５０、２００、１５０、１００、７５、５０、２５、２０、１５、１０、又は５倍未満だけ異なる（より高いか、より低い）。ある実施態様では、このトリ−アゴニストの、ＧＩＰ受容体に対するＥＣ５０を、該トリ−アゴニストの、グルカゴン受容体に対するＥＣ５０で割った比は、約１００、７５、６０、５０、４０、３０、２０、１５、１０、又は５未満である。ある実施態様では、ＧＩＰ受容体に対するＥＣ５０を、ＧＬＰ−１受容体に対するＥＣ５０で割った比は、約１、又は、約１未満（例えば、約０．０１、０．０１３、０．０１６７、０．０２、０．０２５、０．０３、０．０５、０．０６７、０．１、０．２）である。ある実施態様では、トリ−アゴニストの有するＧＩＰ効力の、トリ−アゴニストの有するＧＬＰ−１効力に対する比は、約１００、７５、６０、５０、４０、３０、２０、１５、１０、又は５未満である。ある実施態様では、ＧＩＰ受容体に対する効力を、ＧＬＰ−１受容体に対する効力で割った比は、約１、又は約１未満（例えば、約０．０１、０．０１３、０．０１６７、０．０２、０．０２５、０．０３、０．０５、０．０６７、０．１、０．２）である。関連実施態様では、ＧＩＰ受容体に対するトリ−アゴニストのＥＣ５０を、グルカゴン受容体に対するトリ−アゴニストのＥＣ５０で割った比は、約１００、７５、６０、５０、４０、３０、２０、１５、１０、又は５未満である。ある実施態様では、ＧＩＰ受容体に対するＥＣ５０を、グルカゴン受容体に対するＥＣ５０で割った比は、約１、又は約１未満（例えば、約０．０１、０．０１３、０．０１６７、０．０２、０．０２５、０．０３、０．０５、０．０６７、０．１、０．２）である。ある実施態様では、トリ−アゴニストの有するＧＩＰ効力の、トリ−アゴニストの有するグルカゴン効力に対する比は、約５００、４５０、４００、３５０、３００、２５０、２００、１５０、１００、７５、６０、５０、４０、３０、２０、１５、１０、又は５未満である。ある実施態様では、ＧＩＰ受容体に対する効力を、グルカゴン受容体に対する効力で割った比は、約１、又は約１未満（例えば、約０．０１、０．０１３、０．０１６７、０．０２、０．０２５、０．０３、０．０５、０．０６７、０．１、０．２）である。ある実施態様では、ＧＬＰ−１受容体に対するトリ−アゴニストのＥＣ５０を、グルカゴン受容体に対するトリ−アゴニストのＥＣ５０で割った比は、約１００、７５、６０、５０、４０、３０、２０、１５、１０、又は５未満である。ある実施態様では、ＧＬＰ−１受容体に対するＥＣ５０を、グルカゴン受容体に対するＥＣ５０で割った比は、約１、又は約１未満（例えば、約０．０１、０．０１３、０．０１６７、０．０２、０．０２５、０．０３、０．０５、０．０６７、０．１、０．２）である。ある実施態様では、トリ−アゴニストの有するＧＬＰ−１効力の、トリ−アゴニストの有するグルカゴン効力に対する比は、約１００、７５、６０、５０、４０、３０、２０、１５、１０、又は５未満である。ある実施態様では、ＧＬＰ−１受容体に対する効力を、グルカゴン受容体に対する効力で割った比は、約１、又は約１未満（例えば、約０．０１、０．０１３、０．０１６７、０．０２、０．０２５、０．０３、０．０５、０．０６７、０．１、０．２）である。
【０２９４】
さらに別の態様では、クラス２グルカゴン関連ペプチドは、ＧＬＰ−１及びＧＩＰ受容体に対して活性を示す（「ＧＩＰ／ＧＬＰ−１コアゴニスト」）が、その際、グルカゴン活性は、例えば、位置３におけるアミノ酸修飾によって著明に低減又は破壊される。例えば、この位置の、酸性、塩基性、又は疎水性アミノ酸（グルタミン酸、オルニチン、ノルロイシン）による置換は、グルカゴン活性を下げる。ある実施態様では、ＧＩＰ受容体に対するグルカゴンペプチドのＥＣ５０は、ＧＬＰ−１受容体に対するそのＥＣ５０とは、約５０倍、４０倍、３０倍、又は２０倍だけ異なる（より高いか、より低い）。ある実施態様では、クラス２グルカゴン関連ペプチドのＧＩＰ効力は、そのＧＬＰ−１効力とは、約２５、２０、１５、１０、又は５倍だけ異なる（より高いか、より低い）。ある実施態様では、これらのクラス２グルカゴン関連ペプチドは、グルカゴン受容体に対して、天然グルカゴンの活性の約１０％以下、例えば、約１−１０％、又は約０．１−１０％、又は、約０．１％よりも大きいが、約１０％よりも小さい活性を有する。ある実施態様では、クラス２グルカゴン関連ペプチドの、ＧＩＰ受容体に対するＥＣ５０を、クラス２グルカゴン関連ペプチドの、ＧＬＰ−１受容体に対するＥＣ５０で割った比は、約１００、７５、６０、５０、４０、３０、２０、１５、１０、又は５未満、及び１未満である。ある実施態様では、クラス２グルカゴン関連ペプチドの有するＧＩＰ効力の、クラス２グルカゴン関連ペプチドの有するＧＬＰ−１効力に対する比は、約１００、７５、６０、５０、４０、３０、２０、１５、１０、又は５未満、及び１未満である。
【０２９５】
さらに別の態様では、クラス２グルカゴン関連ペプチドは、ＧＩＰ受容体に対して活性を示すが、その際、グルカゴン及びＧＬＰ−１活性は、例えば、Ｇｌｕによる位置３、及びＩｌｅによる位置７のアミノ酸修飾によって著明に低減又は破壊される。ある実施態様では、これらのクラス２グルカゴン関連ペプチドは、ＧＬＰ−１受容体に対して、天然ＧＬＰ−１の活性の約１０％以下、例えば、約１−１０％、又は約０．１−１０％、又は、約０．１％、０．５％、又は１％よりも大きいが、約１％、５％、又は１０％よりも小さい活性を有する。
【０２９６】
ある実施態様では、クラス２グルカゴン関連ペプチドがＰＥＧ化されない場合、ＧＩＰ受容体活性化におけるクラス２グルカゴン関連ペプチドのＥＣ５０は、約４、２、１ｎＭ以下であるか、又は、類縁体は、ＧＩＰ受容体に対する天然ＧＩＰの活性の、少なくとも約１％、２％、３％、４％、又は５％を有する。関連実施態様では、ＧＬＰ−１受容体活性化における非ＰＥＧ化クラス２グルカゴン関連ペプチドのＥＣ５０は、約４、２、１ｎＭ以下であるか、又は、ＧＩＰ受容体に対する天然ＧＩＰの活性の、少なくとも約１％、２％、３％、４％、又は５％を有する。さらに別の関連実施態様では、グルカゴン受容体活性化における非ＰＥＧ化クラス２グルカゴン関連ペプチドのＥＣ５０は、約４、２、１ｎＭ以下であるか、又は、グルカゴン受容体に対する天然グルカゴンの活性の、少なくとも約５％、１０％、１５％、又は２０％を有する。ある実施態様では、非ＰＥＧ化クラス２グルカゴン関連ペプチドは、グルカゴン受容体に対して、天然グルカゴンの活性の約１％未満を有する。別の実施態様では、非ＰＥＧ化クラス２グルカゴン関連ペプチドは、ＧＬＰ−１受容体に対して、天然ＧＬＰ−１の活性の約１０％、５％、又は１％未満を有する。
【０２９７】
クラス２グルカゴン関連ペプチドが、ＰＥＧなどの親水性成分に連結される実施態様では、一つ以上の受容体に対するＥＣ５０が、より高くなる、例えば、１０倍高くなる場合がある。例えば、ＧＩＰ受容体活性化におけるＰＥＧ化類縁体のＥＣ５０は、約１０ｎＭ以下であるか、又は、クラス２グルカゴン関連ペプチドは、ＧＩＰ受容体に対する天然ＧＩＰの活性の、少なくとも約０．１％、０．２％、０．３％、０．４％、又は０．５％の活性を有する。関連実施態様では、ＧＬＰ−１受容体活性化におけるＰＥＧ化されたクラス２グルカゴン関連ペプチドのＥＣ５０は、約１０ｎＭ以下であるか、又は、ＧＬＰ−１受容体に対する天然ＧＬＰ−１の活性の、少なくとも約０．１％、０．２％、０．３％、０．４％、又は０．５％の活性を有する。さらに別の関連実施態様では、グルカゴン受容体活性化におけるＰＥＧ化クラス２グルカゴン関連ペプチドのＥＣ５０は、約１０ｎＭ以下であるか、又は、グルカゴン受容体に対する天然グルカゴンの活性の、少なくとも約０．５％、１％、１．５％、又は２％の活性を有する。ある実施態様では、クラス２グルカゴン関連ペプチドは、グルカゴン受容体に対する天然グルカゴンの活性の、少なくとも約１％未満を有する。他の実施態様では、クラス２グルカゴン関連ペプチドは、ＧＬＰ−１受容体に対する天然ＧＬＰ−１の活性の、少なくとも約１０％、５％、又は１％未満の活性を有する。
【０２９８】
＜修飾＞
クラス２グルカゴン関連ペプチドに関連して本明細書に開示される修飾は、グルカゴン（配列番号１００１）を操作することによって、ＧＩＰ活性、グルカゴン活性、及び／又はＧＬＰ−１活性の増大を示すグルカゴンペプチドを創出することを可能とする。クラス２グルカゴン関連ペプチドに関連して本明細書に開示されるその他の修飾は、得られるペプチドの半減期を延長し、溶解度を高め、又は、安定性を増す。クラス２グルカゴン関連ペプチドに関連して本明細書に開示される、さらに別の実施態様は、活性には影響を及ぼさないか、又は、所望の、一つ若しくは複数の活性に影響を及ぼすことなく実行することが可能である。同じ目的（例えば、ＧＩＰ活性の増大）のために役立つ、クラス２グルカゴン関連ペプチドに関連する組み合わせは、いずれも、単独又は組み合わせて適用することが可能である。特性を強化する、クラス２グルカゴン関連ペプチドに関連する、一組又は複数組の組み合わせは、個別に又は組み合わせて適用することが可能であり、例えば、ＧＩＰ及び／又はＧＬＰ−１活性の増大は、半減期の延長と組み合わせることが可能である。関連実施態様では、アミノ酸修飾の内の１、２、３、４、５、６、又はそれ以上は、非保存的置換、付加、又は欠失であってもよい。ある実施態様では、アミノ酸修飾の内の１、２、３、４、５、６、又はそれ以上は、保存的置換、付加、又は欠失であってもよい。
【０２９９】
＜ＧＩＰ活性に影響を及ぼす修飾＞
ＧＩＰ受容体に対する活性の強化は、位置１におけるアミノ酸修飾によって実現される。例えば、位置１のＨｉｓは、大型の芳香族アミノ酸（Ｔｙｒ、Ｐｈｅ、Ｔｒｐ、アミノ−Ｐｈｅ、ニトロ−Ｐｈｅ、クロロ−Ｐｈｅ、スルフォ−Ｐｈｅ、４−ピリジル−Ａｌａ、メチル−Ｔｙｒ、又は３−アミノＴｙｒでもよい）によって置換される。位置１のＴｙｒと、アミノ酸１２−２９に対応する領域内のアルファヘリックスの安定化との組み合わせは、ＧＩＰ受容体を活性化するだけでなく、ＧＬＰ−１受容体及びグルカゴン受容体を活性化するクラス２グルカゴン関連ペプチドを提供する。アルファヘリックス構造は、例えば、共有結合性又は非共有結合性分子内架橋の形成、又は、位置１２−２９周辺のアミノ酸の、アルファヘリックス安定化アミノ酸（例えば、α，α−二置換アミノ酸）による置換又は挿入によって安定化させることが可能である。
【０３００】
ＧＩＰ受容体に対する活性の強化も、位置２７及び／又は２８（さらに位置２９を含んでもよい）におけるアミノ酸修飾によって実現される。例えば、位置２７のＭｅｔは、大型の脂肪族アミノ酸(Ｌｅｕでもよい)によって置換され、位置２８のＡｓｎは、小型の脂肪族アミノ酸(Ａｌａでもよい)によって置換され、位置２９のＴｈｒは、小型の脂肪族アミノ酸(Ｇｌｙでもよい)によって置換される。位置２７−２９におけるＬＡＧによる置換は、これらの位置において本来のＭＮＴ配列に対し、ＧＩＰ活性の増大をもたらす。
【０３０１】
ＧＩＰ受容体に対する活性の増大は、位置１２におけるアミノ酸修飾によって実現される。例えば、位置１２は、大型の、脂肪族、非極性アミノ酸(Ｉｌｅでもよい)によって置換される。
【０３０２】
ＧＩＰ受容体に対する活性の強化はさらに、位置１７及び／又は１８におけるアミノ酸修飾によって実現される。例えば、位置１７は、極性残基(Ｇｌｎでもよい)によって置換され、位置１８は、小型の脂肪族アミノ酸(Ａｌａでもよい)によって置換される。位置１７及び１８におけるＱＡによる置換は、これらの位置において本来のＲＲ配列に対し、ＧＩＰ活性の増大をもたらす。
【０３０３】
ＧＩＰ受容体に対する活性の増大は、位置１２から２９のアミノ酸側鎖同士の間に分子内架橋の形成を可能とする修飾によって実現される。例えば、分子内架橋は、位置ｉ及びｉ＋４、又は位置ｊ及びｊ＋３、又は位置ｋ及びｋ＋７の二つのアミノ酸の側鎖間の共有結合によって形成することが可能である。例示的実施態様では、架橋は、位置１２と１６、１６と２０、２０と２４、２４と２８、又は１７と２０の間に設けられる。他の実施態様では、塩橋などの非共有結合性相互作用を、これらの位置における正及び負荷電アミノ酸同士の間に形成することが可能である。
【０３０４】
ＧＩＰ受容体活性を増す上述の修飾は、いずれも、個別に又は組み合わせて適用することが可能である。ＧＩＰ受容体活性を増す修飾の組み合わせは、一般に、そのような修飾のいずれかを単独に採用した場合よりも高いＧＩＰ活性を実現する。
【０３０５】
＜グルカゴン活性に影響を及ぼす修飾＞
ある実施態様では、グルカゴン効力の強化が、天然グルカゴン（配列番号１００１）の位置１６におけるアミノ酸修飾によって実現される。非限定的例として挙げるのであるが、このような効力の強化は、位置１６の天然セリンを、グルタミン酸、又は、４原子長の側鎖を有する、別の負荷電アミノ酸によって置換することによって得られ、又はそれとは別に、グルタミン、ホモグルタミン酸、又はホモシステイン酸のいずれか、又は、少なくとも一つのヘテロ原子（例えば、Ｎ、Ｏ、Ｓ、Ｐ）を含む側鎖を有し、且つ、約４（又は３−５）原子長の側鎖を有する荷電アミノ酸によって置換することによって得られる。ある実施態様では、グルカゴンペプチドは、ＧＬＰ−１受容体に比べ、グルカゴン受容体に対する、その元の選択性を保持する。
【０３０６】
グルカゴン受容体活性は、位置３におけるアミノ酸修飾、例えば、位置３の天然グルタミンを、酸性、塩基性、又は疎水性アミノ酸によって置換することによって下げることが可能である。位置３の、グルタミン酸、オルニチン、又はノルロイシンによる置換は、グルカゴン受容体活性を事実上低減又は破壊する。
【０３０７】
グルカゴン受容体に対する活性の維持又は強化は、本明細書に記載されるように、位置３のＧｌｎを、グルタミン酸類縁体によって修飾することによって実現可能である。例えば、グルカゴンアゴニストは、配列番号１２４３−１２４８、１２５０、１２５１、及び１２５３−１２５６の内のいずれかのアミノ酸配列を含んでもよい。
【０３０８】
位置１及び２におけるアミノ酸修飾によって低減されるグルカゴン活性の回復は、該グルカゴンペプチド又はその類縁体のＣ−末端部分（アミノ酸１２−２９）のアルファヘリックス構造を安定化する修飾によって実現される。例えば、分子内架橋は、位置ｉ及びｉ＋４、又は位置ｊ及びｊ＋３、又は位置ｋ及びｋ＋７の二つのアミノ酸の側鎖間の共有結合によって形成することが可能である。他の実施態様では、塩橋などの非共有結合性相互作用を、これらの位置における正荷電及び負荷電アミノ酸の間に形成することが可能である。さらに別の実施態様では、一つ以上のα，α−二置換アミノ酸が、Ｃ−末端部分（アミノ酸１２−２９）の、所望の活性を保持する位置に挿入又は置換される。例えば、位置１６、２０、２１、及び２４の内の一つ、二つ、三つ、又は全てが、α，α−二置換アミノ酸、例えば、ＡＩＢによって置換される。
【０３０９】
＜ＧＬＰ−１活性に影響を及ぼす修飾＞
ＧＬＰ−１受容体に対する活性の強化は、Ｃ−末端アミノ酸のカルボン酸を、アミド又はエステルなどの荷電性中性基で置換することによって実現される。
【０３１０】
ＧＬＰ−１受容体に対する活性の強化はさらに、グルカゴンのＣ−末端部分（アミノ酸１２−２９の周辺）におけるアルファヘリックス構造を、例えば、二つのアミノ酸の側鎖間に分子内架橋を形成すること、又は、後述するように、１２−２９周辺のアミノ酸を、アルファヘリックス安定化アミノ酸（例えば、α，α−二置換アミノ酸）で置換又は挿入すること、によって安定化することで、実現可能である。例示的実施態様では、アミノ酸ペア１２と１６、１３と１７、１６と２０、１７と２１、２０と２４、又は２４と２８（ｉ＝１２、１６、２０、又は２４であるアミノ酸ペア）の側鎖同士が互いに連結され、このようにしてグルカゴンのアルファヘリックスを安定化する。ある実施態様では、架橋又はリンカーは、特に架橋が位置ｉとｉ＋４の間にある場合は、約８原子長（又は、約７−９）である。ある実施態様では、架橋又はリンカーは、特に架橋が位置ｊとｊ＋３の間にある場合は、約６原子長（又は、約５−７）である。
【０３１１】
ある実施態様では、分子内架橋は、（ａ）位置１６に天然に出現するセリンを、グルタミン酸によって、若しくは４原子長の側鎖を有する、別の負荷電アミノ酸によって、又はそれとは別に、グルタミン、ホモグルタミン酸、若しくはホモシステイン酸のいずれか一つによって、又は、少なくとも一つのヘテロ原子（例えば、Ｎ、Ｏ、Ｓ、Ｐ）を含む側鎖を有し、約４（又は、３−５）原子長の側鎖を有する荷電アミノ酸によって置換し、且つ、（ｂ）位置２０に天然に出現するグルタミンを、荷電性であるか、又は水素結合能力を持ち、少なくとも約５（又は４−６）原子長の側鎖を有する別の親水性アミノ酸、例えば、リシン、シトルリン、アルギニン、又はオルニチン、によって置換することによって、形成される。位置１６及び２０におけるこのようなアミノ酸の側鎖は、塩橋を形成してもよいし、又は共有結合されてもよい。ある実施態様では、二つのアミノ酸は互いに結合されてラクタム環を形成する。
【０３１２】
グルカゴンペプチドのＣ−末端部分のアルファヘリックス構造の安定化は、ラクタム架橋以外の分子内架橋を形成することによって実現される。例えば、適切な共有結合法としては、オレフィンメタセシス、ランチオニン依存性環形成、ジスルフィド架橋、又は修飾型硫黄含有架橋形成、α，ω−ジアミノアルカンテザーの使用、金属原子架橋の形成、その他のペプチド環化手段の内のいずれか一つ以上を含むが、他のペプチド環化手段を用いてもアルファヘリックスは安定化される。
【０３１３】
さらに別の実施態様では、一つ以上のα，α−二置換アミノ酸が、このＣ−末端部分（アミノ酸１２−２９）の、所望の活性を保持する位置において挿入又は置換される。例えば、位置１６、２０、２１、及び２４の内の一つ、二つ、三つ、又は全てが、α，α−二置換アミノ酸、例えば、ＡＩＢによって置換される。
【０３１４】
ＧＬＰ−１受容体に対する活性の増大は、本明細書に記載されるように、位置２０におけるアミノ酸修飾によって実現される。
【０３１５】
ＧＬＰ−１受容体に対する活性の増大は、Ｃ−末端にＧＰＳＳＧＡＰＰＰＳ（配列番号１０９５）又はＸＧＰＳＳＧＡＰＰＰＳ（配列番号１０９６）を付加することによって実現される。このような類縁体におけるＧＬＰ−１活性は、本明細書に記載されるように、位置１８、２８、又は２９、若しくは位置１８及び１９のアミノ酸を修飾することによってさらに増大させることが可能である。
【０３１６】
僅かではあるが、ＧＬＰ−１効力のさらなる増大は、位置１０のアミノ酸を、大型で芳香族のアミノ酸残基(Ｔｒｐでもよい)となるように修飾することによって実現される。
【０３１７】
ＧＬＰ−１受容体に対する活性の低下は、本明細書に記載されるように、例えば、位置７のアミノ酸修飾によって実現される。
【０３１８】
ＧＬＰ−１受容体に対する効力は、位置１８の天然アルギニンのアラニンによる置換を実行することによってさらに強化することが可能である。
【０３１９】
クラス２グルカゴン関連ペプチドに関連して上述した、ＧＬＰ−１受容体活性を増大する修飾はいずれも、個別に、又は組み合わせて用いることが可能である。ＧＬＰ−１受容体活性を増す修飾同士の組み合わせは、一般に、その修飾のいずれかを単独に採用に場合よりも高いＧＬＰ−１活性を与える。例えば、本発明は、位置１６、位置２０、及びＣ−末端カルボン酸基における修飾を含む（さらに位置１６と２０のアミノ酸同士の間に共有結合も含んでもよい）グルカゴンペプチド；位置１６及び位置２０における修飾を含む（さらに、位置１６と２０のアミノ酸同士の間に共有結合も含んでもよい）グルカゴンペプチド；及び、位置２０及びＣ−末端カルボン酸基において修飾を含むグルカゴンペプチド、を提供する。
【０３２０】
＜ＤＰＰ−ＩＶ耐性を向上させる修飾＞
位置１及び／又は２における修飾は、ジペプチジルペプチダーゼＩＶによる切断に対するペプチドの耐性を増すことが可能である。例えば、位置１及び／又は２は、本明細書に記載されるＤＰＰ−ＩＶ耐性アミノ酸によって置換されてもよい。ある実施態様では、位置２のアミノ酸は、Ｎ−メチルアラニンによって置換される。
【０３２１】
位置２における修飾（例えば、位置２におけるＡＩＢ）、及びある場合には、位置１における修飾（例えば、位置１におけるＤＭＩＡ）は、グルカゴン活性を、場合によって著明に下げる可能性があるが、驚くべきことに、このグルカゴン活性の低下は、グルカゴンのＣ−末端部分（アミノ酸１２−２９周辺）におけるアルファヘリックスを、本明細書に記載されるように、二つのアミノ酸同士の間に共有結合を形成させて安定化することによって、回復させることが可能である。ある実施態様では、共有結合は、位置「ｉ」と「ｉ＋４」の間、又は位置「ｊ」と「ｊ＋３」の間、例えば、位置１２と１６、１６と２０、２０と２４、２４と２８又は１７と２０の間で実行される。例示的実施態様では、この共有結合は、位置１６のグルタミン酸と位置２０のリシンの間のラクタム架橋である。ある実施態様では、この共有結合は、本明細書に記載されるように、ラクタム架橋以外の分子内架橋である。
【０３２２】
＜分解を抑える修飾＞
さらに別の例示的実施態様では、前記クラス２グルカゴン関連ペプチドは、いずれも、該ペプチドの経時的分解、特に、酸性又はアルカリ性バッファーにおける分解を下げるよう、配列番号１００１の位置１５及び／又は１６のアミノ酸を修飾することで、安定性を向上させるように修飾することが可能である。この修飾は、Ａｓｐ１５−Ｓｅｒ１６のペプチド結合の切断を抑える。例示的実施態様では、位置１５のアミノ酸修飾は、Ａｓｐの欠失、又は、Ａｓｐの、グルタミン酸、ホモグルタミン酸、システイン酸、若しくはホモシステイン酸による置換である。別の例示的実施態様では、位置１６のアミノ酸修飾は、Ｓｅｒの欠失、又は、ＳｅｒのＴｈｒ若しくはＡＩＢによる置換である。他の例示的実施態様では、位置１６のＳｅｒは、グルタミン酸、若しくは４原子長の側鎖を有する別の負荷電アミノ酸によって置換されるか、又は、それとは別に、グルタミン、ホモグルタミン酸、又はホモシステイン酸の内のいずれかによって置換される。
【０３２３】
ある実施態様では、天然ペプチドの位置２７のメチオニン残基は、例えば欠失又は置換によって、修飾される。ある実施態様では、位置２７のＭｅｔは、ロイシン、イソロイシン、又はノルロイシンによって置換される。ある特定の実施態様では、位置２７のＭｅｔは、ロイシン又はノルロイシンによって置換される。
【０３２４】
ある実施態様では、位置２０及び／又は２４のＧｌｎは、例えば欠失又は置換によって、修飾される。そのような修飾は、Ｇｌｎの脱アミド化によって生じる分解を抑えることが可能である。ある実施態様では、位置２０及び／又は２４のＧｌｎは、Ｓｅｒ、Ｔｈｒ、Ａｌａ、又はＡＩＢによって置換される。ある実施態様では、位置２０及び／又は２４のＧｌｎは、Ｌｙｓ、Ａｒｇ、Ｏｒｎ、又はシトルリンによって置換される。
【０３２５】
ある実施態様では、位置２１のＡｓｐは、例えば欠失又は置換によって、修飾される。そのような修飾は、Ａｓｐの脱水による環状スクシンイミド中間体の形成、それに続く、イソ−アスパルテートの異性化によって起こる分解を抑える。ある実施態様では、位置２１は、Ｇｌｕ、ホモグルタミン酸、又はホモシステイン酸によって置換される。ある特定の実施態様では、位置２１はＧｌｕによって置換される。
【０３２６】
＜アルファヘリックス構造の安定化＞
クラス２グルカゴン関連ペプチドのＣ−末端部分（アミノ酸１２−２９周辺）におけるアルファヘリックス構造の安定化は、ＧＬＰ−１及び／又はＧＩＰ活性の強化を実現し、位置１及び／又は２のアミノ酸修飾によって低下させられたグルカゴン活性を回復する。アルファヘリックス構造は、例えば、共有結合性又は非共有結合性分子内架橋を形成することで、又は、位置１２−２９周辺のアミノ酸を、アルファヘリックスを安定化するアミノ酸（例えば、α，α−二置換アミノ酸）によって置換及び／又は挿入することで、安定化することが可能である。ＧＩＰアゴニストのアルファヘリックスの安定化は、本明細書に記載するように実行してよい。
【０３２７】
＜アシル化及びアルキル化＞
ある実施態様によれば、本明細書に開示されるグルカゴンペプチドは、アシル基又はアルキル基を含むように、例えば、本明細書に記載される天然アミノ酸に対して本来のものでないアシル基又はアルキル基を含むように修飾される。アシル化又はアルキル化は、グルカゴンペプチドの循環半減期を延長することが可能である。アシル化又はアルキル化は、好都合にも、グルカゴン及び／又はＧＬＰ−１受容体に対する活性の開始を遅らせ、及び／又は、作用の持続時間を延長し、及び／又は、ＤＰＰ−ＩＶなどのプロテアーゼに対する耐性を向上させ、及び／又は、溶解度を上げることが可能である。グルカゴンペプチドの、グルカゴン及び／又はＧＬＰ−１及び／又はＧＩＰ受容体に対する活性は、アシル化の後も持続させることが可能である。ある実施態様では、アシル化グルカゴンペプチドの効力は、グルカゴンペプチドの非アシル化種に匹敵する。クラス２グルカゴン関連ペプチドは、本明細書に記載されるように、親水性成分が連結されているアミノ酸位置と同じ位置においてアシル化又はアルキル化されてもよく、異なるアミノ酸位置に連結されてもよい。
【０３２８】
ある実施態様では、本発明は、グルカゴンペプチドの位置１０のアミノ酸に共有結合されるアシル基又はアルキル基を含むように修飾される、グルカゴンペプチドを提供する。グルカゴンペプチドは、該グルカゴンペプチドの位置１０のアミノ酸と、アシル基又はアルキル基の間にスペーサーをさらに含んでもよい。ある実施態様では、アシル基は、脂肪酸又は胆汁酸、又はその塩、例えば、Ｃ４からＣ３０脂肪酸、Ｃ８からＣ２４脂肪酸、コール酸、Ｃ４からＣ３０アルキル、Ｃ８からＣ２４アルキル、又は、胆汁酸のステロイド成分を含むアルキル、である。スペーサーは、アシル又はアルキル基を付着させるのに好適な反応基を有するものであれば、いずれの成分であってもよい。例示的実施態様では、スペーサーは、アミノ酸、ジペプチド、トリペプチド、親水性二官能性、又は疎水性二官能性スペーサーを含む。ある実施態様では、スペーサーは、下記から成る群から選ばれる：Ｔｒｐ、Ｇｌｕ、Ａｓｐ、Ｃｙｓ、及び、ＮＨ２（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｎ（ＣＨ２）ｍＣＯＯＨを含むスペーサー（前式において、ｍは１から６の任意の整数であり、ｎは２から１２の任意の整数である）。このようなアシル化又はアルキル化グルカゴンペプチドはさらに、親水性成分を含んでもよく、これは、ポリエチレングリコールであってもよい。上記グルカゴンペプチドは、いずれも、二つのアシル基、又は二つのアルキル基、又はそれらの組み合わせを含んでもよい。
【０３２９】
＜結合体及び融合体＞
ＧＩＰアゴニストを、本明細書に記載されるように、結合体成分に連結させることが可能であり、連結は、共有結合を介してでも、リンカーを介してでもよい。
【０３３０】
他の実施態様では、第２のペプチドは、ＸＧＰＳＳＧＡＰＰＰＳ（配列番号１０９６）、この配列において、Ｘは、２０種の一般的アミノ酸の一つから選ばれ、例えば、グルタミン酸、アスパラギン酸、又はグリシンである。ある実施態様では、Ｘは、アミノ酸、例えば、Ｃｙｓであり、これはさらに、該アミノ酸の側鎖に共有結合される親水性成分を含む。このＣ−末端延長部は、溶解度を増し、さらにＧＩＰ又はＧＬＰ−１活性を向上させることが可能である。グルカゴンペプチドがさらにカルボキシ末端延長部を含む、ある実施態様では、延長部のカルボキシ末端延長部は、カルボン酸ではなく、アミド基又はエステル基で終わる。
【０３３１】
ある実施態様では、例えば、Ｃ−末端延長部を含むグルカゴンペプチドでは、天然グルカゴンの位置２９のトレオニンは、グリシンによって置換される。例えば、位置２９のトレオニンをグリシンで置換させ、ＧＰＳＳＧＡＰＰＰＳ（配列番号１０９５）のＣ−末端延長部を含むグルカゴンペプチドは、ＧＬＰ−１受容体に対して、同じＣ−末端延長部を含むように修飾される天然グルカゴンに対し４倍の効力を持つ。このＴ２９Ｇ置換は、グルカゴンペプチドの、ＧＬＰ−１受容体に対する親和度を強化するために、他の修飾と組み合わせて使用することが可能である。例えば、Ｔ２９Ｇ置換は、Ｓ１６Ｅ及びＮ２０Ｋアミノ酸置換と組み合わせて実行することが可能であり、さらに、本明細書に記載されるように、アミノ酸１６と２０の間のラクタム架橋と共に、及びＰＥＧ鎖の付加と共に実行することも可能である。
【０３３２】
ある実施態様では、Ｃ−末端にアミノ酸が付加され、この付加アミノ酸は、グルタミン酸、アスパラギン酸、及びグリシンから成る群から選ばれる。
【０３３３】
＜溶解度を強化する修飾＞
別の実施態様では、グルカゴンペプチドは、いずれも、その溶解度を、該ペプチドのＣ−末端部分、好ましくは配列番号１００１の位置２７に対しＣ−末端側の位置に荷電アミノ酸を導入するアミノ酸置換及び／又は付加によって向上させることが可能である。さらに、Ｃ−末端部分、好ましくは位置２７に対しＣ−末端側に、一つ、二つ、又は三つの荷電アミノ酸を導入してよい。ある実施態様では、位置２８及び／又は２９の天然アミノ酸（単数又は複数）は、一つ又は二つの荷電アミノ酸によって置換され、及び／又は、さらに別の実施態様では、一つ又は二つの荷電アミノ酸が、ペプチドのＣ−末端に付加される。例示的実施態様では、荷電アミノ酸の内の一つ、二つ、又は全てが負荷電のアミノ酸である。ある実施態様では、負荷電アミノ酸（酸性アミノ酸）は、アスパラギン酸又はグルタミン酸である。
【０３３４】
グルカゴンペプチドに対し、それが、ＧＩＰ活性を保持することを可能とする（さらにＧＬＰ−１活性及び／又はグルカゴン活性を保持することも可能としてもよい）、さらに別の修飾、例えば、保存的修飾、を実行してもよい。
【０３３５】
＜他の修飾＞
クラス２グルカゴン関連ペプチドに関連して上述した修飾、すなわち、ＧＩＰ活性を増減する、グルカゴン受容体活性を増減する、及び、ＧＬＰ−１受容体活性を増す修飾は、個別に、又は組み合わせて適用することが可能である。クラス２グルカゴン関連ペプチドに関連して上述した修飾は、いずれも、クラス２グルカゴン関連ペプチドに関して本明細書に記載される、他の所望の特性、例えば、溶解度及び／又は安定性及び／又は作用持続時間の増大、を賦与するような、他の修飾と組み合わせることが可能である。それとは別に、クラス２グルカゴン関連ペプチドと関連して上述した修飾は、いずれも、溶解度又は安定性又は活性に事実上影響を及ぼさないような他の修飾と組み合わせることが可能である。例示の修飾としては、下記が挙げられるが、ただしこれらに限定されない：
（Ａ）溶解度の向上、これは、例えば、天然グルカゴンのＣ−末端部、好ましくは位置２７よりもＣ−末端側の位置に一つ、二つ、又は三つ以上の荷電アミノ酸（単数又は複数）を導入することによる。この荷電アミノ酸は、例えば、位置２８又は２９において、天然アミノ酸を荷電アミノ酸で置換することによって、若しくはそれとは別に、例えば、位置２７、２８、又は２９の後に荷電アミノ酸を付加することによって導入することが可能である。例示的実施態様では、荷電アミノ酸の一つ、二つ、三つ、又は全ては負荷電アミノ酸である。他の実施態様では、荷電アミノ酸の一つ、二つ、三つ、又は全ては正荷電アミノ酸である。このような修飾は溶解度を増す、例えば、２５℃、２４時間後に測定した場合、約５．５と８の間の任意のｐＨ、例えば、ｐＨ７において、天然グルカゴンに比べ、少なくとも２倍、５倍、１０倍、１５倍、２５倍、３０倍以上の溶解度を実現する。
（Ｂ）溶解度の増大、これは、作用持続時間及び循環半減期の延長、これらは、例えば、ペプチドの位置１６、１７、２０、２１、２４、若しくは２９に、Ｃ−末端延長部内に、又は、Ｃ−末端アミノ酸に、本明細書に記載するポリエチレングリコール鎖などの親水性成分を付加することによる。
（Ｃ）溶解度の増大、及び／又は作用及び循環半減期の延長、及び／又は作用開始の遅延、これらは、本明細書の記載の通り、グルカゴンペプチドのアシル化又はアルキル化による。
（Ｄ）ジペプチジルペプチダーゼＩＶ（ＤＰＰ−ＩＶ）に対する耐性の導入による作用持続時間又は循環半減期の延長、これは、本明細書に記載の通り、位置１又は２のアミノ酸修飾による。
（Ｅ）安定性の増大、これは、位置１５のＡｓｐの、例えば、グルタミン酸、ホモグルタミン酸、システイン酸、又はホモシステイン酸による欠失又は置換による。このような修飾は、２５℃で２４時間後、元のペプチドの、少なくとも７５％、８０％、９０％、９５％、９６％、９７％、９８％、又は９９％、最大１００％を保持しながら、５．５から８の範囲内のｐＨにおいて分解又は切断を抑える。このような修飾は、Ａｓｐ１５−Ｓｅｒ１６間のペプチド結合の切断を抑える。
（Ｆ）安定性の増大、これは、位置１６のＳｅｒの修飾、例えば、Ｔｈｒ又はＡＩＢによる置換による。この修飾はさらに、Ａｓｐ１５−Ｓｅｒ１６間のペプチド結合の切断を抑える。
（Ｇ）安定性の増大、これは、位置２７のメチオニンの修飾、例えば、ロイシン又はノルロイシンによる置換による。この修飾は、酸化分解を抑えることが可能である。安定性はさらに、位置２０又は２４のＧｌｎの修飾、例えば、Ｓｅｒ、Ｔｈｒ、Ａｌａ、又はＡＩＢによる置換によって増大させることが可能である。この修飾は、Ｇｌｎの脱アミド化によって生じる分解を抑えることが可能である。安定性は、位置２１のＡｓｐの修飾、例えば、Ｇｌｕによる置換によって増大させることが可能である。この修飾は、Ａｓｐの脱水による環状スクシンイミド中間体の形成、それに続く、イソ−アスパルテートの異性化によって起こる分解を抑えることが可能である。
（Ｈ）事実上活性に影響を及ぼさないような、非保存的若しくは保存的置換、付加、又は欠失、それらの例として、位置２、５、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２４、２７、２８、又は２９の内の一つ以上における保存的置換；これらの位置の一つ以上の、Ａｌａによる置換；位置２７、２８、又は２９の内の一つ以上のアミノ酸の欠失；又は、アミノ酸２９の欠失、さらに、Ｃ−末端カルボン酸基の代わりにＣ−末端アミド又はエステル挿入との組み合わせてもよい；位置１２のＬｙｓの、Ａｒｇによる置換；位置１０のＴｙｒの、Ｖａｌ又はＰｈｅによる置換。
【０３３６】
ＰＥＧ化後の活性の保持は、Ｃ−末端にＧＰＳＳＧＡＰＰＰＳ（配列番号１０９５）を付加することによって実現される。
【０３３７】
天然グルカゴンの幾つかの部分は、母体ペプチドの活性を少なくとも部分的に保持しながら修飾することが可能である。したがって、本出願人らは、位置２、５、１０、１１、１２、１３、１４、１７，１８、１９、２０、２１、２４、２７、２８、又は２９に配置されるアミノ酸の一つ以上は、天然グルカゴン内に存在するものとは異なるアミノ酸によって置換し、それでも尚、グルカゴン受容体に対する活性を保持することが可能であると予想する。
【０３３８】
ある実施態様では、位置１８は、Ａｌａ、Ｓｅｒ、又はＴｈｒから成る群から選ばれるアミノ酸によって置換される。ある実施態様では、位置２０のアミノ酸は、Ｓｅｒ、Ｔｈｒ、Ｌｙｓ、Ａｒｇ、Ｏｒｎ、シトルリン、又はＡＩＢによって置換される。ある実施態様では、位置２１のアミノ酸は、Ｇｌｕ、ホモグルタミン酸、又はホモシステイン酸によって置換される。ある実施態様では、グルカゴンペプチドは、位置１６、１７、１８、２０、２１、２３、２４、２７、２８、及び２９から選ばれる１から１０個のアミノ酸修飾を含む。例示的実施態様では、修飾は、Ｇｌｎ１７、Ａｌａ１８、Ｇｌｕ２１、Ｉｌｅ２３、Ａｌａ２４、Ｖａｌ２７、及びＧｌｙ２９から成る群から選ばれる、一つ以上のアミノ酸置換である。ある実施態様では、位置１７−２６から選ばれる１から２個のアミノ酸は、母体ペプチドとは異なる。他の実施態様では、位置１７−２２から選ばれる１から２個のアミノ酸は、母体ペプチドとは異なる。さらに別の実施態様では、修飾は、Ｇｌｎ１７、Ａｌａ１８、Ｇｌｕ２１、Ｉｌｅ２３、及びＡｌａ２４である。
【０３３９】
ある実施態様では、グルカゴンペプチドのカルボキシ末端に一つ以上のアミノ酸が付加される。このアミノ酸は、典型的には、２０の一般的アミノ酸の一つから選ばれ、ある実施態様では、アミノ酸は、天然アミノ酸のカルボン酸の代わりにアミド基を有する。例示的実施態様では、付加されるアミノ酸は、グルタミン酸、アスパラギン酸、及びグリシンから成る群から選ばれる。
【０３４０】
活性を破壊しない他の修飾として、Ｗ１０又はＲ２０が挙げられる。
【０３４１】
ある実施態様では、本明細書に開示されるクラス２グルカゴン関連ペプチドは、一つ又は二つのアミノ酸残基だけＣ−末端を短縮することによって修飾されるが、それでも尚、グルカゴン、ＧＬＰ−１、及び／又はＧＩＰ受容体に対して同様の活性及び効力を保持する。この点で、位置２９及び／又は２８のアミノ酸は欠失させることが可能である。
【０３４２】
＜例示的実施態様＞
本発明のある実施態様によれば、ＧＩＰアゴニスト活性を有するグルカゴン（配列番号１００１）の類縁体は、（ａ）ＧＩＰアゴニスト活性を賦与する、位置１のアミノ酸修飾、（ｂ）類縁体のＣ−末端部分（アミノ酸１２−２９）のアルファヘリックス構造を安定化する修飾、を有する配列番号１００１を含み、さらに、（ｃ）１から１０個の（例えば、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０個）さらに別のアミノ酸修飾を有してもよい。ある実施態様では、この類縁体は、ＧＩＰ受容体に対して、天然ＧＩＰの活性の少なくとも約１％の活性、又は、本明細書に記載されるＧＩＰ受容体に対する任意の他の活性レベルを発揮する。
【０３４３】
ある実施態様では、アルファヘリックス構造を安定化する修飾は、分子内架橋を実現又は導入する修飾、例えば、本明細書に記載されるもののいずれかと同様の、共有結合性分子内架橋を含む。ある実施態様における共有結合性分子内架橋は、ラクタム架橋である。これらの実施態様の類縁体のラクタム架橋は、本明細書に記載される通りのラクタム架橋であってもよい。例えば、「アルファヘリックス構造の安定化」セクション中のラクタム架橋の教示を参照されたい。例えば、ラクタム架橋は、位置ｉと位置ｉ＋４のアミノ酸の側鎖同士の間、又は、位置ｊとｊ＋３のアミノ酸側鎖同士の間に設けられるものであってもよい。ここで、ｉは、１２、１３、１６、１７、２０、又は２４であり、ｊは１７である。ある実施態様では、ラクタム架橋は、位置１６と２０のアミノ酸同士の間にあってもよく、その場合、位置１６及び２０のアミノ酸の一方は、Ｇｌｕによって置換され、位置１６及び２０のアミノ酸の他方は、Ｌｙｓによって置換される。
【０３４４】
別の実施態様では、アルファヘリックス構造を安定化する修飾は、類縁体の位置（単数又は複数）１６、２０、２１、及び２４への、一つ、二つ、三つ、又は四つの、α，α−二置換アミノ酸の導入である。ある実施態様では、α，α−二置換アミノ酸はＡＩＢである。ある態様では、α，α−二置換アミノ酸（例えば、ＡＩＢ）は、位置２０にあり、位置１６のアミノ酸は、正荷電アミノ酸、例えば、本明細書に記載の式ＩＶのアミノ酸によって置換される。式ＩＶのアミノ酸は、ホモＬｙｓ、Ｌｙｓ、Ｏｒｎ、又は２，４−ジアミノブチル酸（Ｄａｂ）であってもよい。
【０３４５】
本発明の特定態様では、位置１におけるアミノ酸修飾は、Ｈｉｓの、イミダゾール側鎖を欠くアミノ酸、例えば、大型で芳香族のアミノ酸（例えば、Ｔｙｒ）による置換である。
【０３４６】
ある実施態様では、グルカゴンの類縁体は、位置２７、２８、及び２９の内の一つ、二つ、又は全てにおいてアミノ酸修飾を含む。例えば、位置２７のＭｅｔは、大型の脂肪族アミノ酸(Ｌｅｕでもよい)によって置換することが可能であり、位置２８のＡｓｎは、小型の脂肪族アミノ酸(Ａｌａでもよい)によって置換することが可能であり、位置２９のＴｈｒは、小型の脂肪族アミノ酸(Ｇｌｙでもよい)によって置換することが可能であり、上記の二つ又は三つの組み合わせを実行することも可能である。特定の実施態様では、このグルカゴン類縁体は、位置２７にＬｅｕ、位置２８にＡｌａ、及び位置２９にＧｌｙ又はＴｈｒを含む。
【０３４７】
本発明のある実施態様では、グルカゴンの類縁体は、位置２９のアミノ酸よりもＣ−末端側に、１から２１個のアミノ酸の延長部を含む。この延長部は、例えば、配列番号１０９５又は１０９６のアミノ酸配列を含む。それに加えてさらに、又はそれとは別に、グルカゴン類縁体は、正荷電アミノ酸である１−６個のアミノ酸から成る延長部を含んでもよい。正荷電アミノ酸は、式ＩＶのアミノ酸、例えば、ただしこれらに限定されないが、Ｌｙｓ、ホモＬｙｓ、Ｏｒｎ、及びＤａｂであってもよい。
【０３４８】
ある実施態様のグルカゴン類縁体は、本明細書に記載の通りアシル化又はアルキル化される。例えば、アシル基又はアルキル基は、本明細書で後述するように、スペーサー付きで又は無しで、該類縁体の位置１０又は４０において該グルカゴン類縁体に付着される。それに加えてさらに、又はそれとは別に、類縁体は、本明細書にさらに詳述されるように、親水性成分を含むように修飾される。さらに、ある実施態様では、類縁体は、下記の修飾の内いずれか一つ、又はそれらの組み合わせを含む：
（ａ）位置２のＳｅｒの、Ｄ−Ｓｅｒ、Ａｌａ、Ｄ−Ａｌａ、Ｇｌｙ、Ｎ−メチル−Ｓｅｒ、ＡＩＢ、Ｖａｌ、又はα−アミノ−Ｎ−ブチル酸による置換；
（ｂ）位置１０のＴｙｒの、Ｔｒｐ、Ｌｙｓ、Ｏｒｎ、Ｇｌｕ、Ｐｈｅ、又はＶａｌによる置換；
（ｃ）アシル基の、位置１０のＬｙｓに対する連結；
（ｄ）位置１２のＬｙｓの、Ａｒｇ又はＩｌｅによる置換；
（ｅ）位置１６のＳｅｒの、Ｇｌｕ、Ｇｌｎ、ホモグルタミン酸、ホモシステイン酸、Ｔｈｒ、Ｇｌｙ、又はＡＩＢによる置換；
（ｆ）位置１７のＡｒｇの、Ｇｌｎによる置換；
（ｇ）位置１８のＡｒｇの、Ａｌａ、Ｓｅｒ、Ｔｈｒ、又はＧｌｙによる置換；
（ｈ）位置２０のＧｌｎの、Ｓｅｒ、Ｔｈｒ、Ａｌａ、Ｌｙｓ、シトルリン、Ａｒｇ、Ｏｒｎ、又はＡＩＢによる置換；
（ｉ）位置２１のＡｓｐの、Ｇｌｕ、ホモグルタミン酸、ホモシステイン酸による置換；
（ｊ）位置２３のＶａｌの、Ｉｌｅによる置換；
（ｋ）位置２４のＧｌｎの、Ａｓｎ、Ｓｅｒ、Ｔｈｒ、Ａｌａ、又はＡＩＢによる置換；
（ｌ）及び、位置２、５、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、８、１９、２０、２１、２４、２７、２８、及び２９のいずれかにおける保存的置換。
【０３４９】
例示的実施態様では、ＧＩＰアゴニスト活性を有するグルカゴン類縁体（配列番号１００１）は、下記の修飾（ａ）〜（ｄ）を含み：
（ａ）ＧＩＰアゴニスト活性を賦与する、位置１におけるアミノ酸修飾、
（ｂ）位置ｉとｉ＋４のアミノ酸側鎖同士の間、又は、位置ｊとｊ＋３のアミノ酸側鎖同士の間のラクタム架橋、ここで、ｉは１２、１３、１６、１７、２０、又は２４であり、ｊは１７である、
（ｃ）位置２７、２８、及び２９の内の一つ、二つ、又は全てにおけるアミノ酸修飾、例えば、位置２７及び／又は２８におけるアミノ酸修飾、及び、
（ｄ）１−９又は１−６個の、さらなるアミノ酸修飾、例えば、１、２、３、４、５、６、７、８、又は９個のさらに別のアミノ酸修飾、
且つ、ＧＩＰ受容体活性化における該類縁体のＥＣ５０は、約１０ｎＭ以下である。
【０３５０】
これらの実施態様の類縁体のラクタム架橋は、本明細書に記載の通りのラクタム架橋であってもよい。例えば、「アルファヘリックス構造の安定化」セクション中のラクタム架橋の教示を参照されたい。例えば、ラクタム架橋は、位置１６と位置２０のアミノ酸同士の間に設けられ、その場合、位置１６及び２０のアミノ酸の一方は、Ｇｌｕによって置換され、位置１６及び２０のアミノ酸の他方は、Ｌｙｓによって置換される。
【０３５１】
これらの実施態様によれば、類縁体は、例えば、配列番号１００５−１０９４のいずれかのアミノ酸配列を含む。
【０３５２】
他の例示的実施態様では、ＧＩＰアゴニスト活性を有するグルカゴン（配列番号１００１）の類縁体は、下記の修飾（ａ）〜（ｄ）を含み：
（ａ）ＧＩＰアゴニスト活性を賦与する、位置１におけるアミノ酸修飾、
（ｂ）類縁体の位置１６、２０、２１、及び２４のアミノ酸の一つ、二つ、三つ、又は全てが、α，α−二置換アミノ酸によって置換される、
（ｃ）位置２７、２８、及び２９の一つ、二つ、又は全てにおけるアミノ酸修飾、例えば、位置２７及び／又は２８におけるアミノ酸修飾、及び、
（ｄ）１−９又は１−６個のさらなるアミノ酸修飾、例えば、１、２、３、４、５、６、７、８、又は９個のさらに別のアミノ酸修飾、
且つ、ＧＩＰ受容体活性化における該類縁体のＥＣ５０は、約１０ｎＭ以下である。
【０３５３】
これらの実施態様の類縁体のα，α−二置換アミノ酸は、いずれのα，α−二置換アミノ酸であってもよく、例えば、アミノイソ−ブチル酸（ＡＩＢ）であるか、メチル、エチル、プロピル、及びｎ−ブチルから選ばれる、互いに同じか、又は異なる基、又は、シクロオクタン又はシクロヘプタン（例えば、１−アミノシクロオクタン−１−カルボン酸）によって二置換されるアミノ酸、であってもよい。ある実施態様では、α，α−二置換アミノ酸はＡＩＢである。ある実施態様では、位置２０のアミノ酸は、α，α−二置換アミノ酸、例えば、ＡＩＢによって置換される。
【０３５４】
これらの実施態様によれば、類縁体は、例えば、配列番号１０９９−１１４１、１１４４−１１６４、１１６６−１１６９、及び１１７３−１１７８のアミノ酸配列を含んでもよい。
【０３５５】
さらに別の例示的実施態様では、ＧＩＰアゴニスト活性を有するグルカゴン（配列番号１００１）の類縁体は、下記の修飾（ａ）〜（ｅ）を含み：
（ａ）ＧＩＰアゴニスト活性を賦与する、位置１におけるアミノ酸修飾、
（ｂ）位置１６のＳｅｒの、式ＩＶ：
【化４８】
2015180649.tif 000049
上式において、ｎは１から１６、又は１から１０、又は１から７、又は１から６、又は２から６であり、Ｒ１及びＲ２は、それぞれ独立に、Ｈ、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、（Ｃ１−Ｃ１８アルキル）ＯＨ、（Ｃ１−Ｃ１８アルキル）ＮＨ２、（Ｃ１−Ｃ１８アルキル）ＳＨ、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）（Ｃ３−Ｃ６）シクロアルキル、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）（Ｃ２−Ｃ５ヘテロ環）、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）（Ｃ６−Ｃ１０アリール）Ｒ７、及び（Ｃ１−Ｃ４アルキル）（Ｃ３−Ｃ９ヘテロアリール）ら成る群から選ばれ、ここで、Ｒ７はＨ又はＯＨであり、式ＩＶのアミノ酸の側鎖は、遊離アミノ基を含む、
のアミノ酸によるアミノ酸置換、
（ｃ）位置２０のＧｌｎの、アルファ、アルファ二置換アミノ酸によるアミノ酸置換、
（ｄ）位置２７、２８、及び２９の内の一つ、二つ、又は全ておけるアミノ酸置換、例えば、位置２７及び／又は２８におけるアミノ酸修飾、及び、
（ｅ）１−９又は１−６個のさらなるアミノ酸修飾、例えば、１、２、３、４、５、６、７、８、又は９個のさらに別のアミノ酸修飾、
且つ、ＧＩＰ受容体活性化における該類縁体のＥＣ５０は、約１０ｎＭ以下である。
【０３５６】
これらの実施態様の類縁体の式ＩＶのアミノ酸は、任意のアミノ酸であってよく、例えば、式ＩＶのアミノ酸において、ｎが１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、又は１６であるアミノ酸であってもよい。ある実施態様では、ｎは、２、３、４、又は５であり、その場合、アミノ酸は、それぞれ、Ｄａｂ、Ｏｒｎ、Ｌｙｓ、又はホモＬｙｓである。
【０３５７】
これらの実施態様の類縁体のアルファ、アルファ−二置換アミノ酸は、アルファ、アルファ−二置換アミノ酸であればいずれのものであってもよく、例えば、ただしこれらに限定されないが、アミノイソ−ブチル酸（ＡＩＢ）、メチル、エチル、プロピル、及びｎ−ブチルから選ばれる同じか又は異なる基によって二置換されるアミノ酸、又は、シクロオクタン又はシクロヘプタンによって置換されるアミノ酸（例えば、１−アミノシクロオクタン−１−カルボン酸）が挙げられる。ある実施態様では、アルファ、アルファ−二置換アミノ酸はＡＩＢである。
【０３５８】
これらの実施態様によれば、類縁体は、例えば、配列番号１０９９−１１６５の内のいずれかのアミノ酸配列を含む。
【０３５９】
さらに別の実施態様では、ＧＩＰアゴニスト活性を有するグルカゴン（配列番号１００１）の類縁体は、下記（ａ），（ｂ）を含み：
（ａ）ＧＩＰアゴニスト活性を賦与する、位置１におけるアミノ酸修飾、
（ｂ）位置２９のアミノ酸よりＣ−末端側へ約１から約２１個のアミノ酸の延長、ここで、延長部のアミノ酸の少なくとも一つはアシル化又はアルキル化される、
ここで、ＧＩＰ受容体活性化における該類縁体のＥＣ５０は、約１０ｎＭ以下である。
【０３６０】
ある実施態様では、アシル化又はアルキル化アミノ酸は、式Ｉ、ＩＩ、又はＩＩＩのアミノ酸である。より具体的な実施態様では、式Ｉのアミノ酸は、Ｄａｂ、Ｏｒｎ、Ｌｙｓ、又はホモＬｙｓである。さらに、ある実施態様では、約１から約２１個のアミノ酸の延長部は、ＧＰＳＳＧＡＰＰＰＳ（配列番号１０９５）又はＸＧＰＳＳＧＡＰＰＰＳ（配列番号１０９６）（Ｘは任意のアミノ酸である）、又は、ＧＰＳＳＧＡＰＰＰＫ（配列番号１１７０）、又はＸＧＰＳＳＧＡＰＰＰＫ（配列番号１１７１）、又はＸＧＰＳＳＧＡＰＰＰＳＫ（配列番号１１７２）（Ｘは、Ｇｌｙ、又は、小型の、脂肪族、非極性又は僅かに極性アミノ酸である）を含む。ある実施態様では、前記約１から約２１個のアミノ酸は、配列番号１０９５、１０９６、１１７０、１１７１、又は１１７２に対し、一つ以上の保存的置換を含んでもよい。ある実施態様では、アシル化又はアルキル化アミノ酸は、Ｃ−末端延長型類縁体の位置３７、３８、３９、４０、４１、４２、又は４３に位置づけられる。ある実施態様では、アシル化又はアルキル化アミノ酸は、Ｃ−末端延長型類縁体の位置４０に位置づけられる。
【０３６１】
ある実施態様では、ＧＩＰアゴニスト活性を有する類縁体はさらに、位置２７、２８、及び２９の一つ、二つ、又は全てに、例えば、位置２７及び／又は２８にアミノ酸修飾を含む。
【０３６２】
上記例示的実施態様のいずれにおいても、ＧＩＰアゴニスト活性を賦与する、位置１におけるアミノ酸修飾は、Ｈｉｓの、イミダゾール側鎖を欠くアミノ酸による置換であってもよい。位置１におけるアミノ酸修飾は、例えば、Ｈｉｓの、大型で芳香族のアミノ酸による置換であってもよい。ある実施態様では、大型の芳香族アミノ酸は、本明細書に記載されるものの内のいずれであってもよく、例えば、Ｔｙｒなどであってもよい。
【０３６３】
さらに、上記例示的実施態様に関して、位置２７、２８、及び２９の一つ、二つ、又は全てにおけるアミノ酸修飾は、本明細書に記載されるこれらの位置における修飾のいずれであってもよい。例えば、位置２７のＭｅｔは、大型の脂肪族アミノ酸(Ｌｅｕでもよい)によって置換されてもよく、位置２８のＡｓｎは、小型の脂肪族アミノ酸(Ａｌａでもよい)によって置換されてもよく、及び／又は、位置２９のＴｈｒは、小型の脂肪族アミノ酸(Ｇｌｙでもよい)によって置換されてもよい。それとは別に、類縁体は、位置２７及び／又は２８に上記アミノ酸修飾を含んでもよい。
【０３６４】
上記例示的実施態様の類縁体はさらに、１−９又は１−６個の、さらなる、追加のアミノ酸修飾、例えば、１、２、３、４、５、６、７、８、又は９個のさらなるアミノ酸修飾、例えば、本明細書に記載される修飾、すなわち、ＧＩＰ、ＧＬＰ−１、及びグルカゴン受容体のいずれかにおける活性を増大又は低減し、溶解度を上げ、作用持続時間又は循環半減期を延長し、作用開始を遅らせ、又は安定性を増す修飾の内のいずれかを含んでもよい。類縁体はさらに、例えば、位置１２におけるアミノ酸修飾(Ｉｌｅでもよい)による置換、及び／又は、位置１７及び１８におけるアミノ酸修飾（位置１７のＱによる置換及び位置１８のＡによる置換でもよい）、及び／又は、ＧＰＳＳＧＡＰＰＰＳ（配列番号１０９５）又はＸＧＰＳＳＧＡＰＰＰＳ（配列番号１０９６）、又は、配列番号１０９５又は１０９６に対して一つ以上の保存的置換を含む配列の、Ｃ−末端への付加を含んでもよい。類縁体は、下記の修飾の内の一つ以上を含んでもよい：
（ｉ）位置２のＳｅｒの、Ｄ−Ｓｅｒ、Ａｌａ、Ｄ−Ａｌａ、Ｇｌｙ、Ｎ−メチル−Ｓｅｒ、ＡＩＢ、Ｖａｌ、又はα−アミノ−Ｎ−ブチル酸による置換；
（ｉｉ）位置１０のＴｙｒの、Ｔｒｐ、Ｌｙｓ、Ｏｒｎ、Ｇｌｕ、Ｐｈｅ、又はＶａｌによる置換；
（ｉｉｉ）アシル基の、位置１０のＬｙｓに対する連結；
（ｉｖ）位置１２のＬｙｓの、Ａｒｇによる置換；
（ｖ）位置１６のＳｅｒの、Ｇｌｕ、Ｇｌｎ、ホモグルタミン酸、ホモシステイン酸、Ｔｈｒ、Ｇｌｙ、又はＡＩＢによる置換；
（ｖｉ）位置１７のＡｒｇの、Ｇｌｎによる置換；
（ｖｉｉ）位置１８のＡｒｇの、Ａｌａ、Ｓｅｒ、Ｔｈｒ、又はＧｌｙによる置換；
（ｖｉｉｉ）位置２０のＧｌｎの、Ａｌａ、Ｓｅｒ、Ｔｈｒ、Ｌｙｓ、シトルリン、Ａｒｇ、Ｏｒｎ、又はＡＩＢによる置換；
（ｉｘ）位置２１のＡｓｐの、Ｇｌｕ、ホモグルタミン酸、ホモシステイン酸による置換；
（ｘ）位置２３のＶａｌの、Ｉｌｅによる置換；
（ｘｉ）位置２４のＧｌｎの、Ａｓｎ、Ａｌａ、Ｓｅｒ、Ｔｈｒ、又はＡＩＢによる置換；及び、
（ｘｉｉ）位置２、５、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２４、２７、２８、及び２９のいずれかにおける保存的置換。
【０３６５】
ある実施態様における類縁体は、前記修飾（ｉ）から（ｘｉｉ）の組み合わせを含む。それとは別に又はそれに加えてさらに、類縁体は、位置３におけるアミノ酸修飾（例えば、ＧｌｎのＧｌｕによるアミノ酸置換）を含んでもよく、この場合、類縁体は、グルカゴン受容体に対してグルカゴンの活性の１％未満を有する。それとは別に又はそれに加えてさらに、類縁体は、位置７におけるアミノ酸修飾（例えば、Ｔｈｒの、ヒドロキシル基を欠くアミノ酸、例えば、Ａｂｕ又はＩｌｅによるアミノ酸置換）を含んでもよく、この場合、類縁体は、ＧＬＰ−１受容体に対してＧＬＰ−１の活性の約１０％未満を有する。
【０３６６】
例示的実施態様に関して、類縁体は、親水性成分に共有結合されてもよい。ある実施態様では、類縁体は、アミノ酸位置１６、１７、２０、２１、２４、２９、４０、又はＣ−末端のいずれかにおいて親水性成分に共有結合される。ある実施態様では、類縁体は、Ｃ−末端延長部（例えば、配列番号１０９５のアミノ酸配列）、及び、親水性成分を含むアミノ酸付加を含み、そのため、親水性成分は、位置４０において該類縁体に共有結合される。
【０３６７】
ある実施態様では、親水性成分は、類縁体のＬｙｓ、Ｃｙｓ、Ｏｒｎ、ホモシステイン、又はアセチル−フェニルアラニンに共有結合される。このＬｙｓ、Ｃｙｓ、Ｏｒｎ、ホモシステイン、又はアセチル−フェニルアラニンは、グルカゴン配列（配列番号１００１）に対し天然のアミノ酸であってもよいし、又は、配列番号１００１の天然アミノ酸を置換するアミノ酸であってもよい。親水性成分がＣｙｓに付着する、ある実施態様では、親水性成分に対する連結は、下記の構造を含んでもよい：
【化４９】
2015180649.tif 000050
【０３６８】
親水性成分を含む類縁体に関して、該親水性成分は、本明細書に記載するもののいずれであってもよい。例えば、「親水性成分の連結」セクションの教示を参照されたい。ある実施態様では、親水性成分は、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）である。ある実施態様のＰＥＧは、約１，０００から約４０，０００ダルトン、例えば、約２０，０００ダルトンから約４０，０００ダルトンの分子量を有する。
【０３６９】
例示的実施態様に関して、類縁体は、側鎖が、アシル基又はアルキル基（例えば、天然アミノ酸に対し非天然であるアシル基又はアルキル基）に共有結合される修飾アミノ酸を含んでもよい。アシル化又はアルキル化類縁体は、セクション「アシル化及びアルキル化」に記載されるアシル化又はアルキル化ペプチドに対応するものであってもよい。ある実施態様では、アシル基は、Ｃ４からＣ３０脂肪性アシル基、例えば、Ｃ１０脂肪性アシル又はアルキル基、Ｃ１２脂肪性アシル又はアルキル基、Ｃ１４脂肪性アシル又はアルキル基、Ｃ１６脂肪性アシル又はアルキル基、Ｃ１８脂肪性アシル又はアルキル基、Ｃ２０脂肪性アシル又はアルキル基、又はＣ２２脂肪性アシル又はアルキル基である。アシル又はアルキル基は、類縁体の任意のアミノ酸、例えば、ただしこれらに限定されないが、位置１０又は４０のアミノ酸、又はＣ−末端アミノ酸に共有結合により付着してもよい。ある実施態様では、類縁体は、Ｃ−末端延長部（例えば、配列番号１０９５のアミノ酸配列）、及び、アシル又はアルキル基を含むアミノ酸の付加を含み、そのため、アシル又はアルキル基が、位置４０において類縁体に共有結合される。ある実施態様では、アシル又はアルキル基は、式Ｉ、ＩＩ、又はＩＩＩのアミノ酸の、例えば、Ｌｙｓ残基の側鎖に共有結合される。アシル又はアルキル基は、グルカゴン配列（配列番号１００１）に対して天然のアミノ酸に共有結合されてもよいし、又は、配列番号１００１の配列に付加されるアミノ酸に連結されてもよいし、又は、配列番号１００１に配列番号１０９５（Ｎ−又はＣ−末端）が続く配列に対して連結されてもよいし、又は、配列番号１００１の天然アミノ酸、例えば、位置１０のＴｙｒを置換するアミノ酸に連結されてもよい。
【０３７０】
類縁体がアシル又はアルキル基を含む、上記例示的実施態様では、類縁体は、本明細書に記載の通り、スペーサーを介して、アシル又はアルキル基に付着してもよい。スペーサーは、例えば、３から１０原子長で、例えば、アミノ酸（例えば、６−アミノヘキサノイン酸、本明細書に記載される任意のアミノ酸）、ジペプチド（例えば、Ａｌａ−Ａｌａ、βＡｌａ−βＡｌａ、Ｌｅｕ−Ｌｅｕ、Ｐｒｏ−Ｐｒｏ、γＧｌｕ−γＧｌｕ）、トリペプチド、又は親水性又は疎水性二官能スペーサーであってもよい。ある態様では、スペーサー及びアシル又はアルキル基の全長は、約１４から約２８原子である。ある実施態様では、アミノ酸スペーサーは、γ−Ｇｌｕではない。ある実施態様では、ジペプチドスペーサーは、γＧｌｕ−γＧｌｕではない。
【０３７１】
さらに別の例示的実施態様では、ＧＩＰアゴニスト活性を有するグルカゴンの類縁体は、配列番号１２２７、１２２８、１２２９、又は１２３０の内のいずれか一つによるアミノ酸配列であって、下記の修飾（ａ）〜（ｃ）をさらに含む配列を含み：
（ａ）必要に応じて、ＧＩＰアゴニスト活性を賦与する位置１におけるアミノ酸修飾、
（ｂ）位置２９のアミノ酸からＣ−末端側に約１から約２１個のアミノ酸の延長部で、該延長物のアミノ酸の少なくとも一つは、アシル化又はアルキル化される、及び、
（ｃ）最大６個のさらなるアミノ酸修飾、
ここで、ＧＩＰ受容体活性化における該類縁体のＥＣ５０は、約１０ｎＭ以下である。
【０３７２】
ある態様では、アシル化又はアルキル化アミノ酸は、式Ｉ、ＩＩ、又はＩＩＩのアミノ酸である。より具体的な実施態様では、式Ｉのアミノ酸は、Ｄａｂ、Ｏｒｎ、Ｌｙｓ、又はホモＬｙｓである。さらに、ある実施態様では、約１から約２１個のアミノ酸は、ＧＰＳＳＧＡＰＰＰＳ（配列番号１０９５）又はＸＧＰＳＳＧＡＰＰＰＳ（配列番号１０９６）（Ｘは任意のアミノ酸）、又は、ＧＰＳＳＧＡＰＰＰＫ（配列番号１１７０）、又はＸＧＰＳＳＧＡＰＰＰＫ（配列番号１１７１）、又はＸＧＰＳＳＧＡＰＰＰＳＫ（配列番号１１７２）（Ｘは、Ｇｌｙ、又は、小型で脂肪族で非極性又は僅かに極性のアミノ酸）を含む。ある実施態様では、前記約１から約２１個のアミノ酸は、配列番号１０９５、１０９６、１１７０、１１７１、又は１１７２に対し、一つ以上の保存的置換を含んでもよい。ある実施態様では、アシル化又はアルキル化アミノ酸は、Ｃ−末端延長型類縁体の位置３７、３８、３９、４０、４１、４２、又は４３に位置づけられる。ある実施態様では、アシル化又はアルキル化アミノ酸は、Ｃ−末端延長型類縁体の位置４０に位置づけられる。
【０３７３】
上記例示的実施態様のいずれにおいても、ＧＩＰアゴニスト活性を賦与する位置１のアミノ酸は、イミダゾール側鎖を欠くアミノ酸であってもよい。位置１におけるアミノ酸は、例えば、大型で芳香族のアミノ酸であってもよい。ある実施態様では、大型の芳香族アミノ酸は、本明細書に記載されるものの内のいずれかであり、例えば、Ｔｙｒなどである。
【０３７４】
上記例示的実施態様の類縁体はさらに、１−６個のさらなるアミノ酸修飾、例えば、本明細書に記載される修飾、すなわち、ＧＩＰ、ＧＬＰ−１、及びグルカゴン受容体のいずれかにおける活性を増大又は低減し、溶解度を上げ、作用持続時間又は循環半減期を延長し、作用開始を遅らせ、又は安定性を増す修飾、の内のいずれかを含んでもよい。
【０３７５】
ある実施態様では、上記例示的実施態様に記載される類縁体はさらに、位置２７、２８、及び２９の内の一つ、二つ、又は全てにアミノ酸修飾を含む。これらの位置における修飾は、これらの位置に関して本明細書に記載される修飾のいずれであってもよい。例えば、配列番号１２２７、１２２８、１２２９、又は１２３０に対し、位置２７は、大型の脂肪族アミノ酸（例えば、Ｌｅｕ、Ｉｌｅ、又はノルロイシン）、又はＭｅｔによって置換されてもよいし、又は、位置２８は、別の小型の脂肪族アミノ酸（例えば、Ｇｌｙ又はＡｌａ）、又はＡｓｎによって置換されてもよいし、及び／又は、位置２９は、別の小型のアミノ酸（例えば、Ａｌａ又はＧｌｙ）、又はＴｈｒによって置換されてもよい。それとは別に、類縁体は、位置２７及び／又は２８において上記アミノ酸修飾を含んでもよい。
【０３７６】
類縁体はさらに、下記の追加の修飾の内の一つ以上を含んでもよい：
（ｉ）位置２におけるアミノ酸は、Ｄ−Ｓｅｒ、Ａｌａ、Ｄ−Ａｌａ、Ｇｌｙ、Ｎ−メチル−Ｓｅｒ、ＡＩＢ、Ｖａｌ、又はα−アミノ−Ｎ−ブチル酸の内のいずれか一つである；
（ｉｉ）位置１０のアミノ酸は、Ｔｙｒ、Ｔｒｐ、Ｌｙｓ、Ｏｒｎ、Ｇｌｕ、Ｐｈｅ、又はＶａｌである；
（ｉｉｉ）位置１０のＬｙｓに対するアシル基の連結；
（ｉｖ）位置１２のアミノ酸はＩｌｅ、Ｌｙｓ、又はＡｒｇである；
（ｖ）位置１６のアミノ酸は、Ｓｅｒ，Ｇｌｕ、Ｇｌｎ、ホモグルタミン酸、ホモシステイン酸、Ｔｈｒ、Ｇｌｙ、又はＡＩＢの内のいずれか一つである；
（ｖｉ）位置１７のアミノ酸はＧｌｎ又はＡｒｇである；
（ｖｉｉ）位置１８のアミノ酸は、Ａｌａ、Ａｒｇ、Ｓｅｒ、Ｔｈｒ、又はＧｌｙのいずれか一つである；
（ｖｉｉｉ）位置２０のアミノ酸は、Ａｌａ、Ｓｅｒ、Ｔｈｒ、Ｌｙｓ、シトルリン、Ａｒｇ、Ｏｒｎ、又はＡＩＢ、若しくは、別のアルファ，アルファ−二置換アミノ酸である；
（ｉｘ）位置２１のアミノ酸は、Ｇｌｕ、Ａｓｐ、ホモグルタミン酸、ホモシステイン酸のいずれか一つである；
（ｘ）位置２３のアミノ酸は、Ｖａｌ又はＩｌｅである；
（ｘｉ）位置２４のアミノ酸は、Ｇｌｎ、Ａｓｎ、Ｓｅｒ、Ｔｈｒ、又はＡＩＢのいずれか一つである；及び、
（ｘｉｉ）位置２、５、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２４、２７、２８、及び２９のいずれかにおける保存的置換。
【０３７７】
ある実施態様の類縁体は、修飾（ｉ）から（ｘｉｉ）の組み合わせを含む。それとは別に又はそれに加えてさらに、類縁体は、類縁体がグルカゴン受容体に対してグルカゴンの活性の１％未満の活性を有する、位置３におけるアミノ酸修飾を含んでもよい。それとは別に又はそれに加えてさらに、類縁体は、位置７におけるアミノ酸修飾（例えば、Ｔｈｒの、ヒドロキシル基を欠くアミノ酸、例えば、Ａｂｕ又はＩｌｅによるアミノ酸置換）であって、類縁体がＧＬＰ−１受容体に対してＧＬＰ−１活性の約１０％未満を有する、修飾を含んでもよい。
【０３７８】
例示的実施態様に関し、類縁体は、親水性成分に共有結合されてもよい。ある実施態様では、類縁体は、位置１６、１７、２０、２１、２４、２９、４０、又はＣ−末端のいずれかにおいて親水性成分に共有結合される。ある実施態様では、類縁体は位置２４において類縁体に共有結合される親水性成分を含む。
【０３７９】
ある実施態様では、親水性成分は、類縁体のＬｙｓ、Ｃｙｓ、Ｏｒｎ、ホモシステイン、又はアセチル−フェニルアラニンに共有結合される。このＬｙｓ、Ｃｙｓ、Ｏｒｎ、ホモシステイン、又はアセチル−フェニルアラニンは、配列番号１００１、１２２７、１２２８、１２２９、又は１２３０に対して本来のものであるアミノ酸であってもよいが、若しくは、該アミノ酸は、置換アミノ酸であってもよい。親水性成分がＣｙｓに連結される、ある実施態様では、連結は、下記の構造を含んでもよい：
【化５０】
2015180649.tif 000051
【０３８０】
親水性成分を含む類縁体に関して、該親水性成分は、本明細書に記載されるもののいずれであってもよい。例えば、「親水性成分の連結」セクションの教示を参照されたい。ある実施態様では、親水性成分は、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）である。ある実施態様のＰＥＧは、約１，０００から約４０，０００ダルトン、例えば、約２０，０００ダルトンから約４０，０００ダルトンの分子量を有する。
【０３８１】
例示的実施態様に関して、類縁体は、側鎖が、アシル基又はアルキル基に共有結合される修飾アミノ酸を含んでもよい。アシル化又はアルキル化類縁体は、セクション「アシル化及びアルキル化」に記載されるアシル化又はアルキル化ペプチドに対応するものであってもよい。ある実施態様では、アシル基は、Ｃ４からＣ３０脂肪性アシル基、例えば、Ｃ１０脂肪性アシル又はアルキル基、Ｃ１２脂肪性アシル又はアルキル基、Ｃ１４脂肪性アシル又はアルキル基、Ｃ１６脂肪性アシル又はアルキル基、Ｃ１８脂肪性アシル又はアルキル基、Ｃ２０アシル又はアルキル基、又はＣ２２アシル又はアルキル基である。アシル又はアルキル基は、類縁体の任意のアミノ酸、例えば、ただしこれらに限定されないが、位置１０又は４０のアミノ酸、又はＣ−末端アミノ酸に共有結合により付着してもよい。ある実施態様では、アシル又はアルキル基は、式Ｉ、ＩＩ、又はＩＩＩのアミノ酸の、例えば、Ｌｙｓ残基の側鎖に共有結合される。アシル又はアルキル基は、配列番号１００１、１２２７、１２２８、１２２９、又は１２３０に対して天然のアミノ酸に共有結合されてもよいし、又は、置換アミノ酸に連結されてもよい。アシル基又はアルキル基は、配列番号１０９５、１０９６、１１７１、又は１１７２に対して本来的であるアミノ酸に共有結合されるが、置換アミノ酸に連結されてもよい。
【０３８２】
類縁体がアシル又はアルキル基を含む、上記例示的実施態様では、類縁体は、本明細書に記載の通り、スペーサーを介して、アシル又はアルキル基に付着してもよい。スペーサーは、例えば、３から１０原子長で、例えば、アミノ酸（例えば、６−アミノヘキサノイン酸、本明細書に記載される任意のアミノ酸）、ジペプチド（例えば、Ａｌａ−Ａｌａ、βＡｌａ−βＡｌａ、Ｌｅｕ−Ｌｅｕ、Ｐｒｏ−Ｐｒｏ、γＧｌｕ−γＧｌｕ）、トリペプチド、又は親水性又は疎水性二官能スペーサーであってもよい。ある態様では、スペーサー及びアシル又はアルキル基の全長は、約１４から約２８原子である。ある実施態様では、アミノ酸スペーサーは、γ−Ｇｌｕではない。ある実施態様では、ジペプチドスペーサーは、γＧｌｕ−γＧｌｕではない。
【０３８３】
あるきわめて特異的実施態様では、本発明の類縁体は、配列番号１０９９−１１４１、１１４４−１１６４、１１６６、１１９２−１２０７、１２０９−１２２１、及び１２２３から成る群から選ばれるアミノ酸配列、又は、配列番号１１６７−１１６９、１１７３−１１７８、及び１２２５から成る群から選ばれるアミノ酸配列を含む。
【０３８４】
さらに、本発明の類縁体の特定の例としては、例えば、ただしこれらに限定されないが、表１−３に参照されるもののいずれかが挙げられる。
【０３８５】
さらに別の例示的実施態様では、ＧＩＰアゴニスト活性を有するグルカゴンの類縁体は、アシル又はアルキル基（例えば、天然アミノ酸に対して本来的ではないアシル又はアルキル基）を含み、ここで、アシル又はアルキル基はスペーサーに付着し、ここで、（ｉ）スペーサーは、類縁体の位置１０のアミノ酸側鎖に付着するか；又は、（ｉｉ）類縁体は、位置２９のアミノ酸よりもＣ−末端側に１から２１個のアミノ酸の延長部を含み、且つ、スペーサーは、配列番号１００１に対し位置３７−４３の内の一つに対応するアミノ酸の側鎖に付着し、ここで、ＧＩＰ受容体活性化における類縁体のＥＣ５０は、約１０ｎＭ以下である。
【０３８６】
この実施態様では、類縁体は、配列番号１００１のアミノ酸配列であって、下記（ｉ）〜（ｉｖ）を有する配列を含んでもよい：（ｉ）ＧＩＰアゴニスト活性を賦与する、位置１におけるアミノ酸修飾、（ｉｉ）位置２７、２８、及び２９の内の一つ、二つ、又は全てにおけるアミノ酸修飾、（ｉｉｉ）下記（Ａ）〜（Ｃ）のうちの少なくとも一つが成り立つ：
（Ａ）類縁体は、位置ｉとｉ＋４のアミノ酸側鎖同士の間、又は、位置ｊとｊ＋３のアミノ酸側鎖同士の間のラクタム架橋を含み、ここで、ｉは１２、１３、１６、１７、２０、又は２４であり、ｊは１７である；
（Ｂ）類縁体の位置１６、２０、２１、及び２４のアミノ酸の一つ、二つ、三つ、又は全てが、α，α−二置換アミノ酸によって置換される；又は、
（Ｃ）類縁体は、下記（ｉ）〜（ｉｉ）を含む：（ｉ）位置１６のＳｅｒの、式ＩＶ：
【化５１】
2015180649.tif 000052
（上式において、ｎは、１から７であり、Ｒ１及びＲ２は、それぞれ独立に、Ｈ、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、（Ｃ１−Ｃ１８アルキル）ＯＨ、（Ｃ１−Ｃ１８アルキル）ＮＨ２、（Ｃ１−Ｃ１８アルキル）ＳＨ、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）（Ｃ３−Ｃ６）シクロアルキル、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）（Ｃ２−Ｃ５ヘテロ環）、（Ｃ０−Ｃ４アルキル）（Ｃ６−Ｃ１０アリール）Ｒ７、及び（Ｃ１−Ｃ４アルキル）（Ｃ３−Ｃ９ヘテロアリール）ら成る群から選ばれ、ここで、Ｒ７はＨ又はＯＨであり、式ＩＶのアミノ酸の側鎖は、遊離アミノ基を含む）
のアミノ酸によるアミノ酸置換、及び、（ｉｉ）位置２０のＧｌｎの、アルファ、アルファ−二置換アミノ酸によるアミノ酸置換、
及び、
（ｉｖ）最大６個のさらなるアミノ酸修飾。
【０３８７】
これらの実施態様の類縁体のアルファ、アルファ−二置換アミノ酸は、アルファ、アルファ−二置換アミノ酸であればいずれのものであってもよく、例えば、ただしこれらに限定されないが、アミノイソ−ブチル酸（ＡＩＢ）、メチル、エチル、プロピル、及びｎ−ブチルから選ばれる同じか又は異なる基によって二置換されるアミノ酸、又は、シクロオクタン又はシクロヘプタンによって置換されるアミノ酸（例えば、１−アミノシクロオクタン−１−カルボン酸）が挙げられる。ある実施態様では、アルファ、アルファ−二置換アミノ酸はＡＩＢである。
【０３８８】
これらの実施態様の類縁体の式ＩＶのアミノ酸は、任意のアミノ酸であってよく、例えば、式ＩＶのアミノ酸において、ｎが１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、又は１６であるアミノ酸であってもよい。ある実施態様では、ｎは、２、３、４、又は５であり、その場合、アミノ酸は、それぞれ、Ｄａｂ、Ｏｒｎ、Ｌｙｓ、又はホモＬｙｓである。
【０３８９】
上記例示的実施態様のいずれにおいても、ＧＩＰアゴニスト活性を賦与する位置１のアミノ酸修飾は、Ｈｉｓの、イミダゾール側鎖を欠くアミノ酸による置換であってもよい。位置１におけるアミノ酸修飾は、例えば、Ｈｉｓの、大型の芳香族アミノ酸による置換であってもよい。ある実施態様では、大型の芳香族アミノ酸は、本明細書に記載されるものの内のいずれかであり、例えば、Ｔｙｒなどである。
【０３９０】
さらに、上記例示的実施態様に関して、位置２７、２８、及び２９の一つ、二つ、又は全てにおけるアミノ酸修飾は、本明細書に記載されるこれらの位置における修飾のいずれであってもよい。例えば、位置２７のＭｅｔは、大型の脂肪族アミノ酸（Ｌｅｕでもよい)によって置換されてもよく、位置２８のＡｓｎは、小型の脂肪族アミノ酸（Ａｌａでもよい)によって置換されてもよく、及び／又は、位置２９のＴｈｒは、小型の脂肪族アミノ酸（Ｇｌｙでもよい)によって置換されてもよい。それとは別に、類縁体は、位置２７及び／又は２８に上記アミノ酸修飾を含んでもよい。
【０３９１】
上記例示的実施態様の類縁体はさらに、１−９又は１−６個のさらなるアミノ酸修飾、例えば、１、２、３、４、５、６、７、８、又は９個のさらなるアミノ酸修飾、例えば、
本明細書に記載される修飾のいずれか、すなわち、ＧＩＰ、ＧＬＰ−１、及びグルカゴン受容体のいずれかにおける活性を増大又は低減し、溶解度を上げ、作用持続時間又は循環半減期を延長し、作用開始を遅らせ、又は安定性を増す修飾の内のいずれかを含んでもよい。類縁体はさらに、例えば、位置１２におけるアミノ酸修飾（Ｉｌｅでもよい)による置換、及び／又は、位置１７及び１８におけるアミノ酸修飾（位置１７のＱによる置換及び位置１８のＡによる置換でもよい）、及び／又は、ＧＰＳＳＧＡＰＰＰＳ（配列番号１０９５）又はＸＧＰＳＳＧＡＰＰＰＳ（配列番号１０９６）、又は、配列番号１０９５又は１０９６に対して一つ以上の保存的置換を含む配列の、Ｃ−末端への付加を含んでもよい。類縁体は、下記の修飾（ｉ）〜（ｘｉｉ）の内の一つ以上を含んでもよい：
（ｉ）位置２のＳｅｒの、Ｄ−Ｓｅｒ、Ａｌａ、Ｄ−Ａｌａ、Ｇｌｙ、Ｎ−メチル−Ｓｅｒ、ＡＩＢ、Ｖａｌ、又はα−アミノ−Ｎ−ブチル酸による置換；
（ｉｉ）位置１０のＴｙｒの、Ｔｒｐ、Ｌｙｓ、Ｏｒｎ、Ｇｌｕ、Ｐｈｅ、又はＶａｌによる置換；
（ｉｉｉ）アシル基の、位置１０のＬｙｓに対する連結；
（ｉｖ）位置１２のＬｙｓの、Ａｒｇによる置換；
（ｖ）位置１６のＳｅｒの、Ｇｌｕ、Ｇｌｎ、ホモグルタミン酸、ホモシステイン酸、Ｔｈｒ、Ｇｌｙ、Ｌｙｓ、又はＡＩＢによる置換；
（ｖｉ）位置１７のＡｒｇの、Ｇｌｎによる置換；
（ｖｉｉ）位置１８のＡｒｇの、Ａｌａ、Ｓｅｒ、Ｔｈｒ、又はＧｌｙによる置換；
（ｖｉｉｉ）位置２０のＧｌｎの、Ａｌａ、Ｓｅｒ、Ｔｈｒ、Ｌｙｓ、シトルリン、Ａｒｇ、Ｏｒｎ、又はＡＩＢによる置換；
（ｉｘ）位置２１のＡｓｐの、Ｇｌｕ、ホモグルタミン酸、ホモシステイン酸による置換；
（ｘ）位置２３のＶａｌの、Ｉｌｅによる置換；
（ｘｉ）位置２４のＧｌｎの、Ａｓｎ、Ａｌａ、Ｓｅｒ、Ｔｈｒ、又はＡＩＢによる置換；及び、
（ｘｉｉ）位置２、５、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２４、２７、２８、及び２９のいずれかにおける保存的置換。
【０３９２】
ある実施態様における類縁体は、前記修飾（ｉ）から（ｘｉｉ）の組み合わせを含む。それとは別に又はそれに加えてさらに、類縁体は、位置３におけるアミノ酸修飾（例えば、ＧｌｎのＧｌｕによるアミノ酸置換）を含んでもよく、この場合、類縁体は、グルカゴン受容体に対してグルカゴンの活性の１％未満を有する。それとは別に又はそれに加えてさらに、類縁体は、位置７におけるアミノ酸修飾（例えば、Ｔｈｒの、ヒドロキシル基を欠くアミノ酸、例えば、Ａｂｕ又はＩｌｅによるアミノ酸置換）、又は、位置２７又は２８のアミノ酸よりもＣ−末端側のアミノ酸（単数又は複数）の欠失で、２７−又は２８−アミノ酸ペプチドを生成する修飾、又はそれらの組み合わせを含んでもよく、この場合、類縁体は、ＧＬＰ−１受容体に対してＧＬＰ−１の活性の約１０％未満を有する。
【０３９３】
例示的実施態様に関して、類縁体は、親水性成分に共有結合されてもよい。ある実施態様では、類縁体は、アミノ酸位置１６、１７、２０、２１、２４、２９、４０、又はＣ−末端のいずれかにおいて親水性成分に共有結合される。ある実施態様では、類縁体は、Ｃ−末端延長部（例えば、配列番号１０９５のアミノ酸配列）、及び、親水性成分を含むアミノ酸付加を含み、そのため、親水性成分は、位置４０において該類縁体に共有結合される。
【０３９４】
ある実施態様では、親水性成分は、類縁体のＬｙｓ、Ｃｙｓ、Ｏｒｎ、ホモシステイン、又はアセチル−フェニルアラニンに共有結合される。このＬｙｓ、Ｃｙｓ、Ｏｒｎ、ホモシステイン、又はアセチル−フェニルアラニンは、グルカゴン配列（配列番号１００１）に対し天然のアミノ酸であってもよいし、又は、配列番号１００１の天然アミノ酸を置換するアミノ酸であってもよい。親水性成分がＣｙｓに付着する、ある実施態様では、親水性成分に対する連結は、下記の構造を含んでもよい：
【化５２】
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【０３９５】
親水性成分を含む類縁体に関して、該親水性成分は、本明細書に記載するもののいずれであってもよい。例えば、「親水性成分の連結」セクションの教示を参照されたい。ある実施態様では、親水性成分は、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）である。ある実施態様のＰＥＧは、約１，０００から約４０，０００ダルトン、例えば、約２０，０００ダルトンから約４０，０００ダルトンの分子量を有する。
【０３９６】
類縁体がアシル又はアルキル基を含む例示的実施態様では、類縁体は、本明細書に記載の通り、スペーサーを介してアシル又はアルキル基に付着してもよい。スペーサーは、例えば、３から１０原子長で、例えば、アミノ酸（例えば、６−アミノヘキサノイン酸、本明細書に記載される任意のアミノ酸）、ジペプチド（例えば、Ａｌａ−Ａｌａ、βＡｌａ−βＡｌａ、Ｌｅｕ−Ｌｅｕ、Ｐｒｏ−Ｐｒｏ、γＧｌｕ−γＧｌｕ）、トリペプチド、又は親水性又は疎水性二官能スペーサーであってもよい。ある態様では、スペーサー及びアシル又はアルキル基の全長は、約１４から約２８原子である。ある実施態様では、アミノ酸スペーサーは、γ−Ｇｌｕではない。ある実施態様では、ジペプチドスペーサーは、γＧｌｕ−γＧｌｕではない。
【０３９７】
アシル又はアルキル基は、本明細書に記載される任意のアシル又はアルキル基、例えば、天然アミノ酸にとって非天然であるアシル又はアルキル基であってもよい。ある実施態様では、アシル又はアルキル基は、Ｃ４からＣ３０脂肪性アシル基、例えば、Ｃ１０脂肪性アシル又はアルキル基、Ｃ１２脂肪性アシル又はアルキル基、Ｃ１４脂肪性アシル又はアルキル基、Ｃ１６脂肪性アシル又はアルキル基、Ｃ１８脂肪性アシル又はアルキル基、Ｃ２０アシル又はアルキル基、又はＣ２２アシル又はアルキル基、又はＣ４からＣ３０アルキル基である。特定の実施態様では、アシル基は、Ｃ１２からＣ１８脂肪性アシル基（例えば、Ｃ１４又はＣ１６脂肪性アシル基）である。
【０３９８】
ある実施態様では、類縁体の位置２９のアミノ酸よりもＣ−末端側の約１から約２１個のアミノ酸の延長部は、ＧＰＳＳＧＡＰＰＰＳ（配列番号１０９５）又はＸＧＰＳＳＧＡＰＰＰＳ（配列番号１０９６）（Ｘは任意のアミノ酸）、又は、ＧＰＳＳＧＡＰＰＰＫ（配列番号１１７０）、又はＸＧＰＳＳＧＡＰＰＰＫ（配列番号１１７１）、又はＸＧＰＳＳＧＡＰＰＰＳＫ（配列番号１１７２）（Ｘは、Ｇｌｙ、又は、小型の、脂肪族、非極性又は僅かに極性アミノ酸）−を含む。ある実施態様では、前記約１から約２１個のアミノ酸は、配列番号１０９５、１０９６、１１７０、１１７１、又は１１７２に対し、一つ以上の保存的置換を含んでもよい。ある実施態様では、アシル化又はアルキル化アミノ酸は、Ｃ−末端延長型類縁体の位置３７、３８、３９、４０、４１、４２、又は４３に位置づけられる。ある実施態様では、アシル化又はアルキル化アミノ酸は、Ｃ−末端延長型類縁体の位置４０に位置づけられる。
【０３９９】
ＧＩＰアゴニストは、上記アミノ酸配列、例えば、配列番号１００５−１０９４の内のいずれかのアミノ酸配列を含むペプチドであって、さらに、ＧＩＰアゴニスト活性を保持する、最大１、２、３、４、又は５個の追加の修飾を有してもよい。
【０４００】
＜クラス３グルカゴン関連ペプチド＞
ある実施態様では、グルカゴン関連ペプチドは、クラス３グルカゴン関連ペプチドであり、これは、本明細書において、且つ、国際特許出願第ＰＣＴ  ＵＳ２００９／４７４３８号（２００９年６月１６日出願）、２００８年８月２１日公開の国際特許出願公開第ＷＯ２００８／１０１０１７号、及び米国特許仮出願第６１／０９０，４１２号、及び米国特許出願第６１／１７７，４７６号において記載される。なお、これらの内容の全体を引用により本明細書に含める。
【０４０１】
クラス３グルカゴン関連ペプチドに関して、下記のセクションに参照される生物学的配列（配列番号１００１−１２６２）のいくつかは、国際特許出願第ＰＣＴ  ＵＳ２００９／４７４３８号の配列番号１−６５６に対応する。
【０４０２】
クラス３グルカゴン関連ペプチドは、グルカゴン受容体に対して増大活性を示し、さらに別の実施態様では、生物物理学的安定性及び／又は水に対する可溶性を示すペプチドであってもよい。さらに、ある実施態様では、クラス３グルカゴン関連ペプチドは、ＧＬＰ−１と比べ、グルカゴン受容体に対する本来のグルカゴン選択性を失い、したがって、この二つの受容体に対してコアゴニストとなる。クラス３グルカゴン関連ペプチド内のアミノ酸修飾は、グルカゴン受容体に比べ、ＧＬＰ−１受容体に対する該ペプチドの相対的活性をコントロールすることが可能である。したがって、クラス３グルカゴン関連ペプチドは、ＧＬＰ−１受容体に比べ、グルカゴン受容体に対してより高い活性を有する、グルカゴン／ＧＬＰ−１コアゴニストであり、両受容体に対してほぼ等価的活性を有する、グルカゴン／ＧＬＰ−１コアゴニストであるか、又は、グルカゴン受容体に比べ、ＧＬＰ−１受容体に対してより高い活性を有する、グルカゴン／ＧＬＰ−１コアゴニストである可能性がある。コアゴニストの内、後者の範疇は、グルカゴン受容体には殆ど又は全く活性を示さないが、ＧＬＰ−１受容体には、天然ＧＬＰ−１と同じか、又はより優れた効力の下にＧＬＰ−１受容体を活性化する能力を保持するように、遺伝子工学的に操作することが可能である。これらのコアゴニストは、いずれも、生物物理学的安定性及び／又は水溶性の強化を実現する修飾をさらに含んでもよい。
【０４０３】
クラス３グルカゴン関連ペプチドの修飾は、ＧＬＰ−１受容体に対して、天然ＧＬＰ−１に対し、少なくとも約１％（少なくとも約１．５％、２％、５％、７％、１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、６０％、７５％、１００％、１２５％、１５０％、１７５％を含む）から約２００％以上の活性まで、その間の任意のレベルの活性を有し、グルカゴン受容体に対して、天然グルカゴンに対し、少なくとも約１％（約１．５％、２％、５％、７％、１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、６０％、７５％、１００％、１２５％、１５０％、１７５％、２００％、２５０％、３００％、３５０％、４００％、４５０％を含む）から約５００％以上の活性まで、その間の任意のレベルの活性を有する、グルカゴンペプチドを生産するように実行することが可能である。天然グルカゴンのアミノ酸配列は、配列番号１であり、ＧＬＰ−１（７−３６）アミドのアミノ酸配列は、配列番号５２であり、ＧＬＰ−１（７−３７）のアミノ酸配列は、配列番号５２である。例示的実施態様では、ＧＬＰ−１（７−３７）酸のアミノ酸配列は、配列番号５０である。例示的実施態様では、クラス３グルカゴン関連ペプチドは、グルカゴン受容体に対する天然グルカゴンの活性の少なくとも１０％、及びＧＬＰ−１受容体に対する天然ＧＬＰ−１の活性の少なくとも５０％、又は、グルカゴン受容体に対する天然グルカゴンの活性の少なくとも４０％、及びＧＬＰ−１受容体に対する天然ＧＬＰ−１の活性の少なくとも４０％、又は、グルカゴン受容体に対する天然グルカゴンの活性の少なくとも６０％、及びＧＬＰ−１受容体に対する天然ＧＬＰ−１の活性の少なくとも６０％を示してもよい。
【０４０４】
ＧＬＰ−１受容体と比べた、グルカゴン受容体に対するクラス３グルカゴン関連ペプチドの選択性は、グルカゴン／ＧＬＰ−１活性の相対比（天然グルカゴンと比べた場合の、グルカゴン受容体に対する該ペプチドの活性を、天然ＧＬＰ−１と比べた場合の、ＧＬＰ−１受容体に対する該ペプチドの活性で割った値）として記述することが可能である。例えば、グルカゴン受容体に対する天然グルカゴンの活性の６０％を示し、ＧＬＰ−１受容体に対する天然ＧＬＰ−１の活性の６０％を示すクラス３グルカゴン関連ペプチドは、１：１比のグルカゴン／ＧＬＰ−１活性を有する。グルカゴン／ＧＬＰ−１活性の例示の比としては、約１：１、１．５：１、２：１、３：１、４：１、５：１、６：１、７：１、８：１、９：１、又は１０：１、若しくは、１：１０、１：９、１：８、１：７、１：６、１：５、１：４、１：３、１：２、又は１：１．５が挙げられる。一例として、１０：１のグルカゴン／ＧＬＰ−１活性比は、ＧＬＰ−１受容体に比べ、グルカゴン受容体に対し１０倍の選択性を示す。同様に、１０：１のＧＬＰ−１／グルカゴン活性は、グルカゴン受容体に比べ、ＧＬＰ−１受容体に対し１０倍の選択性を示す。
【０４０５】
ある実施態様では、クラス３グルカゴン関連ペプチドは、グルカゴン受容体に対して、天然グルカゴンの活性の約１０％以下、例えば、約１−１０％、又は約０．１−１０％、又は、約０．１％よりも大きいが、約１０％未満の活性を示すが、一方、ＧＬＰ−１受容体に対して、ＧＬＰ−１の活性の少なくとも２０％を示す。例えば、本明細書に開示される例示のクラス３グルカゴン関連ペプチドは、天然グルカゴンの活性の約０．５％、約１％、又は約７％を有するが、一方、ＧＬＰ−１受容体に対してＧＬＰ−１の活性の少なくとも２０％を示す。
【０４０６】
クラス３グルカゴン関連ペプチドは、グルカゴン受容体、又はＧＬＰ−１受容体、又は両方に対して活性の増大又は低下を示すグルカゴンペプチドであってもよい。クラス３グルカゴン関連ペプチドは、ＧＬＰ−１受容体に比べ、グルカゴン受容体に対する選択性が変化したグルカゴンペプチドであってもよい。
【０４０７】
したがって、本明細書に開示されるように、溶解度及び／又は安定性の強化を示す、高効力のクラス３グルカゴン関連ペプチドが得られる。例示の高効力クラス３グルカゴン関連ペプチドは、グルカゴン受容体に対する天然グルカゴンの活性の少なくとも約２００％の活性を示し、さらに、６から８、又は６から９、又は７から９のｐＨ（例えば、ｐＨ７）において、少なくとも１ｍｇ／ｍＬの濃度で可溶であってもよく、２５℃で２４時間後、元のペプチドの少なくとも９５％を保持してもよい（例えば、元のペプチドの５％以下しか分解又は切断されない）。別の例として、例示のクラス３グルカゴン関連ペプチドは、グルカゴン及びＧＬＰ−１の両受容体に対して約４０％よりも大きいか、又は、約６０％よりも大きい活性（約１：３から３：１の比、又は約１：２から２：１）を示し、さらに、６から８、又は６から９、又は７から９のｐＨ（例えば、ｐＨ７）において、少なくとも１ｍｇ／ｍＬの濃度で可溶であってもよく、２５℃で２４時間後、元のペプチドの少なくとも９５％を保持してもよい。別の例示的実施態様のクラス３グルカゴン関連ペプチドは、グルカゴン受容体に対する天然グルカゴンの活性の約１７５％以上、及び、ＧＬＰ−１受容体に対する天然ＧＬＰ−１の活性の約２０％以下を示し、さらに、６から８、又は６から９、又は７から９のｐＨ（例えば、ｐＨ７）において、少なくとも１ｍｇ／ｍＬの濃度で可溶であってもよく、２５℃で２４時間後、元のペプチドの少なくとも９５％を保持してもよい。さらに別の例示的実施態様のクラス３グルカゴン関連ペプチドは、グルカゴン受容体に対する天然グルカゴンの活性の約１０％以下、及び、ＧＬＰ−１受容体に対する天然ＧＬＰ−１の活性の少なくとも約２０％を示し、さらに、６から８、又は６から９、又は７から９のｐＨ（例えば、ｐＨ７）において、少なくとも１ｍｇ／ｍＬの濃度で可溶であってもよく、２５℃で２４時間後、元のペプチドの少なくとも９５％を保持してもよい。さらに別の例示的実施態様のクラス３グルカゴン関連ペプチドは、グルカゴン受容体に対する天然グルカゴンの活性の約１０％以下であるが、０．１％、０．５％、又は１％を上回る活性、及び、ＧＬＰ−１受容体に対する天然ＧＬＰ−１の活性の少なくとも約５０％、６０％、７０％、８０％、９０％、又は１００％以上の活性を示し、さらに、６から８、又は６から９、又は７から９のｐＨ（例えば、ｐＨ７）において、少なくとも１ｍｇ／ｍＬの濃度で可溶であってもよく、２５℃で２４時間後、元のペプチドの少なくとも９５％を保持してもよい。ある実施態様では、このクラス３グルカゴン関連ペプチドは、天然グルカゴンの対応する位置において、天然アミノ酸の少なくとも２２、２３、２４、２５、２６、２７、又は２８個を保持する（例えば、天然グルカゴンに対し１−７、１−５、又は１−３個の修飾を有する）。
【０４０８】
＜グルカゴン活性に影響を及ぼす修飾＞
グルカゴン受容体に対する活性の増大は、天然グルカゴン（配列番号１）の位置１６におけるアミノ酸修飾によって実現される。ある実施態様では、クラス３グルカゴン関連ペプチドは、グルカゴン受容体に対する該ペプチドの効力を強化するために、Ｈｉｓ−Ｓｅｒ−Ｇｌｎ−Ｇｌｙ−Ｔｈｒ−Ｐｈｅ−Ｔｈｒ−Ｓｅｒ−Ａｓｐ−Ｔｙｒ−Ｓｅｒ−Ｌｙｓ−Ｔｙｒ−Ｌｅｕ−Ａｓｐ−Ｓｅｒ−Ａｒｇ−Ａｒｇ−Ａｌａ−Ｇｌｎ−Ａｓｐ−Ｐｈｅ−Ｖａｌ−Ｇｌｎ−Ｔｒｐ−Ｌｅｕ−Ｍｅｔ−Ａｓｎ−Ｔｈｒ（配列番号１）なる野生型ペプチドに対して修飾される、グルカゴンアゴニストである。天然グルカゴン（配列番号１）の位置１６に通常出現するセリンは、有効性実証済インビトロモデルアッセイ（実施例５参照）において、ｃＡＭＰ合成の刺激能力に関しグルカゴンの効力を高めるように、選ばれた酸性アミノ酸によって置換することが可能である。より具体的には、この置換は、グルカゴン受容体に対して、該類縁体の効力を少なくとも２倍、４倍、５倍、及び最大１０倍以上強化する。この置換はさらに、天然グルカゴンに比べ、ＧＬＰ−１受容体に対する該類縁体の活性を、少なくとも５倍、１０倍、又は１５倍強化するが、選択性は、ＧＬＰ−１受容体よりも、グルカゴン受容体に対して維持される。
【０４０９】
非限定的例として挙げるのであるが、この効力の強化は、位置１６の天然セリンを、グルタミン酸によって、又は、４原子長の側鎖を有する別の負荷電アミノ酸によって、又は、それとは別に、グルタミン、ホモグルタミン酸、又はホモシステイン酸の内のいずれかによって、又は、少なくとも一つのヘテロ原子（例えば、Ｎ、Ｏ、Ｓ、Ｐ）を含む側鎖を有し、且つ約４（又は３−５）原子長の側鎖を有する荷電アミノ酸によって、置換することで、実現可能である。ある実施態様によれば、天然グルカゴンの位置１６におけるセリン残基は、グルタミン酸、グルタミン、ホモグルタミン酸、ホモシステイン酸、トレオニン、又はグリシンから成る群から選ばれるアミノ酸によって置換される。ある実施態様によれば、天然グルカゴンの位置１６におけるセリン残基は、グルタミン酸、グルタミン、ホモグルタミン酸、及びホモシステイン酸から成る群から選ばれるアミノ酸によって置換され、ある実施態様によれば、該セリン残基は、グルタミン酸によって置換される。
【０４１０】
ある実施態様では、効力強化クラス３グルカゴン関連ペプチドは、配列番号２、配列番号３、配列番号４、配列番号５、配列番号６、配列番号７のペプチド、又は、配列番号５のグルカゴンアゴニスト類縁体を含む。ある実施態様によれば、野生型グルカゴンに比べ、グルカゴン受容体に対する効力が強化されたクラス３グルカゴン関連ペプチドは、配列番号７、配列番号８、配列番号９、又は配列番号１０の配列を含み、この場合、該グルカゴンペプチドは、ＧＬＰ−１受容体に比べ、グルカゴン受容体に対する選択性を保持する。ある実施態様では、グルカゴン受容体に対する特異性が強化されたクラス３グルカゴン関連ペプチドは、配列番号８、配列番号９、配列番号１０のペプチド、又は、そのグルカゴンアゴニスト類縁体を含み、ここで、カルボキシ末端アミノ酸はその天然のカルボン酸基を含む。ある実施態様によれば、クラス３グルカゴン関連ペプチドは、ＮＨ２−Ｈｉｓ−Ｓｅｒ−Ｇｌｎ−Ｇｌｙ−Ｔｈｒ−Ｐｈｅ−Ｔｈｒ−Ｓｅｒ−Ａｓｐ−Ｔｙｒ−Ｓｅｒ−Ｌｙｓ−Ｔｙｒ−Ｌｅｕ−Ａｓｐ−Ｇｌｕ−Ａｒｇ−Ａｒｇ−Ａｌａ−Ｇｌｎ−Ａｓｐ−Ｐｈｅ−Ｖａｌ−Ｇｌｎ−Ｔｒｐ−Ｌｅｕ−Ｍｅｔ−Ａｓｎ−Ｔｈｒ−ＣＯＯＨ（配列番号１０）なる配列を含み、ここで、該ペプチドは、実施例５の、インビトロｃＡＭＰアッセイで測定した場合、天然グルカゴンに比べ、グルカゴン受容体に対して約５倍強化された効力を示す。
【０４１１】
グルカゴン受容体活性は、位置３におけるアミノ酸修飾によって、例えば、位置３に天然に出現するグルタミンの置換によって、低減、維持、又は強化される。ある実施態様では、位置３のアミノ酸の、酸性、塩基性、又は疎水性アミノ酸（グルタミン酸、オルニチン、ノルロイシン）による置換は、グルカゴン受容体活性を事実上低下又は破壊することが示されている。例えば、グルタミン酸、オルニチン、又はノルロイシンによって置換される類縁体は、グルカゴン受容体に対して、天然グルカゴンの活性の約１０％以下、例えば、約１−１０％、又は約０．１−１０％、又は約０．１％よりも大きいが、約１０％よりも小さい活性を示すが、一方、ＧＬＰ−１受容体に対しては、ＧＬＰ−１の活性の少なくとも約２０％の活性を示す。例えば、本明細書に記載される例示の類縁体は、天然グルカゴンの活性の約０．５％、約１％、又は約７％の活性を有し、一方、ＧＬＰ−１受容体ではＧＬＰ−１の活性の少なくとも２０％の活性を示す。特に、本明細書に記載されるクラス３グルカゴン関連ペプチドは、グルカゴン類縁体、グルカゴンアゴニスト類縁体、グルカゴンコアゴニスト、及びグルカゴン／ＧＬＰ−１コアゴニスト分子を含め、いずれも、グルカゴン受容体に対する選択性に比べ、ＧＬＰ−１受容体に対し高い選択性、例えば、１０倍の選択性、を持つペプチドを産みだすように、位置３の修飾、例えば、Ｇｌｎの、Ｇｌｕによる置換を含むように修飾されてもよい。
【０４１２】
別の実施態様では、クラス３グルカゴン関連ペプチドのいずれにおいても、位置３の天然出現グルタミンは、本明細書に記載の通り、グルカゴン受容体に対して事実上活性を失うことなく、ある場合には、グルカゴン受容体活性を強化されて、置換させることが可能である。特定の実施態様では、位置３のアミノ酸は、Ｄａｂ（Ａｃ）によって置換される。例えば、グルカゴンアゴニストは、配列番号５９５、配列番号６０１、配列番号６０３、配列番号６０５、及び配列番号６０６のアミノ酸配列を含んでもよい。
【０４１３】
位置２における修飾（例えば、位置２におけるＡＩＢ）、及びある場合、位置１における修飾は、グルカゴン活性を下げる可能性のあることが観察された。グルカゴン活性におけるこの低下は、グルカゴンのＣ−末端部分のアルファヘリックスを、例えば、本明細書に記載の手段によって、例えば、位置「ｉ」と「ｉ＋４」、例えば、１２と１６、１６と２０、又は、２０と２４のアミノ酸側鎖間の共有結合を介して安定化することで、回復することが可能である。ある実施態様では、この共有結合は、位置１６のグルタミン酸と位置２０のリシンの間のラクタム架橋である。ある実施態様では、共有結合は、ラクタム架橋以外の分子内架橋である。例えば、適切な共有結合法としては、オレフィンメタセシス、ランチオニン依存性環形成、ジスルフィド架橋、又は修飾型硫黄含有架橋形成、α，ω−ジアミノアルカンテザーの使用、金属原子架橋の形成、その他のペプチド環化手段の内のいずれか一つ以上を含むが、他のペプチド環化手段を用いてもアルファヘリックスは安定化される。
【０４１４】
＜ＧＬＰ−１活性に影響を及ぼす修飾＞
ＧＬＰ−１受容体に対する活性の強化は、Ｃ−末端アミノ酸のカルボン酸を、アミド又はエステルなどの荷電性中性基で置換することによって実現される。ある実施態様では、これらのクラス３グルカゴン関連ペプチドは、配列番号２０の配列を含み、ここで、カルボキシ末端アミノ酸は、天然アミノ酸に見られるカルボン酸の代わりにアミド基を有する。これらのクラス３グルカゴン関連ペプチドは、グルカゴン及びＧＬＰ−１両受容体に対して強力な活性を持ち、したがって、両受容体に対してコアゴニストとして活動する。ある実施態様によれば、クラス３グルカゴン関連ペプチドは、グルカゴン及びＧＬＰ−１受容体コアゴニストであって、ここで、ペプチドは、位置２８のアミノ酸がＡｓｎ又はＬｙｓであり、位置２９のアミノ酸がＴｈｒ−アミドである配列番号２０の配列を含む。
【０４１５】
ＧＬＰ−１受容体に対する活性の増大は、グルカゴンのＣ−末端部分（例えば、アミノ酸１２−２９の周辺）のアルファヘリックスを安定化する修飾によって実現される。
【０４１６】
ある実施態様では、上記修飾は、三つの介在アミノ酸によって隔てられる二つのアミノ酸（すなわち、位置「ｉ」のアミノ酸と、位置「ｉ＋４」のアミノ酸で、ｉは１２と２５の間の任意の整数）の側鎖同士の間、二つの介在アミノ酸によって隔てられる二つのアミノ酸、すなわち、位置「ｊ」のアミノ酸と位置「ｊ＋３」のアミノ酸（ｊは１２と２７の間の任意の整数）の側鎖同士、又は、６個の介在アミノ酸によって隔てられる二つのアミノ酸、すなわち、位置「ｋ」のアミノ酸と位置「ｋ＋７」のアミノ酸（ｋは１２と２２の間の任意の整数）の側鎖同士の間、に分子内架橋の形成を可能とする。例示的実施態様では、架橋又はリンカーは、約８原子長（又は、約７−９）であり、位置１２と１６、又は位置１６と２０、又は位置２０と２４、又は位置２４と２８のアミノ酸側鎖の間に形成される。この二つのアミノ酸側鎖は、例えば、水素結合、塩橋の形成などのイオン性相互作用、又は共有結合によって互いに連結させることが可能である。
【０４１７】
ある実施態様によれば、クラス３グルカゴン関連ペプチドは、グルカゴン／ＧＬＰ−１受容体コアゴニスト活性を示し、配列番号１１、４７、４８、及び４９から成る群から選ばれるアミノ酸配列を含む。ある実施態様では、側鎖は、互いに共有結合され、ある実施態様では、二つのアミノ酸は互いに連結されてラクタム環を形成する。
【０４１８】
ある実施態様によれば、クラス３グルカゴン関連ペプチドは配列番号４５を含み、ここで、少なくとも一つのラクタム環が、アミノ酸ペア１２と１６、１６と２０、２０と２４、又は２４と２８から成る群から選ばれるアミノ酸ペアの側鎖の間に形成される。ある実施態様では、クラス３グルカゴン関連ペプチドは、配列番号２０のグルカゴンペプチド類縁体を含み、ここで、該ペプチドは、アミノ酸位置１２と１６の間、又は、アミノ酸位置１６と２０の間に形成される分子内ラクタム架橋を含む。ある実施態様では、クラス３グルカゴン関連ペプチドは、配列番号２０の配列を含み、ここで、分子内架橋は、アミノ酸位置１２と１６の間、アミノ酸位置１６と２０の間、又はアミノ酸位置２０と２４の間に形成され、位置２９のアミノ酸はグリシンであり、ここで、配列番号２９の配列は、配列番号２０のＣ−末端アミノ酸に連結される。さらに別の例示的実施態様では、位置２８のアミノ酸はアスパラギン酸である。
【０４１９】
ある特定の実施態様では、クラス３グルカゴン関連ペプチドのＣ−末端部分のアルファヘリックス構造の安定化は、ラクタム架橋以外に、分子内架橋を形成することによって実現される。例えば、適切な共有結合法としては、オレフィンメタセシス、ランチオニン依存性環形成、ジスルフィド架橋、又は修飾型硫黄含有架橋形成、α，ω−ジアミノアルカンテザーの使用、金属原子架橋の形成、その他のペプチド環化手段の内のいずれか一つ以上を含むが、他のペプチド環化手段を用いてもアルファヘリックスは安定化される。
【０４２０】
さらに、ＧＬＰ−１受容体に対する活性の強化は、グルカゴンペプチドのＣ−末端部分（アミノ酸１２−２９の周辺）のアルファヘリックス構造を、所望の活性を保持する位置において一つ以上のα，α−二置換アミノ酸を意図的に導入することで、安定化することによって実現してもよい。このようなペプチドは、本明細書では分子内架橋を欠くペプチドと見なされる場合がある。ある態様では、アルファヘリックスの安定化は、塩橋又は共有結合などの分子内架橋を導入することなくこのようにして実現される。ある実施態様では、グルカゴンペプチドの位置１６、１７、１８、１９、２０、２１、２４、又は２９の内の一つ、二つ、三つ、又は四つ以上が、α，α−二置換アミノ酸によって置換される。例えば、クラス３グルカゴン関連ペプチドの位置１６の、アミノイソブチル酸（ＡＩＢ）による置換は、塩橋又はラクタムの不在下にＧＬＰ−１活性を強化する。ある実施態様では、位置１６、２０、２１、又は２４の内の一つ、二つ、又は三つ以上がＡＩＢによって置換される。
【０４２１】
ＧＬＰ−１受容体に対する活性の強化は、位置２０におけるアミノ酸修飾によって実現可能である。ある実施態様では、位置２０のグルタミンは、荷電性であるか、又は水素結合の能力を持ち、少なくとも約５（又は約４−６）原子長の側鎖を有する、別の親水性アミノ酸、例えば、リシン、シトルリン、アルギニン、又はオルニチン、によって置換される。
【０４２２】
ＧＬＰ−１受容体に対する活性の増大は、配列番号２６のＣ−末端延長部を含むクラス３グルカゴン関連ペプチドにおいて明らかにされている。配列番号２６を含む、このクラス３グルカゴン関連ペプチドにおけるＧＬＰ−１活性は、本明細書に記載の通り、位置１８、２８、又は２９のアミノ酸、又は、位置１８及び２９のアミノ酸を修飾することによってさらに増すことが可能である。
【０４２３】
ＧＬＰ−１効力の、僅かではあるが、さらなる増大は、位置１０のアミノ酸がＴｒｐとなるように修飾することによって実現可能である。
【０４２４】
ＧＬＰ−１受容体活性を増す修飾同士の組み合わせは、それらの修飾の、どの単独使用よりも高いＧＬＰ−１活性を実現する可能性がある。例えば、クラス３グルカゴン関連ペプチドは、位置１６、位置２０、及びＣ−末端カルボン酸基の修飾を含むことが可能であり、さらに、位置１６と２０のアミノ酸同士の間の共有結合を伴ってもよく、；位置１６とＣ−末端カルボン酸基の修飾を含むことが可能であり；位置１６と２０における修飾含むことが可能であり、さらに、位置１６と２０のアミノ酸同士の間の共有結合を伴ってもよく、；又は、位置２０とＣ−末端カルボン酸基の修飾を含むことが可能であり；ただし必要に応じて、位置１２のアミノ酸はＡｒｇではないことを条件とし、場合によっては位置９のアミノ酸はＧｌｕではないことを条件とする。
【０４２５】
＜溶解度に影響する修飾＞
＜親水性成分の付加＞
クラス３グルカゴン関連ペプチドは、天然グルカゴンに対し、高い生物活性を保持しながら、生理的ｐＨにおいて水溶液中でのペプチドの溶解度及び安定生を向上させるようにさらに修飾することが可能である。本明細書に論じる親水性成分は、後述するように、クラス３グルカゴン関連ペプチドに付着させることが可能である。
【０４２６】
ある実施態様によれば、配列番号９又は配列番号１０を含むクラス３グルカゴン関連ペプチドの位置１７、２１、及び２４における親水性基の導入は、生理的ｐＨを有する溶液中での、高効力グルカゴン類縁体の溶解度及び安定生を向上させることが期待される。このような基の導入はさらに、例えば、循環半減期の延長を測定した場合、作用の持続時間を増す。
【０４２７】
ある実施態様では、クラス３グルカゴン関連ペプチドは、配列番号１１、配列番号１２、配列番号１３、配列番号１４、配列番号１５、配列番号１６、配列番号１７、配列番号１８、及び配列番号１９から成る群から選ばれる配列を含み、ここで、前記クラス３グルカゴン関連ペプチドの位置１６、１７、２１、又は２４の内の一つのアミノ酸残基の側鎖はさらに、約５００から約４０，０００ダルトンの範囲から選ばれる分子量を有するポリエチレングリコール鎖を含む。ある実施態様では、ポリエチレングリコール鎖は、約５００から約５，０００ダルトンの範囲から選ばれる分子量を有する。別の実施態様では、ポリエチレングリコール鎖は、約１，０００から約２０，０００ダルトンの分子量を有する。さらに別の例示的実施態様では、ポリエチレングリコール鎖は、約２０，０００から約４０，０００ダルトンの分子量を有する。
【０４２８】
適切な親水性成分としては、当該技術分野で公知の任意の水溶性ポリマー、例えば、本明細書に記載される親水性成分、ＰＥＧのホモポリマー又はコポリマー、及び、ＰＥＧのモノメチル置換ポリマー（ｍＰＥＧ）などが挙げられる。ある実施態様によれば、親水性基は、ポリエチレン（ＰＥＧ）鎖を含む。より詳細には、ある実施態様では、クラス３グルカゴン関連ペプチドは、配列番号６又は配列番号７の配列を含み、ここで、ＰＥＧ鎖は、クラス３グルカゴン関連ペプチドの位置２１及び２４に存在するアミノ酸の側鎖に共有結合され、クラス３グルカゴン関連ペプチドのカルボキシ末端アミノ酸は、カルボン酸基を有する。ある実施態様によれば、ポリエチレングリコール鎖は、約５００から約１０，０００ダルトンの範囲から選ばれる平均分子量を有する。
【０４２９】
ある実施態様によれば、ＰＥＧ化されたクラス３グルカゴン関連ペプチドは、そのクラス３グルカゴン関連ペプチドに共有結合される二つ以上のポリエチレングリコール鎖を含み、ここで、グルカゴン鎖の合計分子量は約１，０００から約５，０００ダルトンである。ある実施態様では、ＰＥＧ化グルカゴンアゴニストは、配列番号５から成るペプチド、又は、配列番号５のグルカゴンアゴニスト類縁体を含み、ここで、ＰＥＧ鎖は、位置２１と位置２４のアミノ酸残基に共有結合され、二つのＰＥＧ鎖の合計分子量は、約１，０００から約５，０００ダルトンである。
【０４３０】
＜荷電性Ｃ−末端＞
配列番号２０を含むクラス３グルカゴン関連ペプチドの溶解度は、例えば、配列番号２０のグルカゴンペプチドのＣ−末端部分に対し、好ましくは位置２７に対してＣ−末端側の位置に、一つ、二つ、三つ以上の荷電アミノ酸（単数又は複数）を導入することによってさらに向上させることが可能である。このような荷電アミノ酸は、例えば、位置２８又は２９において天然アミノ酸を荷電アミノ酸によって置換することによって、又はそれとは別に、例えば、位置２７、２８、又は２９の後に、荷電アミノ酸を付加することによって、導入することが可能である。例示的実施態様では、これらの荷電アミノ酸の内の一つ、二つ、三つ、又は全てが負荷電アミノ酸である。クラス３グルカゴン関連ペプチドには、グルカゴン活性を依然として保持することを可能とする、追加の修飾、例えば、保存的置換を実行してもよい。ある実施態様では、配列番号２０のクラス３グルカゴン関連ペプチドの類縁体で、配列番号２６とは、位置１７−２６における１から２個のアミノ酸置換で異なる類縁体が提供され、ある実施態様では、この類縁体は、配列番号２０のペプチドとは位置２０におけるアミノ酸置換で異なる。
【０４３１】
＜アシル化／アルキル化＞
ある実施態様によれば、グルカゴンペプチドは、アシル又はアルキル基、例えば、Ｃ４からＣ３０アシル又はアルキル基を含むように修飾される。ある態様では、アシル基又はアルキル基は、アミノ酸上に天然に出現する。特定態様では、アシル又はアルキル基は、いずれの天然アミノ酸に対しても非天然である。アシル化又はアルキル化は、循環半減期を延長し、及び／又は、作用の開始を遅らせ、及び／又は、作用の持続時間を延長し、及び／又は、ＤＰＰ−ＩＶなどのプロテアーゼに対する耐性を向上させることが可能である。アシル化後、クラス３グルカゴン関連ペプチドのグルカゴン受容体及びＧＬＰ−１受容体に対する活性は、事実上強化されたと言えないまでも、維持される。さらに、アシル化類縁体の効力は、事実上強化されたと言えないまでも、クラス３グルカゴン関連ペプチドの非アシル化種に匹敵する。
【０４３２】
ある実施態様では、本発明は、グルカゴンペプチドの位置１０のアミノ酸に共有結合されるアシル基又はアルキル基を含むように修飾される、グルカゴンペプチドを提供する。グルカゴンペプチドは、クラス３グルカゴン関連ペプチドの位置１０のアミノ酸と、アシル基又はアルキル基の間にスペーサーをさらに含んでもよい。上述のクラス３グルカゴン関連ペプチドは、いずれも、二つのアシル基又は二つのアルキル基、又はそれらの組み合わせを含んでもよい。
【０４３３】
本発明の特定態様では、アシル化クラス３グルカゴン関連ペプチドは、配列番号５３４−５４４及び５４６−５４９の内のいずれかのアミノ酸配列を含む。
【０４３４】
＜Ｃ−末端短縮＞
ある実施態様では、本明細書に開示されるクラス３グルカゴン関連ペプチドは、該グルカゴンペプチドのＣ−末端の一つ又は二つのアミノ酸（すなわち、位置２９及び／又は２８）を、グルカゴン及びＧＬＰ−１受容体に対する活性及び／又は効力に影響を及ぼすことなく短縮又は欠失することによって、さらに修飾される。この点で、クラス３グルカゴン関連ペプチドは、天然グルカゴンペプチド（配列番号１）のアミノ酸１−２７又はアミノ酸１−２８を含むことができ、さらに、本明細書に開示される一つ以上の修飾を伴ってもよい。
【０４３５】
ある実施態様では、短縮クラス３グルカゴン関連ペプチドは、配列番号５５０又は配列番号５５１を含む。別の実施態様では、短縮グルカゴンアゴニストペプチドは、配列番号５５２又は配列番号５５３を含む。
【０４３６】
＜Ｃ−末端延長部＞
ある実施態様によれば、本明細書に開示されるクラス３グルカゴン関連ペプチドは、該グルカゴンペプチド、例えば、配列番号２６、配列番号２７、又は配列番号２８のカルボキシ末端に、第２のペプチドを付加することによって修飾される。ある実施態様では、配列番号１１、配列番号１２、配列番号１３、配列番号１４、配列番号１５、配列番号１６、配列番号１７、配列番号１８、配列番号１９、配列番号６６、配列番号６７、配列番号６８、及び配列番号６９から成る群から選ばれる配列を有するクラス３グルカゴン関連ペプチドは、第２ペプチドに、ペプチド結合を介して共有結合され、ここで、第２ペプチドは、配列番号２６、配列番号２７、及び配列番号２８から成る群から選ばれる配列を含む。さらに別の実施態様では、Ｃ−末端延長部を含むクラス３グルカゴン関連ペプチドでは、天然グルカゴンペプチドの位置２９のトレオニンが、グリシンによって置換される。トレオニンがグリシンで置換された配列番号２６のカルボキシ末端延長部を含む、クラス３グルカゴン関連ペプチドは、ＧＬＰ−１受容体に対する効力が、配列番号２６のカルボキシ末端延長部を含むように修飾された天然グルカゴンの４倍となる。ＧＬＰ−１受容体に対する効力は、位置１８の天然のアルギニンをアラニンで置換することによってさらに強化することが可能である。
【０４３７】
したがって、クラス３グルカゴン関連ペプチドは、配列番号２７（ＫＲＮＲＮＮＩＡ）又は配列番号２８のカルボキシ末端延長部を有していてもよい。ある実施態様によれば、配列番号３３又は配列番号２０を含むクラス３グルカゴン関連ペプチドは、該グルカゴンペプチドのアミノ酸２９に連結される、配列番号２７（ＫＲＮＲＮＮＩＡ）又は配列番号２８のアミノ酸配列を含む。より詳細には、クラス３グルカゴン関連ペプチドは、配列番号１０、配列番号１１、配列番号１２、配列番号１３、配列番号１４、及び配列番号１５から成る群から選ばれる配列、及びさらに、該グルカゴンペプチドのアミノ酸２９に連結される配列番号２７（ＫＲＮＲＮＮＩＡ）又は配列番号２８のアミノ酸配列を含む。より詳細には、グルカゴンペプチドは、配列番号１０、配列番号１２、配列番号１３、配列番号１４、配列番号１５、配列番号１６、配列番号１７、配列番号１８、配列番号６６、配列番号６７、配列番号６８、配列番号６９、配列番号５５、及び配列番号５６から成る群から選ばれる配列を含み、該クラス３グルカゴン関連ペプチドのアミノ酸２９に連結される配列番号２６（ＧＰＳＳＧＡＰＰＰＳ）又は配列番号２９のアミノ酸配列をさらに含む。ある実施態様では、クラス３グルカゴン関連ペプチドは、配列番号６４の配列を含む。
【０４３８】
＜他の修飾＞
クラス３グルカゴン関連ペプチドに関連して上述した修飾、すなわち、グルカゴン活性を増減する、ＧＬＰ−１受容体活性を増減する修飾は、個別に、又は組み合わせて適用することが可能である。ＧＬＰ−１受容体活性を増す修飾同士の組み合わせは、いずれのものであれ、修飾の単独使用よりも一般に高いＧＬＰ−１活性を与える。上述した修飾は、いずれも、クラス２グルカゴン関連ペプチドに関して本明細書に記載される、他の所望の特性、例えば、溶解度及び／又は安定性及び／又は作用持続時間、の増大を賦与する他の修飾と組み合わせることが可能である。それとは別に、クラス３グルカゴン関連ペプチドと関連して上述した修飾は、いずれも、溶解度又は安定性又は活性に事実上影響を及ぼさない他の修飾と組み合わせることが可能である。例示の修飾としては、下記が挙げられるが、ただしこれらに限定されない：
（Ａ）溶解度の向上、これは、例えば、天然グルカゴンのＣ−末端部、好ましくは位置２７よりもＣ−末端側の位置に一つ、二つ、又は三つ以上の荷電アミノ酸（単数又は複数）を導入することによる。この荷電アミノ酸は、例えば、位置２８又は２９において、天然アミノ酸を荷電アミノ酸で置換することによって、若しくはそれとは別に、例えば、位置２７、２８、又は２９の後に荷電アミノ酸を付加することによって導入することが可能である。例示的実施態様では、荷電アミノ酸の一つ、二つ、三つ、又は全ては負荷電アミノ酸である。他の実施態様では、荷電アミノ酸の一つ、二つ、三つ、又は全ては正荷電アミノ酸である。このような修飾は溶解度を増す、例えば、２５℃、２４時間後に測定した場合、約５．５と８の間の任意のｐＨ、例えば、ｐＨ７において、天然グルカゴンに比べ、少なくとも２倍、５倍、１０倍、１５倍、２５倍、３０倍以上の溶解度を実現する。
（Ｂ）溶解度の増大、これは、作用持続時間及び循環半減期の延長、例えば、ペプチドの位置１６、１７、２０、２１、２４、又は２９に、Ｃ−末端延長部内に、又は、Ｃ−末端アミノ酸に、本明細書に記載するポリエチレングリコール鎖などの親水性成分を付加することによる。
（Ｃ）安定性の増大、これは、位置１５のアスパラギン酸の修飾、例えば、欠失、又はグルタミン酸、ホモグルタミン酸、システイン酸、又はホモシステイン酸による置換による。このような修飾は、５．５から８の範囲のｐＨにおいて、特に酸性又はアルカリ性バッファー中で、分解又は切断を抑えることが可能であり、２５℃で２４時間後、元のペプチドの少なくとも７５％、８０％、９０％、９５％、９６％、９７％、９８％、又は９９％を保持する。
（Ｄ）安定性の増大、これは、位置２７のメチオニンの修飾、例えば、ロイシン又はノルロイシンによる置換による。このような修飾は、酸化分解を抑えることが可能である。安定性はさらに、位置２０又は２４のＧｌｎの修飾、例えば、Ｓｅｒ、Ｔｈｒ、Ａｌａ、又はＡＩＢによる置換によって増すことが可能である。このような修飾は、Ｇｌｎの脱アミド化によって生じる分解を抑えることが可能である。安定性は、位置２１のＡｓｐの修飾、例えば、Ｇｌｕによる置換によって増すことが可能である。このような修飾は、Ａｓｐの脱水による環状スクシンイミド中間体の形成、それに続く、イソ−アスパルテートに至る異性化によって起こる分解を抑えることが可能である。
（Ｅ）ジペプチジルペプチダーゼＩＶ（ＤＰＰ−ＩＶ）切断に対する耐性の増大、これは、位置１又は２のアミノ酸の、上述のＤＰＰ−ＩＶ耐性アミノ酸による修飾で、位置２のアミノ酸の、Ｎ−メチル−アラニンによる修飾を含む。
（Ｆ）活性に影響を及ぼさないような、非保存的又は保存的置換、付加、又は欠失、それらの例として、位置２、５、７、１０、１１、１２、１３、１４、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２４、２７、２８、又は２９の内の一つ以上における保存的置換；位置２７、２８、又は２９の内の一つ以上の欠失；又は、アミノ酸２９の欠失、さらに、Ｃ−末端カルボン酸基の代わりにＣ−末端アミド又はエステルとの組み合わせてよい。
（Ｇ）本明細書に記載する通りのＣ−末端延長部の付加。
（Ｈ）循環半減期の延長及び／又は作用持続時間の延長及び／又は作用開始の遅延、これらは、例えば、本明細書に記載する通り、グルカゴンペプチドのアシル化又はアルキル化による。
（Ｉ）本明細書に記載する通りの、ホモ二量体又はヘテロ二量体形成。
【０４３９】
他の修飾としては、位置１におけるＨｉｓの、大型の芳香族アミノ酸（例えば、Ｔｙｒ、Ｐｈｅ、Ｔｒｐ、又はアミノ−Ｐｈｅ）による置換；位置２のＳｅｒの、Ａｌａによる置換；位置１０のＴｙｒの、Ｖａｌ又はＰｈｅによる置換；位置１２のＬｙｓの、Ａｒｇによる置換；位置１５のＡｓｐの、Ｇｌｕによる置換；位置１６のＳｅｒの、Ｔｈｒ又はＡＩＢによる置換、が挙げられる。
【０４４０】
位置１のＨｉｓの、大型の芳香族アミノ酸（例えば、Ｔｙｒ）による非保存的置換を含む、ＧＬＰ−１活性を持つクラス３グルカゴン関連ペプチドは、アルファヘリックスが、分子内架橋、例えば、本明細書に記載されるいずれかによって安定化される限り、ＧＬＰ−１活性を保持することが可能である。
【０４４１】
＜結合体及び融合＞
クラス３グルカゴン関連ペプチドは、結合体成分に連結させることが可能であり、連結は、共有結合を介してであっても、リンカーを介してであってもよい。
【０４４２】
さらに、クラス３グルカゴン関連ペプチドは、融合ペプチド又はタンパクの一部であってもよく、この場合、第２のペプチド又はポリペプチドが、クラス３グルカゴン関連ペプチドの末端、例えば、カルボキシ末端に融合される。
【０４４３】
より詳細には、クラス３グルカゴン関連ペプチドは、配列番号５５、配列番号９、又は配列番号１０のグルカゴンアゴニストを含んでもよく、該グルカゴンペプチドのアミノ酸２９に連結される、配列番号２６（ＧＰＳＳＧＡＰＰＰＳ）、配列番号２７（ＫＲＮＲＮＮＩＡ）、又は配列番号２８（ＫＲＮＲ）のアミノ酸配列をさらに含む。ある実施態様では、配列番号２６（ＧＰＳＳＧＡＰＰＰＳ）、配列番号２７（ＫＲＮＲＮＮＩＡ）、又は配列番号２８（ＫＲＮＲ）のアミノ酸配列は、ペプチド結合を介して、クラス３グルカゴン関連ペプチドのアミノ酸２９に連結される。本出願人らは、エキセンディン−４（例えば、配列番号２６、又は配列番号２９）のＣ−末端延長ペプチドを含む、クラス３グルカゴン関連ペプチド融合ペプチドにおいて、位置２９の天然トレオニン残基の、グリシンによる置換が、ＧＬＰ−１受容体活性を急激に増加することを発見した。このアミノ酸置換は、ＧＬＰ−１受容体に対するグルカゴン類縁体の親和性を高めるために、クラス３グルカゴン関連ペプチドに関して本明細書に開示される他の修飾と組み合わせて使用することが可能である。例えば、Ｔ２９Ｇ置換は、Ｓ１６Ｅ及びＮ２０Ｋアミノ酸置換と組み合わせることが可能であり、これは、アミノ酸１６と２０の間のラクタム架橋や、本明細書に記載するＰＥＧ付加を伴ってもよい。ある実施態様では、クラス３グルカゴン関連ペプチドは、配列番号６４の配列を含む。ある実施態様では、グルカゴン融合ペプチドのクラス３グルカゴン関連ペプチド部分は、配列番号５５、配列番号２、配列番号３、配列番号４、及び配列番号５から成る群から選ばれ、ここで、ＰＥＧ鎖は、位置１７、２１、２４、又はＣ−末端アミノ酸、又は２１と２４の両方に存在する場合には、５００から４０，０００ダルトンの範囲から選ばれる。より詳細には、ある実施態様では、クラス３グルカゴン関連ペプチドセグメントは、配列番号７、配列番号８、及び配列番号６３から成る群から選ばれ、ここで、ＰＥＧ鎖は、５００から５，０００から選ばれる。ある実施態様では、クラス３グルカゴン関連ペプチドは、配列番号５５及び配列番号６５の配列を含む融合ペプチドであり、ここで、配列番号６５のペプチドは、配列番号５５のカルボキシ末端に連結される。
【０４４４】
ある実施態様によれば、配列番号１０のクラス３グルカゴン関連ペプチドにさらに別の化学的修飾を加えることによって、ＧＬＰ−１受容体効力は、グルカゴン及びＧＬＰ−１受容体に対する相対的活性がほぼ等価となるまで高められる。したがって、ある実施態様では、クラス３グルカゴン関連ペプチドは、天然アミノ酸に存在するカルボン酸基の代わりアミド基を含む末端アミノ酸を含む。クラス３グルカゴン関連ペプチドの、グルカゴン及びＧＬＰ−１受容体それぞれにおける相対的活性は、グルカゴン受容体に対する天然グルカゴンの活性の約４０％から約５００％以上の活性、ＧＬＰ−１受容体に対する天然ＧＬＰ−１の活性の約２０％から約２００％以上の活性、例えば、ＧＬＰ−１受容体に対してグルカゴンの通常活性に対して５０倍、１００倍以上の活性、を示す類縁体を生産するように、クラス３グルカゴン関連ペプチドにさらなる修飾を付加することによって、調整することが可能である。ある実施態様では、本明細書に記載されるグルカゴンペプチドは、グルカゴン受容体に対して、天然グルカゴンの活性の、最大約１００％、１０００％、１０，０００％、１００，０００％、又は１，０００，０００％の活性を示す。ある実施態様では、本明細書に記載されるグルカゴンペプチドは、ＧＬＰ−１受容体に対して、天然ＧＬＰ−１の活性の最大約１００％、１０００％、１０，０００％、１００，０００％、又は、１，０００，０００％の活性を示す。
【０４４５】
＜例示的実施態様＞
ある実施態様によれば、配列番号５５の配列を含むグルカゴン類縁体であって、位置１、２、３、５、７、１０、１１、１３、１４、１７、１８、１９、２１、２４、２７、２８、及び２９から選ばれる１から３個のアミノ酸において配列番号５５とは異なり、ＧＬＰ−１受容体に対する天然ＧＬＰ−１の活性の少なくとも２０％を示す、グルカゴン類縁体が提供される。
【０４４６】
ある実施態様によれば、下記の配列：
ＮＨ２−Ｈｉｓ−Ｓｅｒ−Ｇｌｎ−Ｇｌｙ−Ｔｈｒ−Ｐｈｅ−Ｔｈｒ−Ｓｅｒ−Ａｓｐ−Ｔｙｒ−Ｓｅｒ−Ｌｙｓ−Ｔｙｒ−Ｌｅｕ−Ｘａａ−Ｘａａ−Ａｒｇ−Ａｒｇ−Ａｌａ−Ｘａａ−Ａｓｐ−Ｐｈｅ−Ｖａｌ−Ｘａａ−Ｔｒｐ−Ｌｅｕ−Ｍｅｔ−Ｘａａ−Ｘａａ−Ｒ（配列番号３３）を含むグルカゴン／ＧＬＰ−１受容体コアゴニストが提供され、ここで、位置１５のＸａａは、Ａｓｐ、Ｇｌｕ、システイン酸、ホモグルタミン酸、及びホモシステイン酸から成る群から選ばれ、位置１６のＸａａは、Ｓｅｒ、Ｇｌｕ、Ｇｌｎ、ホモグルタミン酸、及びホモシステイン酸から成る群から選ばれ、位置２０のＸａａは、Ｇｌｎ又はＬｙｓであり、位置２４のＸａａは、Ｇｌｎ又はＧｌｕであり、位置２８のＸａａは、Ａｓｎ、Ｌｙｓ、又は酸性アミノ酸であり、位置２９のＸａａは、Ｔｈｒ、Ｇｌｙ、又は酸性アミノ酸であり、且つ、Ｒは、ＣＯＯＨ、又はＣＯＮＨ２であるが、ただし、位置１６がセリンである場合、位置２０はＬｙｓであり、それとは別に、位置１６がセリンである場合、位置２４はＧｌｕであり、位置２０又は位置２８はＬｙｓである。ある実施態様では、グルカゴン／ＧＬＰ−１受容体コアゴニストは、配列番号３３の配列を含み、ここで、位置２８のアミノ酸は、アスパラギン酸であり、位置２９のアミノ酸はグルタミン酸である。別の実施態様では、位置２８のアミノ酸は天然のアルギニンであり、位置２９のアミノ酸はグリシンであり、且つ、配列番号２９又は配列番号６５のアミノ酸配列は、配列番号３３のカルボキシ末端に共有結合される。
【０４４７】
ある実施態様では、配列番号３３の配列を含むコアゴニストが提供され、ここで、該ペプチドのカルボキシ末端には、さらに別の酸性アミノ酸が付加される。さらに別の実施態様では、グルカゴン類縁体のカルボキシ末端アミノ酸は、天然アミノ酸のカルボン酸基の代わりにアミドを有する。ある実施態様では、グルカゴン類縁体は、配列番号４０、配列番号４１、配列番号４２、配列番号４３、及び配列番号４４から成る群から選ばれる配列を含む。
【０４４８】
ある実施態様によれば、配列番号３３のグルカゴンペプチド類縁体であって、位置１、２、３、５、７、１０、１１、１３、１４、１７、１８、１９、２１、及び２７から選ばれる１から３個のアミノ酸において配列番号３３とは異なり、ただし、位置１６がセリンである場合、位置２０はＬｙｓであるか、又は、ラクタム架橋が、位置２４のアミノ酸と、位置２０又は位置２８のどちらかのアミノ酸との間に形成される、グルカゴンペプチド類縁体が提供される。ある実施態様によれば、該類縁体は、位置１、２、３、２１、及び２７から選ばれる１から３個のアミノ酸において、配列番号３３とは異なる。ある実施態様では、配列番号３３のグルカゴンペプチド類縁体は、位置１、２、３、５、７、１０、１１、１３、１４、１７、１８、１９、２１、及び２７から選ばれる単一のアミノ酸において、配列番号３３とは異なるが、ただし、位置１６のアミノ酸がセリンである場合、位置２０はリシンであるか、又は、ラクタム架橋が、位置２４のアミノ酸と、位置２０か位置２８のアミノ酸との間に形成されることを条件とする。
【０４４９】
別の実施態様によれば、配列ＮＨ２−Ｈｉｓ−Ｓｅｒ−Ｘａａ−Ｇｌｙ−Ｔｈｒ−Ｐｈｅ−Ｔｈｒ−Ｓｅｒ−Ａｓｐ−Ｔｙｒ−Ｓｅｒ−Ｌｙｓ−Ｔｙｒ−Ｌｅｕ−Ｘａａ−Ｘａａ−Ａｒｇ−Ａｒｇ−Ａｌａ−Ｘａａ−Ａｓｐ−Ｐｈｅ−Ｖａｌ−Ｘａａ−Ｔｒｐ−Ｌｅｕ−Ｍｅｔ−Ｘａａ−Ｘａａ−Ｒ（配列番号５３）を含む、比較的選択性の高いＧＬＰ−１受容体アゴニストが提供され、ここで、位置３のＸａａは、Ｇｌｕ、Ｏｒｎ又はＮｌｅから成るアミノ酸群から選ばれ、位置１５のＸａａは、Ａｓｐ、Ｇｌｕ、システイン酸、ホモグルタミン酸、及びホモシステイン酸から成るアミノ酸群から選ばれ、位置１６のＸａａは、Ｓｅｒ、Ｇｌｕ、Ｇｌｎ、ホモグルタミン酸、及びホモシステイン酸から成る群から選ばれ、位置２０のＸａａは、Ｇｌｎ又はＬｙｓであり、位置２４のＸａａは、Ｇｌｎ又はＧｌｕであり、位置２８のＸａａは、Ａｓｎ、Ｌｙｓ、又は酸性アミノ酸であり、位置２９のＸａａは、Ｔｈｒ、Ｇｌｙ、又は酸性アミノ酸であり、且つ、Ｒは、ＣＯＯＨ、ＣＯＮＨ２、配列番号２６、又は配列番号２９あるが、ただし、位置１６がセリンである場合、位置２０はＬｙｓであり、それとは別に、位置１６がセリンである場合、位置２４はＧｌｕであり、位置２０又は位置２８はＬｙｓである。ある実施態様では、位置３のアミノ酸はグルタミン酸である。ある実施態様では、位置２８及び／又は２９において置換される酸性アミノ酸は、アスパラギン酸か、又はグルタミン酸である。ある実施態様では、コアゴニストペプチドを含むグルカゴンペプチドは、配列番号３３の配列と、さらに、該ペプチドのカルボキシ末端に、付加されるさらに別の酸性アミノ酸を含む。さらに別の実施態様では、グルカゴン類縁体のカルボキシ末端アミノ酸は、天然アミノ酸のカルボン酸基の代わりにアミドを有する。
【０４５０】
ある実施態様によれば、ＮＨ２−Ｈｉｓ−Ｓｅｒ−Ｇｌｎ−Ｇｌｙ−Ｔｈｒ−Ｐｈｅ−Ｔｈｒ−Ｓｅｒ−Ａｓｐ−Ｔｙｒ−Ｓｅｒ−Ｌｙｓ−Ｔｙｒ−Ｌｅｕ−Ｘａａ−Ｘａａ−Ａｒｇ−Ａｒｇ−Ａｌａ−Ｘａａ−Ａｓｐ−Ｐｈｅ−Ｖａｌ−Ｘａａ−Ｔｒｐ−Ｌｅｕ−Ｍｅｔ−Ｘａａ−Ｘａａ−Ｒ（配列番号３４）から成る群から選ばれる修飾グルカゴンペプチドを含む、グルカゴン／ＧＬＰ−１受容体コアゴニストが提供され、ここで、位置１５のＸａａは、Ａｓｐ、Ｇｌｕ、システイン酸、ホモグルタミン酸、及びホモシステイン酸から成るアミノ酸群から選ばれ、位置１６のＸａａは、Ｓｅｒ、Ｇｌｕ、Ｇｌｎ、ホモグルタミン酸、及びホモシステイン酸から成るアミノ酸群から選ばれ、位置２０のＸａａは、Ｇｌｎ又はＬｙｓであり、位置２４のＸａａは、Ｇｌｎ又はＧｌｕであり、位置２８のＸａａは、Ａｓｎ、Ａｓｐ、又はＬｙｓであり、Ｒは、ＣＯＯＨ又はＣＯＮＨ２であり、位置２９のＸａａは、Ｔｈｒ又はＧｌｙであり、且つ、Ｒは、ＣＯＯＨ、ＣＯＮＨ２、配列番号２６、又は配列番号２９あるが、ただし、位置１６がセリンである場合、位置２０はＬｙｓであり、それとは別に、位置１６がセリンである場合、位置２４はＧｌｕであり、位置２０又は位置２８はＬｙｓである。ある実施態様では、ＲはＣＯＮＨ２であり、位置１５のＸａａはＡｓｐであり、位置１６のＸａａは、Ｇｌｕ、Ｇｌｎ、ホモグルタミン酸、及びホモシステイン酸から成るアミノ酸群から選ばれ、位置２０及び２４のＸａａは、それぞれＧｌｎであり、位置２８のＸａａは、Ａｓｎ又はＡｓｐであり、位置２９のＸａａは、Ｔｈｒである。ある実施態様では、位置１５及び１６のＸａａは、それぞれＧｌｕであり、位置２０及び２４のＸａａは、それぞれＧｌｎであり、位置２８のＸａａは、Ａｓｎ又はＡｓｐであり、位置２９のＸａａはＴｈｒであり、且つ、ＲはＣＯＮＨ２である。
【０４５１】
天然グルカゴンペプチドのいくつかの位置は、該母体ペプチドの活性の少なくとも一部を保持しながら、修飾することが可能であると報告されている。したがって、本出願人らは、配列番号１１の位置２、５、７、１０、１１、１２、１３、１４、１７、１８、１９、２０，２１、２４、２７、２８、又は２９に配置されるアミノ酸の一つ以上は、天然グルカゴンペプチド中に存在するものとは異なるアミノ酸によって置換し、尚且つ、グルカゴン受容体に対する活性を保持することが可能であろうと予想する。ある実施態様では、天然ペプチドの位置２７に存在するメチオニン残基は、該ペプチドの酸化分解を阻止するために、ロイシン又はノルロイシンに変えられる。別の実施態様では、位置２０のアミノ酸は、Ｌｙｓ、Ａｒｇ、Ｏｒｎ、又はシトルリンによって置換され、及び／又は、位置２１は、Ｇｌｕ、ホモグルタミン酸、又はホモシステイン酸によって置換される。
【０４５２】
ある実施態様では、配列番号２０のグルカゴン類縁体であって、位置１、２、５、７、１０、１１、１３、１４、１７、１８、１９、２１、２７、２８、又は２９から選ばれる１から６個のアミノ酸が、配列番号１の対応アミノ酸とは異なる類縁体が提供されるが、ただし、位置１６がセリンである場合、位置２０はＬｙｓであり、それとは別に、位置１６がセリンである場合、位置２４はＧｌｕであり、位置２０又は位置２８はＬｙｓである。別の実施態様によれば、配列番号２０のグルカゴン類縁体であって、該類縁体の位置１、２、５、７、１０、１１、１３、１４、１７、１８、１９、２０、２１、２７、２８、又は２９から選ばれる１から３個のアミノ酸が、配列番号１の対応アミノ酸とは異なる類縁体が提供される。別の実施態様では、配列番号８、配列番号９、又は配列番号１１のグルカゴン類縁体であって、位置１、２、５、７、１０、１１、１３、１４、１７、１８、１９、２０、又は２１から選ばれる１から２個のアミノ酸が、配列番号１の対応アミノ酸とは異なる類縁体が提供され、さらに別の実施態様では、前記１から２個の異なるアミノ酸は、天然グルカゴン配列（配列番号１）中に存在するアミノ酸に対し、保存的アミノ酸置換を表す。ある実施態様では、配列番号１２、配列番号１３、配列番号１４、又は配列番号１５のグルカゴンペプチドにおいて、該グルカゴンペプチドが、位置２、５、７、１０、１１、１３、１４、１７、１８、１９、２０、２１、２７、又は２９から選ばれる位置において、１、２、又は３個のアミノ酸置換をさらに含むグルカゴンペプチドが提供される。ある実施態様では、位置２、５、７、１０、１１、１３、１４、１７、１８、１９、２０、２１、２７、又は２９における置換は、保存的アミノ酸置換である。
【０４５３】
ある実施態様によれば、配列番号３３の配列の変種を含むグルカゴン／ＧＬＰ−１受容体コアゴニストが提供され、ここで、変種の位置１６、１７、１８、２０、２１、２３、２４、２７、２８、及び２９から選ばれる１から１０個のアミノ酸は、それぞれ、配列番号１の対応アミノ酸と異なる。ある実施態様によれば、配列番号３３の配列の変種であって、Ｇｌｎ１７、Ａｌａ１８、Ｇｌｕ２１、Ｉｌｅ２３、Ａｌａ２４、Ｖａｌ２７、及びＧｌｙ２９から成る群から選ばれる一つ以上のアミノ酸置換において配列番号３３と異なる変種が提供される。ある実施態様では、配列番号３３の配列の変種を含むグルカゴン／ＧＬＰ−１受容体コアゴニストが提供され、ここで、該変種の位置１７−２６から選ばれる１−２アミノ酸が、配列番号１の対応アミノ酸と異なる。ある実施態様によれば、配列番号３３の配列の変種であって、Ｇｌｎ１７、Ａｌａ１８、Ｇｌｕ２１、Ｉｌｅ２３、及びＡｌａ２４から成る群から選ばれるアミノ酸置換において配列番号３３と異なる変種が提供される。ある実施態様によれば、配列番号３３の配列の変種であって、位置１８のアミノ酸置換において配列番号３３と異なり、該置換アミノ酸が、Ａｌａ、Ｓｅｒ、Ｔｈｒ、及びＧｌｙから成る群から選ばれる変種が提供される。ある実施態様によれば、配列番号３３の配列の変種であって、位置１８におけるＡｌａのアミノ酸置換において配列番号３３と異なる変種が提供される。このような変種は、配列番号５５によって包含される。別の実施態様では、配列番号３３の配列の変種を含むグルカゴン／ＧＬＰ−１受容体コアゴニストが提供され、ここで、該変種の位置１７−２２から選ばれる１から２個のアミノ酸が、配列番号１の対応アミノ酸とは異なる、さらに別の実施態様では、配列番号３３の変種であって、位置２０及び２１における１又は２個のアミノ酸置換において配列番号３３とは異なる変種が提供される。ある実施態様によれば、下記の配列：ＮＨ２−Ｈｉｓ−Ｓｅｒ−Ｇｌｎ−Ｇｌｙ−Ｔｈｒ−Ｐｈｅ−Ｔｈｒ−Ｓｅｒ−Ａｓｐ−Ｔｙｒ−Ｓｅｒ−Ｌｙｓ−Ｔｙｒ−Ｌｅｕ−Ｘａａ−Ｘａａ−Ａｒｇ−Ａｒｇ−Ａｌａ−Ｘａａ−Ｘａａ−Ｐｈｅ−Ｖａｌ−Ｘａａ−Ｔｒｐ−Ｌｅｕ−Ｍｅｔ−Ｘａａ−Ｘａａ−Ｒ（配列番号５１）を含むグルカゴン／ＧＬＰ−１受容体コアゴニストが提供され、ここで、位置１５のＸａａは、Ａｓｐ、Ｇｌｕ、システイン酸、ホモグルタミン酸、又はホモシステイン酸であり、位置１６のＸａａは、Ｓｅｒ、Ｇｌｕ、Ｇｌｎ、ホモグルタミン酸、又はホモシステイン酸であり、位置２０のＸａａは、Ｇｌｎ、Ｌｙｓ、Ａｒｇ、Ｏｒｎ、又はシトルリンであり、位置２１のＸａａは、Ａｓｐ、Ｇｌｕ、ホモグルタミン酸、又はホモシステイン酸であり、位置２４のＸａａは、Ｇｌｎ又はＧｌｕであり、位置２８のＸａａは、Ａｓｎ、Ｌｙｓ、又は酸性アミノ酸であり、位置２９のＸａａは、Ｔｈｒ又は酸性アミノ酸であり、且つ、Ｒは、ＣＯＯＨ又はＣＯＮＨ２である。ある実施態様では、Ｒは、ＣＯＮＨ２である。ある実施態様によれば、配列番号１１、配列番号１２、配列番号１３、配列番号１４、配列番号１５、配列番号４７、配列番号４８、又は配列番号４９の変種を含むグルカゴン／ＧＬＰ−１受容体コアゴニストが提供され、ここで、該変種は、位置２０のアミノ酸置換において前記配列と異なる。ある実施態様では、アミノ酸置換は、位置２０のためにＬｙｓ、Ａｒｇ、Ｏｒｎ、又はシトルリンから成る群から選ばれる。
【０４５４】
ある実施態様では、配列番号３４の類縁体ペプチドであって、位置２にセリン以外のアミノ酸を有することによって配列番号３４と異なる類縁体が提供される。ある実施態様では、セリン残基は、アミノイソブチル酸、Ｄ−アラニンによって置換され、ある実施態様では、セリン残基は、アミノイソブチル酸によって置換される。この修飾は、母体化合物の内在的効力（例えば、母体化合物の効力の少なくとも７５、８０、８５、９０、９５％以上）を保持しながら、ジペプチジルペプチダーゼＩＶによる切断を抑える。ある実施態様では、類縁体の溶解度は、例えば、天然グルカゴンのＣ−末端部分、好ましくは、位置２７よりもＣ−末端側の位置に、一つ、二つ、三つ、又はそれ以上の荷電アミノ酸を導入することによって、高められる。例示的実施態様では、この、一つ、二つ、三つ、又はそれ以上の荷電アミノ酸は、負荷電アミノ酸である。別の実施態様では、類縁体はさらに、位置２８又は２９において天然アミノ酸を置換する荷電アミノ酸、又は、配列番号３４のカルボキシ末端に付加される酸性アミノ酸を含む。
【０４５５】
ある実施態様では、本明細書に開示されるグルカゴン類縁体は、ジペプチジルペプチダーゼＩＶによる切断に対する感受性を下げるために、位置１又は２においてさらに修飾される。ある実施態様では、配列番号９、配列番号１１、配列番号１２、配列番号１３、配列番号１４、又は配列番号１５のグルカゴン類縁体であって、位置２の置換によって母体分子とは異なるが、ジペプチジルペプチダーゼＩＶによる切断に対し感受性を低下させた類縁体が提供される。より詳細には、ある実施態様では、この類縁体ペプチドの位置２は、Ｄ−セリン、Ｄ−アラニン、バリン、アミノｎ−ブチル酸、グリシン、Ｎ−メチルセリン、及びアミノイソブチル酸から成る群から選ばれるアミノ酸によって置換される。ある実施態様では、類縁体ペプチドの位置２は、Ｄ−セリン、Ｄ−アラニン、グリシン、Ｎ−メチルセリン、及びアミノイソブチル酸から成る群から選ばれるアミノ酸によって置換される。別の実施態様では、類縁体ペプチドの位置２は、Ｄ−セリン、グリシン、Ｎ−メチルセリン、及びアミノイソブチル酸から成る群から選ばれるアミノ酸によって置換される。ある実施態様では、位置２のアミノ酸はＤ−セリンではない。ある実施態様では、グルカゴンペプチドは、配列番号２１又は配列番号２２の配列を含む。
【０４５６】
ある実施態様では、配列番号９、配列番号１１、配列番号１２、配列番号１３、配列番号１４、又は配列番号１５のグルカゴン類縁体であって、位置１の置換によって母体分子とは異なるが、ジペプチジルペプチダーゼＩＶによる切断に対し感受性を低下させた（即ち、耐性）類縁体が提供される。より詳細には、この類縁体ペプチドの位置１は、Ｄ−ヒスチジン、アルファ、アルファ−ジメチルイミダゾール酢酸（ＤＭＩＡ）、Ｎ−メチルヒスチジン、イミダゾール酢酸、デスアミノヒスチジン、ヒドロキシル−ヒスチジン、アセチル−ヒスチジン、及びホモ−ヒスチジンから成る群から選ばれるアミノ酸によって置換される。別の実施態様では、配列番号３４の類縁体ペプチドを含むグルカゴンアゴニストが提供され、ここで、該類縁体は、位置１においてヒスチジン以外のアミノ酸を有することで配列番号３４と異なる。ある実施態様では、類縁体の溶解度は、例えば、一つ、二つ、三つ、又はそれ以上の荷電アミノ酸（単数又は複数）を、天然グルカゴンのＣ−末端部分、好ましくは位置２７よりＣ−末端側の位置に導入することによって、高められる。例示の実施態様では、この、一つ、二つ、三つ、又はそれ以上の荷電アミノ酸は、負荷電アミノ酸である。別の実施態様では、類縁体はさらに、位置２８又は２９において天然アミノ酸を置換する酸性アミノ酸、又は、配列番号３４のペプチドのカルボキシ末端に付加される酸性アミノ酸を含む。
【０４５７】
ある実施態様では、グルカゴン／ＧＬＰ−１受容体コアゴニストは、配列番号２４の配列を含み、さらに、一つのアミノ酸、又は、配列番号２６、配列番号２７、及び配列番号２８から成る群から選ばれるペプチドから成る、追加カルボキシ末端延長部を含む。単一アミノ酸が、配列番号２０のカルボキシ末端に付加される実施態様では、該アミノ酸は、典型的には、２０種の一般的アミノ酸の内の一つから選ばれ、ある実施態様では、該付加的カルボキシ末端アミノ酸は、天然アミノ酸のカルボン酸の代わりにアミド基を有する。ある実施態様では、付加アミノ酸は、グルタミン酸、アスパラギン酸、及びグリシンから成る群から選ばれる。
【０４５８】
別実施態様では、グルカゴン／ＧＬＰ−１受容体コアゴニストが提供され、ここで、該ペプチドは、グルタミン酸残基とリシン残基の側鎖の間に形成される少なくとも一つのラクタム架橋を含み、該グルタミン酸残基とリシン残基は、３個のアミノ酸によって隔てられる。ある実施態様では、ラクタム担持グルカゴンペプチドのカルボキシ末端のアミノ酸は、天然アミノ酸のカルボン酸の代わりにアミド基を有する。より詳細には、ある実施態様では、下記から成る群：
ＮＨａ−Ｈｉｓ−Ｓｅｒ−Ｇｌｎ−Ｇｌｙ−Ｔｈｒ−Ｐｈｅ−Ｔｈｒ−Ｓｅｒ−Ａｓｐ−Ｔｙｒ−Ｓｅｒ−Ｌｙｓ−Ｔｙｒ−Ｌｅｕ−Ａｓｐ−Ｇｌｕ−Ａｒｇ−Ａｒｇ−Ａｌａ−Ｇｌｎ−Ａｓｐ−Ｐｈｅ−Ｖａｌ−Ｇｌｎ−Ｔｒｐ−Ｌｅｕ−Ｍｅｔ−Ｘａａ−Ｘａａ−Ｒ（配列番号６６）
ＮＨ２−Ｈｉｓ−Ｓｅｒ−Ｇｌｎ−Ｇｌｙ−Ｔｈｒ−Ｐｈｅ−Ｔｈｒ−Ｓｅｒ−Ａｓｐ−Ｔｙｒ−Ｓｅｒ−Ｌｙｓ−Ｔｙｒ−Ｌｅｕ−Ａｓｐ−Ｇｌｕ−Ａｒｇ−Ａｒｇ−Ａｌａ−Ｌｙｓ−Ａｓｐ−Ｐｈｅ−Ｖａｌ−Ｇｌｎ−Ｔｒｐ−Ｌｅｕ−Ｍｅｔ−Ｘａａ−Ｘａａ−Ｒ（配列番号６７）
ＮＨ＾Ｈｉｓ−Ｓｅｒ−Ｇｌｎ−Ｇｌｙ−Ｔｈｒ−Ｐｈｅ−Ｔｈｒ−Ｓｅｒ−Ａｓｐ−Ｔｙｒ−Ｓｅｒ−Ｌｙｓ−Ｔｙｒ−Ｌｅｕ−Ａｓｐ−Ｓｅｒ−Ａｒｇ−Ａｒｇ−Ａｌａ−Ｌｙｓ−Ａｓｐ−Ｐｈｅ−Ｖａｌ−Ｇｌｕ−Ｔｒｐ−Ｌｅｕ−Ｍｅｔ−Ｘａａ−Ｘａａ−Ｒ（配列番号６８）
ＮＨ２−Ｈｉｓ−Ｓｅｒ−Ｇｌｎ−Ｇｌｙ−Ｔｈｒ−Ｐｈｅ−Ｔｈｒ−Ｓｅｒ−Ａｓｐ−Ｔｙｒ−Ｓｅｒ−Ｌｙｓ−Ｔｙｒ−Ｌｅｕ−Ａｓｐ−Ｓｅｒ−Ａｒｇ−Ａｒｇ−Ａｌａ−Ｇｌｎ−Ａｓｐ−Ｐｈｅ−Ｖａｌ−Ｇｌｕ−Ｔｒｐ−Ｌｅｕ−Ｍｅｔ−Ｌｙｓ−Ｘａａ−Ｒ（配列番号６９）
ＮＨ２−Ｈｉｓ−Ｓｅｒ−Ｇｌｎ−Ｇｌｙ−Ｔｈｒ−Ｐｈｅ−Ｔｈｒ−Ｓｅｒ−Ａｓｐ−Ｔｙｒ−Ｓｅｒ−Ｌｙｓ−Ｔｙｒ−Ｌｅｕ−Ａｓｐ−Ｇｌｕ−Ａｒｇ−Ａｒｇ−Ａｌａ−Ｌｙｓ−Ａｓｐ−Ｐｈｅ−Ｖａｌ−Ｇｌｕ−Ｔｒｐ−Ｌｅｕ−Ｍｅｔ−Ａｓｎ−Ｔｈｒ−Ｒ（配列番号１６）
ＮＨ２−Ｈｉｓ−Ｓｅｒ−Ｇｌｎ−Ｇｌｙ−Ｔｈｒ−Ｐｈｅ−Ｔｈｒ−Ｓｅｒ−Ａｓｐ−Ｔｙｒ−Ｓｅｒ−Ｌｙｓ−Ｔｙｒ−Ｌｅｕ−Ａｓｐ−Ｇｌｕ−Ａｒｇ−Ａｒｇ−Ａｌａ−Ｇｌｎ−Ａｓｐ−Ｐｈｅ−Ｖａｌ−Ｇｌｕ−Ｔｒｐ−Ｌｅｕ−Ｍｅｔ−Ｌｙｓ−Ｔｈｒ−Ｒ（配列番号１７）
ＮＨ２−Ｈｉｓ−Ｓｅｒ−Ｇｌｎ−Ｇｌｙ−Ｔｈｒ−Ｐｈｅ−Ｔｈｒ−Ｓｅｒ−Ａｓｐ−Ｔｙｒ−Ｓｅｒ−Ｌｙｓ−Ｔｙｒ−Ｌｅｕ−Ａｓｐ−Ｇｌｕ−Ａｒｇ−Ａｒｇ−Ａｌａ−Ｌｙｓ−Ａｓｐ−Ｐｈｅ−Ｖａｌ−Ｇｌｕ−Ｔｒｐ−Ｌｅｕ−Ｍｅｔ−Ｌｙｓ−Ｔｈｒ−Ｒ（配列番号１８）
から選ばれる修飾グルカゴンペプチドを含む、グルカゴン及びＧＬＰ−１コアゴニストが提供され、ここで、位置２８のＸａａ＝Ａｓｐ又はＡｓｎ、位置２９のＸａａはＴｈｒ又はＧｌｙであり、Ｒは、ＣＯＯＨ、ＣＯＮＨ２、グルタミン酸、アスパラギン酸、グリシン、配列番号２６、配列番号２７、及び配列番号２８から成る群から選ばれ、且つ、ラクタム架橋が、配列番号６６の位置１２のＬｙｓと位置１６のＧｌｕの間、配列番号６７の位置１６のＧｌｕと位置２０のＬｙｓの間、配列番号６８の位置２０のＬｙｓと位置２４のＧｌｕの間、配列番号６９の位置２４のＧｌｕと位置２８のＬｙｓの間、配列番号１６の位置１２のＬｙｓと位置１６のＧｌｕの間、及び、位置２０のＬｙｓと位置２４のＧｌｕの間、配列番号１７の位置１２のＬｙｓと位置１６のＧｌｕの間、及び、位置２４のＧｌｕと位置２８のＬｙｓの間、及び、配列番号１８の位置１６のＧｌｕと位置２０のＬｙｓの間、及び、位置２４のＧｌｕと位置２８のＬｙｓの間、に形成される。ある実施態様では、Ｒは、ＣＯＯＨ、ＣＯＮＨ２、グルタミン酸、アスパラギン酸、グリシンから成る群から選ばれ、位置２８のアミノ酸はＡｓｎであり、位置２９のアミノ酸はトレオニンである。ある実施態様では、ＲはＣＯＮＨ２であり、位置２８のアミノ酸はＡｓｎであり、位置２９のアミノ酸はトレオニンである。別の実施態様では、Ｒは、配列番号２６、配列番号２９、及び配列番号６５から成る群から選ばれ、位置２９のアミノ酸はグリシンである。
【０４５９】
さらに別の実施態様では、グルカゴン／ＧＬＰ−１受容体コアゴニストは、配列番号１１、配列番号１２、配列番号１３、配列番号１４、配列番号１５、配列番号１６、入れる番号１７、及び配列番号１８から成る群から選ばれ、ここで、該ペプチドはさらに、配列番号２６、配列番号２７、及び配列番号２８から成る群から選ばれる、一アミノ酸又はペプチドの、さらに別のカルボキシ末端延長部を含む。ある実施態様では、末端延長部は、配列番号２６、配列番号２９、又は配列番号６５の配列を含み、グルカゴンペプチドは、配列番号５５の配列を含む。ある実施態様では、グルカゴン／ＧＬＰ−１受容体コアゴニストは、配列番号３３の配列を含み、ここで、位置１６のアミノ酸はグルタミン酸であり、位置２０のアミノ酸はリシンであり、位置２８のアミノ酸はアスパラギンであり、配列番号２６又は配列番号２９のアミノ酸配列は、配列番号３３のカルボキシ末端に連結される。
【０４６０】
単一アミノ酸が、配列番号２０のカルボキシ末端に付加される実施態様では、該アミノ酸は、典型的には、２０種の一般的アミノ酸から選ばれ、ある実施態様では、アミノ酸は、天然アミノ酸のカルボン酸の代わりにアミド基を有する。ある実施態様では、付加アミノ酸は、グルタミン酸、アスパラギン酸、及びグリシンから成る群から選ばれる。グルカゴンアゴニストペプチドがさらにカルボキシ末端延長部を含む実施態様では、延長部のカルボキシ末端アミノ酸は、ある実施態様では、カルボン酸ではなく、アミド基又はエステル基で終わる。
【０４６１】
別の実施態様では、グルカゴン／ＧＬＰ−１受容体コアゴニストは、下記の配列：ＮＨ２−Ｈｉｓ−Ｓｅｒ−Ｇｌｎ−Ｇｌｙ−Ｔｈｒ−Ｐｈｅ−Ｔｈｒ−Ｓｅｒ−Ａｓｐ−Ｔｙｒ−Ｓｅｒ−Ｌｙｓ−Ｔｙｒ−Ｌｅｕ−Ａｓｐ−Ｇｌｕ−Ａｒｇ−Ａｒｇ−Ａｌａ−Ｇｌｎ−Ａｓｐ−Ｐｈｅ−Ｖａｌ−Ｇｌｎ−Ｔｒｐ−Ｌｅｕ−Ｍｅｔ−Ａｓｎ−Ｔｈｒ−Ｘａａ−ＣＯＨＮ２（配列番号１９）を含み、ここで、位置３０のＸａａは、任意のアミノ酸を表す。ある実施態様では、Ｘａａは、２０種の一般的アミノ酸の一つから選ばれるが、ある実施態様では、該アミノ酸は、グルタミン酸、アスパラギン酸、又はグリシンである。このペプチドの溶解度は、配列番号１９の位置１７、２１、２４、又は３０のアミノ酸の側鎖に、ＰＥＧ鎖を共有結合することによってさらに向上させることが可能である。さらに別のある実施態様では、ペプチドは、配列番号２６、配列番号２７、及び配列番号２８から成る群から選ばれるペプチドの、さらに別のカルボキシ末端延長部を含む。ある実施態様によれば、グルカゴン／ＧＬＰ−１受容体コアゴニストは、配列番号３０、配列番号３１、及び配列番号３２の配列を含む。
【０４６２】
種々の程度のＧＬＰ−１アゴニスト作用を持つ一組のアゴニストを生成するために、配列番号１１、配列番号１２、配列番号１３、配列番号１４、配列番号１５、配列番号１６、配列番号１７、配列番号１８、配列番号１９、及び配列番号６４のグルカゴン配列の内部において、さらに別の部位特異的修飾を実行することが可能である。したがって、各受容体に対してほぼ同じインビトロ効力を有するペプチドが調製され、特徴解明された。同様に、二つの受容体のそれぞれにおいて１０倍選択的に強化された効力を有するペプチドが特定され、特徴解明された。上述のように、位置１６のセリン残基の、グルタミン酸による置換は、グルカゴン及びＧＬＰ−１の両受容体に対する天然グルカゴンの効力を強化するが、グルカゴン受容体に対するほぼ１０倍の選択性を維持する。さらに、位置３の天然のグルタミンをグルタミン酸によって置換する（配列番号２２）ことによって、ＧＬＰ−１受容体に対してほぼ１０倍の選択性を示すグルカゴン類縁体が得られる。
【０４６３】
天然グルカゴンに対して高い生物活性を維持しながら、生理的ｐＨの水溶液中での、グルカゴン／ＧＬＰ−１コアゴニストペプチドの溶解度をさらに強化することは、該ペプチドの位置１６、１７、２１、及び２４に親水性基を導入するか、又は、該グルカゴン／ＧＬＰ−１コアゴニストペプチドのカルボキシ末端に単一修飾アミノ酸（すなわち、親水性基を含むように修飾されたアミノ酸）を付加することによって実行が可能である。ある実施態様によれば、親水性基としては、ポリエチレン（ＰＥＧ）鎖が挙げられる。より詳細には、ある実施態様では、グルカゴンペプチドは、配列番号１０、配列番号１１、配列番号１２、配列番号１３、配列番号１４、配列番号１５、配列番号１６、配列番号１７、又は配列番号１８の配列を含み、ここで、ＰＥＧ鎖は、該グルカゴンペプチドの位置１６、１７、２１、２４、２９のアミノ酸側鎖、又は、Ｃ−末端アミノ酸に共有結合されるが、ただし、ペプチドが、配列番号１０、配列番号１１、配列番号１２、又は配列番号１３を含む場合、ポリエチレングリコール鎖は、位置１７、２１、又は２４のアミノ酸残基に共有結合されるものとし、ペプチドが、配列番号１４又は配列番号１５を含む場合は、ポリエチレングリコール鎖は、位置１６、１７、又は２１のアミノ酸残基に共有結合されるものとし、ペプチドが配列番号１６、配列番号１７、又は配列番号１８を含む場合は、ポリエチレングリコール鎖は、位置１７又は２１のアミノ酸残基に共有結合されるものとする。
【０４６４】
ある実施態様では、グルカゴンペプチドは、配列番号１１、配列番号１２、又は配列番号１３を含み、ここで、ＰＥＧ鎖は、該グルカゴンペプチドの位置１７、２１、２４のアミノ酸側鎖、又は、Ｃ−末端アミノ酸に共有結合され、該ペプチドのカルボキシ末端アミノ酸は、天然アミノ酸のカルボン酸基の代わりにアミド基を有する。ある実施態様では、グルカゴン／ＧＬＰ−１コアゴニストペプチドは、配列番号１２、配列番号１３、配列番号１４、配列番号１５、配列番号１６、配列番号１７、配列番号１８、及び配列番号１９から成る群から選ばれる配列を含み、ここで、ＰＥＧ鎖は、該グルカゴンペプチドの配列番号１２、配列番号１３、及び配列番号１９の位置１７、２１、又は２４、又は、配列番号１４及び配列番号１５の位置１６、１７、又は２１、又は、配列番号１６、配列番号１７、及び配列番号１８の位置１７、又は２１のアミノ酸側鎖に共有結合される。別の実施態様では、グルカゴン／ＧＬＰ−１コアゴニストペプチドは、配列番号１１又は配列番号１９の配列を含み、ここで、ＰＥＧ鎖は、該グルカゴンペプチドの位置１７、２１、又は２４のアミノ酸側鎖、又は、Ｃ−末端アミノ酸に共有結合される。
【０４６５】
ある実施態様によれば、ただし、先行パラグラフに記載される制限つきではあるが、グルカゴンコアゴニストペプチドは、位置１６、１７、２１、２４、又は２９、又はＣ−末端アミノ酸において一つ以上のアミノ酸修飾を含むように修飾され、ここで、天然アミノ酸は、親水性成分、例えば、ＰＥＧなどと架橋結合するのに好適な側鎖を有するアミノ酸によって置換される。天然アミノ酸は、天然アミノ酸、又は合成の（非天然）アミノ酸によって置換されてもよい。合成又は非天然アミノ酸とは、天然にインビボで発生することはないが、にも拘わらず、本明細書に記載されるペプチド構造中に組み込むことが可能なアミノ酸を指す。それとは別に、例えば、ＰＥＧなどの親水性成分と架橋結合するのに好適な側鎖を有するアミノ酸は、本明細書に開示されるグルカゴン類縁体では、そのいずれのカルボキシ末端に対しても付加することが可能である。ある実施態様によれば、グルカゴンコアゴニストペプチドでは、アミノ酸置換は、１６、１７、２１、２４、又は２９から成る群から選ばれる位置において実行され、天然アミノ酸が、リシン、システイン、オルニチン、ホモシステイン、及びアセチルフェニルアラニンから成る群から選ばれるアミノ酸によって置換され、ここで、置換アミノ酸はさらに、該アミノ酸の側鎖に共有結合されるＰＥＧ鎖を含む。ある実施態様では、配列番号１２、配列番号１３、配列番号１４、配列番号１５、配列番号１６、配列番号１７、配列番号１８、及び配列番号１９から成る群から選ばれるグルカゴンペプチドはさらに、ＰＥＧ鎖を含むように修飾され、該ＰＥＧ鎖は、該グルカゴンペプチドの位置１７又は２１のアミノ酸の側鎖に共有結合される。ある実施態様では、ＰＥＧ化グルカゴン／ＧＬＰ−１受容体コアゴニストはさらに、配列番号２６、配列番号２７、又は配列番号２９の配列を含む。
【０４６６】
別の実施態様では、グルカゴンペプチドは、配列番号５５又は配列番号５６の配列を含み、さらに、配列番号５５又は配列番号５６のＣ−末端アミノ酸に連結される、配列番号２６、配列番号２９、又は配列番号６５のＣ−末端延長部を含み、さらに、該ペプチドの位置１７、１８、２１、２４、又は２９のアミノ酸側鎖、又は、Ｃ−末端アミノ酸に共有結合されるＰＥＧ鎖を含んでもよい。別の実施態様では、グルカゴンペプチドは、配列番号５５又は配列番号５６の配列を含み、ここで、ＰＥＧ鎖が、該グルカゴンペプチドの位置２１又は２４のアミノ酸側鎖に共有結合され、該ペプチドはさらに、配列番号２６又は配列番号２９のＣ−末端延長部を含む。
【０４６７】
別の実施態様では、グルカゴンペプチドは、配列番号５５又は配列番号３３又は配列番号３４の配列を含み、ここで、さらなるアミノ酸が、配列番号３３又は配列番号３４のカルボキシ末端に付加され、ＰＥＧ鎖が、この付加アミノ酸の側鎖に共有結合される。さらに別の実施態様では、ＰＥＧ化グルカゴン類縁体はさらに、配列番号３３又は配列番号３４のＣ−末端アミノ酸に連結される配列番号２６又は配列番号２９のＣ−末端延長部を含む。別の実施態様では、グルカゴンペプチドは、配列番号１９の配列を含み、ここで、ＰＥＧ鎖が、該グルカゴンペプチドの位置３０のアミノ酸側鎖に共有結合され、該ペプチドはさらに、配列番号２６のＣ−末端延長部、又は、配列番号１９のＣ−末端アミノ酸に連結される配列番号２９を含む。
【０４６８】
ポリエチレングリコール鎖は、直鎖状であってもよいし、又は分枝状であってもよい。ある実施態様によれば、ポリエチレングリコール鎖は、約５００から約１０，０００ダルトンの範囲から選ばれる平均分子量を有する。ある実施態様では、ポリエチレングリコール鎖は、約１，０００から約５，０００ダルトンの範囲から選ばれる平均分子量を有する。別の実施態様では、ポリエチレングリコール鎖は、約１０，０００から約２０，０００ダルトンの範囲から選ばれる平均分子量を有する。ある実施態様では、ＰＥＧ化グルカゴンペプチドは、該グルカゴンペプチドに共有結合される二つ以上のポリエチレングリコール鎖を含み、ここで、これらのグルカゴン鎖の合計分子量は、約１，０００から約５，０００ダルトンである。ある実施態様では、ＰＥＧ化グルカゴンアゴニストは、配列番号５から成るペプチド、又は、配列番号５のグルカゴンアゴニスト類縁体を含み、ここで、ＰＥＧ鎖は、位置２１及び位置２４のアミノ酸残基に共有結合され、この二つのＰＥＧ鎖の合計分子量は約１，０００から約５，０００ダルトンである。
【０４６９】
ある例示的実施態様では、グルカゴンペプチドは、配列番号１のアミノ酸配列を含み、かつ、最大１０個のアミノ酸修飾を伴い、位置１０においてアシル化又はアルキル化されるアミノ酸を含む。ある実施態様では、位置１０のアミノ酸は、Ｃ４からＣ３０脂肪酸によってアシル化又はアルキル化される。ある態様では、位置１０のアミノ酸は、天然アミノ酸に対して非天然であるアシル基又はアルキル基を含む。
【０４７０】
ある実施態様では、位置１０にアシル化又はアルキル化されたアミノ酸を含むグルカゴンペプチドは、安定化アルファヘリックスを含む。したがって、ある態様では、グルカゴンペプチドは、本明細書に記載されるアシル又はアルキル基、及び、分子内架橋、例えば、位置ｉのアミノ酸の側鎖と、位置ｉ＋４のアミノ酸の側鎖同士の間に、共有結合性分子内架橋（例えば、ラクタム架橋）を含み、ここで、ｉは、１２、１６、２０、又は２４である。それとは別に、又はそれに加えてさらに、グルカゴンペプチドは、本明細書に記載の通りのアシル又はアルキル基を含み、該グルカゴンペプチドの位置１６、２０、２１、及び／又は２４の内の一つ、二つ、三つ、又はそれ以上が、α，α−二置換アミノ酸、例えば、ＡＩＢによって置換される。ある場合には、非天然グルカゴンペプチドは、位置１６にＧｌｕ及び位置２０にＬｙｓを含み、ここで、ラクタム架橋が、このＧｌｕ及びＬｙｓを連結してもよく、グルカゴンペプチドはさらに、下記から成る群から選ばれる一つ以上の修飾を含んでもよい：位置１７のＧｌｎ、位置１８のＡｌａ、位置２１のＧｌｕ、位置２３のＩｌｅ、及び位置２４のＡｌａ。
【０４７１】
さらに、グルカゴンペプチドが、位置１０において、アシル化又はアルキル化されるアミノ酸を含む前述の実施態様のいずれにおいても、グルカゴンペプチドはさらに、Ｃ−末端アルファカルボキシレートの代わりにＣ−末端アミドを含んでもよい。
【０４７２】
ある実施態様では、本明細書の記載の通りにアシル又はアルキル基を含むグルカゴンペプチドはさらに、位置１、位置２、又は位置１及び２にアミノ酸置換を含み、ここで、このアミノ酸置換（単数又は複数）は、ＤＰＰ−ＩＶプロテアーゼ耐性を実現する。例えば、位置１のＨｉｓは、下記から成る群から選ばれるアミノ酸によって置換されてもよい：Ｄ−ヒスチジン、アルファ、アルファ−ジメチルイミダゾール酢酸（ＤＭＩＡ）、Ｎ−メチルヒスチジン、アルファ−メチルヒスチジン、イミダゾール酢酸、デスアミノヒスチジン、ヒドロキシル−ヒスチジン、アセチル−ヒスチジン、及び、ホモ−ヒスチジン。それとは別に、又はそれに加えてさらに、位置２のＳｅｒは、下記から成る群から選ばれるアミノ酸によって置換されてもよい：Ｄ−セリン、アラニン、Ｄ−アラニン、バリン、グリシン、Ｎ−メチルセリン、Ｎ−メチルアラニン、及びアミノイソブチル酸。
【０４７３】
本明細書に記載の通り、位置１０に、アシル化又はアルキル化されるアミノ酸を含むグルカゴンペプチドは、事実上配列番号１と関連する、任意のアミノ酸配列を含んでもよい。例えば、グルカゴンペプチドは、配列番号１を含み、さらに最大１０個のアミノ酸置換（例えば、０、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０個の修飾）を伴う。ある実施態様では、アシル化又はアルキル化グルカゴンペプチドのアミノ酸配列は、配列番号１と、２５％を上回って同一である（例えば、配列番号１と、３０％、３５％、４０％、５０％、６０％、７０％、７５％、８０％、９０％、９５％、９６％、９７％、９８％、９９％を上回って、又は、ほぼ１００％同一である）。ある特定の実施態様では、グルカゴンペプチドは、配列番号５５を含み、さらに、本明細書の記載の通り、位置１０のアミノ酸がアシル化又はアルキル化されるペプチドである。このグルカゴンペプチドは、配列番号５５、５５にさらに１又は２個のアミノ酸修飾、２−４、９−１８、２３−２５、３３、４０−４４、５３、５６、６１、６２、６４、６６−５１４、及び５３４個の修飾を伴う配列の内のいずれかであってもよい。
【０４７４】
これらの実施態様のアシル又はアルキル基は、本明細書に開示される任意のアシル又はアシル基であってもよい。例えば、アシル基は、Ｃ４からＣ３０（例えば、Ｃ８からＣ２４）脂肪性アシル基であってもよく、アルキル基は、Ｃ４からＣ３０（例えば、Ｃ８からＣ２４）アルキル基であってもよい。
【０４７５】
アシル又はアルキル基が付着されるアミノ酸は、本明細書に記載されるアミノ酸の内のいずれであってもよく、例えば、式Ｉ（例えば、Ｌｙｓ）、式ＩＩ、及び式ＩＩＩの内のいずれかのアミノ酸であってもよい。
【０４７６】
ある実施態様では、アシル基又はアルキル基は、位置１０のアミノ酸に、直接的に付着される。ある実施態様では、アシル又はアルキル基は、位置１０のアミノ酸に、スペーサーを介して、例えば、３から１０原子長のスペーサー、例えば、アミノ酸又はジペプチドを介して付着される。アシル又アルキル基を付着するのに適切なスペーサーは、本明細書に記載される。
【０４７７】
ある実施態様によれば、クラス３グルカゴン関連ペプチドは、本明細書に記載される前述のクラス３グルカゴン関連ペプチドの内のいずれかの類縁体であって、ＧＩＰ受容体に対してアゴニスト活性を示すものであってもよい。グルカゴン受容体、ＧＬＰ−１受容体、及びＧＩＰ受容体に対する該類縁体の活性、これらの受容体それぞれにおける効力、及び、これらの受容体それぞれにおける選択性は、本明細書に記載されるクラス２グルカゴン関連ペプチドの教示に対応していてもよい。クラス２グルカゴン関連ペプチドのサブセクション、表題「活性」における教示を参照されたい。
【０４７８】
本発明のある実施態様では、ＧＩＰ受容体に対してアゴニスト活性を示す、グルカゴンペプチドの類縁体が提供される。ある実施態様の類縁体は、配列番号１のアミノ酸配列を含み、さらに、少なくとも一つのアミノ酸修飾（必要に応じて、最大１５のアミノ酸修飾）、及び、該類縁体の位置２９のアミノ酸よりもＣ−末端側に１から２１個のアミノ酸の延長部を伴う。
【０４７９】
ある態様では、類縁体は、少なくとも一つのアミノ酸修飾を含み、最大１５個までのアミノ酸修飾（例えば、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５アミノ酸修飾で、最大１０個のアミノ酸修飾）を含む。ある実施態様では、類縁体は、少なくとも一つで最大１０個のアミノ酸修飾、及び追加の保存的アミノ酸修飾を含む。保存的アミノ酸修飾は本明細書に記載される。
【０４８０】
ある態様では、アミノ酸修飾の少なくとも一つは、類縁体のＣ−末端部分のアルファヘリックスに安定化を賦与する。安定化アルファヘリックスを実現する修飾は本明細書に記載される。例えば、表題「アルファヘリックス／分子内架橋の安定化」というセクションの教示を参照されたい。ある態様では、類縁体は、該類縁体の二つのアミノ酸側鎖の間に分子内架橋（例えば、共有結合分子内架橋、非共有結合分子内架橋）を含む。ある態様では、分子内架橋は、位置ｉと位置ｉ＋４のアミノ酸の側鎖同士を連結し、ここで、ｉは、１２、１３、１６、１７、２０、又は２４である。別の態様では、分子内架橋は、位置ｊと位置ｊ＋３（ｊは１７である）、若しくは、位置ｋとｋ＋７（ｋは１２と２２の間の任意の整数）のアミノ酸の側鎖を接続する。ある実施態様では、分子内架橋は、共有結合性分子内架橋、例えば、ラクタム架橋である。特定態様では、ラクタム架橋は、位置１６と２０のアミノ酸側鎖同士を接続する。特定態様では、位置１６と２０のアミノ酸の一方は、正荷電アミノ酸であり、他方は負荷電アミノ酸である。例えば、類縁体は、位置１６のＧｌｕと、位置２０のＬｙｓの側鎖同士を接続するラクタム架橋を含んでもよい。他の態様では、負荷電アミノ酸及び正荷電アミノ酸は塩橋を形成する。この例では、分子内架橋は、非共有結合性分子内架橋である。
【０４８１】
特定態様では、アルファヘリックスに安定性を賦与するアミノ酸修飾は、配列番号１のアミノ酸に対する、α，α−二置換アミノ酸による挿入又は置換である。アルファヘリックスを安定化するために適切なα，α−二置換アミノ酸は、本明細書に記載されるが、例えば、ＡＩＢが挙げられる。ある態様では、配列番号１の位置１６、２０、２１、及び２４のアミノ酸の内、一つ、二つ、三つ、又はそれ以上が、α，α−二置換アミノ酸、例えば、ＡＩＢによって置換される。特定の実施態様では、位置１６のアミノ酸はＡＩＢである。
【０４８２】
ＧＩＰ受容体に対してアゴニスト活性を示す類縁体は、さらなる修飾、例えば、本明細書に記載されるものの内のいずれかを含んでもよい。例えば、アミノ酸修飾は、ＧＬＰ−１受容体及びグルカゴン受容体の一方又は両方に対して、活性を増大又は低減させてもよい。アミノ酸修飾は、ペプチドの安定性を増し、例えば、ＤＰＰ−ＩＶプロテアーゼ文化に対する耐性を増し、アミノ酸１５と１６の間の結合を安定化してもよい。アミノ酸修飾は、該ペプチドの溶解度を増し、及び／又は、ＧＩＰ、グルカゴン、及びＧＬＰ−１受容体のいずれかに対する、該類縁体の作用時間を変えてもよい。ＧＩＰ受容体に対してアゴニスト活性を示す類縁体同士の中に、これらの修飾タイプ同士の、いずれかの組み合わせが存在してもよい。
【０４８３】
したがって、ある態様では、類縁体は、配列番号１のアミノ酸配列を含み、さらに、下記：位置１７のＧｌｎ、位置１８のＡｌａ、位置２１のＧｌｕ、位置２３のＩｌｅ、及び位置２４のＡｌａ又はＣｙｓ、又はそれらの保存的アミノ酸置換、を伴う。ある態様では、類縁体は、Ｃ−末端アルファカルボキシレートの代わりにＣ−末端アミドを含む。ある実施態様では、類縁体は、位置１、位置２、又は位置１及び２においてアミノ酸置換を含み、この置換（単数又は複数）は、ＤＰＰ−ＩＶプロテアーゼ耐性を実現する。適切なアミノ酸置換は本明細書に記載される。例えば、位置１におけるＤＭＩＡ及び／又は位置２におけるｄ−Ｓｅｒ又はＡＩＢである。ある実施態様では、位置２のアミノ酸はＤ−セリンではない。
【０４８４】
それに加えてさらに、又はそれとは別に、類縁体は、下記の修飾の内いずれか一つ、又はその組み合わせを含んでもよい：（ａ）位置２のＳｅｒの、Ａｌａによる置換；（ｂ）位置３のＧｌｎの、Ｇｌｕ又はグルタミン類縁体による置換；（ｃ）位置７のＴｈｒの、Ｉｌｅによる置換；（ｄ）位置１０のＬｙｓの、Ｔｒｐ、又は、天然アミノ酸に対して非天然であるアシル又はアルキル基を含むアミノ酸による置換；（ｅ）位置１２のＬｙｓの、Ｉｌｅによる置換；（ｆ）位置１５のＡｓｐの、Ｇｌｕによる置換；（ｇ）位置１６のＳｅｒの、Ｇｌｕによる置換；（ｈ）位置２０のＧｌｎの、Ｓｅｒ、Ｔｈｒ、Ａｌａ、ＡＩＢによる置換；（ｉ）位置２４のＧｌｎの、Ｓｅｒ、Ｔｈｒ、Ａｌａ、ＡＩＢによる置換；（ｊ）位置２７のＭｅｔの、Ｌｅｕ又はＮｌｅによる置換；（ｋ）位置２９のＡｓｎの、荷電アミノ酸、（Ａｓｐ又はＧｌｕでもよい）による置換；（ｌ）位置２９のＴｈｒの、Ｇｌｙ、又は荷電アミノ酸（Ａｓｐ又はＧｌｕでもよい)による置換。
【０４８５】
ある態様では、類縁体は、位置１において、ＧＩＰアゴニスト活性を賦与するアミノ酸修飾を含まない。ある態様では、位置１のアミノ酸は、大型で芳香族のアミノ酸、例えば、Ｔｙｒではない。ある実施態様では、位置１のアミノ酸は、イミダゾール環を含むアミノ酸、例えば、Ｈｉｓ、Ｈｉｓの類縁体ではない。ある実施態様では、類縁体は、米国特許出願第６１／１５１，３４９号に開示される化合物のいずれでもない。ある態様では、類縁体は、配列番号６５７−６６９の内のいずれかのアミノ酸配列を含む。
【０４８６】
ＧＩＰ受容体に対してアゴニスト活性を示す類縁体に関しては、該類縁体は、１−２１個のアミノ酸（例えば、５−１９、７−１５、９−１２アミノ酸）の延長部を含む。類縁体の延長部は、該延長部が１から２１個のアミノ酸である限り、いずれのアミノ酸配列を含んでもよい。ある態様では、延長部は、７から１５個のアミノ酸であり、別の態様では、延長部は、９から１２個のアミノ酸である。ある実施態様では、延長部は、（ｉ）配列番号２６又は６７４のアミノ酸配列、（ｉｉ）配列番号２６又は６７４と、高度の配列同一性（例えば、少なくとも８０％、８５％、９０％、９５％、９８％、９９％）を有するアミノ酸配列、又は、（ｉｉｉ）一つ以上の保存的アミノ酸修飾を有する、（ｉ）又は（ｉｉ）のアミノ酸配列、を含む。
【０４８７】
ある実施態様では、延長部のアミノ酸の少なくとも一つは、アシル化又はアルキル化される。アシル又はアルキル基を含むアミノ酸は、該類縁体の延長部の任意の位置に配置されてもよい。ある実施態様では、延長部のアシル化又はアルキル化アミノ酸は、類縁体の位置３７、３８、３９、４０、又は４２（配列番号１の順序番号による）の内の一つに配置される。ある実施態様では、アシル化又はアルキル化アミノ酸は、類縁体の位置４０に配置される。
【０４８８】
例示的実施態様では、アシル又はアルキル基は、天然アミノ酸に対し非天然の、アシル又はアルキル基である。例えば、アシル又はアルキル基は、Ｃ４からＣ３０（例えば、Ｃ１２からＣ１８）脂肪性アシル基、又はＣ４からＣ３０（例えば、Ｃ１２からＣ１８）アルキルであってもよい。アシル又はアルキル基は、本明細書に記載されるもののいずれであってもよい。
【０４８９】
ある実施態様では、アシル又はアルキル基は、アミノ酸に直接的に、例えば、該アミノ酸の側鎖を介して、付着される。別の実施態様では、アシル又はアルキル基は、アミノ酸に、スペーサー（例えば、アミノ酸、ジペプチド、トリペプチド、親水性二官能スペーサー、疎水性二官能スペーサー）を介して付着される。ある態様では、スペーサーは、約３から１０原子長である。ある実施態様では、アミノ酸スペーサーは、γ−Ｇｌｕではない。ある実施態様では、ジペプチドスペーサーは、γＧｌｕ−γＧｌｕではない。
【０４９０】
さらに例示的実施態様では、アシル又はアルキル基が付着されるアミノ酸は、本明細書に記載されるもののいずれであってもよく、例えば、式Ｉ、ＩＩ、又はＩＩＩのアミノ酸であってもよい。アシル化又はアルキル化されるアミノ酸は、例えば、Ｌｙｓであってもよい。アシル基又はアルキル基を含む適切なアミノ酸の外、適切なアシル基及びアルキル基も本明細書に記載される。例えば、表題「アシル化及びアルキル化」セクションにおける教示を参照されたい。
【０４９１】
他の実施態様では、延長部の１−６アミノ酸（例えば、１−２、１−３、１−４、１−５アミノ酸）は、正荷電アミノ酸、例えば、式ＩＶのアミノ酸、例えば、Ｌｙｓである。本明細書で用いる「正荷電アミノ酸」という用語は、天然又は非天然の任意のアミノ酸で、生理的ｐＨにおいてその側鎖の原子に正電荷を含むアミノ酸を指す。ある実施態様では、正荷電アミノ酸は、位置３７、３８、３９、４０、４１、４２、及び４３の内のいずれかに配置される。特定の実施態様では、正荷電アミノ酸は位置４０に配置される。
【０４９２】
別の例では、延長部は、本明細書に記載の通りアシル化又はアルキル化され、本明細書に記載の通り１−６個の正荷電アミノ酸を含む。
【０４９３】
さらに別の実施態様では、ＧＩＰ受容体に対してアゴニスト活性を示す類縁体は、下記を含む：（ｉ）配列番号１、さらに少なくとも一つのアミン酸修飾、（ｉｉ）類縁体の位置２９のアミノ酸よりもＣ−末端側に１から２１個のアミノ酸（例えば、５から１８、７から１５、９から１２アミノ酸）の延長部、及び、（ｉｉｉ）Ｃ−末端延長部の外側（例えば、位置１−２９の任意の位置）に配置される、天然アミノ酸に対して非天然であるアシル基又はアルキル基を含むアミノ酸。ある実施態様では、類縁体は、位置１０においてアシル化又はアルキル化アミノ酸を含む。特定態様では、アシル又はアルキル基は、Ｃ４からＣ３０脂肪性アシル基、又はＣ４からＣ３０アルキルである。ある実施態様では、アシル又はアルキル基は、スペーサー例えば、アミノ酸、ジペプチド、トリペプチド、親水性二官能スペーサー、疎水性二官能スペーサーを介して付着される。ある態様では、類縁体は、アルファヘリックスを安定化するアミノ酸修飾、例えば、位置１６のＧｌｕと位置２０のＬｙｓの間の塩橋、又は、位置１６、２０、２１、及び２４の内の任意の一つ、二つ、三つ、又はそれ以上においてアルファ−アルファ二置換アミノ酸を含む。特定態様では、類縁体はさらに、ＤＰＰ−ＩＶプロテアーゼ耐性を賦与するアミノ酸修飾、例えば、位置１におけるＤＭＩＡ、又は位置２におけるＡＩＢを含む。さらに別のアミノ酸修飾を含む類縁体も本発明の考慮の対象とされる。
【０４９４】
ある実施態様では、ＧＩＰ受容体活性を有する類縁体は、ＧＩＰ受容体に対する天然ＧＩＰの活性の少なくとも０．１％（例えば、少なくとも０．５％、１％、２％、５％、１０％、１５％、又は２０％）の活性を示す。ある実施態様では、類縁体は、ＧＩＰ受容体に対する天然ＧＩＰの活性の２０％よりも大きな（例えば、５０％よりも大、７５％よりも大、１００％よりも大、２００％よりも大、３００％よりも大、５００％よりも大）活性を示す。ある実施態様では、類縁体は、ＧＬＰ−１及びグルカゴン受容体の一方又は両方に対して認識可能なアゴニスト活性を示す。ある態様では、これらの受容体（ＧＩＰ受容体、ＧＬＰ−１受容体、及び／又はグルカゴン受容体）に対する選択性は、１０００倍以内である。例えば、ＧＩＰ受容体活性を有する類縁体の、ＧＬＰ−１受容体に対する選択性は、ＧＩＰ受容体及び／又はグルカゴン受容体に対する選択性の５００倍、１００倍未満、５０倍以内、２５倍以内、１５倍以内、１０倍以内である。
【０４９５】
特定態様では、類縁体は、配列番号６５７−６６９の内のいずれかの構造を含む。
【０４９６】
ある実施態様によれば、クラス３グルカゴン関連ペプチドは、天然グルカゴンのアミノ酸配列（配列番号１）を含み、該配列は下記の修飾を含む：位置２のＡＩＢ、位置３のＧｌｕ、位置１０のＬｙｓ、位置１６のＧｌｕ、位置１７のＧｌｎ、位置１８のＡｌａ、位置２０のＬｙｓ、位置２１のＧｌｕ、位置２３のＩｌｅ、位置２４のＡｌａ；ここで、位置１０のＬｙｓは、Ｃ１４又はＣ１６脂肪酸によってアシル化され、ここで、Ｃ−末端カルボキシレートは、アミドによって置換される。特定の実施態様では、このクラス３グルカゴン関連ペプチドは、そのＮ−末端アミノ酸を介してジペプチドＤ−Ｌｙｓ−サルコシンに付着される。
【０４９７】
ある実施態様によれば、クラス３グルカゴン関連ペプチドは、配列番号７０−５１４、５１７−５３４、又は５５４、を含むか、それらから事実上成るか、又は、それらから成り、さらに、ＧＬＰ−１アゴニスト及び／又はグルカゴンアゴニスト活性を保持する、最大１、２、３、４、又は５個の修飾を伴ってもよい。ある実施態様では、クラス３グルカゴン関連ペプチドは、配列番号５６２−６８４、及び１７０１−１７７６の内のいずれかのアミノ酸を含む。ある実施態様では、クラス３グルカゴン関連ペプチドは、配列番号１８０１−１９２１の内のいずれかのアミノ酸配列を含む。
【０４９８】
＜クラス４グルカゴン関連ペプチド＞
ある実施態様では、グルカゴン関連ペプチドは、クラス４グルカゴン関連ペプチドである（例えば、国際特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ２００８／０８０９７３号を参照されたい、なお、この内容の全体を引用により本明細書に含める）。
【０４９９】
下記のセクションに参照される生物学的配列（配列番号１３０１−１３７１）は、国際特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ２００８／０８０９７３号における配列番号１−７１に対応する）。
【０５００】
＜活性＞
ある実施態様によれば、クラス４グルカゴン関連ペプチドが提供される（以後「クラス４ペプチド」と呼ぶ）。ある態様では、グルカゴンアンタゴニスト活性を有するクラス４ペプチドが提供される。グルカゴンアンタゴニストは、グルカゴンアゴニスト作用の抑制が望ましい背景下では、どのような場合にも使用されるであろうと考えられる。もっとも直接的で、明白なものは、糖尿病の治療における使用と考えられる。なぜなら、グルカゴンアンタゴニスト作用は、低血糖症の前臨床モデルにおいて血糖低下をもたらすことが示されているからである。グルカゴンアンタゴニストは、母体化合物のアンタゴニスト活性を維持しながら、化合物の生物物理的安定性及び／又は水溶性を向上させるようにさらに修飾することが可能である。ある態様では、クラス４ペプチドは、純粋なグルカゴンアンタゴニストと定義される。
【０５０１】
「グルカゴンアンタゴニスト」という用語は、グルカゴンの活性に対抗するか、又は、グルカゴン機能を阻止する化合物を指す。例えば、グルカゴンアンタゴニストは、グルカゴン受容体に対してグルカゴンによって実現される最大反応の、少なくとも６０％の抑制（例えば、少なくとも約７０％の抑制）、及び、好ましくは約８０％の抑制を示す。ある実施態様では、グルカゴンアンタゴニストは、グルカゴン受容体に対してグルカゴンによって実現される最大反応の、少なくとも９０％の抑制を示す。特定の実施態様では、グルカゴンアゴニストは、グルカゴン受容体に対してグルカゴンによって実現される最大反応の、少なくとも１００％の抑制を示す。さらに、グルカゴンアンタゴニストは、約１μＭの濃度下で、グルカゴン受容体に対してグルカゴンによって実現される最大アゴニスト活性の約２０％未満を示す。ある実施態様では、グルカゴンアンタゴニストは、グルカゴン受容体に対してグルカゴンによって実現される最大アゴニスト活性の約１０％未満を示す。特定の実施態様では、グルカゴンアンタゴニストは、グルカゴン受容体に対してグルカゴンによって実現される最大アゴニスト活性の約５％未満を示す。さらに別の特定の実施態様では、グルカゴンアンタゴニストは、グルカゴン受容体に対してグルカゴンによって実現される最大アゴニスト活性の０％を示す。
【０５０２】
「純粋なグルカゴンアンタゴニスト」とは、有効性確認済インビトロモデルアッセイ（例えば、ＰＣＴ／ＵＳ２００８／０８０９７３参照）によるｃＡＭＰ生産に基づいて測定した場合、グルカゴン又はＧＬＰ−１受容体活性の刺激が全く検出されないグルカゴンアンタゴニストである。例えば、純粋なグルカゴンアンタゴニストは、グルカゴン受容体に対してグルカゴンによって実現される最大アゴニスト活性の約５％未満（例えば、約４％未満、約３％未満、約２％未満、約１％未満、約０％）を示し、ＧＬＰ−１受容体に対してＧＬＰ−１によって実現される最大アゴニスト活性の約５％未満（例えば、約４％未満、約３％未満、約２％未満、約１％未満、約０％）を示す。
【０５０３】
したがって、ある態様では、純粋なグルカゴンアンタゴニスト活性を示すクラス４ペプチドが提供される。ある実施態様によれば、グルカゴンアンタゴニストは、グルカゴン受容体が、０．８ｎＭのグルカゴン及びグルカゴンアンタゴニストに同時に接触させられると、インビトロアッセイにおいてｃＡＭＰ生産に基づいて測定した場合、グルカゴン受容体グルカゴン誘導ｃＡＭＰ生産を、最大で少なくとも５０％低下させる活性を示す。ある実施態様では、グルカゴンアンタゴニストは、グルカゴン受容体グルカゴン誘導ｃＡＭＰ生産を、少なくとも８０％の最大量で下げる。
【０５０４】
クラス４ペプチドは、グルカゴンアンタゴニストについて従来から記載されるいずれの使用にも好適であると考えられる。したがって、本明細書に記載されるクラス４ペプチドは、低血糖症の治療、又は、高い血中グルカゴン濃度又は高い血中グルコース濃度に由来する、他の代謝性疾患の治療にも使用することが可能である。ある実施態様によれば、本明細書に開示されるクラス４ペプチドによる治療の対象とされる患者は、飼養動物であり、別の実施態様では、治療の対象とされる患者はヒトである。研究から、糖尿病患者におけるグルカゴン抑制の欠如は、部分的には、グリコーゲン分解の加速による食後高血糖の原因となることが明らかにされている。経口ブドウ糖負荷試験（ＯＧＴＴ）時、及び、ソマトスタチン誘導グルカゴン抑制の存在下又は不在下の血中グルコースの分析から、グルカゴン濃度の高い被験者においてグルコースの著明な増加が示された。したがって、本発明のクラス４ペプチドは、高血糖症の治療に使用することが可能であり、各種糖尿病、例えば、インスリン依存性又はインスリン非依存性を問わず、Ｉ型糖尿病、ＩＩ型糖尿病、又は妊娠糖尿病などの治療、及び、腎症、網膜症、及び血管病などの糖尿病合併症の抑制にも有用であることが期待される。
【０５０５】
ある実施態様では、エキセンディン−４（すなわち、配列番号１３１９の配列（ＧＰＳＳＧＡＰＰＰＳ））は、クラス４ペプチドのカルボキシ末端に連結される。これらの融合タンパクは、食欲を抑え、減量／体重維持の誘導において薬理活性を有することが期待される。ある実施態様によれば、本明細書に開示されるクラス４ペプチドは、配列番号１３４２のクラス４ペプチドのアミノ酸２４に連結される配列番号１３１９のアミノ酸配列（ＧＰＳＳＧＡＰＰＰＳ）をさらに含むように修飾し、減量の誘導、又は体重の維持のために個体に投与することが可能である。より詳細には、クラス４ペプチドは、配列番号１３０２、配列番号１３０３、配列番号１３０４、配列番号１３０５、配列番号１３０６、配列番号１３０７、配列番号１３０８、配列番号１３３６、配列番号１３３９、配列番号１３４０、配列番号１３４１、配列番号１３４２、配列番号１３４３、及び配列番号１３４４から成る群から選ばれる配列を含み、さらに、クラス４ペプチドのアミノ酸２４に連結される配列番号１３１９（ＧＰＳＳＧＡＰＰＰＳ）のアミノ酸配列をさらに含み、食欲の抑制、及び、減量誘導／体重維持のために使用される。ある実施態様では、投与されるクラス４ペプチドは、配列番号１３４６又は配列番号１３４７の配列を含む。
【０５０６】
食欲の抑制又は減量の促進のためのこれらの方法は、体重低下、体重増加の阻止、又は、様々な原因による肥満症、例えば、薬剤誘発性肥満症などの治療、肥満症に伴う合併症、例えば、血管病（冠状動脈疾患、発作、末梢血管病、虚血再還流など）、高血圧、ＩＩ型糖尿病の開始、高脂血症、及び筋骨格系疾患の治療に有用であることが期待される。
【０５０７】
本発明のクラス４ペプチドは、単独で、若しくは、抗糖尿剤又は抗肥満剤と組み合わせて投与してもよい。当該技術分野で公知であるか又は研究中の抗糖尿病剤としては、スルフォニルウレア、例えば、トルブタミド（Ｏｒｉｎａｓｅ）、アセトヘキサミド（Ｄｙｍｅｌｏｒ）、トラザミド（Ｔｏｌｉｎａｓｅ）、クロールプロパミド（Ｄｉａｂｉｎｅｓｅ）、グリピジド（Ｇｌｕｃｏｔｒｏｌ）、グリブリド（Ｄｉａｂｅｔａ、Ｍｉｃｒｏｎａｓｅ、Ｇｌｙｎａｓｅ）、グリメピリド（Ａｍａｒｙｌ）、又はグリクラジド（Ｄｉａｍｉｃｒｏｎ）；メグリニチド、例えば、レパグリニド（Ｐｒａｎｄｉｎ）、又はナテグリニド（Ｓｔａｒｌｉｘ）；ビグアニド、例えば、メトフォルミン（Ｇｌｕｃｏｐｈａｇｅ）、又はフェンフォルミン；チアゾリジンジオン、例えば、ロシグリタゾン（Ａｖａｎｄｉａ）、ピオグリタゾン（Ａｃｔｏｓ）、又はトログリタゾン（Ｒｅｚｕｌｉｎ）、又はその他のＰＰＡＲγ阻害剤；炭水化物消化を抑制するアルファグルコシダーゼ阻害剤、例えば、ミグリトール（Ｇｌｙｓｅｔ）、アカルボーゼ（Ｐｒｅｃｏｓｅ／Ｇｌｕｃｏｂａｙ）；エキセナチド（Ｂｙｅｔｔａ）、又はプラムリンチド；ジペプチジルペプチダーゼＩＶ（ＤＰＰ−４）阻害剤；又は、ＦＢＰアーゼ（フラクトース、１，６−ビスフォスファターゼ）阻害剤が挙げられる。
【０５０８】
当該技術分野で公知であるか又は研究中の抗肥満症剤としては、食欲抑制剤、例えば、フェネチルアミン型刺激剤、フェンテルミン（フェンフルールアミン又はデキシフェンフルールアミンと併用してもよい）、ジエチルプロピオン（Ｔｅｎｕａｔｅ（登録商標））、フェンジメトラジン（Ｐｒｅｌｕ−２（登録商標）、Ｂｏｎｔｒｉｌ（登録商標））、ベンズフェタミン（Ｄｉｄｒｅｘ（登録商標））、シブトラミン（Ｍｅｒｉｄｉａ（登録商標）、Ｒｅｃｕｃｔｉｌ（登録商標））；リモナバント（Ａｃｏｍｐｌｉａ（登録商標））、他のカナビノイド受容体アンタゴニスト；オキシントモジュリン；フルオキセチン塩酸（Ｐｒｏｚａｃ）；Ｑｎｅｘａ（トピラメート及びナルトレキソン）；リパーゼ阻害剤で、キセニカル（Ｏｒｌｉｓｔａｔ）又はＣｅｔｉｌｉｓｔａｔ（別名ＡＴＬ−９６２）、又はＧＴ３８９−２５５と類似のものが挙げられる。
【０５０９】
本発明のクラス４ペプチドはさらに、代謝性るいそうに罹患する患者に投与することが可能である。癌患者の半分以上が、望まない進行性の減量、脱力、及び、体脂肪と筋肉の低下によって特徴づけられるこの病を経験すると推定されている。この症候群は、同様にＡＩＤＳ患者でも一般的であり、さらに、細菌性疾患及び寄生虫病、慢性関節リューマチ、及び、大腸、肝臓、肺、及び心臓の慢性疾患にも見られる場合がある。これは、通常、食欲不振と関連し、加齢による病態、又は物理的外傷の結果として表れる場合がある。代謝性るいそうは、クォリティオブライフを下げ、基礎疾患を悪化し、最大の死亡原因となる症状である。本出願人らは、本明細書に開示されるクラス４ペプチドが、代謝性るいそうの治療のために患者に投与可能であることを期待する。
【０５１０】
本明細書に開示されるクラス４ペプチドを含む医薬組成物は、当業者に公知の、標準的な薬学的に許容される担体と投与経路とを用いて、処方し、患者に投与することが可能である。したがって、本開示はさらに、一つ以上の、本明細書に開示されるクラス４ペプチドを、薬学的に許容される担体と組み合わせて含む医薬組成物を包含する。この医薬組成物は、クラス４ペプチドを、唯一の薬学的活性成分として含んでもよいし、クラス４ペプチドは、一つ以上の追加の活性成分と組み合わせてもよい。ある実施態様によれば、本発明のクラス４ペプチドと、ＧＬＰ−１受容体を活性化する化合物（例えば、ＧＬＰ−１、ＧＬＰ−１類縁体、エキセンディン−４類縁体、又はその誘導体）とを含む組成物が提供される。ある実施態様によれば、本発明のクラス４ペプチドと、インスリン又はインスリン類縁体とを含む組成物が提供される。それとは別に、減量を誘導するか、又は、体重増加を阻止するための組成物であって、配列番号１３４２のアミノ酸２４にさらに連結される、配列番号１３１９（ＧＰＳＳＧＡＰＰＰＳ）のアミノ酸配列と、抗肥満ペプチドとを含む組成物が提供される。適切な抗肥満ペプチドとしては、米国特許第５，６９１，３０９、６，４３６，４３５号、又は米国特許出願第２００５０１７６６４３に開示されるものが挙げられ、例えば、ただしこれらに限定されないが、ＧＬＰ−１、ＧＩＰ（消化管抑制ポリペプチド）、ＭＰ１、ＰＹＹ、ＭＣ−４、レプチンを含む。
【０５１１】
＜クラス４ペプチド構造＞
ある実施態様では、クラス４グルカゴン関連ペプチドであって、位置９（グルカゴン、配列番号１３０１）の正常アスパラギン酸が、グルタミン酸又はシステイン酸由来誘導体によって置換されるペプチドが提供される。より詳細には、第１アミノ酸（デス−Ｈｉｓ）の欠失、及び、位置９のアスパラギン酸のグルタミン酸による置換は、ある態様では、クラス４ペプチドを生成する。グルカゴンのアミノ酸位置９においてスルフォン酸置換基を置換させたクラス４グルカゴン関連ペプチドは、カルボン酸包含アミノ酸と同様の性能を持つが、溶解度などの物理的特性に関して、幾つかの決定的な差異を示す。ホモシステイン酸（ｈＣｙｓＳＯ３）が、従来のデス−Ｈｉｓ，Ｇｌｕ９において位置９で等比容量のグルタミン酸に代わって置換されると、クラス４ペプチドは、部分的アゴニスト及び弱いアゴニストを維持する。
【０５１２】
ある実施態様では、クラス４ペプチドであって、最初の２から５個のアミノ酸が除去され、位置９（配列番号１３０１の順序番号による）が、ｈＣｙｓ（ＳＯ３）、ホモグルタミン酸、β−ホモグルタミン酸、又は、下記の構造：
【化５３】
2015180649.tif 000054
（上式において、Ｘ５は、Ｃ１−Ｃ４アルキル、Ｃ２−Ｃ４アルケニル、又はＣ２−Ｃ４アルキニルである）
を有する、システインのアルキルカルボキシレート誘導体、によって置換されるクラス４ペプチドは、高度に特異的で、高い効力を持ち、アゴニスト特性の混入のないホルモンアゴニストとして振る舞う化合物を提供する。
【０５１３】
ある実施態様によれば、クラス４ペプチドが提供され、ここで、配列番号１３０１の野生型配列に対し、Ｎ−末端から２から５個のアミノ酸残基が欠失され、天然タンパクの位置９のアスパラギン酸残基が、グルタミン酸、ホモグルタミン酸、β−ホモグルタミン酸、システインのスルフォン酸誘導体、又は、下記の構造：
【化５４】
2015180649.tif 000055
（上式において、Ｘ５は、Ｃ１−Ｃ４アルキル、Ｃ２−Ｃ４アルケニル、又はＣ２−Ｃ４アルキニルである）
を有する、システインのアルキルカルボキシレート誘導体、によって置換される。
【０５１４】
特定一実施態様では、Ｎ−末端から２から５アミノ酸残基を欠失させ、天然グルカゴンの位置９のＡｓｐを置換させたクラス４ペプチドは、最大３個のアミノ酸修飾によってさらに修飾される。例えば、クラス４ペプチドは、１、２、又は３個の保存的アミノ酸修飾を含んでもよい。それとは別に、又はそれに加えてさらに、クラス４ペプチドは、下記のＡ〜Ｋから成る群から選ばれる、一つ以上のアミノ酸修飾を含んでもよい：
Ａ．位置１０、２０、及び２４（配列番号１３０１のアミノ酸順序番号による）の一つ又は二つのアミノ酸の置換、又は、クラス４ペプチドのＮ−又はＣ−末端アミノ酸の、エステル、エーテル、アミド、又はアルキルアミン連結を介してアシル基又はアルキル基に共有結合により付着されるアミノ酸による置換；
Ｂ．位置１６、１７、２０、２１、及び２４（配列番号１３０１のアミノ酸順序番号による）の一つ又は二つのアミノ酸の置換、又は、クラス４ペプチドのＮ−又はＣ−末端アミノ酸の、Ｃｙｓ、Ｌｙｓ、オルニチン、ホモシステイン、及びアセチル−フェニルアラニン（Ａｃ−Ｐｈｅ）から成る群から選ばれるアミノ酸（このアミノ酸は親水性成分に共有結合される）による置換；
Ｃ．親水性成分に共有結合されるアミノ酸の、クラス４ペプチドのＮ−又はＣ−末端への付加；
Ｄ．位置１５（配列番号１３０１のアミノ酸順序番号による）のＡｓｐの、システイン酸、グルタミン酸、ホモグルタミン酸、及びホモシステイン酸による置換；
Ｅ．位置１６（配列番号１３０１のアミノ酸順序番号による）のＳｅｒの、システイン酸、グルタミン酸、ホモグルタミン酸、及びホモシステイン酸による置換；
Ｆ．配列番号１３０１のアミノ酸順序番号による位置１６、２０、２１、及び２４の、ＡＩＢによる置換；
Ｇ．配列番号１３０１のアミノ酸順序番号による、位置２９のアミノ酸、又は、位置２８及び２９のアミノ酸の欠失；
Ｈ．位置２８のＡｓｎ及び位置２９のＴｈｒ（配列番号１３０１のアミノ酸順序番号による）の、荷電アミノ酸による置換；及び／又は、１から２個の荷電アミノ酸の、配列番号１３０１のＣ−末端への付加；
Ｉ．位置２７（配列番号１３０１のアミノ酸順序番号による）のＭｅｔの、Ｌｅｕ又はノルロイシンによる置換；
Ｊ．配列番号１９−２１及び５３の内のいずれかのアミノ酸配列を有するペプチドの、配列番号１３０１のＣ−末端への付加、ここで、位置２９（配列番号１３０１のアミノ酸順序番号による）のＴｈｒは、Ｔｈｒ又はＧｌｙである；且つ、
Ｋ．Ｃ−末端カルボキシレートの、アミド又はエステルによる置換。
【０５１５】
特定の実施態様では、クラス４ペプチドは、上述のＡ、Ｂ、又はＣのアミノ酸修飾、又はそれらの組み合わせを含む。さらに別の特定の実施態様では、クラス４ペプチドは、上述のＡ、Ｂ、及び／又はＣのアミノ酸修飾（単数又は複数）に加えて、上述のＤからＫのアミノ酸修飾のいずれか、又はそれらの組み合わせをさらに含む。
【０５１６】
ある実施態様では、クラス４ペプチドはグルカゴンペプチドを含み、ここで、Ｎ−末端から、最初の５個のアミノ酸が除去され、残りのＮ−末端アミノ基は、ヒドロシキル基によって置換され（「ＰＬＡ６類縁体」）、配列番号１３３９のペプチドを産みだす。本出願人らは、最初の５個のアミノ酸を欠失させ、位置９（天然グルカゴンに対し）にグルタミン酸を置換したクラス４ペプチド類縁体において、フェニルアラニンをフェニル乳酸で置換すると、これらのクラス４ペプチド類縁体の効力がさらに強化されることを見出した。
【０５１７】
ある実施態様では、配列番号１３３９のクラス４ペプチドは、位置４（天然グルカゴンの位置９）のアスパラギン酸残基を、下記の一般構造のアミノ酸によって置換することによってさらに修飾される：
【化５５】
2015180649.tif 000056
上式において、Ｘ６は、Ｃ１−Ｃ３アルキル、Ｃ２−Ｃ３アルケン、又はＣ２−Ｃ３アルキニルであり、ある実施態様では、Ｘ６はＣ１−Ｃ３アルキルであり、別の実施態様では、Ｘ６はＣ２アルキルである。ある実施態様では、クラス４ペプチドは、グルカゴンペプチドにおいて、最初の５個のアミノ酸がＮ−末端から除去され、位置４（天然グルカゴンの位置９）のアスパラギン酸残基がシステイン酸又はホモシステイン酸によって置換される、グルカゴンペプチドを含む。ある実施態様では、クラス４ペプチドは、配列番号１３３９、配列番号１３０７、及び配列番号１３０８から成る群から選ばれるアミノ酸配列を含むグルカゴンペプチドを含む。ある実施態様では、配列番号１３０８から成る群から選ばれるアミノ酸配列を含み、ここで、位置４のアミノ酸はホモシステイン酸である。
【０５１８】
別の実施態様では、配列番号１３３９のクラス４ペプチドは、位置４（天然タンパクの位置９）のアスパラギン酸残基を、グルタミン酸、ホモグルタミン酸、β−ホモグルタミン酸、又は、下記の構造：
【化５６】
2015180649.tif 000057
（上式において、Ｘ５は、Ｃ１−Ｃ４アルキル、Ｃ２−Ｃ４アルケニル、又はＣ２−Ｃ４アルキニルである）
を有する、システインのアルキルカルボキシレート誘導体によって置換することによってさらに修飾される。特定の実施態様では、Ｘ５は、Ｃ１又はＣ２アルキルである。
【０５１９】
しかしながら、本出願人らは、デス１−５グルカゴン類縁体（すなわち、最初の５アミノ酸を欠失させたグルカゴン類縁体）において、Ｎ−末端フェニルアラニンのＰＬＡによる置換があれば、純粋のアンタゴニスト作用を示す類縁体を産出するのに、位置４（天然グルカゴンの位置９）の天然のアスパラギン酸残基のさらなる置換は必要とされないことを発見した。この結果は、グルカゴン（２−２９）類縁体の、高い親和性及び効力のアンタゴニストを産みだすためには、位置４の天然のアスパラギン酸残基の置換は必須であるとする従来の教示に鑑みると驚くべきことである。ＰＬＡ置換の使用は、Ａｓｐ９類縁体の相対的効力を、Ｇｌｕ９及びｈＣｙｓ（ＳＯ３Ｈ）９類縁体の効力に匹敵するレベルまで向上させる。
【０５２０】
フェニルアラニン残基の、他のフェニルアラニン類縁体、例えば、３，４−２Ｆ−フェニルアラニン（３，４−２Ｆ−Ｐｈｅ）、２−ナフチルアラニン（２−Ｎａｌ）、Ｎ−アシル−フェニルアラニン（Ａｃ−Ｐｈｅ）、アルファ−メチルヒドロ桂皮酸、及びベンジルマロン酸（ＢＭＡ）による置換は、ＰＬＡ置換ほど強力に作用しなかった。
【０５２１】
位置６（天然グルカゴンのアミノ酸順序番号による）以外の部位、例えば、位置４及び５におけるＰＬＡの置換は、ＰＬＡ６類縁体が、僅かにＮ−末端を延長させたグルカゴン類縁体よりも、目立って強力なアンタゴニストであることを示した。本発明はさらに、Ｎ−末端アミノ基が、アシル化及びアルキル化された「Ｏ−末端」ペプチドによって置換される類縁体を含む。
【０５２２】
さらに、ＰＬＡ６置換は、アンタゴニストの効力を増すばかりでなく、ＰＥＧ化においても決定的な役割を果たす。ＰＬＡ６類縁体は、グルカゴンアゴニスト作用を回復させることなく選択的ＰＥＧ化を可能とする。ＰＬＡ置換の不在下では、類縁体のＰＥＧ化は目覚ましくグルカゴンアゴニスト作用を誘導する。このグルカゴンアゴニスト作用は、ＰＥＧ化ＰＬＡ６類縁体には見られない。ＰＥＧ化のためのいくつかの部位が調べられ、その中には、位置３、６、及び１９（天然グルカゴンの位置８、１１、及び１２）、及びＮ−末端アミノ酸残基がある。ある実施態様では、ＰＥＧ化は、位置１９（天然グルカゴンの位置２４）において実行された。なぜなら、この部位は、もっとも強力で選択的なグルカゴンアゴニスト作用を示すからである。
【０５２３】
ある実施態様では、クラス４ペプチドは、一般構造Ａ−Ｂ−Ｃを含み、ここで、Ａは、下記から成る群から選ばれ：
（ｉ）フェニル乳酸（ＰＬＡ）；
（ｉｉ）ＰＬＡのオキシ誘導体；
（ｉｉｉ）２から６個のアミノ酸のペプチドであって、その二つの連続するアミノ酸が、エステル又はエーテル結合によって連結されるペプチド；
Ｂは、配列番号１３０１のアミノ酸ｉから２６を表し、ここで、ｉは、３、４、５、６、又は７であり、さらに下記（ｉｖ）〜（ｉｘ）から成る群から選ばれる一つ以上のアミノ酸修飾を含んでもよく：
（ｉｖ）位置９（配列番号１３０１のアミノ酸順序番号による）のＡｓｐの、Ｇｌｕ、Ｃｙｓのスルフォン酸誘導体、ホモグルタミン酸、β−ホモグルタミン酸、又は、下記の構造：
【化５７】
2015180649.tif 000058
（上式において、Ｘ５は、Ｃ１−Ｃ４アルキル、Ｃ２−Ｃ４アルケニル、又はＣ２−Ｃ４アルキニルである）
を有する、システインのアルキルカルボキシレート誘導体による置換；
（ｖ）位置１０、２０、及び２４（配列番号１３０１のアミノ酸順序番号による）における１個又は２個のアミノ酸の、エステル、エーテル、チオエーテル、アミド、又はアルキルアミン連結を介してアシル又はアルキル基に共有結合により付着されるアミノ酸による置換；
（ｖｉ）位置１６、１７、２０、２１、及び２４（配列番号１３０１のアミノ酸順序番号による）における一つ以上のアミノ酸の、下記から成る群から選ばれるアミノ酸による置換：Ｃｙｓ、Ｌｙｓ、オルニチン、ホモシステイン、及びアセチル−フェニルアラニン（Ａｃ−Ｐｈｅ）、ここで、該アミノ酸は、親水性成分に共有結合により付着される；
（ｖｉｉ）位置１５（配列番号１３０１のアミノ酸順序番号による）のＡｓｐの、システイン酸、グルタミン酸、ホモグルタミン酸、及びホモシステイン酸による置換；
（ｖｉｉｉ）位置１６（配列番号１３０１のアミノ酸順序番号による）のＳｅｒの、システイン酸、グルタミン酸、ホモグルタミン酸、及びホモシステイン酸による置換；
（ｉｘ）位置１６、２０、２１、及び２４（配列番号１３０１のアミノ酸順序番号による）の、ＡＩＢによる置換；
そして、Ｃは、下記（ｘ）〜（ｘｉｖ）から成る群から選ばれる：
（ｘ）Ｘ；
（ｘｉ）Ｘ−Ｙ；
（ｘｉｉ）Ｘ−Ｙ−Ｚ；及び
（ｘｉｉｉ）Ｘ−Ｙ−Ｚ−Ｒ１０
ここで、Ｘは、Ｍｅｔ、Ｌｅｕ、又はＮｌｅであり；Ｙは、Ａｓｎ又は荷電アミノ酸であり；Ｚは、Ｔｈｒ、Ｇｌｙ、Ｃｙｓ、Ｌｙｓ、オルニチン（Ｏｒｎ）、ホモシステイン、アセチル−フェニルアラニン（Ａｃ−Ｐｈｅ）、又は荷電アミノ酸であり；ここで、Ｒ１０は、配列番号１３１９−１３２１及び１３５３から成る群から選ばれ；且つ、
（ｘｉｖ）（ｘ）から（ｘｉｉｉ）において、Ｃ−末端カルボキシレートがアミドによって置換される、その内のいずれか。
【０５２４】
特定態様では、クラス４ペプチドは、ＰＬＡのオキシ誘導体を含む。本明細書で用いる「ＰＬＡのオキシ誘導体」とは、ヒドロキシル基がＯ−Ｒ１１によって置換される、ＰＬＡの修飾構造を含む化合物を指し、ここで、Ｒ１１は化学的成分である。この点で、ＰＬＡのオキシ誘導体は、例えば、ＰＬＡのエステル、又はＰＬＡのエーテルであってもよい。
【０５２５】
ＰＬＡのオキシ誘導体の製造方法は当該技術分野で公知である。例えば、オキシ誘導体がＰＬＡのエステルである場合、該エステルは、ＰＬＡのヒドロキシルを、求核基を担持するカルボニルと反応させることによって形成することが可能である。求核基は、適切なものであれば、いずれの求核基であってもよく、例えば、ただしこれらに限定されないが、アミン又はヒドロキシルであってもよい。したがって、ＰＬＡのエステルは、式ＩＶの構造を含んでもよく：
【化５８】
2015180649.tif 000059
上式において、Ｒ７は、ＰＬＡのヒドロキシルを、求核基を担持するカルボニルと反応させることによって形成されるエステルである。
【０５２６】
求核基を担持するカルボニル（ＰＬＡのヒドロキシルと反応してエステルを形成する）は、例えば、カルボン酸、カルボン酸誘導体、又は、カルボン酸の活性化エステルであってもよい。カルボン酸誘導体としては、例えば、ただしこれらに限定されないが、塩化アシル、酸無水物、アミド、エステル、又はニトリルなどが挙げられる。カルボン酸の活性化エステルは、例えば、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミド（ＮＨＳ）、トシレート（Ｔｏｓ）、カルボジイミド、又は、ヘキサフルオロフォスフェートであってもよい。ある実施態様では、カルボジイミドは、１，３−ジシクロヘキシルカルボジイミド（ＤＣＣ）、１，１’−カルボニルジイミダゾール（ＣＤＩ）、１−エチル−３−（３−ジメチルアミノプロピル）カルボジイミド塩酸（ＥＤＣ）、又は、１，３−ジイソプロピルカルボジイミド（ＤＩＣＤ）である。ある実施態様では、ヘキサフルオロフォスフェートは、ヘキサフルオロフォスフェートベンゾトリアゾール−１−イル−オキシ−トリス（ジメチルアミノ）フォスフォニウムヘキサフルオロフォスフェート（ＢＯＰ）、ベンゾトリアゾール−１−イル−オキシピロリジノフォスフォニウムヘキサフルオロフォスフェート（ＰｙＢＯＰ）、２−（１Ｈ−７−アザ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フォスフェート（ＨＡＴＵ）、及び０−ベンゾトリアゾール−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチル−ウロニウムヘキサフルオロフォスフェート（ＨＢＴＵ）から成る群から選ばれる。
【０５２７】
ヒドロキシル基（例えば、ＰＬＡのヒドロキシル）との反応からエーテルを製造する方法は当該技術分野で公知である。例えば、ＰＬＡのヒドロキシル基は、ハロゲン化アルキル又はトシル化アルキルアルコールと反応させてエーテル結合を形成してもよい。
【０５２８】
一般に、Ｒ１１の化学成分は、クラス４ペプチドの活性を下げないものである。ある実施態様では、化学成分は、クラス４ペプチドの活性、安定性、及び／又は溶解度を強化する。
【０５２９】
特定の実施態様では、酸素含有結合手（例えば、エステル、又はエーテル結合）を介してＰＬＡに結合される化学成分は、ポリマー（例えば、ポリアルキレングリコール）、炭水化物、アミノ酸、ペプチド、脂質、脂肪酸、又はステロイドである。
【０５３０】
特定の実施態様では、化学成分は、アミノ酸であり、これは、式ＩＶがデプシペプチドとなるように、ペプチドの一部となっていてもよい。この点で、ＰＬＡは、クラス４ペプチドがＰＬＡ残基に対しＮ−末端側に一つ以上の（例えば、１、２、３、４、５、６、又はそれ以上）アミノ酸を含むように、クラス４ペプチドのＮ−末端アミノ酸残基以外の位置にあってもよい。例えば、クラス４ペプチドは、その位置ｎにおいてＰＬＡを含んでもよく、ここで、ｎは２、３、４、５、又は６である。
【０５３１】
ＰＬＡ残基に対してＮ−末端側のアミノ酸は、合成のものでも、天然産であってもよい。特定の実施態様では、Ｎ−末端ＰＬＡであるアミノ酸は、天然産アミノ酸である。ある実施態様では、ＰＬＡに対してＮ−末端側のアミノ酸は、天然グルカゴンのＮ−末端アミノ酸である。例えば、クラス４ペプチドは、そのＮ−末端において、ＰＬＡがエステル結合を介してトレオニンに連結されている、配列番号１３５４−１３５８の内のいずれかのアミノ酸配列を含んでもよい：
配列番号１３５４  Ｈｉｓ−Ｓｅｒ−Ｇｌｎ−Ｇｌｙ−Ｔｈｒ−ＰＬＡ
配列番号１３５５  Ｓｅｒ−Ｇｌｎ−Ｇｌｙ−Ｔｈｒ−ＰＬＡ
配列番号１３５６  Ｇｌｎ−Ｇｌｙ−Ｔｈｒ−ＰＬＡ
配列番号１３５７  Ｇｌｙ−Ｔｈｒ−ＰＬＡ
配列番号１３５８  Ｔｈｒ−ＰＬＡ
【０５３２】
別の実施態様では、Ｎ−末端アミノ酸の一つ以上は、天然グルカゴンのアミノ酸以外のアミノ酸によって置換されてもよい。例えば、クラス４ペプチドが、ＰＬＡを位置５又は６のアミノ酸として含む場合、位置１及び／又は２のアミノ酸は、ジペプチジルペプチダーゼＩＶによる切断に対する感受性を下げるアミノ酸であってもよい。より詳細には、クラス４ペプチドの位置１は、Ｄ−ヒスチジン、アルファ、アルファージメチルイミダゾール酢酸（ＤＭＩＡ）、Ｎ−メチルヒスチジン、アルファ−メチルヒスチジン、イミダゾール酢酸、デスアミノヒスチジン、ヒドロキシル−ヒスチジン、アセチル−ヒスチジン、及び、ホモ−ヒスチジン、から成る群から選ばれるアミノ酸である。より詳細には、ある実施態様では、アンタゴニストペプチドの位置２は、Ｄ−セリン、Ｄ−アラニン、バリン、グリシン、Ｎ−メチルセリン、Ｎ−メチルアラニン、及びアミノイソブチル酸（ＡＩＢ）、から成る群から選ばれるアミノ酸である。さらに、例えば、クラス４ペプチドが、ＰＬＡを位置４、５、又は６のアミノ酸として含む場合、クラス４ペプチドの位置３のアミノ酸は、天然グルカゴンの天然グルタミン残基ではなく、グルタミン酸であってもよい。本発明の例示的実施態様では、クラス４ペプチドは、Ｎ−末端に、配列番号１３５９−１３６１の内のいずれかのアミノ酸配列を含む。
【０５３３】
式ＩＶの化合物を含むクラス４ペプチドに関しては、ポリマーは、ＰＬＡのヒドロキシル基と反応可能である限り、いずれのポリマーであってもよい。ポリマーは、天然又は通常状態では、求核基を担持するカルボニルである。それとは別に、ポリマーは、カルボニルを担持するカルボニルを含むように誘導形成されるものであってもよい。ポリマーは、下記の内のいずれかの誘導ポリマーであってもよい：ポリアミド、ポリカーボネート、ポリアルキレン、及び、それらの誘導体、例えば、ポリアルキレングリコール、ポリアルキレンオキシド、ポリアルキレンテレフタレート、アクリルエステルとメタクリルエステルのポリマー、例えば、ポリ（メチルメタクリレート）、ポリ（エチルメタクリレート）、ポリ（ブチルメタクリレート）、ポリ（イソブチルメタクリレート）、ポリ（ヘキシルメタクリレート）、ポリ（イソデシルメタクリレート）、ポリ（ラウリルメタクリレート）、ポリ（フェニルメタクリレート）、ポリ（メチルアクリレート）、ポリ（イソプロピルアクリレート）、ポリ（イソブチルアクリレート）、及びポリ（オクタデシルアクリレート）など、ポリビニールポリマー、例えば、ポリビニールアルコール、ポリビニールエーテル、ポリビニールエステル、ポリビニールハロゲン化物、ポリ（酢酸ビニール）、及びポリビニールピロリドンなど、ポリグリコリド、ポリシロキサン、ポリウレタン及びそれらのコポリマー、セルロース、例えば、アルキルセルロース、ヒドロキシアルキルセルロース、セルロースエーテル、セルロースエステル、ニトロセルロース、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシブチルメチルセルロース、セルロースアセテート、セルロースプロピオネート、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートフタレート、カルボキシエチルセルロース、セルローストリアセテート、及びセルロースサルフェートナトリウム塩、ポリプロピレン、ポリエチレン、例えば、ポリ（エチレングリコール）、ポリ（エチレンオキシド）、及びポリ（エチレンテレフタレート）、及びポリスチレン。
【０５３４】
ポリマーは、生分解性ポリマー、例えば、合成の生分解性ポリマー（例えば、乳酸及びグリコール酸のポリマー、ポリ無水物、ポリ（オルト）エステル、ポリウレタン、ポリ（酪酸）、ポリ（吉草酸）、及びポリ（ラクチド−コカプロラクトン））など、及び、天然の生分解性ポリマー（例えば、アルギネート及びその他のポリサッカリド、例えば、デキストラン及びセルロースなど、コラーゲン、その化学的誘導体（置換物、化学基の付加物、化学基としては、例えば、アルキル、アルキレン、ヒドロキシ化物、酸化物、その他の、当業者によって通例として実行される修飾）、アルブミン及びその他の親水性タンパク（例えば、ザイン及び他のプロラミン、及び疎水性タンパク）の外、任意のコポリマー、又はそれらの組み合わせであってもよい。一般に、これらの物質は、酵素的加水分解、又は、インビボで水に暴露されると表面浸食又は全体浸食によって分解される。
【０５３５】
ポリマーは、生物接着性ポリマー、例えば、Ｈ．Ｓ．Ｓａｗｈｎｅｙ，Ｃ．Ｐ．Ｐａｔｈａｋ  ａｎｄ  Ｊ．Ａ．Ｈｕｂｂｅｌｌ  ｉｎ  Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ，１９３３，２６，５８１−５８７（この文書の教示を本明細書に含める）によって記載されるｂｉｏｅｒｏｄｉｂｌｅヒドロゲル、ポリヒアルロン酸、カゼイン、ゼラチン、グルチン、ポリ無水物、ポリアクリル酸、アルギン酸塩、キトサン、ポリ（メチルメタクリレート）、ポリ（エチルメタクリレート）、ポリ（ブチルメタクリレート）、ポリ（イソブチルメタクリレート）、ポリ（ヘキシルメタクリレート）、ポリ（イソデシルメタクリレート）、ポリ（ラウリルメタクリレート）、ポリ（フェニルメタクリレート）、ポリ（メチルアクリレート）、ポリ（イソプロピルアクリレート）、ポリ（イソブチルアクリレート）、及びポリ（オクタデシルアクリレート）であってもよい。
【０５３６】
ある実施態様では、ポリマーは水溶性ポリマーである。適切な水溶性ポリマーは、当該技術分野で公知であるが、例えば、ポリビニールピロリドン、ヒドロキシプロピルセルロース（ＨＰＣ；Ｋｌｕｃｅｌ）、ヒドロキシプロピルメチルセルロース（ＨＰＭＣ；Ｍｅｔｈｏｃｅｌ）、ニトロセルロース、ヒドロキシプロピルエチルセルロース、ヒドロキシプロピルブチルセルロース、ヒドロキシプロピルペンチルセルロース、メチルセルロース、エチルセルロース（Ｅｔｈｏｃｅｌ）、ヒドロキシエチルセルロース、各種アルキルセルロース及びヒドロキシアルキルセルロース、各種セルロースエーテル、セルロースアセテート、カルボキシメチルセルロース、ナトリウムカルボキシメチルセルロース、カルシウムカルボキシメチルセルロース、ビニールアセテート／クロトン酸コポリマー、ポリ−ヒドロキシアルキルメタクリレート、ヒドロキシメチルメタクリレート、メタクリル酸コポリマー、ポリメタクリル酸、ポリメチルメタクリレート、無水マレイン酸／メチルビニールエーテル・コポリマー、ポリビニールアルコール、ナトリウム及びカルシウムポリアクリル酸、ポリアクリル酸、酸性カルボキシポリマー、カルボキシポリメチレン、カルボキシビニールポリマー、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン・コポリマー、ポリメチルビニールエーテル、コ無水マレイン酸、カルボキシメチルアミド、カリウムメタクリレートジビニールベンゼン・コポリマー、ポリオキシエチレングリコール、ポリエチレンオキシド、及び、これらの誘導体、塩、及び組み合わせが挙げられる。
【０５３７】
特定の実施態様では、ポリマーは、ポリアルキレングリコール、例えば、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）などである。
【０５３８】
炭水化物は、アルファ脱離基を有するカルボニルを含むか、又は含む様に製造されるものである限り、いずれの炭水化物であってもよい。炭水化物は、例えば、アルファ脱離基を有するカルボニルを含むように誘導されるものであってもよい。この点で、炭水化物は、モノサッカリド（例えば、グルコース、ガラクトース、果糖）、ジサッカリド（例えば、スクロース、ラクトース、マルトース）、オリゴサッカリド（例えば、ラフィノース、スタキオース）、ポリサッカリド（澱粉、アミラーゼ、アミロペクチン、セルロース、キチン、カロース、ラミナリン、キシラン、マンナン、フコイダン、ガラクトマンナン）の誘導形であってもよい。
【０５３９】
式ＩＶの化合物を含むクラス４ペプチドに関しては、脂質は、アルファ脱離基を有するカルボニルを含むものであればいずれの脂質であってもよい。脂質は、例えば、カルボニルを含むように誘導されたものでもよい。この点で、脂質は、脂肪酸（例えば、Ｃ４−Ｃ３０脂肪酸、エイコサノイド、プロスタグランジン、ロイコトリエン、トロンボキサン、Ｎ−アシルエタノールアミン）、グリセロ脂質（例えば、モノ−、ジ−、トリ−置換グリセロール）、グリセロリン脂質（例えば、フォスファチジルコリン、フォスファチジルイノシトール、フォフファチジルエタノールアミン、フォスファチジルセリン）、スフィンゴ脂質（例えば、スフィンゴシン、セラミド）、ステロール脂質（例えば、ステロイド、コレステロール）、プレノール脂質、サッカロ脂質、又はポリケチド、油、ワックス、コレステロール、ステロール、脂溶性ビタミン、モノグリセリド、ジグリセリド、トリグリセリド、リン脂質の誘導体であってもよい。
【０５４０】
ある実施態様では、Ｒ７は、約１００ｋＤａ以下の分子量、例えば、約９０ｋＤａ以下、約８０ｋＤａ以下、約７０ｋＤａ以下、約６０ｋＤａ以下、約５０ｋＤａ以下、約４０ｋＤａ以下の分子量を有する。したがって、Ｒ７は、約３５ｋＤａ以下、約３０ｋＤａ以下、約２５ｋＤａ以下、約２０ｋＤａ以下、約１５ｋＤａ以下、約１０ｋＤａ以下、約５ｋＤａ以下、又は約１ｋＤａの分子量を有していてもよい。
【０５４１】
別の実施態様では、クラス４ペプチドは、Ａとして、２から６個のアミノ酸のペプチドを含み、ここで、該ペプチドの二つの連続するアミノ酸は、エステル又はエーテル結合を介して連結される。このエステル又はエーテル結合は、例えば、アミノ酸２及び３、３及び４、４及び５、又は５及び６の間に形成されてもよい。ペプチドはさらに、別の化学成分に対する共有結合、例えば、ポリマー（例えば、親水性ポリマー）に対する連結など、アルキル化、又は、アシル化によって修飾されてもよい。
【０５４２】
一般構造Ａ−Ｂ−Ｃを含むクラス４ペプチドに関して、Ｂは、天然グルカゴンのアミノ酸、例えば、配列番号１３０１のｉから２６を表し、ここで、ｉは、３、４、５、６、又は７であり、Ｂはさらに、一つ以上のアミノ酸修飾を含んでもよい。特定の実施態様では、Ｂは、配列番号１３０１のアミノ酸７から２６を表し、さらに修飾されていてもよい。
【０５４３】
ある実施態様では、Ｂは、最大３個までのアミノ酸修飾により修飾される。例えば、配列番号１３０１の天然アミノ酸配列を表すＢは、一つ以上の保存的アミノ酸修飾によって修飾される。
【０５４４】
別の実施態様では、Ｂは、本明細書に記載される（ｉｖ）から（ｉｘ）から成る群から選ばれる一つ以上のアミノ酸修飾を含む。特定の実施態様では、Ｂは、アミノ酸修飾（ｖ）及び（ｖｉ）の内の一方、又は両方を含む。さらに別の特定の実施態様では、Ｂは、（ｖ）及び（ｖｉ）に加えて、（ｉｖ）、（ｖｉｉ）、（ｖｉｉｉ）、及び（ｉｘ）から成る群から選ばれるアミノ酸修飾のうちの一つ、又は組み合わせを含む。
【０５４５】
別の特定の実施態様では、クラス４ペプチドは、Ｃ−末端に一つ以上の荷電アミノ酸を含む。例えば、Ｙ及び／又はＺは、荷電アミノ酸、例えば、Ｌｙｓ、Ａｒｇ、Ｈｉｓ、Ａｓｐ、及びＧｌｕであってもよい。さらに別の実施態様では、クラス４ペプチドは、ＺよりＣ−末端側に１から２個の荷電アミノ酸（例えば、Ｌｙｓ、Ａｒｇ、Ｈｉｓ、Ａｓｐ、及びＧｌｕ）を含む。特定態様では、Ｚ、及びそれに続く１から２個の荷電アミノ酸は、Ｒ１０を含まない。
【０５４６】
ある実施態様のクラス４ペプチドは、本明細書に記載の通り、クラス４ペプチドのアミノ酸残基に共有結合される親水性成分を含む。例えば、クラス４ペプチドは、配列番号１３０１の順序番号による位置１、１６、２０、２１、及び２４のアミノ酸に共有結合により付着される。別の実施態様では、親水性成分は、クラス４ペプチドのＣ−末端アミノ酸に付着され、ある場合には、ＺからＣ−末端側に１から１１アミノ酸にある。さらに別の実施態様では、親水性成分は、ＡがＰＬＡ、ＰＬＡ−Ｐｈｅ、又はＰＬＡ−Ｔｈｒ−Ｐｈｅである場合、ＰＬＡに付着され、ここで、ＰＬＡは、該親水性成分を含むように修飾される。別の実施態様では、親水性成分を含むアミノ酸は、クラス４ペプチドのＮ−又はＣ−末端に付加される。別の実施態様では、クラス４ペプチドは、本明細書に記載の通り、アシル基又はアルキル基を含む。例えば、アシル化又はアルキル化は、配列番号１３０１の順序番号による位置１０、２０、又は２４のアミノ酸の側鎖から離れて出現する。別の実施態様では、アシル化又はアルキル化は、クラス４ペプチドのＣ−末端アミノ酸の側鎖から離れて出現し、ある場合、ＺからＣ−末端側に１から１１アミノ酸であり、ＡがＰＬＡ、ＰＬＡ−Ｐｈｅ、又はＰＬＡ−Ｔｈｒ−Ｐｈｅである場合、ＰＬＡは、アシル又はアルキル基を含むように修飾される。
【０５４７】
＜例示的実施態様＞
クラス４ペプチドは、該ペプチドの少なくとも二つの連続するアミノ酸が、エステル又はエーテル結合を介して連結される限り、合成・天然を問わず、いずれのアミノ酸を含んでもよい。特定の実施態様では、ペプチドは、天然グルカゴンのアミノ酸を含む。例えば、ペプチドは、天然グルカゴン（配列番号１３０１）のｊから６を含んでもよく、ここで、ｊは、１、２、３、４、又は５である。それとは別に、ペプチドは、配列番号１３０１のＮ−末端に結合し、さらに一つ以上のアミノ酸修飾を伴うアミノ酸配列を含んでよい。位置１及び／又は２のアミノ酸は、ジペプチジルペプチダーゼＩＶによる切断に対する感受性を下げるアミノ酸であってもよい。例えば、ペプチドは、クラス４ペプチドの位置１において、Ｄ−ヒスチジン、アルファ、アルファージメチルイミダゾール酢酸（ＤＭＩＡ）、Ｎ−メチルヒスチジン、アルファ−メチルヒスチジン、イミダゾール酢酸、デスアミノヒスチジン、ヒドロキシル−ヒスチジン、アセチル−ヒスチジン、及び、ホモ−ヒスチジン、から成る群から選ばれるアミノ酸を含んでもよい。より詳細には、ある実施態様では、アンタゴニストペプチドの位置２は、Ｄ−セリン、Ｄ−アラニン、バリン、グリシン、Ｎ−メチルセリン、Ｎ−メチルアラニン、及びアミノイソブチル酸（ＡＩＢ）、から成る群から選ばれるアミノ酸である。さらに、例えば、クラス４ペプチドが、ＰＬＡを位置４、５、又は６のアミノ酸として含む場合、クラス４ペプチドの位置３のアミノ酸は、天然グルカゴンの天然グルタミン残基ではなく、グルタミン酸であってもよい。したがって、クラス４ペプチドは、下記のアミノ酸配列のいずれかを含み：
Ｘａａ１−Ｘａａ２−Ｘａａ３−Ｔｈｒ−Ｇｌｙ−Ｐｈｅ（配列番号１３６８）
Ｘａａ２−Ｘａａ３−Ｔｈｒ−Ｇｌｙ−Ｐｈｅ（配列番号１３６９）、又は
Ｘａａ３−Ｔｈｒ−Ｇｌｙ−Ｐｈｅ（配列番号１３７０）
上記配列において、Ｘａａ１は、Ｈｉｓ、Ｄ−ヒスチジン、アルファ、アルファージメチルイミダゾール酢酸（ＤＭＩＡ）、Ｎ−メチルヒスチジン、アルファ−メチルヒスチジン、イミダゾール酢酸、デスアミノヒスチジン、ヒドロキシル−ヒスチジン、アセチル−ヒスチジン、及び、ホモ−ヒスチジンから成る群から選ばれ；Ｘａａ２は、Ｓｅｒ、Ｄ−セリン、Ｄ−アラニン、バリン、グリシン、Ｎ−メチルセリン、Ｎ−メチルアラニン、及びアミノイソブチル酸（ＡＩＢ）から成る群から選ばれ；且つ、Ｘａａ３は、Ｇｌｎ又はＧｌｕである。
【０５４８】
本発明はさらに、クラス４ペプチドのＣ−末端アミノ酸において、天然アミノ酸に存在するカルボン酸基がアミド基で置換される実施態様を包含する。
【０５４９】
クラス４ペプチドがＰＥＧ化されるある実施態様では、クラス４ペプチドは、短縮されたグルカゴンペプチド、具体的には６−２９グルカゴンペプチドで、「Ｎ−末端」アミノ酸がＰＬＡ（フェニル乳酸）であるペプチドを含む。このようなグルカゴン誘導体は、独特の利点を発揮する。それらは、天然のＮ−末端フェニルアラニンを有するものよりも強力なペプチドであり、ＰＥＧ化によって生じるグルカゴンアゴニスト作用を完全に抑える。これは、天然のフェニルアラニンでは見られないことである。最後に、最近の文献によって、アンタゴニスト活性のためには、位置９の天然アスパラギン酸の置換が必要であることが明らかにされているものの、本出願人らは、ＰＬＡ６−（６−２９）グルカゴン類縁体では、そのような置換はもはや必要とされないという驚くべき結果を発見した。
【０５５０】
ある実施態様では、クラス４ペプチドのアミノ酸は、少なくとも一つのシステイン残基によって置換され、ここで、システイン残基の側鎖は、さらにチオール反応性試薬、例えば、マレイミド、ビニールスルフォン、２−ピリジルチオ、ハロアルキル、及びハロアシルによって修飾される。これらのチオール反応性試薬は、カルボキシ、ケト、ヒドロキシル、及びエーテル基の外、ポリエチレングリコール単位などの、他の親水性成分を含んでもよい。別の実施態様では、クラス４ペプチドのアミノ酸は、リシンによって置換され、置換リシン残基の側鎖はさらに、アミン反応性試薬、例えば、カルボン酸の活性エステル（スクシンイミド、無水物など）、又は、親水性成分、例えば、ポリエチレングリコールのアルデヒドによって修飾される。ある実施態様によれば、天然ペプチドの位置１２に対応するリシン残基は、アルギニンによって置換され、単一のリシン置換が、天然ペプチドの位置１、１６、１７、２０、２１、２４、又は２９に対応するアミノ酸の内の一つの代わりに挿入されるか、又は、1つのリシンが、クラス４ペプチドのＮ−又はＣ−末端に付加される。
【０５５１】
別の実施態様では、天然ペプチドの位置２７のメチオニン残基が、該ペプチドの酸化分解を阻止するために、ロイシン又はノルロイシンに変えられる。
【０５５２】
ある実施態様では、本明細書に記載されるクラス４ペプチドは、該グルカゴンペプチドのＣ−末端の一つ又は二つのアミノ酸（すなわち、天然グルカゴンの位置２８及び２９）を、グルカゴン受容体に対する活性及び／又は効力に影響を及ぼすことなく短縮又は欠失することによって、さらに修飾される。この点で、本明細書に記載されるクラス４ペプチドは、天然グルカゴンペプチド（配列番号１３０１）のアミノ酸１−２７、１−２８、２−２７、２−２８、３−２７、３−２８、４−２７、４−２８、５−２７、５−２８、６−２７、又は６−２９から事実上成るか、又は、それらから成り、さらに、本明細書に記載される、クラス４ペプチド活性をもたらす一つ以上の修飾を伴う。
【０５５３】
ここに開示されるクラス４ペプチドはさらに、グルカゴンペプチドの機能にとって決定的に重要ではないことが知られているアミノ酸置換を包含する。ある実施態様では、置換は、配列番号１３３９の２、５、６、７、８、９、１２、１３、１４、１５、１６、１９、２２、２３、又は２４から成る群から選ばれる、一つ、二つ、又は三つの位置における保存的アミノ酸置換である。ある実施態様では、クラス４ペプチドは、配列番号１３４２の誘導ペプチドを含み、ここで、該グルカゴンペプチドは、配列番号１３４２に対する位置２、５、６、８、９、１２、１３、及び１４から選ばれる１から３個のアミノ酸位置において、さらに別のアミノ酸置換を含む。ある実施態様では、配列番号１３４２の位置２、５、６、８、９、１２、１３、及び１４における置換は、保存的アミノ酸置換である。ある実施態様では、天然ペプチドの位置１６、１７、２０、２１、２４、又は２９に対応するアミノ酸は、システイン又はリシンによって置換され、ここで、ＰＥＧ鎖が、この置換システイン又はリシン残基に共有結合により付着される。
【０５５４】
ある実施態様によれば、修飾クラス４ペプチドは、該ペプチドに共有結合される二つ以上のポリエチレングリコール鎖を含み、ここで、これらのグルカゴン鎖の合計分子量は、約１，０００から約５，０００ダルトンである。ある実施態様では、ＰＥＧ化ペプチドは、配列番号１３１２及び配列番号１３２２から成る群から選ばれるペプチドを含み、ここで、前記ペプチドは、位置１１及び１９のアミノ酸に連結されるポリエチレングリコール鎖を含み、この二つのＰＥＧ鎖の合計分子量は約１，０００から約５，０００ダルトンである。
【０５５５】
ある実施態様によれば、下記から成る群から選ばれる修飾グルカゴンペプチドを含むクラス４ペプチドが提供され：
Ｒ１−Ｐｈｅ−Ｔｈｒ−Ｓｅｒ−Ｘａａ−Ｔｙｒ−Ｓｅｒ−Ｘａａ−Ｔｙｒ−Ｌｅｕ−Ｘａａ−Ｘａａ−Ａｒｇ−Ａｒｇ−Ａｌａ−Ｇｌｎ−Ａｓｐ−Ｐｈｅ−Ｖａｌ−Ｇｌｎ−Ｔｒｐ−Ｌｅｕ−Ｘａａ−Ａｓｎ−Ｔｈｒ−Ｒ２  （配列番号１３０９）、
Ｒ１−Ｐｈｅ−Ｔｈｒ−Ｓｅｒ−Ｘａａ−Ｔｙｒ−Ｓｅｒ−Ｘａａ−Ｔｙｒ−Ｌｅｕ−Ａｓｐ−Ｓｅｒ−Ａｒｇ−Ａｒｇ−Ａｌａ−Ｇｌｎ−Ｘａａ−Ｐｈｅ−Ｖａｌ−Ｇｌｎ−Ｔｒｐ−Ｌｅｕ−Ｘａａ−Ａｓｎ−Ｔｈｒ−Ｒ２  （配列番号１３１０）、
Ｒ１−Ｐｈｅ−Ｔｈｒ−Ｓｅｒ−Ｘａａ−Ｔｙｒ−Ｓｅｒ−Ｘａａ−Ｔｙｒ−Ｌｅｕ−Ａｓｐ−Ｓｅｒ−Ａｒｇ−Ａｒｇ−Ａｌａ−Ｇｌｎ−Ａｓｐ−Ｐｈｅ−Ｖａｌ−Ｘａａ−Ｔｒｐ−Ｌｅｕ−Ｘａａ−Ａｓｎ−Ｔｈｒ−Ｒ２  （配列番号１３１１）、及び
Ｒ１−Ｐｈｅ−Ｔｈｒ−Ｓｅｒ−Ｘａａ−Ｔｙｒ−Ｓｅｒ−Ｘａａ−Ｔｙｒ−Ｌｅｕ−Ａｓｐ−Ｓｅｒ−Ａｒｇ−Ａｒｇ−Ａｌａ−Ｇｌｎ−Ｘａａ−Ｐｈｅ−Ｖａｌ−Ｘａａ−Ｔｒｐ−Ｌｅｕ−Ｘａａ−Ａｓｎ−Ｔｈｒ−Ｒ２  （配列番号１３１２）、
上記配列において、位置４のＸａａ＝アスパラギン酸、グルタミン酸、システイン酸、又はホモシステイン酸、位置７のＸａａ＝Ｌｙｓ又はＡｒｇ、位置１０のＸａａは、アスパラギン酸、システイン酸、グルタミン酸、ホモグルタミン酸、及びホモシステイン酸であり；位置１１のＸａａは、Ｓｅｒ、Ｌｙｓ、Ｃｙｓ、Ｏｒｎ、ホモシステイン、又はアセチル−フェニルアラニンであり、位置１６のＸａａは、Ａｓｐ、Ｌｙｓ、Ｃｙｓ、Ｏｒｎ、ホモシステイン、又はアセチル−フェニルアラニンであり、且つ、位置１９のＸａａは、Ｇｌｎ、Ｌｙｓ、Ｃｙｓ、Ｏｒｎ、ホモシステイン、及びアセチル−フェニルアラニンであり、位置２２のＸａａ＝Ｍｅｔ、Ｌｅｕ又はＮｌｅであり、Ｒ１は、ＯＨ又はＮＨ２であり、Ｒ２は、ＣＯＯＨ又はＣＯＮＨ２であり、ここで、該ペプチドは、配列番号１３０９では位置１１において、配列番号１３１０では位置１６において、配列番号１３１１では位置１９において、配列番号１３１２では位置１６及び１９において、それぞれＰＥＧ化されるが、ただし、位置４のＸａａ＝アスパラギン酸である場合、Ｒ１はＯＨである。ある実施態様によれば、ペプチドは、配列番号１３０９、配列番号１３１０、又は配列番号１３１１の配列を含み、ここで、Ｒ１はＯＨであり、Ｒ２はＣＯＮＨ２である。ある実施態様では、ペプチドは、配列番号１３０９、配列番号１３１０、又は配列番号１３１１の配列を含み、ここで、Ｒ１はＯＨであり、Ｒ２はＣＯＮＨ２であり、且つ、位置４のアミノ酸はアスパラギン酸であり、さらに別の実施態様では、これらのペプチドは、配列番号１３１９の配列を含むカルボキシ末端延長部を含む。
【０５５６】
ある実施態様によれば、ペプチドは、配列番号１３０９、配列番号１３１０、配列番号１３１３，配列番号１３１４、及び配列番号１３１６から成る群から選ばれる配列を含み、ここで、該ペプチドは、配列番号１３０９及び配列番号１３１３では位置１１において、配列番号１３１０では位置１６において、配列番号１３１０及び配列番号１３１４では位置１９において、それぞれＰＥＧ化される。ある実施態様では、グルカゴンアゴニストは、配列番号１３１３又は配列番号１３１４のペプチドを含む。ある実施態様では、本明細書に開示されるクラス４ペプチドのＣ−末端アミノ酸は、天然アミノ酸に存在するカルボン酸基の代わりにアミド基を有する。ある実施態様によれば、クラス４ペプチドは、配列番号１３１８の配列を含む。
【０５５７】
ある実施態様によれば、クラス４ペプチドであって、該グルカゴンペプチドの溶解度、安定性、及び／又は、薬理動態を向上させるために、血漿タンパクが、該ペプチドのアミノ酸側鎖に共有結合される、クラス４ペプチドが提供される。例えば、血清アルブミンを、本明細書に提示されるクラス４ペプチドに共有結合させることが可能である。ある実施態様では、血漿タンパクは、天然グルカゴンペプチドの位置１６、１７、２０、２１、２４、又は２９に対応するアミノ酸に共有結合される。より詳細には、ある実施態様では、血漿タンパクは、天然グルカゴンペプチドの位置１６又は２４に対応するアミノ酸に結合され、ここで、クラス４ペプチドは、配列番号１３０３、配列番号１３０４、配列番号１３０５、配列番号１３０６，配列番号１３０７、及び配列番号１３０８、配列番号１３０９、配列番号１３１１、配列番号１３１２、配列番号１３２２、及び配列番号１３２３，配列番号１３２４、配列番号１３２５、配列番号１３２６，配列番号１３２７、及び配列番号１３２８、配列番号１３３６、及び配列番号１３３９を含む。ある実施態様では、クラス４ペプチドは、配列番号１３０９、配列番号１３１０、配列番号１３１１、及び配列番号１３１２から成る群から選ばれるペプチドを含む。
【０５５８】
ある実施態様によれば、グルカゴンペプチドの溶解度、安定性、及び／又は薬理動態を向上させるために、免疫グロブリン分子のＦｃ部分を表す直鎖アミノ酸配列が、本明細書に開示されるクラス４ペプチドのアミノ酸側鎖に共有結合されている、クラス４ペプチドが提供される。例えば、免疫グロブリン分子のＦｃ部分を表すアミノ酸配列は、配列番号１３０７、配列番号１３３９のグルカゴンペプチド、又はそのグルカゴン類縁体の位置１１、１２、１５、１６、１９、２１、又は２４に共有結合させることが可能である。ある実施態様では、Ｆｃペプチドは、配列番号１３０６、配列番号１３０７、配列番号１３０８、又は配列番号１３３６のクラス４ペプチドの位置１１又は１９に共有結合される。Ｆｃ部分は、通常、ＩｇＧから単離されるが、しかし、いずれの免疫グロブリンからのＦｃペプチド断片であっても等価的に機能する筈である。ある実施態様では、グルカゴンペプチドは、配列番号１３０３、配列番号１３０４、配列番号１３０５、配列番号１３０７，配列番号１３０８、及び配列番号１３３９から成る群から選ばれ、ここで、Ｆｃ部分は、天然グルカゴンペプチドの１６、１７、２０、２１、２４、又は２９の対応する位置に連結される。ある実施態様では、クラス４ペプチドは、配列番号１３０９、配列番号１３１０、配列番号１３１１、配列番号１３１２から成る群から選ばれるグルカゴンペプチドを含み、ここで、Ｆｃペプチドは、それぞれ、配列番号１３０９、配列番号１３１０、配列番号１３１１の位置１１、１６、又は１９のアミノ酸、及び、配列番号１３１２の位置１１と１９の両方に配置されるアミノ酸の側鎖に結合される。
【０５５９】
本発明のある実施態様では、クラス４ペプチドは、配列番号１３６２、１３６４−１３６７、及び１３７１の内のいずれかのアミノ酸配列を含む。
【０５６０】
＜溶解度を向上させる修飾＞
クラス４ペプチドはさらに、ある態様では、グルカゴンアンタゴニスト活性を保持しながら、生理的ｐＨの水溶液中での該ペプチドの溶解度を向上させるように修飾することが可能である。天然ペプチドの位置１、１６、１７、２０、２１、２４，及び２９、又は、Ｃ−末端に親水性基を導入することによって、母体化合物のアンタゴニスト活性を保持しながら、得られるクラス４ペプチドの、生理的ｐＨを有する溶液に対する溶解度を向上させることが可能である。したがって、ある実施態様では、本開示のクラス４ペプチドはさらに、天然グルカゴンペプチドのアミノ酸位置１、１６、１７、２０、２１、２４、及び２９に対応するアミノ酸の側鎖、又は、Ｎ−又はＣ−末端アミノ酸の側鎖に共有結合される一つ以上の親水性基を含むように修飾される。さらに別の実施態様では、天然グルカゴンペプチドの位置１６及び２４に対応するアミノ酸の側鎖が、親水性基に共有結合され、ある実施態様では、親水性基は、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）である。
【０５６１】
本出願人らはさらに、天然グルカゴンは、該ペプチドのアゴニスト活性を保持しながらペプチドの溶解度を強化するために、そのカルボキシ末端に電荷を導入することによって修飾することが可能であることを発見した。溶解度の強化は、ほぼ中性ｐＨにおいてグルカゴン液を調製し、保存することを可能とする。比較的中性なｐＨ（例えば、約６．０から約８．０のｐＨ）でグルカゴン液を調製することは、クラス４ペプチドの長期安定性を向上させる。
【０５６２】
再び、本出願人らは、本明細書に開示されるクラス４ペプチドは、母体タンパク質のアンタゴニスト特性を保持しながら、比較的中性なｐＨ（例えば、約６．０から約８．０のｐＨ）の水溶液に対するその溶解度を強化するよう同様に修飾することが可能であることを発見した。したがって、本発明のある実施態様は、野生型グルカゴン（配列番号１３０１）の位置６−２９の天然アミノ酸に対してさらに修飾される、配列番号１３３９のクラス４ペプチドに関し、該ペプチドは、天然の非荷電アミノ酸を荷電アミノ酸によって置換することによって、又は、荷電アミノ酸をカルボキシ末端に付加することによってペプチドに電荷を加えるために、さらに修飾されている。ある実施態様によれば、配列番号１３３９のクラス４ペプチドの非荷電性天然アミノ酸の内１から３個が、荷電アミノ酸によって置換される。ある実施態様では、荷電アミノ酸は、リシン、アルギニン、ヒスチジン、アスパラギン酸、及びグルタミン酸から成る群から選ばれる。より詳細には、本出願人らは、天然グルカゴンに対し、対応する位置２８及び／又は２９における通常出現するアミノ酸を荷電アミノ酸によって置換すること、及び／又は、クラス４ペプチドのカルボキシ末端に一つ又は二つの荷電アミノ酸を付加することは、生理的関連ｐＨ（すなわち、約６．５から約７．５のｐＨ）の水溶液中でのクラス４ペプチドの溶解度及び安定生を強化することを発見した。したがって、本明細書に開示されるクラス４ペプチドのこのような修飾は、母体ペプチドの生物活性を保持しながら、水溶液、とくに約５．５から約８．０の範囲のｐＨの水溶液に対する溶解度に対し、同様の作用を及ぼすことが期待される。
【０５６３】
ある実施態様によれば、配列番号１３３９のクラス４ペプチドは、天然グルカゴンに対する、対応する位置２８及び／又は２９の天然アミノ酸の、負荷電アミノ酸（例えば、アスパラギン酸又はグルタミン酸）による置換により修飾されており、さらに、ペプチドのカルボキシ末端に対する負荷電アミノ酸（例えば、アスパラギン酸又はグルタミン酸）の付加によって修飾されてもよい。別の実施態様では、配列番号１３３９のクラス４ペプチドは、天然グルカゴンに対する、対応する位置２９の天然アミノ酸の、正荷電アミノ酸（例えば、リシン、アルギニン、又はヒスチジン）による置換により修飾されており、さらに、ペプチドのカルボキシ末端に対する、一つ又は二つの正荷電アミノ酸（例えば、リシン、アルギニン、又はヒスチジン）の付加によって修飾されてもよい。ある実施態様によれば、配列番号１３４１のアミノ酸配列を含むクラス４ペプチドであって、溶解度及び安定生が高められるペプチドが提供されるが、ただし、配列番号１３４１の位置２３又は２４の少なくとも一つのアミノ酸が酸性アミノ酸によって置換され、及び／又は、追加の酸性アミノ酸が、配列番号１３４１のカルボキシ末端に付加されるものとする。ある実施態様では、酸性アミノ酸は、それぞれ独立に、Ａｓｐ、Ｇｌｕ、システイン酸、及びホモシステイン酸から成る群から選ばれる。
【０５６４】
ある実施態様によれば、溶解度及び安定生が高められたクラス４ペプチドが提供され、ここで、このアンタゴニストは、配列番号１３４１、配列番号１３４２、配列番号１３４３、又は配列番号１３４４を含み、位置２３又は２４のアミノ酸の少なくとも一方は、非天然アミノ酸残基である（すなわち、類縁体の位置２３又は２４に存在する、少なくとも一つのアミノ酸は、配列番号１３０７の対応する位置に存在するアミノ酸とは異なる酸性アミノ酸である）。ある実施態様によれば、配列番号１３４１又は１３４２の配列を含むグルカゴン類縁体が提供されるが、ただし、位置２３のアミノ酸がアスパラギンであり、位置２４のアミノ酸がトレオニンである場合、ペプチドは、該クラス４ペプチドのカルボキシ末端に付加される、Ｌｙｓ、Ａｒｇ、Ｈｉｓ、Ａｓｐ、又はＧｌｕから成る群からそれぞれ独立に選ばれる一つから二つのアミノ酸を含む。
【０５６５】
別の実施態様では、配列番号１３４２のクラス４ペプチドの溶解度は、位置１１、１２、１５、１６、１９、又は２４のアミノ酸残基に親水性成分を共有結合することによって高められ、ある実施態様では、親水性成分は、位置１１、１６、又は１９のアミノ酸に連結され、さらに別の実施態様では、親水性成分は、アミノ酸１９に連結される。ある実施態様では、親水性成分は、血漿タンパク、又は免疫グロブリンのＦｃ部分であり、別の実施態様では、親水性成分は、親水性炭化水素鎖である。ある実施態様では、親水性成分は、約１，０００から約５，０００ダルトンの範囲から選ばれる分子量を有するポリエチレングリコールである。別の実施態様では、親水性成分は、少なくとも約２０，０００ダルトンの分子量を有するポリエチレングリコールである。ある実施態様では、ポリエチレン修飾クラス４ペプチドは、配列番号１３０９、配列番号１３１０、配列番号１３１１、配列番号１３１２，配列番号１３４３、配列番号１３４４、又は配列番号１３４５のアミノ酸配列を含む。
【０５６６】
＜安定性を向上させる修飾＞
天然グルカゴンの位置１５−１６のＡｓｐ−Ｓｅｒ配列は、水性バッファー中で天然ホルモンの早すぎる化学的切断を招く、独特の不安定なジペプチドであることが特定された。例えば、０．０１Ｎ  ＨＣｌにおいて３７℃で２週間維持されると、天然グルカゴンの５０％よりも多くが切断されて断片化される。解離した二つの切断ペプチド１−１５及び１６−２９は、グルカゴン様生物活性を欠き、したがって、グルカゴンとその関連類縁体の水性の予備処方に関する限界を呈示する。天然グルカゴンペプチドの位置１５のＡｓｐの、Ｇｌｕによる選択的化学的置換は、１５−１６ペプチド結合の化学的切断をほぼ排除することが観察された。
【０５６７】
したがって、本発明のクラス４ペプチドは、水性バッファーにおける早すぎる化学的切断に対する感受性を下げるため同様に修飾することが可能であることが期待される。ある実施態様によれば、本明細書に記載されるクラス４ペプチドは、水性バッファーにおける安定性を強化するために、天然グルカゴンペプチドの位置１５にある天然アスパラギン酸を、システイン酸、グルタミン酸、ホモグルタミン酸、及びホモシステイン酸から成る群から選ばれるアミノ酸で置換することによって、さらに修飾することが可能である。ある実施態様によれば、配列番号１３３９のクラス４ペプチドの位置１０におけるアスパラギン酸は、システイン酸、グルタミン酸、ホモグルタミン酸、及びホモシステイン酸から成る群から選ばれるアミノ酸によって置換することが可能であり、且つ、ある実施態様では、配列番号１３３９の位置１０の天然アスパラギン酸は、グルタミン酸によって置換される。ある実施態様によれば、水溶液中での安定性が高められたクラス４ペプチドが提供され、このアンタゴニストは、配列番号１３３６、配列番号１３４０、及び配列番号１３４２から成る群から選ばれる配列を含む。さらに別の実施態様では、クラス４ペプチドはアミド化される。
【０５６８】
ある実施態様によれば、本明細書に記載されるクラス４ペプチドの分解の抑制による安定性の増大はまた、位置１６（天然グルカゴンの順序番号による）のセリンを、グルタミン酸、システイン酸、ホモグルタミン酸、又はホモシステイン酸によって置換することでも実現可能である。特定の実施態様では、位置１６（天然グルカゴンの順序番号による）のセリンはグルタミン酸によって置換される。より具体的な態様では、このような修飾を含むクラス４ペプチドは、Ｃ−末端カルボキシレートを含むが、アミド化されない。
【０５６９】
ある実施態様によれば、配列番号１３０７、配列番号１３３６、配列番号１３３９、配列番号１３４０，配列番号１３４１、配列番号１３４２、配列番号１３４３、及び配列番号１３４４から成る群から選ばれるグルカゴンペプチドを含むクラス４ペプチドが提供され、このものは、天然グルカゴンペプチドの位置１１、１２、１５、１６、１９、及び／又は２４に対応する位置において、一つ以上の追加のアミノ酸修飾によってさらに修飾され、ここで、該アミノ酸修飾は、例えば、ＰＥＧなどの親水性成分と架橋結合するのに好適な側鎖を有するアミノ酸による修飾を含む。このペプチドは、天然のアミノ酸によって置換されてもよいし、又は合成（非天然）アミノ酸によって置換されてもよい。合成又は非天然アミノ酸とは、インビボで天然に生ずることは無いが、にも拘わらず、本明細書に記載されるペプチド構造の中に組み込むことが可能なアミノ酸を指す。ある実施態様では、配列番号１３０７、配列番号１３３６、配列番号１３３９、配列番号１３４０，配列番号１３４１、配列番号１３４２、配列番号１３４３、及び配列番号１３４４の配列を含むクラス４ペプチドが提供され、このものは、天然グルカゴンペプチドの位置２１又は２４に結合されるポリエチレングリコール鎖をさらに含む。さらに別の実施態様では、クラス４ペプチドのＣ−末端はカルボン酸基をアミド基によって置換するように修飾される。
【０５７０】
＜融合ペプチド及び結合体＞
本開示はさらに、第２のペプチドがクラス４ペプチドのＣ−末端に融合される、クラス４ペプチドの融合ペプチドを包含する。より詳細には、融合ペプチドは、配列番号１３４４のクラス４ペプチドであって、そのＣ−末端アミノ酸に連結される、配列番号１３１９（ＧＰＳＳＧＡＰＰＰＳ）、配列番号１３２０（Ｌｙｓ  Ａｒｇ  Ａｓｎ  Ａｒｇ  Ａｓｎ  Ａｓｎ  Ｉｌｅ  Ａｌａ）、又は配列番号１３２１（Ｌｙｓ  Ａｒｇ  Ａｓｎ  Ａｒｇ）をさらに含む、クラス４ペプチドを含んでよい。ある実施態様では、配列番号１３１９（ＧＰＳＳＧＡＰＰＰＳ）のアミノ酸配列は、配列番号１３４２のクラス４ペプチドのアミノ酸２４にペプチド結合を介して結合される。別の実施態様では、融合ペプチドは、配列番号１３０７、配列番号１３３６、配列番号１３３９、配列番号１３４０，配列番号１３４１、又は配列番号１３４３のクラス４ペプチドを含み、該クラス４ペプチドはさらに、該クラス４ペプチドのアミノ酸２４に連結される、配列番号１３１９（ＧＰＳＳＧＡＰＰＰＳ）のアミノ酸配列を含む。別の実施態様では、融合ペプチドは、配列番号１３０７、配列番号１３３６、配列番号１３３７、配列番号１３３８，配列番号１３３９、配列番号１３４１、又は配列番号１３４３のクラス４ペプチドを含み、該クラス４ペプチドはさらに、該クラス４ペプチドのアミノ酸２４に連結される、配列番号１３２０、配列番号１３２１、又は配列番号１３５３のアミノ酸配列を含む。ある実施態様では、クラス４ペプチド融合ペプチドは、配列番号１３４６及び配列番号１３４７から成る群から選ばれる配列を含む。さらに別の実施態様では、融合ペプチドのＣ−末端は修飾されて、カルボン酸基をアミド基によって置換する。
【０５７１】
ある実施態様では、クラス４ペプチド融合ペプチドが提供され、ここで、該融合ペプチドのクラス４ペプチド部分が、配列番号１３０３、配列番号１３０４、配列番号１３０５、配列番号１３０６，配列番号１３０７、配列番号１３０８、又は配列番号１３０９、配列番号１３１１、配列番号１３１２、配列番号１３１３、配列番号１３１４，配列番号１３１５、配列番号１３１０、又は配列番号１３１６、配列番号１３１７、配列番号１３１８、及び配列番号１３３９から成る群から選ばれ、配列番号１３１９の配列が、クラス４ペプチド部分のカルボキシ末端に融合され、ＰＥＧ鎖が、存在する場合は、５００から４０，０００ダルトンから選ばれる。より詳細には、ある実施態様では、クラス４ペプチド融合セグメントは、配列番号１３１３、配列番号１３１４、配列番号１３１５、配列番号１３１６、配列番号１３４６、配列番号１３４７から成る群から選ばれ、ＰＥＧ鎖は、約５００から約５，０００ダルトンの範囲から選ばれる。より詳細には、ある実施態様では、ＰＥＧ鎖は約１，０００ダルトンである。さらに別の実施態様では、Ｃ−末端は修飾されて、カルボン酸基をアミド基によって置換する。
【０５７２】
クラス４ペプチドはさらに、カルボキシ末端に付加される１から２個の荷電アミノ酸を含んでもよい。１から２個のアミノ酸が配列番号１３４４のカルボキシ末端に付加される、ある実施態様では、該アミノ酸は、負荷電アミノ酸であって、例えば、グルタミン酸及びアスパラギン酸などである。ある実施態様では、クラス４ペプチドは、配列番号１３４２の配列を含み、ここで、天然グルカゴンペプチドに対し、対応する位置２７及び２８の内の少なくとも一つは、アスパラギン酸及びグルタミン酸から成る群から選ばれるアミノ酸を含み、配列番号１３４２は、さらに、カルボキシ末端に付加される、１から２個の負荷電アミノ酸を含むように修飾されてもよい。ある実施態様では、負荷電アミノ酸はグルタミン酸又はアスパラギン酸である。
【０５７３】
本明細書に開示されるクラス４ペプチドは、過度のグルカゴン活性をその特徴とする疾患又は病態を治療するために、他の活性剤、例えば、インスリンと組み合わせることが可能である。ある実施態様では、１０，０００ダルトンよりも大きい分子量を有するＰＥＧ鎖に共有結合するように修飾されたクラス４ペプチドは、糖尿病患者における安定な血中グルコース濃度の維持を助けるために、インスリンと組み合わせて投与されてもよい。本開示のクラス４ペプチドは、単一組成物としてインスリンと共に併合投与されてもよいし、別々の溶液として同時に投与されてもよいが、それとは別に、インスリン及びクラス４ペプチドは、互いに対し異なる時間に投与することも可能である。ある実施態様では、インスリンを含む組成物、及び、クラス４ペプチドを含む組成物は、互いに１２時間以内に投与される。投与インスリンに対する、クラス４ペプチドの正確な比率は、一部は、患者のグルカゴン濃度の定量に依存するが、通例の実験手法によって定めることが可能である。
【０５７４】
＜二量体ペプチド＞
本開示はさらに、本明細書に開示される修飾型クラス４ペプチドの多量体を包含する。修飾型クラス４ペプチドの二つ以上は、当業者は公知の標準的連結剤及び手順を用いて一緒に連結することが可能である。例えば、二量体は、特に、（例えば、位置１１、１６、又は１９において）システイン、リシン、オルニチン、ホモシステイン、又はアセチル−フェニルアラニンによって置換されるクラス４ペプチド（例えば、配列番号１３０９、配列番号１３１０、配列番号１３１１、及び配列番号１３１２）では、二官能性チオール架橋及び二官能性アミン架橋を介して、二つの修飾クラス４ペプチドの間に形成することが可能である。二量体は、ホモ二量体であってもよく、又はそれとは別に、ヘテロ二量体であってもよい。ある実施態様では、二量体は、それぞれ独立に、配列番号１３０８、配列番号１３０９、配列番号１３１０、配列番号１３１１，配列番号１３１２、配列番号１３４５、配列番号１３４６、又は配列番号１３４７から成る群から選ばれる、二つのクラス４ペプチドの間に形成され、ここで、二つのペプチドは、各ペプチドの位置１１、各ペプチドの位置１６、各ペプチドの位置１９、又はそれらの任意の組み合わせに付着されるリンカーを介して連結される。ある実施態様では、連結は、各クラス４ペプチドの、Ｃｙｓ１１からＣｙｓ１１、又はＣｙｓ１９からＣｙｓ１９、又はＣｙｓ１１からＣｙｓ１９残基に形成されるジスルフィド連結である。
【０５７５】
同様に、二量体は、それぞれ独立に、配列番号１３０３、配列番号１３０４、配列番号１３０５、配列番号１３０６，配列番号１３０７、配列番号１３０８、配列番号１３０９、配列番号１３１０、配列番号１３１１、配列番号１３１２、配列番号１３３６，配列番号１３３７、配列番号１３３８、配列番号１３３９、又は配列番号１３４２から成る群から選ばれる、二つのクラス４ペプチドの間に形成することが可能であり、ここで、連結は、天然グルカゴンペプチドに対する位置１６、２１、及び２４から、それぞれ独立に選ばれるアミノ酸位置の間に形成される。
【０５７６】
ある実施態様によれば、それぞれが配列番号１３４６の配列を含む、二つのペプチドを含む、クラス４ペプチド二量体が提供され、ここで、この二つのアンタゴニストは、アミノ酸位置２５を介するジスルフィド結合によって互いに連結される。別の実施態様では、それぞれが配列番号１３４７の配列を含む、二つのクラス４ペプチドを含む、クラス４ペプチド二量体が提供され、ここで、この二つのアンタゴニストは、アミノ酸位置３５を介するジスルフィド結合によって互いに連結される。ある実施態様では、二量体は、配列番号１３４６及び配列番号１３４７のクラス４ペプチドから形成され、ここで、位置１０のアミノ酸はグルタミン酸である。
【０５７７】
ある実施態様では、二量体は、配列番号１３０７、配列番号１３０８、配列番号１３３６、配列番号１３３７、配列番号１３４０、配列番号１３３９、配列番号１３４０、配列番号１３４１、配列番号１３４２と、前記クラス４ペプチドの薬学的に許容される塩とから成る群から選ばれるクラス４ペプチド融合ペプチドの、ホモ二量体を含む。ある実施態様によれば、リンカーを介して第２のクラス４ペプチドに結合される第１のクラス４ペプチドを含む二量体が提供され、ここで、該二量体の第１及び第２ペプチドは、それぞれ独立に、配列番号１３０７、配列番号１３０８、配列番号１３３６、配列番号１３３７、配列番号１３３９、配列番号１３４０、配列番号１３４１、及び配列番号１３４２、及び前記グルカゴンポリペプチドの薬学的に許容される塩から成る群から選ばれる。別の実施態様では、二量体の第１及び第２クラス４ペプチドは、それぞれ独立に、配列番号１３０７、配列番号１３０８、配列番号１３３６、及び配列番号１３３９から成る群から選ばれる。
【０５７８】
別の実施態様では、二量体は、配列番号１３２３、配列番号１３２４、配列番号１３２５、配列番号１３２６、配列番号１３２７、配列番号１３２８、配列番号１３２９、配列番号１３３０、配列番号１３３１から成る群から選ばれるクラス４ペプチドのホモ二量体である。別の実施態様では、クラス４ペプチド二量体において、該二量体の第１及び第２ペプチドが、それぞれ独立に、配列番号１３２３、配列番号１３２４、配列番号１３２５、配列番号１３２６、配列番号１３２７、及び配列番号１３２８から成る群から選ばれるアミノ酸配列を含む、二量体が提供される。別の実施態様では、二量体は、配列番号１３０９、配列番号１３１１、及び配列番号１３１２から成る群から選ばれるクラス４ペプチドのホモ二量体を含み、ここで、該ペプチドはさらに、該グルカゴンペプチドの位置１１又は１９に共有結合されるポリエチレングリコール鎖を含む。
【０５７９】
クラス４関連ペプチドは、配列番号１３０１−１３７１の内のいずれのアミノ酸配列を含み、さらに、グルカゴンアンタゴニスト活性を保持する、最大１、２、３、４、又は５個の修飾を伴っていてもよい。
【０５８０】
＜クラス５グルカゴン関連ペプチド＞
ある実施態様では、グルカゴン関連ペプチドは、クラス５グルカゴン関連ペプチドである（例えば、国際特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ２００８／０８１３３号を参照されたい、なお、この文書の全体を引用により本明細書に含める）。
【０５８１】
下記のセクションに参照される生物学的配列（配列番号１４０１−１５１８）は、国際特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ２００８／０８１３３号の配列番号１−１１８に対応する。
【０５８２】
＜活性＞
ある態様では、クラス５グルカゴン関連ペプチド（以後「クラス５ペプチド」と呼ぶ）は、グルカゴンアンタゴニスト／ＧＬＰ−１アゴニストと考えられる。グルカゴンアンタゴニスト／ＧＬＰ−１アゴニストは、グルカゴンアゴニスト作用の抑制が望ましく、一方ではまた、ＧＬＰ−１活性の同時的刺激が望まれる背景下では、どのような場合にも使用される。例えば、ＧＬＰ−１刺激と組み合わせたグルカゴンアンタゴニスト活性は、糖尿病の治療において使用可能である。なぜなら、グルカゴンアンタゴニスト作用は、低血糖症の前臨床モデルにおいて血糖低下をもたらすことが示されており、ＧＬＰ−１活性はインスリン生産と関連するからである。ＧＬＰ−１活性を示す化合物はさらに、肥満症の治療、及び体重増加の阻止にも有用であることが知られる。
【０５８３】
ある態様では、クラス５ペプチドは、他のグルカゴンアンタゴニスト／ＧＬＰ−１アゴニストに関して従来から記載される、いずれの使用にも好適であると考えられる。この二つの活性は、メタボリック症候群、特に糖尿病及び肥満症の治療にきわめて望ましい特性であることがそれぞれ示されている。グルカゴンアンタゴニスト活性は、グルカゴンアゴニスト作用の抑制が望ましい全ての態様に有用である。ＧＬＰ−１アゴニスト作用の存在はさらに、一方ではインスリン合成及び分泌を刺激しながら、膵臓からのグルカゴンの内因性分泌を抑制する。この二つの薬理作用は、代謝異常を正常化するよう協調的に働く。したがって、クラス５ペプチドは、高血糖症の治療、又は、高い血中グルカゴン濃度又は高い血中グルコース濃度に由来する、他の代謝性疾患の治療に使用することが可能である。ある実施態様によれば、本明細書に開示されるクラス５ペプチドなどの、グルカゴンアンタゴニスト／ＧＬＰ−１アゴニストによって治療される患者は飼養動物であり、別の実施態様では、治療される患者はヒトである。研究から、糖尿病患者におけるグルカゴン抑制の欠如は、部分的には、グリコーゲン分解の加速による食後高血糖の原因となることが明らかにされている。経口ブドウ糖負荷試験（ＯＧＴＴ）時、及び、ソマトスタチン誘導グルカゴン抑制の存在下又は不在下の血中グルコースの分析から、グルカゴン濃度の高い被験者においてグルコースの著明な増加が示された。したがって、グルカゴンアンタゴニスト／ＧＬＰ−１アゴニスト、すなわち、本明細書に記載されるクラス５ペプチドは、高血糖症の治療に使用することが可能であり、各種糖尿病、例えば、インスリン依存性又はインスリン非依存性を問わず、Ｉ型糖尿病、ＩＩ型糖尿病、又は妊娠糖尿病などの治療、及び、腎症、網膜症、及び血管病などの糖尿病合併症の抑制に有用であることが期待される。
【０５８４】
食欲の抑制又は減量の促進のためのこれらの方法は、体重低下、体重増加の阻止、又は、様々な原因による肥満症、例えば、薬剤誘発性肥満症などの治療、肥満症に伴う合併症、例えば、血管病（冠状動脈疾患、発作、末梢血管病、虚血再還流など）、高血圧、ＩＩ型糖尿病の開始、高脂血症、及び筋骨格系疾患の治療に有用であることが期待される。
【０５８５】
クラス５ペプチドを含む医薬組成物は、当業者に公知の標準的な薬学的に許容される担体と投与ルートとを用いて、処方し、患者に投与することが可能である。したがって、本開示はさらに、一つ以上の、本明細書に開示されるクラス５ペプチドを、薬学的に許容される担体と組み合わせて含む医薬組成物を包含する。この医薬組成物は、クラス５ペプチドを、唯一の薬学的活性成分として含んでもよいし、クラス５ペプチドは、一つ以上の追加の活性成分と組み合わせてもよい。ある実施態様によれば、クラス５ペプチドと、インスリン又はインスリン類縁体とを含む組成物が提供される。それとは別に、減量を誘導するか、又は、体重増加を阻止するための組成物であって、配列番号１４１５又は配列番号１４５１のアミノ酸２４にさらに連結される配列番号１４２１（ＧＰＳＳＧＡＰＰＰＳ）、又は配列番号１４５０のアミノ酸配列と、抗肥満ペプチドとを含む組成物が提供される。適切な抗肥満ペプチドとしては、米国特許第５，６９１，３０９、６，４３６，４３５号、又は米国特許出願第２００５０１７６６４３に開示されるものが挙げられる。
【０５８６】
＜クラス５ペプチドの構造＞
ある実施態様によれば、クラス５ペプチドが提供され、ここで、該ペプチドは、グルカゴンペプチドであって、Ｎ−末端から、最初の１から５個のアミノ酸残基（例えば、第１アミノ酸、最初の２個のアミノ酸、最初の３個のアミノ酸、最初の４個のアミノ酸、最初の５個のアミノ酸）の欠失と、化合物のＣ−末端部分（野生型グルカゴンのアミノ酸順序番号、配列番号１４０１にしたがってアミノ酸位置１２−２９の周辺）のアルファヘリックス構造の安定化、例えば、位置１２と１６、１６と２０、２０と２４、及び２４と２８（天然グルカゴンペプチド配列に対して）から選ばれるアミノ酸ペアの側鎖同士の、水素結合、塩橋の形成などのイオン相互作用、又は共有結合を介する連結による安定化、とによって修飾される、グルカゴンペプチドを含む。それとは別に、残基１２−２９周辺でのアルファヘリックスの安定化は、所望の活性を保持する位置に一つ以上のα，α−二置換アミノ酸を導入することによって実現される。ある実施態様では、クラス５ペプチド又はその類縁体の位置１６、１７、１８、１９、２０、２１、２４、又は２９（野生型グルカゴンのアミノ酸順序番号による）の一つ、二つ、三つ、四つ、又はそれ以上が、α，α−二置換アミノ酸によって置換される。例えば、クラス５ペプチド又はその類縁体の位置１６（野生型グルカゴンのアミノ酸順序番号による）の置換は、塩橋又はラクタムの不在下にアルファヘリックスの安定化を実現する。ある実施態様では、位置１６、２０、２１、又は２４（野生型グルカゴンのアミノ酸順序番号による）の一つ、二つ、三つ、又はそれ以上がＡＩＢによって置換される。
【０５８７】
ある実施態様によれば、クラス５ペプチドが提供され、ここで、該ペプチドは、ＧＬＰ−１受容体に対して天然ＧＬＰ−１によって実現される最大アゴニスト作用の少なくとも８０％を示し、且つ、インビトロアッセイにおいてｃＡＭＰ生産で測定した場合、グルカゴン受容体に対してグルカゴン誘導ｃＡＭＰ最大生産を少なくとも約５０％下げる、グルカゴンアンタゴニスト活性を示す。ある実施態様では、クラス５ペプチドは、ＧＬＰ−１受容体に対する天然ＧＬＰ−１の活性の少なくとも９０％を示し、グルカゴン受容体に対してグルカゴン誘導ｃＡＭＰ最大生産を少なくとも約８０％下げる、グルカゴンアンタゴニスト活性を示す。
【０５８８】
ある実施態様によれば、クラス５ペプチドは、配列番号１４０２の誘導ペプチドを含み、ここで、該ペプチドは、配列番号１４０２に対し、位置１、２、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１９、２２、及び２４から選ばれる、１から３個のアミノ酸位置においてさらなるアミノ酸修飾を含み、ＧＬＰ−１受容体に対する天然ＧＬＰ−１の活性の少なくとも９０％を示し、グルカゴン受容体に対してグルカゴン誘導ｃＡＭＰ最大生産を少なくとも約８０％下げる、グルカゴンアンタゴニスト活性を示す。
【０５８９】
ある実施態様では、クラス５ペプチドのＣ−末端部（野生型グルカゴンのアミノ酸順序番号によればアミノ酸１２−２９周辺）のアルファヘリックス構造は、例えば、共有結合性又は非共有結合性分子内架橋の形成、又は、位置１２−２９の周辺のアミノ酸の、アルファヘリックス安定化アミノ酸（例えば、α，α−二置換アミノ酸）による置換、及び／又は、導入、によって安定化される。ある実施態様では、クラス５ペプチド又はその類縁体の位置１６、１７、１８、１９、２０、２１、２４、又は２９（野生型グルカゴンのアミノ酸順序番号による）の内の一つ、二つ、三つ、四つ、又はそれ以上が、α，α−二置換アミノ酸、例えば、アミノイソブチル酸（ＡＩＢ）によって置換される。例えば、クラス５ペプチド又はその類縁体の位置１６（野生型グルカゴンのアミノ酸順序番号による）の、アミノイソブチル酸（ＡＩＢ）による置換は、塩橋又はラクタム不在下にアルファヘリックスの安定化を実現する。
【０５９０】
ある実施態様では、クラス５ペプチドは、配列番号１４０５又は配列番号１４０６を含み、より詳細には、配列番号１４０５、配列番号１４０６、配列番号１４０７、配列番号１４０８，配列番号１４０９、配列番号１４１６、配列番号１４１７、配列番号１４１８、配列番号１４１９、配列番号１４２２、配列番号１４２３，配列番号１４２４、及び配列番号１４２５から成る群から選ばれる配列を含む。さらに別の実施態様では、クラス５ペプチドは、配列番号１４１５又は配列番号１４５１の誘導ペプチドを含み、ここで、該ペプチドは、配列番号１４１５又は配列番号１４５１に対し、位置１、２、５、６、８、９、１２、１３、及び１４から選ばれる１から３個のアミノ酸位置においてさらなるアミノ酸置換を含む。ある実施態様では、位置１、２、５、６、８、９、１２、１３、及び１４における置換は、保存的アミノ酸置換である。ある実施態様では、配列番号１４１５又は配列番号１４５１の位置２４のトレオニンは、グリシンによって置換される。
【０５９１】
ある実施態様によれば、クラス５ペプチドは、Ｎ−末端欠失の外に、天然グルカゴンペプチドの位置６のフェニルアラニンが修飾されて、例えば、Ｎ−末端基の代わりにヒドロキシル基を含むようになる、さらなる修飾体を表す。さらに別の実施態様では、Ｃ−末端アミノ酸の天然のカルボン酸が、荷電性中性基、例えば、アミド又はエステルによって置換される。
【０５９２】
ある実施態様によれば、クラス５ペプチドが調製されたが、ここでは、天然グルカゴンの最初の３から５個のアミノ酸が欠失され、天然グルカゴンペプチドに対し位置９のアミノ酸が、グルタミン酸、ホモグルタミン酸、β−グルタミン酸、システインのスルフォン酸誘導体、又は、下記の構造：
【化５９】
2015180649.tif 000060
（上式において、Ｘ５は、Ｃ１−Ｃ４アルキル、Ｃ２−Ｃ４アルケニル、又はＣ２−Ｃ４アルキニルである）
を有する、システインのアルキルカルボキシレート誘導体、によって置換され、且つ、グルカゴンのＣ−末端部（野生型グルカゴンのアミノ酸順序番号によってアミノ酸１２−２９の周辺）のアルファヘリックス構造が、例えば、天然グルカゴンペプチドに対しアミノ酸１２と１６又はアミノ酸１６と２０の間の側鎖間に形成されるラクタム架橋によって、安定化されている。７原子連結架橋を形成するために共有結合することが可能なアミノ酸ペアの例は、本開示を通じて詳述される。ある実施態様では、システインのスルフォン酸誘導体は、システイン酸又はホモシステイン酸である。
【０５９３】
ある実施態様では、配列番号１４０５、配列番号１４０６、配列番号１４０７、又は配列番号１４０８から成る群から選ばれるアミノ酸配列を含むクラス５ペプチドが提供され、ここで、前記ペプチドは、配列番号１４０５のアミノ酸７と１１の側鎖の間、配列番号１４０６の１１と１５の間、配列番号１４０７の位置１５と１９の間、配列番号１４０８の位置１９と２４の間に形成されるラクタム架橋を含み、前記配列は、それぞれ、該ペプチドに共有結合される親水性成分を含むようにさらに修飾される。より詳細には、ある実施態様では、クラス５ペプチドを担持する各ラクタムは、ポリエチレングリコール鎖の共有結合によって修飾される。例えば、配列番号１４０５を含むクラス５ペプチドでは、該ペプチドは、１２、１５、１６、１９、及び２４から成る群から選ばれる位置においてＰＥＧ化され；配列番号１４０６を含むクラス５ペプチドでは、ペプチドは、１２、１６、１９、及び２４から成る群から選ばれる位置においてＰＥＧ化され；配列番号１４０７を含むクラス５ペプチドでは、ペプチドは、１１、１２、１６、及び２４から成る群から選ばれる位置においてＰＥＧ化され；配列番号１４０８を含むクラス５ペプチドでは、１１、１２、１５、及び１６から成る群から選ばれる位置において、ＰＥＧ化される。ある実施態様によれば、配列番号１４４７又は配列番号１４４８を含むクラス５ペプチドが提供され、ここで、該ペプチドは、配列番号１４４７又は配列番号１４４８に対し、１２、１６、１９、及び２４から成る群から選ばれる位置において、ＰＥＧ化される。さらに別の実施態様では、配列番号１４４７又は配列番号１４４８のペプチドは、該ペプチドのカルボキシ末端に配列番号１４２１の配列を付加することによってさらに修飾される。
【０５９４】
いくつかの態様において上に詳述したように、クラス５ペプチドであって、天然グルカゴンの最初の５個のアミノ酸が取り除かれ、Ｎ−末端アミノ酸（フェニルアラニン）が、ヒドロキシル基によって置換され（すなわち、最初のアミノ酸はフェニル乳酸となる）、且つ、位置１２と１６、１６と２０、２０と２４、及び２４と２８から選ばれる一つ以上のアミノ酸ペアの側鎖が互いに連結されて、アルファヘリックスが安定化されるようなクラス５ペプチドが提供される。
【０５９５】
ある実施態様によれば、配列番号１４０２の配列を含むクラス５ペプチドが提供され、ここで、該配列は、配列番号１４０２の位置１１（天然グルカゴンのアミノ酸順序番号によると位置１６）のセリン残基の、グルタミン酸、グルタミン、ホモグルタミン酸、ホモシステイン酸、トレオニン、又はグリシンから成る群から選ばれるアミノ酸による置換によって修飾される。ある実施態様によれば、配列番号１４０２の位置１１のセリン残基は、グルタミン酸、グルタミン、ホモグルタミン酸、及びホモシステイン酸から成る群から選ばれるアミノ酸によって置換され、ある実施態様では、該セリン残基は、グルタミン酸によって置換される。ある実施態様によれば、クラス５ペプチドは、配列番号１４３８の配列を含む。
【０５９６】
ある実施態様では、クラス５ペプチドであって、配列番号１４０２のペプチドのカルボキシ末端の三次元構造を安定化するために、二つのアミノ酸側鎖の間に分子内架橋が形成されるペプチドが提供される。より詳細には、配列番号１４０２のアミノ酸ペア７と１１、１１と１５、１５と１９、又は１９と２３から選ばれる、一つ以上のアミノ酸の側鎖が互いに連結されて、Ｃ−末端部のアルファヘリックスを安定化する。この二つの側鎖は、水素結合、イオン相互作用（塩橋の形成など）、又は共有結合を介して互いに連結することが可能である。ある実施態様によれば、リンカーのサイズは、７−９原子であり、ある実施態様では、リンカーは８原子である。ある実施態様では、クラス５ペプチドは、配列番号１４０５、配列番号１４０６、配列番号１４０７、及び配列番号１４０８から成る群から選ばれる。ある実施態様では、クラス５ペプチドのＣ−末端アミノ酸は、天然アミノ酸に存在するカルボン酸基を置換するアミド基を有する。
【０５９７】
ある実施態様によれば、クラス５ペプチドであって、その類縁体が、配列番号１４０９のアミノ酸配列を含むペプチドが提供される。ある実施態様では、配列番号１４０９のカルボキシ末端の三次元構造は、該ペプチドの側鎖間の共有結合の形成によって安定化される。ある実施態様では、二つのアミノ酸側鎖は互いに結合されてラクタム環を形成する。ラクタム環のサイズは、アミノ酸側鎖の長さに応じて変動してよく、ある実施態様では、ラクタムは、リシンアミノ酸の側鎖をグルタミン酸側鎖に連結することによって形成される。ある実施態様では、クラス５ペプチドのＣ−末端アミノ酸は、天然アミノ酸に存在するカルボン酸基を置換するアミド基を有する。
【０５９８】
ラクタム環におけるアミド結合の順序は逆転させることも可能である（例えば、ラクタム環は、Ｌｙｓ１２とＧｌｕ１６の側鎖の間に形成してもよいし、又はそれとは別に、Ｇｌｕ１２とＬｙｓ１６の間に形成することも可能である）。ある実施態様によれば、配列番号１４０９のグルカゴン類縁体であって、配列番号１４０９のアミノ酸ペア、７と１１、１１と１５、１５と１９、又は１９と２３から成る群から選ばれるアミノ酸ペアの側鎖の間に、少なくとも一つのラクタム環が形成される、グルカゴン類縁体が提供される。ある実施態様では、配列番号１４１０の配列を含むクラス５ペプチドであって、前記配列がさらに、配列番号１４１０のアミノ酸位置７と１１、アミノ酸位置１１と１５、又はアミノ酸位置１５と１９の間に形成されるラクタム架橋を含むようなクラス５ペプチドが提供される。ある実施態様では、配列番号１４１１の配列を含むクラス５ペプチドであって、前記配列がさらに、配列番号１４１１のアミノ酸位置７と１１、又はアミノ酸位置１１と１５の間に形成されるラクタム架橋を含むようなクラス５ペプチドが提供される。ある実施態様では、クラス５ペプチドは、配列番号１４１７の配列を含む。
【０５９９】
配列番号１４０５の誘導体を含むさらに別のクラス５ペプチドが提供され、ここで、配列番号１４０５の位置１０（天然グルカゴンの位置１５）のアスパラギン酸が、グルタミン酸、下記の構造：
【化６０】
2015180649.tif 000061
（上式において、Ｘ６は、Ｃ１−Ｃ３アルキル、Ｃ２−Ｃ３アルケン、又はＣ２−Ｃ３アルキニルであり、ある実施態様では、Ｘ６はＣ１−Ｃ３アルキルであり、別の実施態様では、Ｘ６はＣ２アルキルである）
のアミノ酸によって置換されている。ある実施態様では、配列番号１４０９のクラス５ペプチド誘導体が提供され、ここで、配列番号１４０９の位置１０（天然グルカゴンの位置１５）が、グルタミン酸、システイン酸、ホモシステイン酸、及びホモグルタミン酸から成る群から選ばれるアミノ酸によって置換される。別の実施態様では、配列番号１４０９の位置１０は、システイン酸又はホモシステイン酸から成る群から選ばれるアミノ酸によって置換される。ある実施態様では、配列番号１４０６、配列番号１４０７、又は配列番号１４０８のクラス５ペプチド誘導体が提供され、ここで、配列番号１４０６、配列番号１４０７、又は配列番号１４０８の位置１０は、グルタミン酸、システイン酸、ホモシステイン酸、及びホモグルタミン酸から成る群から選ばれるアミノ酸によって置換される。ある実施態様では、クラス５ペプチドのＣ−末端アミノ酸は、天然アミノ酸に存在するカルボン酸基を置換するアミド基を有する。
【０６００】
ある実施態様では、クラス５ペプチドのアミノ酸は、少なくとも一つのシステイン残基によって置換され、ここで、該システイン残基の側鎖はさらに、チオール反応性試薬、例えば、マレイミド、ビニールスルフォン、２−ピリジルチオ、ハロアルキル、及びハロアシルなどによって修飾される。これらのチオール反応性試薬は、カルボキシ、ケト、ヒドロキシル、及びエーテル基の外、ポリエチレングリコール単位などの、他の親水性成分を含んでもよい。別の実施態様では、クラス５ペプチドのアミノ酸は、リシンによって置換され、置換リシン残基の側鎖はさらに、アミン反応性試薬、例えば、カルボン酸の活性エステル（スクシンイミド、無水物など）、又は、親水性成分、例えば、ポリエチレングリコールのアルデヒドによって修飾される。ある実施態様によれば、配列番号１４０５のペプチドの位置７に対応するリシン残基は、アルギニンによって置換され、単一のリシン置換が、配列番号１４０５の位置１２、１５、１６、１９、及び２４に対応するアミノ酸の内の一つの代わりに挿入される。
【０６０１】
別の実施態様では、本明細書に開示されるクラス５ペプチドの位置２２に対応するメチオニン残基が、該ペプチドの酸化分解を阻止するために、ロイシン又はノルロイシンに変えられる。
【０６０２】
さらに、クラス５ペプチドは、ある態様では、グルカゴン類縁体の機能にとって決定的に重要ではないことが知られる位置におけるアミノ酸置換を包含する。ある実施態様では、この置換は、２、５、６、７、８、９、１２、１３、１４、１５、１６、１９、２２、２３、又は２４から成る群から選ばれる、一つ、二つ、又は三つの位置における保存的アミノ酸置換である。ある実施態様では、天然グルカゴンペプチドの位置１６、１７、２１、２４、又は２９に対応するアミノ酸、より詳細には、天然グルカゴンに対し位置２１及び／又は２４のアミノ酸が、システイン又はリシンによって置換され、ここで、ＰＥＧ鎖が、この置換システイン又はリシン残基に共有結合により付着される。
【０６０３】
ある実施態様によれば、配列番号１４０９から成る配列において、該ペプチドの位置１１、１２、１５、１６、１９、及び／又は２４に対応する位置における、一つ以上のさらなるアミノ酸置換（例えば、システインによる置換を含む）によってさらに修飾される配列を含むクラス５ペプチドが提供され、ここで、該アミノ酸置換は、親水性成分、例えば、ＰＥＧなどによる架橋結合のために好適な側鎖を有するアミノ酸を含む。天然グルカゴンは、天然アミノ酸によって置換されてもよいし、又は合成（非天然）アミノ酸によって置換されてもよい。合成又は非天然アミノ酸とは、インビボで天然に生ずることは無いが、にも拘わらず、本明細書に記載されるペプチド構造の中に組み込むことが可能なアミノ酸を指す。ある実施態様では、配列番号１４０９の配列を含むクラス５ペプチドが提供され、このものは、該ペプチドの位置１６又は１９に結合されるポリエチレングリコール鎖をさらに含む。さらに別の実施態様では、該グルカゴン類縁体のＣ−末端は、カルボン酸基のをアミド基で置換するように修飾される。
【０６０４】
ある実施態様によれば、下記から成る群から選ばれるグルカゴン類縁体を含むクラス５ペプチドが提供され：
Ｒ１−Ｐｈｅ−Ｔｈｒ−Ｓｅｒ−Ｘａａ−Ｔｙｒ−Ｓｅｒ−Ｌｙｓ−Ｔｙｒ−Ｌｅｕ−Ｘａａ−Ｇｌｕ−Ａｒｇ−Ａｒｇ−Ａｌａ−Ｇｌｎ−Ａｓｐ−Ｐｈｅ−Ｖａｌ−Ｇｌｎ−Ｔｒｐ−Ｌｅｕ−Ｘａａ−Ａｓｎ−Ｔｈｒ−Ｒ２  （配列番号：１４３９）、
Ｒ１−Ｐｈｅ−Ｔｈｒ−Ｓｅｒ−Ｘａａ−Ｔｙｒ−Ｓｅｒ−Ｌｙｓ−Ｔｙｒ−Ｌｅｕ−Ａｓｐ−Ｇｌｕ−Ａｒｇ−Ａｒｇ−Ａｌａ−Ｇｌｎ−Ｘａａ−Ｐｈｅ−Ｖａｌ−Ｇｌｎ−Ｔｒｐ−Ｌｅｕ−Ｘａａ−Ａｓｎ−Ｔｈｒ−Ｒ２  （配列番号：１４１３）、
Ｒ１−Ｐｈｅ−Ｔｈｒ−Ｓｅｒ−Ｘａａ−Ｔｙｒ−Ｓｅｒ−Ｌｙｓ−Ｔｙｒ−Ｌｅｕ−Ａｓｐ−Ｇｌｕ−Ａｒｇ−Ａｒｇ−Ａｌａ−Ｇｌｎ−Ａｓｐ−Ｐｈｅ−Ｖａｌ−Ｘａａ−Ｔｒｐ−Ｌｅｕ−Ｘａａ−Ａｓｎ−Ｔｈｒ−Ｒ２  （配列番号：１４１４）、及び
Ｒ１−Ｐｈｅ−Ｔｈｒ−Ｓｅｒ−Ｘａａ−Ｔｙｒ−Ｓｅｒ−Ｌｙｓ−Ｔｙｒ−Ｌｅｕ−Ａｓｐ−Ｇｌｕ−Ａｒｇ−Ａｒｇ−Ａｌａ−Ｇｌｎ−Ｘａａ−Ｐｈｅ−Ｖａｌ−Ｘａａ−Ｔｒｐ−Ｌｅｕ−Ｘａａ−Ａｓｎ−Ｔｈｒ−Ｒ２  （配列番号：  １４１２）、
上記配列において、位置４のＸａａ＝アスパラギン酸、グルタミン酸、システイン酸、又はホモシステイン酸、位置１０のＸａａ＝Ａｓｐ、Ｇｌｕ、システイン酸、ホモグルタミン酸、及びホモシステイン酸、位置１６のＸａａは、Ａｓｐ、Ｃｙｓ、Ｏｒｎ、ホモシステイン、又はアセチル−フェニルアラニンであり、且つ、位置１９のＸａａは、Ｇｌｎ、Ｃｙｓ、Ｏｒｎ、ホモシステイン、及びアセチル−フェニルアラニンであり、位置２２のＸａａ＝Ｍｅｔ、Ｌｅｕ又はＮｌｅ、Ｒ１はＯＨ又はＮＨ２であり、Ｒ２は、Ｇｌｙ  Ｐｒｏ  Ｓｅｒ  Ｓｅｒ  Ｇｌｙ  Ａｌａ  Ｐｒｏ  Ｐｒｏ  Ｐｒｏ  Ｓｅｒ（配列番号１４２１）、Ｇｌｙ  Ｐｒｏ  Ｓｅｒ  Ｓｅｒ  Ｇｌｙ  Ａｌａ  Ｐｒｏ  Ｐｒｏ  Ｐｒｏ  Ｓｅｒ  Ｘａａ（配列番号１４５０；ここで、Ｘａａは、Ｃｙｓ、Ｏｒｎ、ホモシステイン、又はアセチル−フェニルアラニンである）、ＣＯＯＨ又はＣＯＮＨ２であり、ここで、該ペプチドは、さらに、配列番号１４１３では位置１６において、配列番号１４１４では位置１９において、配列番号１４１２では位置１６及び１９において、ＰＥＧ化されていてもよい。ある実施態様では、配列番号１４１２−１４１４及び１４３９の位置２４のＴｈｒはＧｌｙによって置換される。ある実施態様によれば、ペプチドは、配列番号１３、又は配列番号１４１４の配列を含み、ここで、Ｒ１はＯＨである。ある実施態様では、ペプチドは、配列番号１４１３又は配列番号１４１４の配列を含み、ここで、Ｒ１はＯＨであり、Ｒ２はＣＯＮＨ２である。ある実施態様によれば、ペプチドは、配列番号１４１３又は配列番号１４１４の配列を含み、ここで、Ｒ１はＯＨであり、Ｒ２はＣＯＮＨ２であり、位置２４のトレオニンはグリシンによって置換される。
【０６０５】
ある実施態様では、クラス５ペプチドは、天然ＧＬＰ−１の一つ以上のアミノ酸を含むように、対応アミノ酸位置の天然グルカゴン残基（単数又は複数）を置換することによってさらに修飾される。例えば、クラス５ペプチドは、位置２、３、１７、１８、２１、２３、及び２４（天然グルカゴンのアミノ酸順序番号による）の内のいずれかにおける一つ以上のアミノ酸置換を含んでもよい。特定の実施態様では、クラス５ペプチドは、下記のアミノ酸置換の内の一つ以上によって修飾される：Ｓｅｒ２のＡｌａによる置換、Ｇｌｎ３のＧｌｕによる置換、Ａｒｇ１７のＧｌｎによる置換、位置１８のＡｒｇのＡｌａによる置換、位置２１のＡｓｐのＧｌｕによる置換、位置２３のＶａｌのＩｌｅによる置換、及び位置２４のＧｌｎのＡｌａによる置換（アミノ酸位置は、天然グルカゴン配列による）。特定の実施態様では、クラス５ペプチドは、Ｓｅｒ２をＡｌａによって、Ｇｌｎ３をＧｌｕによって（天然グルカゴンのアミノ酸順序番号による）置換することによって修飾される。別の特定の実施態様では、クラス５ペプチドは、下記のアミノ酸修飾の全てによって修飾される：Ａｒｇ１７のＧｌｎによる置換、位置１８のＡｒｇのＡｌａによる置換、位置２１のＡｓｐのＧｌｕによる置換、位置２３のＶａｌによるＩｌｅによる置換、及び位置２４のＧｌｎのＡｌａによる置換（天然グルカゴンによるアミノ酸順序番号）。さらに別の実施態様では、クラス５ペプチドは、位置２１にＧｌｕ（配列番号１４０１の順序番号による）だけを含むように修飾される。したがって、クラス５ペプチドは、配列番号１４６０−１４７０、１４７３−１４７８、１４８０−１４８８、１４９０−１４９６、１５０３、１５０４、１５０６、及び１５１４−１５１８の内のいずれかのアミノ酸配列を含むことが可能である。
【０６０６】
本明細書においてさらに提供されるものは、下記（１）〜（３）を含むクラス５ペプチド又はその結合体である：（１）本明細書に記載される手段によるアルファヘリックスの安定化（分子内架橋、一つ以上の、アルファ、アルファ−二置換アミノ酸の組み込み、又は、位置１６（配列番号１４０１の順序番号による）の酸性アミノ酸、又はそれらの組み合わせによる）；（２）Ｃ−末端カルボキシレートに代わるＣ−末端アミド又はエステル；及び（３）一般構造Ａ−Ｂ−Ｃ、
ここで、Ａは、下記（ｉ）〜（ｉｉｉ）から成る群から選ばれ：
（ｉ）フェニル乳酸（ＰＬＡ）；
（ｉｉ）ＰＬＡのオキシ誘導体；
（ｉｉｉ）２から６個のアミノ酸のペプチドであって、その二つの連続するアミノ酸が、エステル又はエーテル結合によって連結されるペプチド；
Ｂは、配列番号１４０１のアミノ酸ｐから２６を表し、ここで、ｐは、３、４、５、６、又は７であり、さらにＢは、本明細書に記載される一つ以上のアミノ酸修飾、例えば、クラス５ペプチドについて記載される修飾の内のいずれかを含んでもよい。例えば、該一つ以上の修飾は、下記（ｉｖ）〜（ｘ）から成る群から選ばれてもよい：
（ｉｖ）位置９（配列番号１４０１のアミノ酸順序番号による）のＡｓｐの、Ｇｌｕ、Ｃｙｓのスルフォン酸誘導体、ホモグルタミン酸、β−ホモグルタミン酸、又は、下記の構造：
【化６１】
2015180649.tif 000062
（上式において、Ｘ５は、Ｃ１−Ｃ４アルキル、Ｃ２−Ｃ４アルケニル、又はＣ２−Ｃ４アルキニルである）
を有する、システインのアルキルカルボキシレート誘導体による置換；
（ｖ）位置１０、２０、及び２４（配列番号１４０１のアミノ酸順序番号による）における１個又は２個のアミノ酸の、エステル、エーテル、チオエーテル、アミド、又はアルキルアミン連結を介してアシル又はアルキル基に共有結合により付着されるアミノ酸による置換；
（ｖｉ）位置１６、１７、２０、２１、及び２４（配列番号１４０１のアミノ酸順序番号による）における一つ以上のアミノ酸の、下記から成る群から選ばれるアミノ酸による置換：Ｃｙｓ、Ｌｙｓ、オルニチン、ホモシステイン、及びアセチル−フェニルアラニン（Ａｃ−Ｐｈｅ）、ここで、該アミノ酸は、親水性成分に共有結合により付着される；
（ｖｉｉ）位置１５（配列番号１４０１のアミノ酸順序番号による）のＡｓｐの、システイン酸、グルタミン酸、ホモグルタミン酸、及びホモシステイン酸による置換；
（ｖｉｉｉ）位置１６（配列番号１４０１のアミノ酸順序番号による）のＳｅｒの、システイン酸、グルタミン酸、ホモグルタミン酸、及びホモシステイン酸による置換；
（ｉｘ）位置１７（配列番号１４０１のアミノ酸順序番号による）Ａｒｇは、Ｇｌｎによって置換され、位置１８のＡｒｇは、Ａｌａによって置換され、位置２１のＡｓｐは、Ｇｌｕによって置換され、位置２３のＶａｌは、Ｉｌｅによって置換され、位置２４のＧｌｎは、Ａｌａによって置換される（配列番号１４０１の順序番号による）；
（ｘ）位置１６のＳｅｒはＧｌｕによって置換され、位置２０のＧｌｎはＧｌｕによって置換され、又は、位置２４のＧｌｎは、Ｇｌｕによって置換される（配列番号１４０１の順序番号による）；
そして、Ｃ（Ａ−Ｂ−Ｃなる一般構造のうちの）は、下記（ｖｉｉ）〜（ｘ）から成る群から選ばれる：
（ｖｉｉ）Ｘ；
（ｖｉｉｉ）Ｘ−Ｙ；
（ｉｘ）Ｘ−Ｙ−Ｚ；
（ｘ）Ｘ−Ｙ−Ｚ−Ｒ１０
ここで、Ｘは、Ｍｅｔ、Ｌｅｕ、又はＮｌｅであり；Ｙは、Ａｓｎ又は荷電アミノ酸であり；Ｚは、Ｔｈｒ、Ｇｌｙ、Ｃｙｓ、Ｌｙｓ、オルニチン（Ｏｒｎ）、ホモシステイン、アセチル−フェニルアラニン（Ａｃ−Ｐｈｅ）、又は荷電アミノ酸であり；ここで、Ｒ１０は、配列番号１４２１、１４２６、１４２７、及び１４５０から成る群から選ばれる。
【０６０７】
特定態様では、ペプチドは、ＰＬＡのオキシ誘導体を含む。本明細書で用いる「ＰＬＡのオキシ誘導体」とは、ヒドロキシル基がＯ−Ｒ１１によって置換される、ＰＬＡの修飾構造を含む化合物を指し、ここで、Ｒ１１は化学的成分である。この点で、ＰＬＡのオキシ誘導体は、例えば、ＰＬＡのエステル、又はＰＬＡのエーテルであってもよい。
【０６０８】
ＰＬＡのオキシ誘導体の製造方法は当該技術分野で公知である。例えば、オキシ誘導体がＰＬＡのエステルである場合、該エステルは、ＰＬＡのヒドロキシルを、求核基を担持するカルボニルと反応させることによって形成することが可能である。求核基は、適切なものであれば、いずれの求核基であってもよく、例えば、ただしこれらに限定されないが、アミン又はヒドロキシルであってもよい。したがって、ＰＬＡのエステルは、式ＩＶの構造を含んでもよく：
【化６２】
2015180649.tif 000063
上式において、Ｒ７は、ＰＬＡのヒドロキシルを、求核基を担持するカルボニルと反応させることによって形成されるエステルである。
【０６０９】
求核基を担持するカルボニル（ＰＬＡのヒドロキシルと反応してエステルを形成する）は、例えば、カルボン酸、カルボン酸誘導体、又は、カルボン酸の活性化エステルであってもよい。カルボン酸誘導体としては、例えば、ただしこれらに限定されないが、塩化アシル、酸無水物、アミド、エステル、又はニトリルなどが挙げられる。カルボン酸の活性化エステルは、例えば、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミド（ＮＨＳ）、トシレート（Ｔｏｓ）、カルボジイミド、又は、ヘキサフルオロフォスフェートであってもよい。ある実施態様では、カルボジイミドは、１，３−ジシクロヘキシルカルボジイミド（ＤＣＣ）、１，１’−カルボニルジイミダゾール（ＣＤＩ）、１−エチル−３−（３−ジメチルアミノプロピル）カルボジイミド塩酸（ＥＤＣ）、又は、１，３−ジイソプロピルカルボジイミド（ＤＩＣＤ）である。ある実施態様では、ヘキサフルオロフォスフェートは、ヘキサフルオロフォスフェートベンゾトリアゾール−１−イル−オキシ−トリス（ジメチルアミノ）フォスフォニウムヘキサフルオロフォスフェート（ＢＯＰ）、ベンゾトリアゾール−１−イル−オキシピロリジノフォスフォニウムヘキサフルオロフォスフェート（ＰｙＢＯＰ）、２−（１Ｈ−７−アザ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フォスフェート（ＨＡＴＵ）、及び０−ベンゾトリアゾール−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチル−ウロニウムヘキサフルオロフォスフェート（ＨＢＴＵ）から成る群から選ばれる。
【０６１０】
ヒドロキシル基（例えば、ＰＬＡのヒドロキシル）との反応からエーテルを製造する方法は当該技術分野で公知である。例えば、ＰＬＡのヒドロキシル基は、ハロゲン化アルキル又はトシル化アルキルアルコールと反応させてエーテル結合を形成してもよい。
【０６１１】
特定の実施態様では、酸素含有結合手（例えば、エステル、又はエーテル結合）を介してＰＬＡに結合される化学成分は、ポリマー（例えば、ポリアルキレングリコール）、炭水化物、アミノ酸、ペプチド、脂質、脂肪酸、又はステロイドである。
【０６１２】
特定の実施態様では、化学成分は、アミノ酸であり、これは、式ＩＶがデプシペプチドとなるように、ペプチドの一部となっていてもよい。この点で、ＰＬＡは、ペプチドがＰＬＡ残基に対しＮ−末端側に一つ以上の（例えば、１、２、３、４、５、６、又はそれ以上）アミノ酸を含むように、ペプチドのＮ−末端アミノ酸残基以外の位置にあってもよい。例えば、ペプチドは、位置ｎにおいてＰＬＡを含んでもよい。なお、ｎは、ペプチドの２、３、４、５、又は６である。
【０６１３】
ＰＬＡ残基に対してＮ−末端側のアミノ酸は、合成のものでも、天然産であってもよい。特定の実施態様では、Ｎ−末端ＰＬＡであるアミノ酸は、天然産アミノ酸である。ある実施態様では、ＰＬＡに対してＮ−末端側のアミノ酸は、天然グルカゴンのＮ−末端アミノ酸である。例えば、ペプチドは、Ｎ−末端において、ＰＬＡがエステル結合を介してトレオニンに連結される、配列番号１４５２−１４５６の内のいずれかのアミノ酸配列を含んでもよい：
配列番号１４５２  Ｈｉｓ−Ｓｅｒ−Ｇｌｎ−Ｇｌｙ−Ｔｈｒ−ＰＬＡ
配列番号１４５３  Ｓｅｒ−Ｇｌｎ−Ｇｌｙ−Ｔｈｒ−ＰＬＡ
配列番号１４５４  Ｇｌｎ−Ｇｌｙ−Ｔｈｒ−ＰＬＡ
配列番号１４５５  Ｇｌｙ−Ｔｈｒ−ＰＬＡ
配列番号１４５６  Ｔｈｒ−ＰＬＡ
【０６１４】
別の実施態様では、Ｎ−末端アミノ酸の一つ以上は、天然グルカゴンのアミノ酸以外のアミノ酸によって置換されてもよい。例えば、ペプチドが、ＰＬＡを位置５又は６のアミノ酸として含む場合、位置１及び／又は２のアミノ酸は、ジペプチジルペプチダーゼＩＶによる切断に対する感受性を下げるアミノ酸であってもよい。より詳細には、ペプチドの位置１は、Ｄ−ヒスチジン、アルファ、アルファージメチルイミダゾール酢酸（ＤＭＩＡ）、Ｎ−メチルヒスチジン、アルファ−メチルヒスチジン、イミダゾール酢酸、デスアミノヒスチジン、ヒドロキシル−ヒスチジン、アセチル−ヒスチジン、及び、ホモ−ヒスチジンから成る群から選ばれるアミノ酸である。より詳細には、ある実施態様では、アンタゴニスト／アゴニストペプチドの位置２は、Ｄ−セリン、Ｄ−アラニン、バリン、グリシン、Ｎ−メチルセリン、Ｎ−メチルアラニン、及びアミノイソブチル酸（ＡＩＢ）から成る群から選ばれるアミノ酸である。さらに、例えば、ペプチドが、ＰＬＡを位置４、５、又は６のアミノ酸として含む場合、ペプチドの位置３のアミノ酸は、天然グルカゴンの天然グルタミン残基ではなく、グルタミン酸であってもよい。本発明の例示的実施態様では、ペプチドは、Ｎ−末端に、配列番号１４５７−１４５９の内のいずれかのアミノ酸配列を含む。
【０６１５】
式ＩＶの化合物を含むクラス４ペプチドに関しては、ポリマーは、ＰＬＡのヒドロキシル基と反応可能である限り、いずれのポリマーであってもよい。ポリマーは、天然又は通常状態では、求核基を担持するカルボニルである。それとは別に、ポリマーは、カルボニルを担持するカルボニルを含むように誘導形成されるものであってもよい。ポリマーは、下記の内のいずれかの誘導ポリマーであってもよい：ポリアミド、ポリカーボネート、ポリアルキレン、及び、それらの誘導体、例えば、ポリアルキレングリコール、ポリアルキレンオキシド、ポリアルキレンテレフタレート、アクリルエステルとメタクリルエステルのポリマー、例えば、ポリ（メチルメタクリレート）、ポリ（エチルメタクリレート）、ポリ（ブチルメタクリレート）、ポリ（イソブチルメタクリレート）、ポリ（ヘキシルメタクリレート）、ポリ（イソデシルメタクリレート）、ポリ（ラウリルメタクリレート）、ポリ（フェニルメタクリレート）、ポリ（メチルアクリレート）、ポリ（イソプロピルアクリレート）、ポリ（イソブチルアクリレート）、及びポリ（オクタデシルアクリレート）など、ポリビニールポリマー、例えば、ポリビニールアルコール、ポリビニールエーテル、ポリビニールエステル、ポリビニールハロゲン化物、ポリ（酢酸ビニール）、及びポリビニールピロリドンなど、ポリグリコリド、ポリシロキサン、ポリウレタン及びそれらのコポリマー、セルロース、例えば、アルキルセルロース、ヒドロキシアルキルセルロース、セルロースエーテル、セルロースエステル、ニトロセルロース、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシブチルメチルセルロース、セルロースアセテート、セルロースプロピオネート、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートフタレート、カルボキシエチルセルロース、セルローストリアセテート、及びセルロースサルフェートナトリウム塩、ポリプロピレン、ポリエチレン、例えば、ポリ（エチレングリコール）、ポリ（エチレンオキシド）、及びポリ（エチレンテレフタレート）、及びポリスチレン。
【０６１６】
ポリマーは、生分解性ポリマー、例えば、合成の生分解性ポリマー（例えば、乳酸及びグリコール酸のポリマー、ポリ無水物、ポリ（オルト）エステル、ポリウレタン、ポリ（酪酸）、ポリ（吉草酸）、及びポリ（ラクチド−コカプロラクトン））など、及び、天然の生分解性ポリマー（例えば、アルギネート及びその他のポリサッカリド、例えば、デキストラン及びセルロースなど、コラーゲン、その化学的誘導体（置換物、化学基の付加物、化学基としては、例えば、アルキル、アルキレン、ヒドロキシ化物、酸化物、その他の、当業者によって通例として実行される修飾）、アルブミン及びその他の親水性タンパク（例えば、ザイン及び他のプロラミン、及び疎水性タンパク）の外、任意のコポリマー、又はそれらの組み合わせであってもよい。一般に、これらの物質は、酵素的加水分解、又は、インビボで水に暴露されると表面浸食又は全体浸食によって分解される。
【０６１７】
ポリマーは、生物接着性ポリマー、例えば、Ｈ．Ｓ．Ｓａｗｈｎｅｙ，Ｃ．Ｐ．Ｐａｔｈａｋ  ａｎｄ  Ｊ．Ａ．Ｈｕｂｂｅｌｌ  ｉｎ  Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ，１９３３，２６，５８１−５８７（この文書の教示を本明細書に含める）によって記載される生物浸食性ヒドロゲル、ポリヒアルロン酸、カゼイン、ゼラチン、グルチン、ポリ無水物、ポリアクリル酸、アルギン酸塩、キトサン、ポリ（メチルメタクリレート）、ポリ（エチルメタクリレート）、ポリ（ブチルメタクリレート）、ポリ（イソブチルメタクリレート）、ポリ（ヘキシルメタクリレート）、ポリ（イソデシルメタクリレート）、ポリ（ラウリルメタクリレート）、ポリ（フェニルメタクリレート）、ポリ（メチルアクリレート）、ポリ（イソプロピルアクリレート）、ポリ（イソブチルアクリレート）、及びポリ（オクタデシルアクリレート）であってもよい。
【０６１８】
ある実施態様では、ポリマーは水溶性ポリマーである。適切な水溶性ポリマーは、当該技術分野で公知であるが、例えば、ポリビニールピロリドン、ヒドロキシプロピルセルロース（ＨＰＣ；Ｋｌｕｃｅｌ）、ヒドロキシプロピルメチルセルロース（ＨＰＭＣ；Ｍｅｔｈｏｃｅｌ）、ニトロセルロース、ヒドロキシプロピルエチルセルロース、ヒドロキシプロピルブチルセルロース、ヒドロキシプロピルペンチルセルロース、メチルセルロース、エチルセルロース（Ｅｔｈｏｃｅｌ）、ヒドロキシエチルセルロース、各種アルキルセルロース及びヒドロキシアルキルセルロース、各種セルロースエーテル、セルロースアセテート、カルボキシメチルセルロース、ナトリウムカルボキシメチルセルロース、カルシウムカルボキシメチルセルロース、ビニールアセテート／クロトン酸コポリマー、ポリ−ヒドロキシアルキルメタクリレート、ヒドロキシメチルメタクリレート、メタクリル酸コポリマー、ポリメタクリル酸、ポリメチルメタクリレート、無水マレイン酸／メチルビニールエーテル・コポリマー、ポリビニールアルコール、ナトリウム及びカルシウムポリアクリル酸、ポリアクリル酸、酸性カルボキシポリマー、カルボキシポリメチレン、カルボキシビニールポリマー、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン・コポリマー、ポリメチルビニールエーテル、コ無水マレイン酸、カルボキシメチルアミド、カリウムメタクリレートジビニールベンゼン・コポリマー、ポリオキシエチレングリコール、ポリエチレンオキシド、及び、これらの誘導体、塩、及び組み合わせが挙げられる。
【０６１９】
特定の実施態様では、ポリマーは、ポリアルキレングリコール、例えば、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）などである。
【０６２０】
炭水化物は、アルファ脱離基を有するカルボニルを含むか、又は含む様に製造されるものである限り、いずれの炭水化物であってもよい。炭水化物は、例えば、アルファ脱離基を有するカルボニルを含むように誘導されるものであってもよい。この点で、炭水化物は、モノサッカリド（例えば、グルコース、ガラクトース、果糖）、ジサッカリド（例えば、スクロース、ラクトース、マルトース）、オリゴサッカリド（例えば、ラフィノース、スタキオース）、ポリサッカリド（澱粉、アミラーゼ、アミロペクチン、セルロース、キチン、カロース、ラミナリン、キシラン、マンナン、フコイダン、ガラクトマンナン）の誘導形であってもよい。
【０６２１】
脂質は、アルファ脱離基を有するカルボニルを含むものであればいずれの脂質であってもよい。脂質は、例えば、カルボニルを含むように誘導されたものでもよい。この点で、脂質は、脂肪酸（例えば、Ｃ４−Ｃ３０脂肪酸、エイコサノイド、プロスタグランジン、ロイコトリエン、トロンボキサン、Ｎ−アシルエタノールアミン）、グリセロ脂質（例えば、モノ−、ジ−、トリ−置換グリセロール）、グリセロリン脂質（例えば、フォスファチジルコリン、フォスファチジルイノシトール、フォフファチジルエタノールアミン、フォスファチジルセリン）、スフィンゴ脂質（例えば、スフィンゴシン、セラミド）、ステロール脂質（例えば、ステロイド、コレステロール）、プレノール脂質、サッカロ脂質、又はポリケチド、油、ワックス、コレステロール、ステロール、脂溶性ビタミン、モノグリセリド、ジグリセリド、トリグリセリド、リン脂質の誘導体であってもよい。
【０６２２】
ある実施態様では、Ｒ７は、約１００ｋＤａ以下の分子量、例えば、約９０ｋＤａ以下、約８０ｋＤａ以下、約７０ｋＤａ以下、約６０ｋＤａ以下、約５０ｋＤａ以下、約４０ｋＤａ以下の分子量を有する。したがって、Ｒ７は、約３５ｋＤａ以下、約３０ｋＤａ以下、約２５ｋＤａ以下、約２０ｋＤａ以下、約１５ｋＤａ以下、約１０ｋＤａ以下、約５ｋＤａ以下、又は約１ｋＤａの分子量を有していてもよい。
【０６２３】
別の実施態様では、Ａ−Ｂ−Ｃの一般構造を含むペプチドは、Ａとして、２から６個のアミノ酸のペプチドを含み、ここで、Ａのペプチドの二つの連続するアミノ酸は、エステル又はエーテル結合を介して連結される。このエステル又はエーテル結合は、例えば、アミノ酸２及び３、３及び４、４及び５、又は５及び６の間に形成されてもよい。Ａのペプチドはさらに、別の化学成分に対する共有結合、例えば、ポリマー（例えば、親水性ポリマー）に対する連結など、アルキル化、又はアシル化によって修飾されてもよい。
【０６２４】
特定の実施態様では、ＰＬＡを含む上述のクラス５ペプチドは、ＰＬＡのオキシ誘導体、例えば、ＰＬＡのエステル、又は、ＰＬＡのエーテル、を含むように修飾される。例えば、クラス５ペプチドは、配列番号１４０２、１４０５−１４２０、１４２２−１４２５、１４３２−１４３６、１４３８、１４３９、１４４５、１４４６、及び１４５１のいずれかのアミノ酸配列を含んでもよく、ここで、ＰＬＡは、エステル又はエーテル結合を介して、アミノ酸、ペプチド、ポリマー、アシル基、又はアルキル基に連結される。このアミノ酸、ペプチド、ポリマー、アシル基、又はアルキル基は、本明細書に記載されるもののいずれであってもよい。ＰＬＡが、エステル結合を介してアミノ酸又はペプチドに連結される場合、クラス５ペプチドは、デプシペプチドと見なしてもよい。
【０６２５】
さらに別の実施態様では、上述の、ＰＬＡを欠くクラス５ペプチドは、位置７（天然グルカゴンの順序番号による）のアミノ酸に対してＮ−末端側にある、二つの連続するアミノ酸の間に、少なくとも一つのエステル結合又はエーテル結合を含むように修飾される。特定の実施態様では、クラス５ペプチドは、二つの連続するアミノ酸の間に少なくとも一つのエステル又はエーテル結合を含む。より具体的な実施態様では、クラス５ペプチドは、配列番号１４０１のＮ−末端の６個のアミノ酸を含み、このＮ−末端６アミノ酸の、二つの連続するアミノ酸は、エステル又はエーテル結合によって連結される。
【０６２６】
Ａのペプチドは、少なくとも二つの連続するアミノ酸が、エステル又はエーテル結合を介して連結される限り、合成・天然を問わず、いずれのアミノ酸を含んでもよい。特定の実施態様では、Ａのペプチドは、天然グルカゴンのアミノ酸を含む。位置１及び／又は２のアミノ酸は、ジペプチジルペプチダーゼＩＶによる切断に対する感受性を下げるアミノ酸であってもよい。例えば、Ａのペプチドは、位置１において、Ｄ−ヒスチジン、アルファ、アルファージメチルイミダゾール酢酸（ＤＭＩＡ）、Ｎ−メチルヒスチジン、アルファ−メチルヒスチジン、イミダゾール酢酸、デスアミノヒスチジン、ヒドロキシル−ヒスチジン、アセチル−ヒスチジン、及び、ホモ−ヒスチジンから成る群から選ばれるアミノ酸を含んでもよい。より詳細には、ある実施態様では、Ａのペプチドの位置２は、Ｄ−セリン、Ｄ−アラニン、バリン、グリシン、Ｎ−メチルセリン、Ｎ−メチルアラニン、及びアミノイソブチル酸（ＡＩＢ）から成る群から選ばれるアミノ酸である。さらに、例えば、Ａのペプチドの位置３のアミノ酸は、天然グルカゴンの場合の天然グルタミン残基ではなく、グルタミン酸であってもよい。したがって、クラス４ペプチドは、下記のアミノ酸配列を含み：
Ｘａａ１−Ｘａａ２−Ｘａａ３−Ｔｈｒ−Ｇｌｙ−Ｐｈｅ（配列番号１５０７）
Ｘａａ２−Ｘａａ３−Ｔｈｒ−Ｇｌｙ−Ｐｈｅ（配列番号１５０８）、又は
Ｘａａ３−Ｔｈｒ−Ｇｌｙ−Ｐｈｅ（配列番号１５０９）
上記配列において、Ｘａａ１は、Ｈｉｓ、Ｄ−ヒスチジン、アルファ、アルファージメチルイミダゾール酢酸（ＤＭＩＡ）、Ｎ−メチルヒスチジン、アルファ−メチルヒスチジン、イミダゾール酢酸、デスアミノヒスチジン、ヒドロキシル−ヒスチジン、アセチル−ヒスチジン、及び、ホモ−ヒスチジンから成る群から選ばれ；Ｘａａ２は、Ｓｅｒ、Ｄ−セリン、Ｄ−アラニン、バリン、グリシン、Ｎ−メチルセリン、Ｎ−メチルアラニン、及びアミノイソブチル酸（ＡＩＢ）から成る群から選ばれ；且つ、Ｘａａ３は、Ｇｌｎ又はＧｌｕである。
【０６２７】
ある実施態様では、Ｂは、最大３個までのアミノ酸修飾により修飾される。例えば、配列番号１４０１の天然アミノ酸配列を表すＢは、一つ以上の保存的アミノ酸修飾によって修飾される。
【０６２８】
別の実施態様では、Ｂは、本明細書に記載される（ｉｖ）から（ｘ）から成る群から選ばれる一つ以上のアミノ酸修飾を含む。特定の実施態様では、Ｂは、アミノ酸修飾（ｖ）及び（ｖｉ）を含む。さらに別の実施態様では、Ｂは、（ｖ）及び（ｖｉ）に加えて、（ｉｖ）、（ｖｉｉ）、（ｖｉｉｉ）、（ｉｘ）、及び（ｘ）から成る群から選ばれるアミノ酸修飾のうちの一つ、又は組み合わせを含む。
【０６２９】
本明細書に記載の通り、一般構造Ａ−Ｂ−Ｃを含むペプチドは、本明細書に記載の通り、Ｃ−末端に、例えばＹ及び／又はＺとして、一つ以上の荷電アミノ酸を含んでもよい。それとは別に、又はそれに加えてさらに、一般構造Ａ−Ｂ−Ｃを含むペプチドはさらに、ＣがＸ−Ｙ−Ｚを含む場合、ＺよりＣ−末端側に１から２個の荷電アミノ酸を含んでもよい。この荷電アミノ酸は、例えば、Ｌｙｓ、Ａｒｇ、Ｈｉｓ、Ａｓｐ、及びＧｌｕの内の一つであってもよい。特定の実施態様では、ＹはＡｓｐである。
【０６３０】
ある実施態様では、一般構造Ａ−Ｂ−Ｃを含むペプチドは、該ペプチドの、位置１、１６、２０、２１、若しくは２４（配列番号１４０１のアミノ酸順序番号による）のアミノ酸残基、又は、Ｎ−若しくはＣ−末端の残基に共有結合される、親水性成分を含む。特定の実施態様では、親水性成分は、一般構造Ａ−Ｂ−Ｃを含むペプチドのＣｙｓ残基に付着される。この点で、天然グルカゴン（配列番号１４０１）の位置１６、２１、２４、又は２９のアミノ酸は、Ｃｙｓ残基によって置換されてもよい。それとは別に、一般構造Ａ−Ｂ−Ｃを含むペプチドが、Ｃ−末端延長部（配列番号１４０１のアミノ酸順序番号による位置）を含む場合、親水性成分を含むＣｙｓ残基は、一般構造Ａ−Ｂ−Ｃを含むペプチドのＣ−末端に、位置３０又は位置４０として付加されてもよい。それとは別に、親水性成分は、一般構造Ａ−Ｂ−Ｃを含むポリペプチドのＰＬＡに、ＰＬＡのヒドロキシル成分を介して付着されてもよい。親水性成分は、本明細書に記載されるもののいずれであってもよく、例えば、ポリエチレングリコールであってもよい。
【０６３１】
特定態様では、一般構造Ａ−Ｂ−Ｃを含むペプチドは、分子内架橋を組み込むことによって安定化されるアルファヘリックスを含む。ある実施態様では、分子内架橋はラクタム架橋である。ラクタム架橋は、位置９と１２のアミノ酸、位置１２と１６のアミノ酸、位置１６と２０のアミノ酸、位置２０と２４のアミノ酸、又は、位置２４と２８のアミノ酸（配列番号１４０１のアミノ酸順序番号による）の間に設けられてもよい。特定の実施態様では、位置１２と１６のアミノ酸、又は位置１６と２０のアミノ酸（配列番号１４０１のアミノ酸順序番号による）が、ラクタム架橋を介して連結される。他の位置のラクタム架橋も考慮の対象とされる。
【０６３２】
それに加えてさらに、又はそれとは別に、一般構造Ａ−Ｂ−Ｃを含むペプチドは、アルファ、アルファ二置換アミノ酸を、例えば、位置１６、２０、２１、又は２４（配列番号１４０１のアミノ酸順序番号による）のいずれかにおいて含んでもよい。ある実施態様では、アルファ、アルファ二置換アミノ酸はＡＩＢである。特定態様では、ＡＩＢは、位置１６（配列番号１４０１のアミノ酸順序番号による）に配置される。
【０６３３】
それとは別に、又はそれに加えてさらに、一般構造Ａ−Ｂ−Ｃを含むペプチドは、位置１６（配列番号１４０１のアミノ酸順序番号による）に酸性アミノ酸を含むように修飾されてもよく、この修飾は、アルファヘリックスの安定性を強化する。ある実施態様では、酸性アミノ酸は、側鎖のスルフォン酸又は側鎖のカルボン酸を含むアミノ酸である。より具体的な実施態様では、酸性アミノ酸は、Ｇｌｕ、Ａｓｐ、ホモグルタミン酸、Ｃｙｓのスルフォン酸誘導体、システイン酸、ホモシステイン酸、Ａｓｐ、及び、Ｃｙｓのアルキル化誘導体であって、下記の構造：
【化６３】
2015180649.tif 000064
（上式において、Ｘ５は、Ｃ１−Ｃ４アルキル、Ｃ２−Ｃ４アルケニル、又はＣ２−Ｃ４アルキニルである）
を有する誘導体から成る群から選ばれる。
【０６３４】
特定の実施態様では、クラス５ペプチドは、配列番号１４６０−１４７０、１４７３−１４７８、１４８０−１４８８、１４９０−１４９６、１５０３、１５０４、１５０６、及び１５１４−１５１８のいずれかのアミノ酸配列を含むか、又は、表１３のペプチド２−６、表１４のペプチド１−８、及び表１５のペプチド２−６、８及び９のいずれかのアミノ酸配列を含んでもよい。
〔表１３〕ラクタム、Ｃｅｘグルカゴン（６−３９）ペプチド、及びグルカゴンアンタゴニスト及びＧＬＰ−１アゴニスト活性
2015180649.tif 000065
〔表１４〕ラクタムグルカゴン（１−２９、２−２９、４−２９、及び６−２９）ペプチド、及び、そのグルカゴンアンタゴニスト及びＧＬＰ−１アゴニスト活性
（ＰＡ＝部分的アンタゴニスト）
2015180649.tif 000066
＊グルカゴン受容体に対するＥＣ５０
〔表１５〕混合アゴニスト／アンタゴニストのプロフィール
2015180649.tif 000067
【０６３５】
ある実施態様では、一般構造Ａ−Ｂ−Ｃを含むペプチドはクラス５ペプチドである。特定の実施態様では、ペプチドは、ＧＬＰ−１受容体に対して天然ＧＬＰ−１によって実現される天然アゴニスト作用の少なくとも約５０％、及び、グルカゴン受容体に対して天然グルカゴンによって実現される最大反応の少なくとも約５０％を発揮する。別の特定の実施態様では、ペプチドは、ＧＬＰ−１受容体に対して天然ＧＬＰ−１によって実現される天然アゴニスト作用の少なくとも約５５％、少なくとも約６０％、少なくとも約７０％、少なくとも約８０％、少なくとも約９０％、少なくとも約９５％、又は、約１００％を発揮する。それとは別に、又はそれに加えてさらに、グルカゴン受容体に対して天然グルカゴンによって実現される最大反応の少なくとも約約５５％、少なくとも約６０％、少なくとも約７０％、少なくとも約８０％、少なくとも約９０％、少なくとも約９５％、又は、約１００％を発揮する。
【０６３６】
ある実施態様では、クラス５ペプチド又はその結合体を有するペプチドが提供され、ペプチドは下記（１）〜（３）を含み：
（１）グルカゴンアンタゴニスト活性を賦与する修飾であって、例えば、ただしこれらに限定されないが、下記が挙げられる：
（ａ）位置６（野生型グルカゴンのアミノ酸順序番号による）のＰｈｅの、ＰＬＡによる置換、さらに、野生型グルカゴンのＮ−末端から１から５個のアミノ酸の欠失を伴ってもよい；又は、
（ｂ）野生型グルカゴンのＮ−末端から２から５個のアミノ酸の欠失；さらに、野生型グルカゴンの位置９のＡｓｐの、グルタミン酸、ホモグルタミン酸、又は、システインのスルフォン酸誘導体による置換を伴ってもよい（野生型グルカゴンのアミノ酸順序番号による）；
（２）ＧＬＰ−１アゴニスト活性を賦与する修飾、例えば、ただしこれらに限定されないが、下記（ａ）〜（ｄ）が挙げられる：
（ａ）野生型グルカゴンのアミノ酸１２−２９以内、例えば、位置１６、１７、１８、１９、２０、２１、２４、又は２９（野生型グルカゴンのアミノ酸順序番号による）の内の一つ、二つ、三つ、又は四つ以上におけるα，α−二置換アミノ酸の挿入又は置換；又は、
（ｂ）野生型グルカゴンのアミノ酸１２−２９内における、分子内架橋、例えば、塩橋、又はラクタム架橋、又は別のタイプの共有結合、の導入；又は、
（ｃ）位置２、３、１７、１８、２１、２３、又は２４（天然グルカゴンのアミノ酸順序番号による）の内の一つ以上のアミノ酸の、ＧＬＰ−１の対応するアミノ酸による置換、例えば、Ｓｅｒ２はＡｌａによって置換され、Ｇｌｎ３はＧｌｕによって置換され、Ａｒｇ１７はＧｌｎによって置換され、位置１８のＡｒｇはＧｌｕによって置換され、位置２１のＡｓｐはＧｌｕによって置換され、位置２３のＶａｌはＩｌｅによって置換され、及び／又は、位置２４のＧｌｎはＡｌａによって置換される；又は、
（ｄ）野生型グルカゴンのアミノ酸順序番号によるアミノ酸位置１２−２９周辺における、アルファヘリックス構造を安定化するような、他の修飾；
及び、
（３）ＧＬＰ−１活性を強化する他の修飾、例えば、
（ａ）Ｃ−末端カルボキシレートの代わりに、Ｃ−末端アミド又はエステル；
さらに、
（４）下記の修飾の内の一つ以上を含んでもよく：
（ａ）ポリエチレングリコールなどの親水性成分に対する、例えば、Ｎ−末端、又は、位置６、１６、１７、２０、２１、２４、２９、４０、又はＣ−末端アミノ酸における共有結合による付着；及び／又は、
（ｂ）アシル化、又はアルキル化；
さらに、
（５）下記の修飾の一つ以上を含んでもよい：
（ａ）Ｎ−末端に対するアミノ酸の共有結合、例えば、Ｎ−末端に対する１−５アミノ酸の連結、位置６（野生型グルカゴンのアミノ酸順序番号による）のＰＬＡに対する連結（エステル結合を介してでもよい）、さらに、例えば、本明細書に記載される位置１又は２における修飾（ＤＰＰ−ＩＶ切断に対する耐性を高める）を伴ってもよい；
（ｂ）位置２９及び／又は位置２８、及び必要に応じて位置２７（野生型グルカゴンのアミノ酸順序番号による）のアミノ酸の欠失；
（ｃ）Ｃ−末端に対するアミノ酸の共有結合；
（ｄ）所望の活性を保持しながらの、非保存的置換、保存的置換、付加、又は欠失、例えば、位置２、５、７、１０、１１、１２、１３、１４、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２４、２７、２８、又は２９の内の一つ以上における保存的置換、位置１０のＴｙｒの、Ｖａｌ又はＰｈｅによる置換、位置１２のＬｙｓの、Ａｒｇによる置換、これらの位置の一つ以上の、Ａｌａによる置換；
（ｅ）位置１５のアスパラギン酸の修飾、例えば、グルタミン酸、ホモグルタミン酸、又はホモシステイン酸による置換（分解を抑える可能性がある）、又は、位置１６のセリンの修飾、例えば、トレオニン、ＡＩＢ、グルタミン酸、又は、４原子長の側鎖を有する、別の負荷電アミノ酸による置換、又は、それとは別に、グルタミン、ホモグルタミン酸、又はホモシステイン酸の内のいずれかによる置換（これも、Ａｓｐ１５−Ｓｅｒ１６結合の切断による分解を抑える可能性がある）；
（ｆ）位置２７のメチオニンの修飾、例えば、ロイシン又はノルロイシンによる置換（酸化分解を抑えるため）；
（ｇ）位置２０又は２４のＧｌｎの修飾、例えば、Ａｌａ又はＡＩＢによる置換（Ｇｌｎの脱アミド化によって生じる分解を抑えるため）；
（ｈ）位置２１のＡｓｐの修飾、例えば、Ｇｌｕによる置換（Ａｓｐの脱水による環状スクシンイミド中間体の形成、それに続く、イソ−アスパルテートに至る異性化によって生じる分解を抑えるため）；
（ｊ）本明細書に記載されるホモ二量体又はヘテロ二量体の形成；及び、
（ｋ）上記の組み合わせ。
【０６３７】
同じクラス内の修飾は、いずれも、互いに組み合わせてよく、及び／又は、異なるクラスの修飾も組み合わされることを理解しなければならない。例えば、（１）（ａ）の修飾は、（２）（ａ）及び（３）と組み合わされてもよく；（１）（ａ）は、（２）（ｂ）、例えば、ラクタム架橋又は塩橋と組み合わされてもよく；（１）（ａ）は、（２）（ｃ）及び（３）と組み合わされてもよく；（１）（ｂ）は、（２）（ａ）及び（３）と組み合わされてもよく；（１）（ｂ）は、（２）（ｂ）、例えば、ラクタム架橋又は塩橋と組み合わされてもよく；且つ、（３）、（１）（ｂ）は、（２）（ｃ）及び（３）と組み合わされてもよく；上記のいずれも、（４）（ａ）及び／又は（４）（ｂ）と組み合わされてもよく；且つ、上記のいずれも、（５）（ａ）から（５）（ｋ）のいずれと組み合わせてもよい。
【０６３８】
例示的実施態様では、α，α−二置換アミノ酸ＡＩＢは、位置１６、２０、２１、又は２４（野生型グルカゴンのアミノ酸順序番号による）の一つ、二つ、三つ、又は全てにおいて置換される。
【０６３９】
例示的実施態様では、分子内架橋は塩橋である。
【０６４０】
他の例示的実施態様では、分子内架橋は、共有結合、例えば、ラクタム架橋である。ある実施態様では、ラクタム架橋は、位置９と１２のアミノ酸同士の間、位置１２と１６のアミノ酸、位置１６と２０のアミノ酸、位置２０と２４のアミノ酸、又は、位置２４と２８のアミノ酸同士の間（配列番号１４０１のアミノ酸順序番号による）に設けられる。例示的実施態様では、アシル化又はアルキル化は、位置６、１０、２０、又は２４、若しくは、Ｎ−末端、又はＣ−末端（配列番号１４０１のアミノ酸順序番号による）で実行される。
【０６４１】
例示的実施態様では、修飾として、下記が挙げられる：
（ｉ）位置１５（配列番号１４０１のアミノ酸順序番号による）のＡｓｐの、システイン酸、グルタミン酸、ホモグルタミン酸、及びホモシステイン酸による置換；
（ｉｉ）位置１６（配列番号１４０１のアミノ酸順序番号による）のＳｅｒの、システイン酸、グルタミン酸、ホモグルタミン酸、及びホモシステイン酸による置換；
（ｉｉｉ）位置２８のＡｓｎの、荷電アミノ酸による置換；
（ｉｖ）位置２８のＡｓｎの、Ｌｙｓ、Ａｒｇ、Ｈｉｓ、Ａｓｐ、Ｇｌｕ、システイン酸，及びホモシステイン酸から成る群から選ばれる荷電アミノ酸による置換；
（ｖ）位置２８の、Ａｓｎ、Ａｓｐ、又はＧｌｕによる置換；
（ｖｉ）位置２８の、Ａｓｐによる置換；
（ｖｉｉ）位置２８の、Ｇｌｕによる置換；
（ｖｉｉｉ）位置２９のＴｈｒの、荷電アミノ酸による置換；
（ｉｘ）位置２９のＴｈｒの、Ｌｙｓ、Ａｒｇ、Ｈｉｓ、Ａｓｐ、Ｇｌｕ、システイン酸、及びホモシステイン酸から成る群から選ばれる荷電アミノ酸による置換；
（ｘ）位置２９の、Ａｓｐ、Ｇｌｕ、又はＬｙｓによる置換；
（ｘｉ）位置２９の、Ｇｌｕによる置換；
（ｘｉｉ）位置２９後への、１−３荷電アミノ酸の挿入；
（ｘｉｉｉ）位置２９後への、Ｇｌｕ又はＬｙｓの挿入；
（ｘｉｖ）位置２９後への、Ｇｌｙ−Ｌｙｓ、又はＬｙｓ−Ｌｙｓの挿入、又は、それらの組み合わせ。
【０６４２】
ＧＬＰ−１受容体アゴニスト活性、グルカゴン受容体アンタゴニスト活性、ペプチド溶解度、及び／又は、ペプチド安定性を高める、上記の修飾は、いずれも、個別に、又は組み合わせて適用することが可能である。
【０６４３】
＜安定性を強化する修飾＞
ある実施態様によれば、本明細書に開示されるクラス５ペプチドは、該クラス５ペプチドのカルボキシ末端アミノ酸（位置２４）に連結される、配列番号１４２１（ＧＰＳＳＧＡＰＰＳ）、又は配列番号１４５０のアミノ酸配列を含む様にさらに修飾し、減量の誘導、又は体重維持支援のために個体に投与することが可能である。より詳細には、クラス５ペプチドは、配列番号１４０５、配列番号１４０６、配列番号１４０７、配列番号１４０８，配列番号１４０９、配列番号１４１２、配列番号１４１３、配列番号１４１４、配列番号１４１６、配列番号１４１７、配列番号１４１８、配列番号１４１９、配列番号１４２２、配列番号１４２３，配列番号１４２４、及び配列番号１４２５から成る群から選ばれる配列を含み、さらに、該クラス５ペプチドのカルボキシ末端アミノ酸（位置２４）に連結される、配列番号１４２１（ＧＰＳＳＧＡＰＰＳ）、又は配列番号１４５０のアミノ酸配列を含み、食欲の抑制、及び、減量誘導及び／又は体重維持のために使用される。ある実施態様では、投与されるペプチド、すなわちクラス５ペプチドは、配列番号１４１６、配列番号１４１７、配列番号１４１８、及び配列番号１４１９から成る群から選ばれる配列を含み、さらに、クラス５ペプチドのカルボキシ末端アミノ酸（位置２４）に連結される配列番号１４２１（ＧＰＳＳＧＡＰＰＳ）を含む。ある実施態様では、方法は、配列番号１４４５又は配列番号１４４６の配列を含む、ペプチドすなわちクラス５ペプチドを含む。
【０６４４】
したがって、本明細書に開示されるクラス５ペプチドは、水性バッファーにおける早すぎる化学的切断に対する感受性を下げるため同様に修飾することが可能であることが期待される。ある実施態様によれば、クラス５ペプチドは、水溶液中での安定性を強化するために、天然グルカゴンペプチドの対応する位置１５にある天然アスパラギン酸を、システイン酸、グルタミン酸、ホモグルタミン酸、及びホモシステイン酸から成る群から選ばれるアミノ酸で置換することによってさらに修飾することが可能である。ある実施態様によれば、配列番号１４０５、配列番号１４０６、配列番号１４０７、又は配列番号１４０８のクラス５ペプチドの位置１０におけるアスパラギン酸は、システイン酸、グルタミン酸、ホモグルタミン酸、及びホモシステイン酸から成る群から選ばれるアミノ酸によって置換することが可能であり、ある実施態様では、配列番号１４０５、配列番号１４０６、配列番号１４０７、又は配列番号１４０８の位置１０の天然アスパラギン酸は、グルタミン酸によって置換される。ある実施態様によれば、水溶液中での安定性が高められたクラス５ペプチドが提供され、このアンタゴニストは配列番号１４０９を含み、ここで、修飾は、配列番号１４０９の位置１０のＡｓｐのＧｌｕによる置換を含む。ある実施態様では、配列番号１４２２、配列番号１４２３，配列番号１４２４、及び配列番号１４２５から成る群から選ばれる配列を含むクラス５ペプチドが提供される。ある実施態様では、クラス５ペプチドはアミド化される。
【０６４５】
天然グルカゴンの位置１５−１６のＡｓｐ−Ｓｅｒ配列は、水性バッファー中で天然ホルモンの早すぎる化学的切断を招く、独特の不安定なジペプチドであることが特定された。例えば、０．０１Ｎ  ＨＣｌにおいて３７℃で２週間維持されると、天然グルカゴンの５０％よりも多くが切断されて断片化される。解離した二つの切断ペプチド１−１５及び１６−２９は、グルカゴン様生物活性を欠き、したがって、グルカゴンとその関連類縁体の水性の予備処方に関する限界を呈示する。天然グルカゴンペプチドの位置１５のＡｓｐの、Ｇｌｕによる選択的化学的置換は、１５−１６ペプチド結合の化学的切断をほぼ排除することが観察された。
【０６４６】
さらに別の例示的実施態様では、上記化合物のいずれも、ペプチドの経時的分解、特に酸性又はアルカリ性バッファーにおける分解を抑えるために、天然グルカゴンの位置１５又は１６に対応するアミノ酸を修飾することで溶解度を高めるよう、さらに修飾することが可能である。
【０６４７】
＜溶解度を強化する修飾＞
クラス５ペプチドはさらに、グルカゴンアンタゴニスト活性及びＧＬＰ−１アゴニスト活性を保持しながら、生理的ｐＨの水溶液中での該ペプチドの溶解度を向上させるように修飾することが可能である。配列番号１４０５のペプチドの位置１２、１５、１６、１９、及び２４、又は、配列番号１４０６のペプチドの位置１２、１６、１９、又は２４に親水性基を導入することによって、母体化合物のグルカゴンアンタゴニスト活性及びＧＬＰアゴニスト活性を保持しながら、得られるクラス５ペプチドの、生理的ｐＨを有する溶液に対する溶解度を向上させることが可能である。したがって、ある実施態様では、本開示のクラス５ペプチドはさらに、配列番号１４０５又は配列番号１４０６のペプチドのアミノ酸位置１２、１５、１６、１９、及び２４に対応するアミノ酸の側鎖に共有結合される、一つ以上の親水性基を含むように修飾される。さらに別の実施態様では、配列番号１４０５又は配列番号１４０６のペプチドのアミノ酸位置１６及び１９に対応するアミノ酸の側鎖は、親水性成分に共有結合され、ある実施態様では、この親水性基は、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）である。
【０６４８】
クラス５関連ペプチドは、該ペプチドのアゴニスト特性を保持しながら、該ペプチドの溶解度を強化するために、そのカルボキシ末端に電荷を導入することによって修飾することが可能である。この溶解度の強化は、ほぼ中性ｐＨにおけるグルカゴン溶液の調製及び保存を可能とする。比較的中性のｐＨ（例えば、約６．０から約８．０のｐＨ）におけるグルカゴン溶液の調製は、クラス５ペプチドの長期の安定性を高める。
【０６４９】
本出願人らは、本明細書に開示されるクラス５ペプチドは、ある場合には、グルカゴンアンタゴニスト及びＧＬＰ−１活性を保持しながら、比較的中性なｐＨ（例えば、約６．０から約８．０のｐＨ）の水溶液に対するその溶解度を強化するよう同様に修飾することが可能であることを期待する。したがって、ある実施態様は、野生型グルカゴン（配列番号１４０１）の位置６−２９の天然アミノ酸に対してさらに修飾される、配列番号１４０５、配列番号１４０６、配列番号１４０７，又は配列番号１４０８のグルカゴンアゴニスト／ＧＬＰ−１に関し、該ペプチドは、天然の非荷電アミノ酸を荷電アミノ酸によって置換することによって、又は、荷電アミノ酸をカルボキシ末端に付加することによって該ペプチドに電荷を加えるために、さらに修飾されている。ある実施態様によれば、本明細書に開示のクラス５ペプチドの非荷電性天然アミノ酸の内１から３個が、荷電アミノ酸によって置換される。ある実施態様では、荷電アミノ酸は、リシン、アルギニン、ヒスチジン、アスパラギン酸、及びグルタミン酸から成る群から選ばれる。より詳細には、本出願人らは、位置２８及び／又は２９（天然グルカゴンに対し）に対応して通常出現するアミノ酸を荷電アミノ酸によって置換すること、及び／又は、クラス５ペプチドのカルボキシ末端に一つ又は二つの荷電アミノ酸を付加することは、生理的関連ｐＨ（すなわち、約６．５から約７．５のｐＨ）の水溶液中でのクラス５ペプチドの溶解度及び安定生を強化することを発見した。したがって、クラス５ペプチドのこのような修飾は、母体ペプチドの生物活性を保持しながら、水溶液、とくに約５．５から約８．０の範囲のｐＨの水溶液に対する溶解度において同様の作用を及ぼすことが期待される。
【０６５０】
ある実施態様によれば、配列番号１４０５、配列番号１４０６、配列番号１４０７、又は配列番号１４０８のクラス５ペプチドは、これらの配列の位置２３及び／又は２４の天然アミノ酸の、負荷電アミノ酸（例えば、アスパラギン酸又はグルタミン酸）による置換により修飾されており、さらに、ペプチドのカルボキシ末端に対する負荷電アミノ酸（例えば、アスパラギン酸又はグルタミン酸）の付加によって修飾されてもよい。別の実施態様では、配列番号１４０５、配列番号１４０６、配列番号１４０７、又は配列番号１４０８のクラス５ペプチドは、配列番号１４０５、配列番号１４０６、配列番号１４０７、又は配列番号１４０８の位置２４の天然アミノ酸の、正荷電アミノ酸（例えば、リシン、アルギニン、又はヒスチジン）による置換により修飾されており、さらに、ペプチドのカルボキシ末端に対する、一つ又は二つの正荷電アミノ酸（例えば、リシン、アルギニン、又はヒスチジン）の付加によって修飾されてもよい。ある実施態様によれば、配列番号１４１５又は配列番号１４５１のアミノ酸配列を含むクラス５ペプチドであって、溶解度及び安定生が高められるペプチドが提供されるが、ただし、配列番号１４１５又は配列番号１４５１の位置２３又は２４の少なくとも一つのアミノ酸が酸性アミノ酸によって置換され、及び／又は、追加の酸性アミノ酸が、配列番号１４１５又は配列番号１４５１のカルボキシ末端に付加されるものとする。ある実施態様では、酸性アミノ酸は、それぞれ独立に、Ａｓｐ、Ｇｌｕ、システイン酸、及びホモシステイン酸から成る群から選ばれる。
【０６５１】
ある実施態様によれば、溶解度及び安定生が高められたクラス５ペプチドが提供され、ここで、このアンタゴニストは、配列番号１４１６、配列番号１４１７、配列番号１４１８、又は配列番号１４１９を含む。ある実施態様では、配列番号１４１６又は配列番号１４１７の配列を含むグルカゴンアゴニストが提供される。ある実施態様では、クラス５ペプチドは、配列番号１４２０の配列を含む。
【０６５２】
ある実施態様では、配列番号１４１５又は配列番号１４５１の配列を含むクラス５ペプチドが提供される。ある実施態様では、配列番号１４１５又は配列番号１４５１の位置４は、アスパラギン酸、グルタミン酸、ホモグルタミン酸、システイン酸、又はホモシステイン酸であり、ある実施態様では、位置４は、アスパラギン酸、グルタミン酸、システイン酸、又はホモシステイン酸であり、さらに別の実施態様では、配列番号１４１５又は配列番号１４５１の位置４は、アスパラギン酸、又はグルタミン酸であり、ある実施態様では、配列番号１４１５又は配列番号１４５１の位置４は、アスパラギン酸である。ある実施態様では、配列番号１４１５又は配列番号１４５１の配列を含むクラス５ペプチドが提供され、ここで、配列番号１４１５の位置４はアスパラギン酸であり、配列番号１４１５の位置１０はグルタミン酸である。さらに別の実施態様では、配列番号１４１５又は配列番号１４５１のＣ−末端アミノ酸は、天然のカルボン酸基を、荷電中性基、例えば、アミド又はエステルで置換するように修飾される。
【０６５３】
＜クラス５ペプチド融合体＞
さらに別の実施態様では、本明細書に記載されるクラス５ペプチドのカルボキシ末端アミノ酸は、配列番号１４２１、１４２６、１４２７、及び１４５０から成る群から選ばれる配列を含む第２のペプチドに共有結合される。例えば、ある実施態様では、配列番号１４１５、配列番号１４５１、配列番号１４０５、配列番号１４０６、配列番号１４０７、配列番号１４０８、又は配列番号１４１２、配列番号１４１３、配列番号１４１４、配列番号１４１６、配列番号１４１７，配列番号１４１８、配列番号１４１９、又は配列番号１４２２、配列番号１４２３、配列番号１４２４、及び配列番号１４２５のクラス５ペプチドは、配列番号１４２１（ＧＰＳＳＧＡＰＰＰＳ）、配列番号１４２６（ＫＲＮＲＮＮＩＡ）、配列番号１４２７（ＫＲＮＲ）、及び配列番号１４５０（ＧＰＳＳＧＡＰＰＰＳＸ）から成る群から選ばれる配列を含む第２ペプチドに共有結合される。
【０６５４】
ある実施態様では、配列番号１４０５、配列番号１４０６、配列番号１４０７、配列番号１４０８、又は配列番号１４０９、配列番号１４２２、配列番号１４２３、配列番号１４２４、及び配列番号１４２５（クラス５ペプチドのカルボキシ末端アミノ酸に連結される配列番号１４２１（ＧＰＳＳＧＡＰＰＰＳ）をさらに含む）から成る群から、それぞれ独立に選ばれる二つの配列を含む、クラス５ペプチド二量体が提供される。
【０６５５】
ある実施態様では、クラス５ペプチドはさらに、該ペプチドのＣ−末端の、一つ又は二つのアミノ酸の短縮又は欠失（天然グルカゴンの位置２９、又は位置２８及び２９のアミノ酸の短縮）によって修飾される。短縮は、クラス５ペプチドの活性（例えば、グルカゴンアンタゴニスト作用／ＧＬＰ−１アゴニスト作用）に影響を及ぼさないことが好ましい。
【０６５６】
＜クラス５ペプチド結合体＞
グルカゴンペプチドが結合体成分に連結される、クラス５ペプチド結合体も提供され、この連結は、共有結合を介してでも、リンカーを介してでもよい。
【０６５７】
クラス５ペプチドがポリエチレングリコール鎖を含む実施態様では、ポリエチレングリコール鎖は、直鎖状であってもよいし、分枝していてもよい。ある実施態様によれば、ポリエチレングリコール鎖は、約５００から約１０，０００ダルトンの範囲から選ばれる平均分子量を有する。ある実施態様では、ポリエチレングリコール鎖は、約１，０００から約５，０００ダルトンの範囲から選ばれる平均分子量を有する。ある実施態様では、ポリエチレングリコール鎖は、約１，０００から約２，０００ダルトンの範囲から選ばれる平均分子量を有する。ある実施態様では、ポリエチレングリコール鎖は、約１，０００ダルトンの平均分子量を有する。
【０６５８】
ある実施態様では、ＰＥＧ化クラス５ペプチドは、配列番号１４１５又は配列番号１４５１の配列から成るペプチドを含み、ここで、ポリエチレングリコール鎖は、配列番号１４１５又は配列番号１４５１の位置１１、１２、１５、１６、１９、及び２４から選ばれるアミノ酸に連結され、ＰＥＧ鎖の分子量は、約１，０００から約５，０００ダルトンである。ある実施態様では、ＰＥＧ化クラス５ペプチドは、配列番号１４１５又は配列番号１４５１の配列から成るペプチドを含み、ここで、ポリエチレングリコール鎖は、配列番号１４１５又は配列番号１４５１の位置１６又は１９のアミノ酸に連結され、ＰＥＧ鎖の分子量は、約１，０００から約５，０００ダルトンである。さらに別の実施態様では、修飾型クラス５ペプチドは、該ペプチドに共有結合される２本以上のポリエチレングリコール鎖を含み、ここで、グルカゴン鎖の合計分子量は、約１，０００から約５，０００ダルトンである。ある実施態様では、クラス５ペプチドは、配列番号１４１５又は配列番号１４５１の配列を含み、ここで、ポリエチレングリコール鎖は、配列番号１４１５又は配列番号１４５１の位置１６及び１９のアミノ酸に連結され、２本のＰＥＧ鎖の合計分子量は、約１，０００から約５，０００ダルトンである。
【０６５９】
クラス５グルカゴン関連ペプチドは、配列番号１４０１−１５１８の内のいずれかのアミノ酸配列を有し、さらに、グルカゴンアンタゴニスト及びＧＬＰ−１アゴニスト活性を保持する、最大１、２、３、４、又は５個のさらなる修飾を伴っていてもよい。
【０６６０】
＜使用方法＞
＜グルカゴンスーパーファミリーペプチド＞
一般に、グルカゴンスーパーファミリーペプチド、又は、クラス１、２、３、４、又は５などのグルカゴン関連ペプチドを含むプロドラッグは、グルカゴンスーパーファミリーペプチド、及びグルカゴン関連ペプチドが従来使用されてきた目的（例えば、本明細書に詳述される通り）のためであるならば、いずれの目的のために使用してもよい。例えば、開示の生物活性ペプチドプロドラッグは、対応する母体の生物活性ペプチドについて従来から記載されている使用であるならば、いずれの使用のためにも好適であると考えられる。したがって、本明細書に記載されるグルカゴン関連ペプチドプロドラッグ類縁体は、低血糖症、高血糖症、糖尿病、又は、高い／低い血中グルカゴン濃度、又は高い／低い血中グルコース濃度によって生じる他の代謝性疾患、の治療に使用することが可能である。ある実施態様によれば、本明細書に開示されるプロドラッグによって治療の対象とされる患者は飼養動物、別の実施態様では、治療の対象とされる患者はヒトである。
【０６６１】
ある実施態様では、プロドラッグは、食欲の減退又は抑制、食物摂取の低下、減量の誘導、又は体重維持の支援のために使用される。食欲の抑制又は減量の促進のためのこれらの方法は、体重低下、体重増加の阻止、又は、様々な原因による肥満症、例えば、薬剤誘発性肥満症などの治療、肥満症に伴う合併症、例えば、血管病（冠状動脈疾患、発作、末梢血管病、虚血再還流など）、高血圧、ＩＩ型糖尿病の開始、高脂血症、及び筋骨格系疾患の治療に有用であることが期待される。
【０６６２】
他の実施態様では、本プロドラッグは、病院環境において非糖尿病患者に対し、例えば、非経口的栄養補給、又は、非経口的完全栄養補給を受ける患者に対し、栄養素の非経口的投与と組み合わせて使用される。非限定的例として、外科患者、昏睡患者、消化器病、又は非機能的消化管（例えば、外科的切除、遮断又は吸収能力阻害、クローン病、潰瘍性大腸炎、消化管閉塞、消化管フィステル、急性膵臓炎、虚血性腸疾患、消化器大手術、ある種の先天的消化管異常、慢性下痢、又は手術による短腸症候群、ショック患者が挙げられるが、治癒過程を経過しつつある患者も、様々な組み合わせの脂質、電解質、ミネラル、ビタミン、及びアミノ酸と共に、炭水化物の非経口投与を受けることが多い。グルカゴンスーパーファミリーペプチドプロドラッグと非経口栄養補給組成物とは、該グルカゴンスーパーファミリーペプチドプロドラッグが、非経口栄養補給組成物が消化されつつある時間にその所望の生物作用を実行する限りにおいて、同時に、別の時点で、それぞれの前、又は後に、投与することが可能である。例えば、非経口栄養補給物は、１日当たり１、２、又は３回投与してもよく、一方、グルカゴンスーパーファミリーペプチドプロドラッグは、一日おきに１回、週に３回、週に２回、週に１回、２週に１回、３週に１回、又は月に１回投与される。
【０６６３】
メタボリック症候群は、代謝性症候群Ｘ、インスリン耐性症候群、又はＲｅａｖｅｎ’ｓ症候群とも呼ばれるが、５千万を超える米国人を悩ます障害である。メタボリック症候群は、下記のリスク因子の内少なくとも三つ以上の集合によって特徴づけられる、すなわち：（１）下腹の肥満（下腹内及びその周囲における過度の脂肪組織）、（２）アテローム誘因性異脂肪血症（動脈壁におけるプラークの堆積を強化する、高トリグリセリド、低ＨＤＬコレステロール、及び高ＬＤＬコレステロール）、（３）高血圧、（４）インスリン耐性、又はグルコース不耐性、（５）血栓形成前状態（例えば、フィブリノーゲン又はプラスミノーゲンアクチベーター抑制因子−１の高い血中濃度）、及び（６）炎症促進状態（例えば、Ｃ−反応タンパクの高い血中濃度）である。他のリスク因子としては、加齢、ホルモン不均衡、及び遺伝的素因が挙げられる。
【０６６４】
メタボリック症候群は、冠動脈心疾患、及び、心臓発作、及びアテローム硬化性循環器病（ＡＳＣＶＤ）と呼ばれる末梢血管病など、血管プラークの堆積と関連する障害のリスク増大と相関する。メタボリック症候群の患者は、早期のインスリン耐性状態から完全なＩＩ型糖尿病へ進行する可能性があり、さらにＡＳＣＶＤのリスク増大を伴う。いかなる特定の理論にも拘束されるものではないが、インスリン耐性、メタボリック症候群、及び血管病は、一つ以上の共時的病原機序、例えば、インスリン刺激血管拡張障害、酸化ストレスの強化による、インスリン耐性関連のＮＯアベイラビリティーの低下、及び、アディポネクチンなどの脂肪細胞由来ホルモンの異常（Ｌｔｅｉｆ  ａｎｄ  Ｍａｔｈｅｒ，Ｃａｎ．Ｊ．Ｃａｒｄｉｏｌ．２０（ｓｕｐｐｌ．Ｂ）：６６Ｂ−７６Ｂ（２００４））を含む可能性がある。
【０６６５】
２００１  Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｃｈｏｌｅｓｔｅｒｏｌ  Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ  Ｐｒｏｇｒａｍ  Ａｄｕｌｔ  Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ  Ｐａｎｅｌ（ＡＴＰ  ＩＩＩ）によれば、同一人において下記の特徴の内の任意の三つがあれば、メタボリック症候群の基準に合致する：（ａ）下腹部の肥満（腹囲が、男性で１０２ｃｍを上回り、女性で８８ｃｍを上回る）；（ｂ）血清トリグリセリド（１５０ｍｇ／ｄｌ以上）；（ｃ）ＨＤＬコレステロールが、男性で４０ｍｇ／ｄｌ以下、女性で５０ｍｇ／ｄｌ以下）；（ｄ）血圧（１３０／８５以上）；及び、（ｅ）空腹時血糖（１１０ｍｇ／ｄｌ以上）。世界保健機構（ＷＨＯ）によれば、インスリン濃度が高く（高い空腹時血糖、又は高い食後血糖単独）、さらに下記の基準の内少なくとも二つを伴う個人は、メタボリック症候群の基準に合致する、すなわち：（ａ）下腹部の肥満（ウェスト対ヒップ比が０．９より大、ボディマス指数が少なくとも３０ｋｇ／ｍ２、又は、ウェスト測定値が３７インチよりも大）；（ｂ）コレステロールパネルにおいて、トリグリセリドレベルが少なくとも１５０ｍｇ／ｄｌ、又はＨＤＬコレステロールが３５ｍｇ／ｄｌ未満；（ｃ）血圧が１４０／９０以上、又は、高血圧で治療中）（Ｍａｔｈｕｒ，  Ｒｕｃｈｉ，”Ｍｅｔａｂｏｌｉｃ  Ｓｙｎｄｒｏｍｅ，”ｅｄ．Ｓｈｉｅｌ，Ｊｒ．，Ｗｉｌｌｉａｍ  Ｃ．，ＭｅｄｉｃｉｎｅＮｅｔ．ｃｏｍ，Ｍａｙ  １１，２００９）。
【０６６６】
本発明の目的のためには、ある個人が、２００１  Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｃｈｏｌｅｓｔｅｒｏｌ  Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ  Ｐｒｏｇｒａｍ  Ａｄｕｌｔ  Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ  Ｐａｎｅｌ又はＷＨＯによって設けられた基準のどちらか又は両方の基準に合致した場合、その個人は、メタボリック症候群に罹患しているものと見なされる。
【０６６７】
いかなる特定理論にも拘束されるものではないが、本明細書に記載されるグルカゴンペプチドは、メタボリック症候群の治療に有用である。したがって、本発明は、対象に対し、メタボリック症候群を予防又は治療し、又は、そのリスク因子の内の一つ、二つ、三つ以上を抑えるための方法であって、該対象に、メタボリック症候群、又はそのリスク因子の予防又は治療に有効な量として、本明細書に記載のグルカゴンペプチドを投与することを含む方法を提供する。
【０６６８】
非アルコール性脂肪性肝疾患（ＮＡＦＬＤ）とは、単純脂肪肝（脂肪症）から、非アルコール性脂肪性肝炎（ＮＡＳＨ）、肝硬変（肝臓の、非可逆的な高度の瘢痕形成）に至る広範な肝臓疾患を指す。ＮＡＦＬＤの各段階は、全て、肝臓細胞（肝細胞）における脂肪の沈着（脂肪浸潤）を共有する。単純脂肪肝は、炎症又は瘢痕形成を伴わない、肝細胞における、ある種の脂肪、トリグリセリドの異常な沈着である。ＮＡＳＨでは、脂肪沈着は、様々な程度の炎症（肝炎）、及び肝臓の瘢痕形成（線維症）と関連する。炎症細胞は、肝細胞を破壊する可能性がある（肝細胞壊死）。「ｓｔｅａｔｏｈｅｐａｔｉｔｉｓ（脂肪性肝炎）」及び「ｓｔｅａｔｏｎｅｃｒｏｓｉｓ（脂肪性壊死）」という用語において、ｓｔｅａｔｏ（脂肪）とは脂肪浸潤を指し、ｈｅｐａｔｉｔｉｓとは肝臓の炎症を指し、ｎｅｃｒｏｓｉｓとは破壊された肝臓細胞を指す。ＮＡＳＨは、最終的には、肝臓の瘢痕形成（線維症）に、次いで、非可逆的な、高度の瘢痕形成（肝硬変）に至る可能性がある。ＮＡＳＨによって引き起こされる肝硬変は、ＮＡＦＬＤスペクトラムにおいて最後で、もっとも重篤な段階である（Ｍｅｎｄｌｅｒ，Ｍｉｃｈｅｌ，”Ｆａｔｔｙ  Ｌｉｖｅｒ：  Ｎｏｎａｌｃｏｈｏｌｉｃ  Ｆａｔｔｙ  Ｌｉｖｅｒ  Ｄｉｓｅａｓｅ（ＮＡＦＬＤ）  ａｎｄ  Ｎｏｎａｌｃｏｈｏｌｉｃ  Ｓｔｅａｔｏｈｅｐａｔｉｔｉｓ（ＮＡＳＨ），”ｅｄ．Ｓｃｈｏｅｎｆｉｅｌｄ，Ｌｅｓｌｉｅ  Ｊ．，ＭｅｄｉｃｉｎｅＮｅｔ．ｃｏｍ，Ａｕｇｕｓｔ  ２９，２００５）。
【０６６９】
アルコール性肝疾患、又はアルコール誘発肝疾患は、アルコールの過度の消費と関連するか、又は過度の消費によって引き起こされる、三つの、病理学的に異なる肝臓疾患を包含する、すなわち：脂肪肝（脂肪症）、慢性又は急性肝炎、及び肝硬変である。アルコール性肝炎は、検査異常値が病気の唯一の兆候である穏やかな肝炎から、黄疸（ビリルビン停留によって引き起こされる黄色皮膚）、肝性脳障害（肝不全によって引き起こされる神経学的機能不全）、腹水（腹部の液体貯留）、出血性食道静脈瘤（食道静脈瘤）、異常な血液凝固及び昏睡などの合併症を伴う重度の肝臓機能障害にまで亘る可能性がある。組織学的には、アルコール性肝炎は、肝細胞の膨隆変性、好中球、時にマロリー小体（細胞中間体フィラメントタンパクの異常な蓄積）を伴う炎症を有する独特の外観を呈する。肝硬変は、解剖学的には、線維症と結びついた、肝臓に広範に分布する結節によって特徴づけられる。（Ｗｏｒｍａｎ，Ｈｏｗａｒｄ  Ｊ．，”Ａｌｃｏｈｏｌｉｃ  Ｌｉｖｅｒ  Ｄｉｓｅａｓｅ，”Ｃｏｌｕｍｂｉａ  Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ  Ｍｅｄｉｃａｌ  Ｃｅｎｔｅｒ  ｗｅｂｓｉｔｅ）。
【０６７０】
いかなる特定の理論にも拘束されるものではないが、本明細書に記載されるクラス２及びクラス３グルカゴン関連ペプチドは、アルコール性肝疾患又はＮＡＦＬＤの治療に、その段階のいずれを問わず、例えば、脂肪症、脂肪性肝炎、肝炎、肝臓炎症、ＮＡＳＨ、肝硬変、又はその合併症などの治療に有用である。したがって、本発明は、対象に対し、アルコール性肝疾患、ＮＡＦＬＤ、又はその任意の段階を予防又は治療するための方法であって、該対象に、アルコール性肝疾患、ＮＡＦＬＤ、又はその任意の段階を予防又は治療するのに有効な量として、本明細書に記載のクラス２又はクラス３グルカゴンペプチドを投与することを含む方法を提供する。この治療法は、下記の内の一つ、二つ、三つ、又はそれ以上における低減を含む：肝脂肪含量、肝硬変の発生率又は進行、肝細胞癌の発生率、炎症兆候、例えば、異常な肝臓酵素レベル（例えば、アスパルテートアミノトランスフェラーゼＡＳＴ及び／又はアラニンアミノトランスフェラーゼＡＬＴ、又はＬＤＨ）、高い血清ビリルビン、及び／又は線維症の兆候、例えば、高いＴＧＦ−ベータレベル。好ましい実施態様では、クラス２又はクラス３グルカゴンペプチドは、単純脂肪肝（脂肪症）を超えて進行し、炎症又は肝炎の兆候を示す患者の治療に使用される。この方法は、例えば、ＡＳＴ及び／又はＡＬＴレベルの低下をもたらしてもよい。
【０６７１】
ＧＬＰ−１及びエキセンディン−４は、若干の神経保護作用を持つことが示されている。本発明はさらに、グルカゴンスーパーファミリーペプチドの、神経変性疾患、例えば、ただしこれらに限定されないが、以下の疾患の治療における使用を提供する：アルツハイマー病、パーキンソン病、多発性硬化症、筋萎縮性側索硬化症、他の脱髄関連疾患、老年性痴呆、皮質下痴呆、動脈硬化痴呆、エイズ関連痴呆又は他の痴呆、中枢神経系癌、外傷性脳傷害、脊髄傷害、卒中又は脳虚血症、脳血管炎、てんかん、ハンチントン病、ツレット症候群、ギャンバレー症候群、ウィルソン病、ピック病、神経炎症障害、脳炎、脳脊髄炎、又は、ウィルス性、真菌性、又は細菌性髄膜炎、又は、その他の中枢神経系感染症、プリオン病、小脳性運動失調、小脳変性、脊髄小脳変性症候群、フリートライヒ運動失調、毛細管拡張性運動失調、ｓｐｉｎａｌ  ｄｙｓｍｙｏｔｒｏｐｈｙ、進行性核上麻痺、ジストニー、筋痙攣、振戦、色素性網膜炎、線条体黒質変性、ｍｉｔｏｃｈｏｎｄｒｉｄａｌ  ｅｎｃｅｐｈａｌｏ−ｍｙｏｐａｔｈｉｅｓ，神経セロイドリポフスチン症、肝性脳症、腎性脳症、代謝性脳症、トキシン誘発脳症、及び放射線誘発脳傷害。
【０６７２】
したがって、本発明は、対象に対し、神経変性疾患を予防又は治療するための方法、又は、その、一つ、二つ、三つ以上のリスク因子を抑えるための方法であって、該対象に、神経変性疾患又はそのリスク因子を予防又は治療するのに有効な量として、本明細書に記載のグルカゴンペプチドを投与することを含む方法を提供する。
【０６７３】
本発明による治療法は、患者に対し、ここに開示のプロドラッグを、任意の標準的投与ルートを用いて、例えば、非経口的、例えば、静脈内、腹腔内、皮下又は筋肉内、硬膜下腔内、経皮的、直腸内、経口的、鼻腔内、又は吸引などのルートを用いて投与する工程を含む。ある実施態様では、組成物は、皮下又は筋肉内に投与され、デポ剤中に又は徐放剤として投与されてもよい。
【０６７４】
＜組成物及び併用＞
本発明のプロドラッグは、単独で、若しくは、抗糖尿剤又は抗肥満剤と組み合わせて投与してもよい。ある態様では、プロドラッグは、第２のプロドラッグ、又はグルカゴンスーパーファミリーのメンバー、例えば、グルカゴン関連ペプチドなどと組み合わせて投与される。ある実施態様では、プロドラッグは、抗糖尿病剤、例えば、ただしこれらに限定されないが、以下の薬剤と組み合わせて投与される：スルフォニルウレア、例えば、トルブタミド（Ｏｒｉｎａｓｅ）、アセトヘキサミド（Ｄｙｍｅｌｏｒ）、トラザミド（Ｔｏｌｉｎａｓｅ）、クロールプロパミド（Ｄｉａｂｉｎｅｓｅ）、グリピジド（Ｇｌｕｃｏｔｒｏｌ）、グリブリド（Ｄｉａｂｅｔａ、Ｍｉｃｒｏｎａｓｅ、Ｇｌｙｎａｓｅ）、グリメピリド（Ａｍａｒｙｌ）、又はグリクラジド（Ｄｉａｍｉｃｒｏｎ）；メグリニチド、例えば、レパグリニド（Ｐｒａｎｄｉｎ）、又はナテグリニド（Ｓｔａｒｌｉｘ）；ビグアニド、例えば、メトフォルミン（Ｇｌｕｃｏｐｈａｇｅ）、又はフェンフォルミン；チアゾリジンジオン、例えば、ロシグリタゾン（Ａｖａｎｄｉａ）、ピオグリタゾン（Ａｃｔｏｓ）、又はトログリタゾン（Ｒｅｚｕｌｉｎ）、又はその他のＰＰＡＲγ阻害剤；炭水化物消化を抑制するアルファグルコシダーゼ阻害剤、例えば、ミグリトール（Ｇｌｙｓｅｔ）、アカルボーゼ（Ｐｒｅｃｏｓｅ／Ｇｌｕｃｏｂａｙ）；エキセナチド（Ｂｙｅｔｔａ）、又はプラムリンチド；ジペプチジルペプチダーゼＩＶ（ＤＰＰ−４）阻害剤；又は、ＦＢＰアーゼ（フラクトース、１，６−ビスフォスファターゼ）阻害剤。
【０６７５】
当該技術分野で公知であるか又は研究中の抗肥満症剤としては、ただしこれらに限定されないが、食欲抑制剤、例えば、フェネチルアミン型刺激剤、フェンテルミン（フェンフルールアミン又はデキシフェンフルールアミンと併用しもよい）、ジエチルプロピオン（Ｔｅｎｕａｔｅ（登録商標））、フェンジメトラジン（Ｐｒｅｌｕ−２（登録商標）、Ｂｏｎｔｒｉｌ（登録商標））、ベンズフェタミン（Ｄｉｄｒｅｘ（登録商標））、シブトラミン（Ｍｅｒｉｄｉａ（登録商標）、Ｒｅｃｕｃｔｉｌ（登録商標））；リモナバント（Ａｃｏｍｐｌｉａ（登録商標））、他のカナビノイド受容体アンタゴニスト；オキシントモジュリン；フルオキセチン塩酸（Ｐｒｏｚａｃ）；Ｑｎｅｘａ（トピラメート及びフェンテルミン）、Ｅｘｃａｌｉａ（ブプロピオン及びゾニサミド）；Ｑｎｅｘａ（ブプロピオン及びナルトレキソン）；又は、リパーゼ阻害剤で、キセニカル（Ｏｒｌｉｓｔａｔ）又はＣｅｔｉｌｉｓｔａｔ（別名ＡＴＬ−９６２）、又はＧＴ３８９−２５５と類似のものが挙げられる。
【０６７６】
本発明のプロドラッグはさらに、代謝性るいそうに罹患する患者に投与することが可能である。癌患者の半分以上が、望まない進行性の減量、脱力、及び、体脂肪と筋肉の低下によって特徴づけられるこの病を経験すると推定されている。この症候群は、同様にＡＩＤＳ患者でも一般的であり、さらに、細菌性疾患及び寄生虫病、慢性関節リューマチ、及び、大腸、肝臓、肺、及び心臓の慢性疾患にも見られる場合がある。これは、通常、食欲不振と関連し、加齢による病態、又は物理的外傷の結果として表れる場合がある。代謝性るいそうは、クォリティオブライフを下げ、基礎疾患を悪化し、最大の死亡原因となる症状である。
【０６７７】
本明細書に開示されるプロドラッグを含む医薬組成物は、当業者に公知の標準的な薬学的に許容される担体と投与ルートとを用いて、処方し、患者に投与することが可能である。したがって、本開示はさらに、一つ以上の、本明細書に開示されるプロドラッグ、又は薬学的に許容されるその塩を、薬学的に許容される担体と組み合わせて含む医薬組成物を包含する。ある実施態様では、医薬組成物は、リン酸バッファーシステムの約４．０から約７．０のｐＨにおいて１ｍｇ／ｍｌ濃度のプロドラッグを含む。この医薬組成物は、プロドラッグを、唯一の薬学的活性成分として含んでもよいし、若しくは、プロドラッグは、一つ以上の追加の活性成分と組み合わせてもよい。ある実施態様によれば、本発明のプロドラッグを含む組成物が提供される。それとは別に、減量を誘導するか、又は、体重増加を阻止するための組成物であって、プロドラッグ及び抗肥満症剤を含む組成物が提供される。適切な抗肥満ペプチドとしては、米国特許第５，６９１，３０９、６，４３６，４３５号、又は米国特許出願第２００５０１７６６４３に開示されるものが挙げられる。
【０６７８】
ある実施態様によれば、本明細書に開示の新規プロドラッグのいずれかを、好ましくは滅菌状態で、好ましくは、少なくとも９０％、９１％、９２％、９３％、９４％、９５％、９６％、９７％、９８％、又は９９％の純度レベルにおいて含み、且つ、薬学的に許容される希釈剤、担体、又は賦形剤を含む、医薬組成物が提供される。この組成物は、本明細書に開示に開示される生物活性ペプチドプロドラッグ誘導体を含んでもよく、得られる活性ペプチドは、少なくとも０．５ｍｇ／ｍｌ、１ｍｇ／ｍｌ、２ｍｇ／ｍｌ、３ｍｇ／ｍｌ、４ｍｇ／ｍｌ、５ｍｇ／ｍｌ、６ｍｇ／ｍｌ、７ｍｇ／ｍｌ、８ｍｇ／ｍｌ、９ｍｇ／ｍｌ、１０ｍｇ／ｍｌ、１１ｍｇ／ｍｌ、１２ｍｇ／ｍｌ、１３ｍｇ／ｍｌ、１４ｍｇ／ｍｌ、１５ｍｇ／ｍｌ、１６ｍｇ／ｍｌ、１７ｍｇ／ｍｌ、１８ｍｇ／ｍｌ、１９ｍｇ／ｍｌ、２０ｍｇ／ｍｌ、２１ｍｇ／ｍｌ、２２ｍｇ／ｍｌ、２３ｍｇ／ｍｌ、２４ｍｇ／ｍｌ、２５ｍｇ／ｍｌ、又はそれ以上の濃度で存在する。この組成物は、本明細書に開示されるクラス１、２、又は３の生物活性ペプチドプロドラッグ誘導体を含んでもよく、得られる活性ペプチドは、少なくともＡの濃度で存在し、ここでＡは、０．００１ｍｇ／ｍｌ、０．０１ｍｇ／ｍｌ、０．１ｍｇ／ｍｌ、０．５ｍｇ／ｍｌ、１ｍｇ／ｍｌ、２ｍｇ／ｍｌ、３ｍｇ／ｍｌ、４ｍｇ／ｍｌ、５ｍｇ／ｍｌ、６ｍｇ／ｍｌ、７ｍｇ／ｍｌ、８ｍｇ／ｍｌ、９ｍｇ／ｍｌ、１０ｍｇ／ｍｌ、１１ｍｇ／ｍｌ、１２ｍｇ／ｍｌ、１３ｍｇ／ｍｌ、１４ｍｇ／ｍｌ、１５ｍｇ／ｍｌ、１６ｍｇ／ｍｌ、１７ｍｇ／ｍｌ、１８ｍｇ／ｍｌ、１９ｍｇ／ｍｌ、２０ｍｇ／ｍｌ、２１ｍｇ／ｍｌ、２２ｍｇ／ｍｌ、２３ｍｇ／ｍｌ、２４ｍｇ／ｍｌ、２５ｍｇ／ｍｌ、又はそれ以上である。別の実施態様では、この組成物は、クラス１、２、又は３の活性ペプチドを、Ｂ以下の濃度で含んでもよく、ここでＢは、３０ｍｇ／ｍｌ、２５ｍｇ／ｍｌ、２４ｍｇ／ｍｌ、２３ｍｇ／ｍｌ、２２ｍｇ／ｍｌ、２１ｍｇ／ｍｌ、２０ｍｇ／ｍｌ、１９ｍｇ／ｍｌ、１８ｍｇ／ｍｌ、１７ｍｇ／ｍｌ、１６ｍｇ／ｍｌ、１５ｍｇ／ｍｌ、１４ｍｇ／ｍｌ、１３ｍｇ／ｍｌ、１２ｍｇ／ｍｌ、１１ｍｇ／ｍｌ、１０ｍｇ／ｍｌ、９ｍｇ／ｍｌ、８ｍｇ／ｍｌ、７ｍｇ／ｍｌ、６ｍｇ／ｍｌ、５ｍｇ／ｍｌ、４ｍｇ／ｍｌ、３ｍｇ／ｍｌ、２ｍｇ／ｍｌ、１ｍｇ／ｍｌ、又は０．１ｍｇ／ｍｌである。ある実施態様では、組成物は、クラス１、２、又は３グルカゴン関連ペプチドを、Ａ〜Ｂ  ｍｇ／ｍｌの濃度範囲、例えば、０．００１から３０．０ｍｇ／ｍｌの範囲で含んでもよい。ある実施態様では、医薬組成物は、滅菌され水溶液を含み、この水溶液は各種容器に納めて保存されてもよい。本発明の化合物は、注射用の事前処方液を調製するための特定の実施態様にしたがって使用することが可能である。別の実施態様では、医薬組成物は、凍結乾燥粉末を含む。医薬組成物はさらに、組成物を患者に投与するためのディスポーザブルデバイスを含むキットの一部として包装されてもよい。容器又はキットは、周囲の室温又は冷蔵温度において保存されるよう表示されてもよい。
【０６７９】
本明細書に記載される、治療法、医薬組成物、キット、及びその他の同様の実施態様の全てにおいて、プロドラッグ化合物は、それらの薬学的に許容される全ての塩も含むことを意図する。
【０６８０】
ある実施態様では、プロドラッグ組成物を患者に投与するためのデバイスを備えたキットが提供される。キットはさらに、各種容器、例えば、バイアル、チューブ、瓶などを含む。好ましくは、キットはさらに、使用説明書を含む。ある実施態様によれば、キットのデバイスは、エアロゾル・ディスペンサーであり、組成物は、該エアロゾルデバイスの中にあらかじめ封入される。別の実施態様では、キットはシリンジおよび針を含み、ある実施態様では、プロドラッグ組成物は、このシリンジの内部にあらかじめ封入される。
【０６８１】
＜クラス１、２、及び３グルカゴン関連ペプチドの医薬処方＞
ある実施態様によれば、本開示のグルカゴンペプチド、又は薬学的に許容されるその塩と、薬学的に許容される担体とを含む医薬組成物が提供される。この医薬組成物は、薬学的に許容される成分であるならばいずれのものを含んでもよく、その成分の例として、酸性化剤、添加剤、吸着剤、エロゾル推進剤、排気剤、アルカリ化剤、抗凝塊剤、抗凝固剤、抗菌性防腐剤、抗酸化剤、防腐剤、基剤、結合剤、緩衝剤、キレート剤、コーティング剤、着色剤、乾燥剤、界面活性剤、希釈剤、消毒剤、崩壊剤、分散剤、溶解強化剤、染料、緩和剤、乳化剤、懸濁安定剤、充填剤、フィルム形成剤、芳香強化剤、芳香剤、流動強化剤、ゲル化剤、顆粒剤、保湿剤、潤滑剤、粘性接着剤、軟膏基剤、軟膏、油性ベヒクル、有機基剤、芳香性基剤、色素、可塑剤、研磨剤、防腐剤、隔離剤、封鎖剤、皮膚浸透剤、可溶化剤、溶媒、安定化剤、坐剤基剤、表面活性剤、界面活性剤、懸濁剤、甘味剤、治療剤、増粘剤、浸透圧剤、毒性剤、増粘剤、吸水剤、水混和性共溶媒、又は湿潤剤が挙げられる。
【０６８２】
ある実施態様では、医薬組成物は、下記の成分の内のいずれか一つ、又は組み合わせを含む、すなわち：アカシア、アセスルファムカリウム、アセチルトリブチルクエン酸塩、アセチルトリエチルクエン酸塩、寒天、アルブミン、アルコール、脱水アルコール、変性アルコール、希釈アルコール、アロイリチン酸、アルギン酸、脂肪族ポリエステル、アルミナ、水酸化アルミニウム、アルミニウムステアレート、アミロペクチン、α−アミロース、アスコルビン酸、アスコルビルパルミテート、アスパルテーム、注入用静菌水、ベントナイト、ベントナイトマグマ、塩化ベンザルコニウム、塩化ベンゼトニウム、ベンゾイン酸、ベンジルアルコール、ベンジルベンゾエート、ブロノポル、ブチル化ヒドロキシアニソール、ブチル化ヒドロキシトルエン、ブチルパラベンナトリウム、カルシウムアルギネート、カルシウムアスコルベート、カルシウムカーボネート、カルシウムシクラメート、無水リン酸二塩基カルシウム、脱水リン酸二塩基カルシウム、リン酸三塩基カルシウム、カルシウムプロピオネート、カルシウムシリケート、カルシウムソルベート、カルシウムステアレート、カルシウムスルフェート、Ｃａｌｃｉｕｍ  ｓｕｌｆａｔｅ  ｈｅｍｉｃｈｙｄｒａｔｅ、カノーラ油、カルボマー、二酸化炭素、カルボキシメチルセルロースカルシウム、カルボキシメチルセルロースナトリウム、β−カロテン、カラゲナン、ひまし油、陽イオン性乳化ワックス、セルロースアセテート、セルロースアセテートフタレート、微細結晶セルロース、粉末状セルロース、ケイ化微細結晶セルロース、ナトリウムカルボキシメチルセルロース、セトステアリルアルコール、セトリミド、セチルアルコール、クロールヘキシジン、クロールブタノール、クロロクレゾール、コレステロール、クロールヘキシジンアセテート、クロールヘキシジングルコネート、クロールヘキシジン塩酸、クロールフルオロエタン（ＨＣＦＣ）、クロロジフルオロメタン、クロロフルオロカーボン（ＣＦＣ）、クロロフェノキシエタノール、クロールオキシレノール、コーンシロップ固形物、無水クエン酸、クエン酸一水塩、ココアバター、着色剤、コーン油、綿実油、クレゾール、ｍ−クレゾール、ｏ−クレゾール、ｐ−クレゾール、クロスカルメロースナトリウム、クロスポビドン、シクラミン酸、シクロデキストリン、デキストレート、デキストロース、無水デキストロース、ジアゾリジニルウレア、ジブチルフタレート、ジブチルセバケート、ジエタノールアミン、ジエチルフタレート、ジフルオロエタン（ＨＦＣ）、ジメチル−β−シクロデキストリン、シクロデキストリン型化合物、例えば、Ｃａｐｔｉｓｏｌ（登録商標）、ジメチルエーテル、ジメチルフタレート、二カリウムエデンテート、二ナトリウムエデンテート、二ナトリウム水素リン酸、ドキュセートカルシウム、ドキュセートカリウム、ドキュセートナトリウム、ドデシルガレート、ドデシルトリメチルアンモニウムブロミド、エデンテートカルシウム二ナトリウム、エディチン酸、エグルミン、エチルアルコール、エチルセルロース、エチルガレート、エチルラルレート、エチルマルトル、エチルオレエート、エチルパラベン、エチルパラベンカリウム、エチルパラベンナトリウム、��チルバニリン、フルクトース、フルクトース液、フルクトース磨砕物、フルクトース非発熱性、粉末状フルクトース、フマル酸、ゼラチン、グルコース、液体グルコース、飽和植物脂肪酸のグリセリド混合物、グリセリン、グリセリルベヘネート、グリセリルモノオレエート、グリセリルモノステアレート、自己乳化グリセリルモノステアレート、グリセリルパルミチオステアレート、グリシン、グリコール、グリコフロール、グアゴム、ヘプタフルオロプロパン（ＨＦＣ）、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムブロミド、高フルクトースシロップ、ヒト血清アルブミン、炭化水素（ＨＣ）、希塩酸、水素添加植物油ＩＩ型、ヒドロキシエチルセルロース、２−ヒドロキシエチル−β−シクロデキストリン、ヒドロキシプロピルセルロース、低置換ヒドロキシプロピルセルロース、２−ヒドロキシプロピル−β−シクロデキストリン、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロースフタレート、イミド尿素、インディゴカルミン、イオン交換剤、鉄酸化物、イソプロピルアルコール、イソプロピルミリステート、イソプロピルパルミテート、等張食塩水、カオリン、乳酸、ラクチトール、ラクトース、ラノリンアルコール、無水ラノリン、レシチン、マグネシウムアルミニウムシリケート、マグネシウムカーボネート、通常マグネシウムカーボネート、マグネシウムカーボネート無水物、マグネシウムカーボネート水酸化物、水酸化マグネシウム、マグネシウムラルリルスルフェート、酸化マグネシウム、マグネシウムシリケート、マグネシウムステアレート、マグネシウムトリシリケート、マグネシウムトリシリケート無水物、リンゴ酸、麦芽、マルチトール、マルチトール液、マルトデキストリン、マルトール、マルトース、マンニトール、中等鎖トリグリセリド、メグルミン、メントール、メチルセルロース、メチルメタクリレート、メチルオレエート、メチルパラベン、メチルパラベンカリウム、メチルパラベンナトリウム、微細結晶セルロース及びカルボキシメチルセルロースナトリウム、鉱油、軽油、鉱油及びラノリンアルコール、オイル、オリーブオイル、モノエタノールアミン、モントモリロナイト、オクチルガレート、オレイン酸、パルミチン酸、パラフィン、ピーナツ油、ワセリン、ワセリン及びラノリンアルコール、ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ  ｇｌａｚｅ、フェノール、液化フェノール、フェノキシエタノール、フェノキシプロパノール、フェニルエチルアルコール、フェニル水銀アセテート、フェニル水銀ボレート、フェニル水銀ナイトレート、ポラクリリン、ポラクリリンカリウム、ポロキサマー、ポリデキストロース、ポリエチレングリコール、ポリエチレンオキシド、ポリアクリレート、ポリエチレン−ポリオキシプロピレン・ブロックポリマー、ポリメタクリレート、ポリエチレンアウキルエーテル、ポリオキシエチレンひまし油誘導体、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンステアレート、ポリビニールアルコール、ポリビニールピロリドン、カリウムアルギネート、カリウムベンゾエート、重炭酸カリウム、二亜硫酸二カリウム、塩化カリウム、クエン酸カリウム、クエン酸カリウム無水物、リン酸水素カリウム、メタ重��硫酸カリウム、一塩基リン酸カリウム、カリウムプロピオネート、カリウムソルベート、ポビドン、プロパノール、プロピオン酸、プロピオンカーボネート、プロピレングリコール、プロピレングリコールアルギネート、プロピルガレート、プロピルパラベン、プロピルパラベンカリウム、プロピルパラベンナトリウム、プロタミンスルフェート、なたね油、リンゲル液、サッカリン、サッカリンアンモニウム、サッカリンカルシウム、サッカリンナトリウム、サフラワー油、サポナイト、血清タンパク、ごま油、コロイド状シリカ、コロイド状二酸化シリコン、ナトリウムアルギネート、ナトリウムアスコルベート、ナトリウムベンゾエート、重炭酸ナトリウム、二亜硫酸二ナトリウム、塩化ナトリウム、無水クエン酸ナトリウム、クエン酸ナトリウム脱水物、塩化ナトリウム、ナトリウムシクラメート、ナトリウムエデンテート、ナトリウムドデシルスルフェート、ナトリウムラウリルスルフェート、メタ重亜硫酸ナトリウム、リン酸ナトリウム二塩基、リン酸ナトリウム一塩基、リン酸ナトリウム三塩基、無水ナトリウムプロピオネート、ナトリウムプロピオネート、ナトリウムソルベート、ナトリウム澱粉グリコレート、ナトリウムステアリルフマレート、亜硫酸ナトリウム、ソルビン酸、ソルビタンエステル（ソルビタン脂肪酸エステル）、ソルビトール、ソルビトール液７０％、大豆油、鯨ワックス、澱粉、コーンスターチ、じゃがいも澱粉、ゼラチン化澱粉、滅菌可能とうもろこし澱粉、ステアリン酸、精製ステアリン酸、ステアリルアルコール、スクロース、糖、圧縮性糖、粉砂糖、丸砂糖、転化糖、Ｓｕｇａｒｔａｂ、Ｓｕｎｓｅｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  ＦＣＦ、合成パラフィン、タルク、酒石酸、タルトラジン、テトラフルオロエタン（ＨＦＣ）、テオブロマ油、チメロサル、二酸化チタン、アルファトコフェロール、トコフェリルアセテート、ガンマ−トコフェロール、トラガカント、トリアセチン、トリブチルシトレート、トリエチルシトレート、トリメチル−β−シクロデキストリン、トリメチルテトラデシルアンモニウムブロミド、トリスバッファー、三ナトリウムエデンテート、バニリン、Ｉ型水素添加植物油、水、軟水、硬水、二酸化炭素非含有水、発熱物質非含有水、注射用水、吸引用滅菌水、洗浄用滅菌水、ワックス、陰イオン乳化ワックス、カルナウバワックス、陽イオン乳化ワックス、鯨エステルワックス、微細結晶ワックス、非イオン性乳化ワックス、坐剤ワックス、白色ワックス、黄色ワックス、白色ワセリン、ウールワックス、キサンタンゴム、キシリトール、ザイン、亜鉛プロピオネート、亜鉛塩、亜鉛ステアレート、又は、Ｈａｎｄｂｏｏｋ  ｏｆ  Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ  Ｅｘｃｉｐｉｅｎｔｓ，Ｔｈｉｒｄ  Ｅｄｉｔｉｏｎ，Ａ．Ｈ．Ｋｉｂｂｅ（Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ  Ｐｒｅｓｓ，Ｌｏｎｄｏｎ，ＵＫ，２０００）中の任意の賦形剤である。なお、この文書の全体を引用により本明細書に含める。Ｒｅｍｉｎｇｔｏｎ’ｓ  Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ  Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｓｉｘｔｅｅｎｔｈ  Ｅｄｉｔｉｏｎ，Ｅ．Ｗ．Ｍａｒｔｉｎ（Ｍａｃｋ  Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ  Ｃｏ．，Ｅａｓｔｏｎ，Ｐａ．，１９８０）（その全体を引用により本明細書に含める）は、薬学的に許容される組成物の処方に使用される各種成分、及び、その調製のための公知の技術を開示する。あらゆる従来の薬剤について、それが本医薬組成物に対して不適合である場合を除いて、医薬組成物におけるその使用が考慮の対象とされる。補助的活性成分も、本組成物の中に組み込むことが可能である。
【０６８３】
本明細書に開示される医薬処方は、後述するように、短期作用性、急速放出性、長期作用性、持続放出性となるように設計してもよい。この医薬処方はさらに、瞬間的放出、調節的放出、又は緩慢放出のために処方されてもよい。本組成物はさらに、例えば、ミセル又はリポソーム、又は、他のカプセル封入剤形を含んでもよく、若しくは、長期の保存及び／又は送達作用を実現するよう、徐放剤形として投与されてもよい。本開示の医薬処方は、いかなる投与スケジュールにしたがって投与されてもよく、例えば、毎日（１日１回、１日２回、１日３回、１日４回、１日５回、１日６回）、２日に１回、３日に１回、４日に１回、５日に１回、６日に１回、毎週、２週に１回、３週に１回、毎月、又は２ヶ月に１回投与されてもよい。
【０６８４】
ある実施態様では、医薬組成物において、上述の成分（単数又は複数）はいずれの濃度で存在してもよく、例えば、少なくともＡ濃度で存在してもよく、ここで、Ａは、０．０００１％ｗ／ｖ、０．００１％ｗ／ｖ、０．０１％ｗ／ｖ、０．１％ｗ／ｖ、１％ｗ／ｖ、２％ｗ／ｖ、５％ｗ／ｖ、１０％ｗ／ｖ、２０％ｗ／ｖ、３０％ｗ／ｖ、４０％ｗ／ｖ、５０％ｗ／ｖ、６０％ｗ／ｖ、７０％ｗ／ｖ、８０％ｗ／ｖ、又は９０％ｗ／ｖである。ある実施態様では、医薬組成物において、上述の成分（単数又は複数）はいずれの濃度で存在してもよく、例えば、Ｂ以下の濃度で存在してもよく、ここで、Ｂは、９０％ｗ／ｖ、８０％ｗ／ｖ、７０％ｗ／ｖ、６０％ｗ／ｖ、５０％ｗ／ｖ、４０％ｗ／ｖ、３０％ｗ／ｖ、２０％ｗ／ｖ、１０％ｗ／ｖ、５％ｗ／ｖ、２％ｗ／ｖ、１％ｗ／ｖ、０．１％ｗ／ｖ、０．００１％ｗ／ｖ、又は０．０００１％ｗ／ｖである。他の実施態様では、医薬組成物において、上述の成分（単数又は複数）はいずれの濃度範囲で存在してもよく、例えば、約Ａから約Ｂまでの範囲で存在してもよい。
【０６８５】
医薬組成物は、生理的適合性のあるｐＨを実現するよう処方されてもよい。ある実施態様では、医薬組成物のｐＨは、処方及び投与ルートに応じて、少なくとも５、少なくとも５．５、少なくとも６、少なくとも６．５、少なくとも７、少なくとも７．５、少なくとも８、少なくとも８．５、少なくとも９、少なくとも９．５、少なくとも１０、又は、少なくとも１０．５で、最大ｐＨ１１（を含む）までである。ある実施態様では、医薬組成物は、生理的適合ｐＨを実現するために緩衝剤を含んでもよい。緩衝剤は、所望のｐＨに緩衝させることが可能なものであればいずれの化合物であってもよく、例えば、リン酸バッファー（例えば、ＰＢＳ）、トリエタノールアミン、Ｔｒｉｓ、ビシン、ＴＡＰＳ、トリシン、ＨＥＰＥＳ、ＴＥＳ、ＭＯＰＳ、ＰＩＰＥＳ、カコジレート、ＭＥＳなどが挙げられる。ある実施態様では、バッファーの強度は、少なくとも０．５ｍＭ、少なくとも１ｍＭ、少なくとも５ｍＭ、少なくとも１０ｍＭ、少なくとも２０ｍＭ、少なくとも３０ｍＭ、少なくとも４０ｍＭ、少なくとも５０ｍＭ、少なくとも６０ｍＭ、少なくとも７０ｍＭ、少なくとも８０ｍＭ、少なくとも９０ｍＭ、少なくとも１００ｍＭ、少なくとも１２０ｍＭ、少なくとも１５０ｍＭ、又は少なくとも２００ｍＭである。ある実施態様では、バッファーの強度は、３００ｍＭ以下（例えば、たかだか２００ｍＭ、たかだか１００ｍＭ、たかだか９０ｍＭ、たかだか８０ｍＭ、たかだか７０ｍＭ、たかだか６０ｍＭ，たかだか５０ｍＭ、たかだか４０ｍＭ、たかだか３０ｍＭ、たかだか２０ｍＭ、たかだか１０ｍＭ、たかだか５ｍＭ、たかだか１ｍＭ）である。
【０６８６】
本明細書に開示の化合物は、標準的合成法、組み換えＤＮＡ技術、又は、ペプチド及び融合タンパクを調製する、他の任意の方法によって調製されてよい。ある種の非天然アミノ酸は、標準的組み換えＤＮＡ技術では発現させることができないけれども、それらの調製技術は当該技術分野において公知である。非ペプチド部分を包含する、本発明の化合物は、適用可能であれば標準的ペプチド化学反応でもよいが、それ以外にも、標準的有機化学反応によって合成されてもよい。
【０６８７】
〔実施例〕
＜一般的ＰＥＧ化プロトコール：（Ｃｙｓ−マレイミド）＞
典型的には、Ｃｙｓを含むグルカゴン関連ペプチドは、リン酸緩衝生理的食塩水（５−１０ｍｇ／ｍｌ）に溶解し、０．０１Ｍメチレンジアミンテトラ酢酸を加える（全体体積の１０−１５％）。過剰（２倍）なマレイミドメトキシＰＥＧ試薬（Ｄｏｗ）を加え、反応の進行を高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）によって監視しながら、反応物を室温で攪拌した。８−２４時間後、反応混合物を酸性化し、精製のために分取用逆相カラムに負荷した。このために、勾配モードで０．１％テトラフルオロ酢酸（ＴＦＡ）／アセトニトリルを用いた。適当な分画をまとめて凍結乾燥したところ、所望のＰＥＧ化誘導体が得られた。
【０６８８】
〔実施例１〕
＜モデルペプチドに関するジペプチド切断半減期（ＰＢＳ中）の定量＞
モデルヘキサペプチド（ＨＳＲＧＴＦ−ＮＨ２；配列番号７１５）を、アミド結合を介して該ヘキサペプチドに連結する各種ジペプチドの半減期を定量するためのモデルとして使用した。ヘキサペプチドは、ペプチド合成機上で構築した。合成が切れ目なく行われ、且つ、延長可能なＮ−末端が無事存在することを確認するために、ペプチド結合樹脂をフッ化水素酸（ＨＦ）によって切断し、分析した。次に、Ｂｏｃ−保護サルコシン及びリシンを、順次このペプチド結合樹脂に導入してペプチドＡ（ジペプチド＋モデルペプチド）を生産した。ペプチドＡは、ＨＦによって切断し、分取用ＨＰＬＣによって精製した。
【０６８９】
＜ＨＰＬＣによる分取精製＞
精製は、シリカ充填１ｘ２５ｃｍ  Ｖｙｄａｃ  Ｃ１８（５μ粒径、３００Å孔径）カラムによるＨＰＬＣ分析を用いて実行した。使用した装置は下記の通り：Ｗａｔｅｒｓ  Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓモデル６００ポンプ；インジェクター、モデル７１７、及びＵＶ検出器、モデル４８６。全てのサンプルについて２３０ｎｍの波長を用いた。溶媒Ａは、蒸留水に溶解した１０％ＣＨ３ＣＮ／０．１％ＴＦＡを含み、溶媒Ｂは、ＣＨ３ＣＮに溶解した０．１％ＴＦＡを含んでいた。直線勾配を用いた（０から１００％Ｂ、２時間）。流速は１０ｍｌ／分で、分画サイズは４ｍｌであった。約１５０ｍｇの粗製ペプチドから、３０ｍｇの純粋ペプチド（約２０％の収率）が得られた。
【０６９０】
ペプチドＡは、１ｍｇ／ｍｌの濃度でリン酸緩衝生理的食塩水（ＰＢＳ）バッファーに溶解した。次に、これを、水浴中で３７℃でインキュベートした。分析サンプルは、種々の時点（５時、８時、２４時、３１時、及び４７時間後）で収集し、ジペプチド切断は、等容量の０．１％ＴＦＡで停止させた。ＨＰＬＣを用いて切断反応を監視した。データは、液体クロマトグラフィー・質量分析（ＬＣ−ＭＳ）によって定性的に監視し、ＨＰＬＣによって定量的に調べた。保持時間及び相対的ピーク面積は、Ｐｅａｋ  Ｓｉｍｐｌｅ  Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙソフトウェアを用いて得た。
【０６９１】
＜質量分光測定による分析＞
質量スペクトラムは、標準的電子スプレーイオン化（ＥＳＩ）イオン源を備えた、Ｓｃｉｅｘ  ＡＰＩ−ＩＩＩエレクトロスプレー四重極質量分析計を用いて得た。使用したイオン化条件は下記の通り：ＥＳＩ、陽極イオンモード；イオンスプレー電圧、３．９ｋＶ；オリフィス電位、６０Ｖ。使用した噴霧・カーテンガスは、０．９Ｌ／分流速の窒素である。質量スペクトラムは、６００−１８００トンプソン（Ｔｈ）から、ステップ当たり０．５Ｔｈ、２ｍｓｅｃ滞在時間で記録した。サンプル（約１ｍｇ／ｍＬ）は、１％酢酸添加の５０％アセトニトリル水溶液に溶解し、外部シリンジポンプによって５μＬ／分の流速で導入した。
【０６９２】
ＰＢＳ溶液中のペプチドをＥＳＩ−ＭＳで分析する際は、それらを先ず、メーカー（Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｂｉｌｅｒｉｃａ，ＭＡ、http://www.millipore.com/catalogue.nsf/docs/C5737を参照されたい）によって提供された指示にしたがって、０．６μＬ  Ｃ４樹脂を含むＺｉｐＴｉｐ固相抽出チップを用いて脱塩した。
【０６９３】
＜ＨＰＬＣによる分析＞
ＨＰＬＣ分析は、２１４ｎｍにおけるＵＶ検出器、及び、１５０ｍｍｘ４．６ｍｍ  Ｃ８  Ｖｙｄａｃカラムを備えた、Ｂｅｃｋｍａｎ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｇｏｌｄ  Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙシステムを用いて実行した。流速は１ｍＬ／分であった。溶媒Ａは、蒸留水に溶解した０．１％ＴＦＡを含み、溶媒Ｂは、９０％ＣＨ３ＣＮに溶解した０．１％ＴＦＡを含んでいた。直線勾配を用いた（０から３０％Ｂ、１０分）。データを収集し、Ｐｅａｋ  Ｓｉｍｐｌｅ  Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙソフトウェアを用いて分析した。
【０６９４】
切断の初期速度を用いて、各プロドラッグの解離の速度定数を測定した。プロドラッグ及びドラッグ（薬剤）の濃度は、種々の収集時点の、それぞれのピーク面積「ａ」及び「ｂ」から推定した（表１参照）。プロドラッグの解離の一次速度定数は、種々の時間間隔におけるプロドラッグ濃度の対数をプロットすることによって定量した。このプロットの勾配は、速度定数「ｋ」を与える。各種プロドラッグの切断半減期は、式ｔ１／２＝０．６９３／ｋを用いて計算した。
〔表１〕ＰＢＳに溶解したＡペプチド（ｌｙｓ−ｓａｒ−ＨＳＲＧＴＦ−ＮＨ２）の切断に関するＨＰＬＣ及びＬＣ−ＭＳデータ
2015180649.tif 000068
【０６９５】
各種プロドラッグの分解半減期は、式ｔ１／２＝０．６９３／ｋを用いて計算し、モデルペプチドＨＳＲＧＴＦ−ＮＨ２上のｌｙｓ−ｓａｒの組合せの半減期は、１４．０時間であると決定された。
【０６９６】
〔実施例２〕
＜Ｄ−モデルペプチドにおけるジペプチド切断半減期（血漿中）の定量＞
血漿中でのジペプチドの組合せの半減期を定量するために、もう一つのモデルヘキサペプチド（ｄＨｄＴｄＲＧｄＴｄＦ−ＮＨ２；配列番号７１６）を用いた。プロドラッグ切断の場合を除く、モデルペプチドの他の酵素的切断を阻止するために、Ｄアミノ酸を用いた。このヘキサペプチドは、自動合成機で合成した。プロドラッグ修飾用として実行可能的に延長されたＮ−末端の使用が可能であることを確認するために、ペプチド結合樹脂をＨＦによって切断し有効性をチェックした。次に、サルコシン及びリシンを順次ペプチド結合樹脂に導入した。ペプチドＢ（ジペプチド＋ｄ−モデルペプチド）はＨＦで切断し、分取用ＨＰＬＣによって精製した。
【０６９７】
＜ＨＰＬＣによる分取精製＞
精製は、シリカ充填１ｘ２５ｃｍ  Ｖｙｄａｃ  Ｃ１８（５μ粒径、３００Å孔径）カラムによるＨＰＬＣ分析を用いて実行した。使用した装置は下記の通り：Ｗａｔｅｒｓ  Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓモデル６００ポンプ；インジェクター、モデル７１７、及びＵＶ検出器、モデル４８６。全てのサンプルについて２３０ｎｍの波長を用いた。溶媒Ａは、蒸留水に溶解した１０％ＣＨ３ＣＮ／０．１％ＴＦＡを含み、溶媒Ｂは、ＣＨ３ＣＮに溶解した０．１％ＴＦＡを含んでいた。直線勾配を用いた（０から１００％Ｂ、２時間）。流速は１０ｍＬ／分で、分画サイズは４ｍＬであった。約１５０ｍｇの粗製ペプチドから、３０ｍｇの純粋ペプチド（約２０％の収率）が得られた。
【０６９８】
ペプチドＢは、２ｍｇ／ｍｌで血漿（ｐＨ７．４）に溶解した。次に、これを、水浴中で３７℃でインキュベートした。分析サンプルは、種々の時点（５時、１１時、２４時、３２時、及び４８時間後）で収集した。サンプルは１０倍容量の０．１％ＴＦＡ／ＡＣＮで処理し、３０００ｒｐｍで遠心した。上清液を収集し、等容量の０．１％ＴＦＡ／Ｈ２Ｏで希釈した。データは、ＬＣ−ＭＳによって定性的に監視し、ＨＰＬＣによって定量的に調べ、Ｐｅａｋ  Ｓｉｍｐｌｅ  Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙソフトウェアによって、保持時間及び相対的ピーク面積を得た。
【０６９９】
＜質量分光測定による分析＞
質量スペクトラムは、標準的ＥＳＩイオン源を備えた、Ｓｃｉｅｘ  ＡＰＩ−ＩＩＩエレクトロスプレー四重極質量分析計を用いて得た。使用したイオン化条件は下記の通り：ＥＳＩ、陽極イオンモード；イオンスプレー電圧、３．９ｋＶ；オリフィス電位、６０Ｖ。使用した噴霧・カーテンガスは、０．９Ｌ／分流速の窒素である。質量スペクトラムは、６００−１８００トンプソンから、ステップ当たり０．５Ｔｈ、２ｍｓｅｃ滞在時間で記録した。サンプル（約１ｍｇ／ｍＬ）は、１％酢酸添加の５０％アセトニトリル水溶液に溶解し、外部シリンジポンプによって５μＬ／分の流速で導入した。
【０７００】
＜ＨＰＬＣによる分析＞
ＨＰＬＣ分析は、２１４ｎｍにおけるＵＶ検出器、及び、１５０ｍｍｘ４．６ｍｍ  Ｃ８  Ｖｙｄａｃカラムを備えた、Ｂｅｃｋｍａｎ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｇｏｌｄ  Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙシステムを用いて実行した。流速は１ｍＬ／分であった。溶媒Ａは、蒸留水に溶解した０．１％ＴＦＡを含み、溶媒Ｂは、９０％ＣＨ３ＣＮに溶解した０．１％ＴＦＡを含んでいた。直線勾配を用いた（０から３０％Ｂ、１０分）。データを収集し、Ｐｅａｋ  Ｓｉｍｐｌｅ  Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙソフトウェアを用いて分析した。
【０７０１】
切断の初期速度を用いて、各プロドラッグの解離の速度定数を測定した。プロドラッグ及びドラッグの濃度は、種々の収集時点の、それぞれのピーク面積「ａ」及び「ｂ」から推定した（表２参照）。プロドラッグの解離の一次速度定数は、種々の時間間隔におけるプロドラッグ濃度の対数をプロットすることによって定量した。このプロットの勾配は、速度定数「ｋ」を与える。各種プロドラッグの分解の半減期は、式ｔ１／２＝０．６９３／ｋを用いて計算した。
〔表２〕血漿に溶解したＢペプチド（ｌｙｓ−ｓａｒ−ｄＨｄＴｄＲＧｄＴｄＦ−ＮＨ２）の切断に関するＨＰＬＣ及びＬＣ−ＭＳデータ
2015180649.tif 000069
【０７０２】
各種プロドラッグの分解の半減期は、式ｔ１／２＝０．６９３／ｋを用いて計算した。この式を用い、ＤモデルペプチドｄＨｄＴｄＲＧｄＴｄＦ−ＮＨ２（配列番号７１２）おけるＬｙｓ−Ｓａｒの組合せの半減期は、１８．６時間であると決定された。
【０７０３】
〔実施例３〕
モデルヘキサペプチド（ＨＳＲＧＴＦ−ＮＨ２；配列番号７１５）に連結された各種付加ジペプチドの切断の半減期を、実施例１に記載した手順を用いて定量した。この実験で得られたデータを表３及び４に示す。
〔表３〕ＰＢＳに溶解したモデルヘキサペプチドからの、Ｎ−末端パラアミノ−Ｐｈｅの側鎖に連結されたジペプチドＡ−Ｂの切断
2015180649.tif 000070
〔表４〕ＰＢＳに溶解したモデルヘキサペプチド（Ｘ１−ＳＲＧＴＦ−ＮＨ２（配列番号７３２））からの、位置１における各種アミノ酸に連結されたジペプチドＡ−Ｂの切断
2015180649.tif 000071
【０７０４】
〔実施例４〕
＜グルカゴン及びＧＬＰ−１類縁体の合成＞
グルカゴン及びＧＬＰ−１の生物活性誘導体を調製する可能性を調べるために、多数のペプチド類縁体を合成した。標準的手法の概略をここで述べ、詳細は後述する。
材料：
ＰＡＭ樹脂（ＰＡＭ樹脂は、ＯＣＨ２−フェニルアセタミドメチル−コポリスチレン−１％ジビニールベンゼンである）（１００−１８０メッシュ、１％ＤＶＢ架橋連結ポリスチレン；０．７−１．０ｍｍｏｌ／ｇの負荷）、Ｂｏｃ保護及びＦｍｏｃ保護アミノ酸は、Ｍｉｄｗｅｓｔ  Ｂｉｏｔｅｃｈから購入した。α−ヒドロキシ酸（フェニル乳酸及びグリコール酸）は、Ａｌｄｒｉｃｈから購入した。Ｂｏｃ保護アミノ酸による固相ペプチド合成は、Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｂｉｏｓｙｓｔｅｍ  ４３０Ａペプチド合成機で行った。Ｆｍｏｃ保護アミノ酸合成は、Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｂｉｏｓｙｓｔｅｍｓ  Ｍｏｄｅｌ４３３ペプチド合成機を用いて行った。デプシペプチドの手作業合成は、類似の手順を用い、焼成反応容器において行った（Ｓｃｈｎｏｌｚｅｒ，Ｍ．，ｅｔ  ａｌ．，（１９９２）Ｉｎｔ  Ｊ  Ｐｅｐｔ  Ｐｒｏｔｅｉｎ  Ｒｅｓ  ４０（３−４）：１８０−１９３）。
【０７０５】
＜ペプチド合成（Ｂｏｃアミノ酸／ＨＦ切断）＞
これらの類縁体の合成は、Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｂｉｏｓｙｓｔｅｍｓ  Ｍｏｄｅｌ４３０Ａペプチド合成機で実行した。合成ペプチドは、アミノ酸の連続付加によって構築し、各アミノ酸の活性化エステルは、２ｍｍｏｌのＢｏｃ保護アミノ酸を含むカートリッジに、１．９ｍｍｏｌ（０．５Ｍ液を３．８ｍＬ）の３−（ジエトキシ−フォスフォリルオキシ）−３Ｈ−ベンゾ［ｄ］［１，２，３］トリアジン−４−オン（ＤＥＰＢＴ）のＤＭＦ溶液を付加することによって生成した。このアミノ酸は、カートリッジに窒素ガスを通気することによって溶解した。１ｍＬのＮ，Ｎ−ジイソプロピルエチルアミンをカートリッジに加え、エステル形成を実行した。この溶液を、ＰＡＭ樹脂に付着させた０．２ｍｍｏｌのＣ−末端残基を含む反応容器に移し、数回攪拌し、１０分間樹脂にカップリングさせた。洗浄して未反応試薬を除去した後、Ｎ−末端のＢｏｃ保護基を、トリフルオロ酢酸（ＴＦＡ）で５分処理することによって除去した。樹脂をＤＭＦで洗浄し、鎖が構築されるまで、このサイクルを所望の工程数だけ繰り返した。合成（典型的には、３０アミノ酸）の終了時、反応容器は、約１．２−１．５ｇの保護ペプチジル−ＰＡＭ樹脂を含んでいた。樹脂を、ジメチルフォルムアミド（ＤＭＦ）で数回洗浄し、トリフルオロ酢酸で処理し、最後のｔ−Ｂｏｃ保護基を除去し、最後に、ＤＭＦ、ジクロロメタン（ＤＣＭ）でさらに数回洗い、乾燥した。
【０７０６】
このペプチジル樹脂を無水ＨＦで処理（手順は本セクションで後に詳述）すると、これによって、典型的には、約３５０ｍｇ（約５０％の収率）の粗製脱保護ペプチドが得られた。
【０７０７】
＜ペプチド合成（Ｆｍｏｃアミノ酸／ＨＦ切断）＞
この合成スキームは、選択部位に数個のアミノ酸を置いて手作業で行った。この作業では、Ｆｍｏｃアミノ酸は、より広範な合成戦略の一部として、内部のセリンプロドラッグの合成のみに使用された。ここで、Ｆｍｏｃ化学は合成に使用されているけれども、ペプチドは、常に、ＰＡＭ樹脂の上に構築されており、該樹脂は、この固相支持体からペプチドを切り離すためにＨＦによる処理を必要とすることに注意されたい。これらのペプチドの収率は、ほぼ、上にＢｏｃ／ＰＡＭ合成に関して述べた通りである。
【０７０８】
合成は、前のセクションで記載した通りに行った。カップリング工程の終了後、ペプチジル樹脂を２０％ピペリジンで処理し、Ｎ−末端Ｆｍｏｃ保護基を除去した。これをＤＭＦで繰り返し洗い、この反復サイクルを、所望の結合工程数だけ繰り返した。全体合成の終了時、ペプチジル樹脂をＤＣＭを用いて乾燥し、ペプチドを、無水ＨＦによって樹脂から切断した。
【０７０９】
＜デプシ−ペプチド合成（アミノエステル形成）＞
この場合、ペプチジル樹脂は、Ｎ−末端アミンの代わりにα−ヒドロキシル−Ｎ末端延長部を有し、このα−ヒドロキシル基に対してアシル化を行った。この反応は、アミド結合の形成よりも長時間を要する。なぜなら、ヒドロキシル基の方が、アミンに比べ弱い求核基だからである。この反応時間は、典型的には、約１２時間であった。
【０７１０】
最初、各アミノ酸の活性化エステルは、２ｍＬ  ＤＣＭに溶解した２ｍｍｏｌのＢｏｃ保護アミノ酸溶液を含むカートリッジに、１ｍｍｏｌ（０．１５５ｍＬのジイソプロピルカルボジイミド（ＤＩＣ））を付加することによって生成した。このカートリッジを１０℃に１０分冷却し、エステル形成を加速するために、０．９ｍｍｏｌ（２４４ｍｇ）のジメチルアミノピリジン（ＤＭＡＰ）をこのカートリッジに加えた。この溶液を、ペプチジル樹脂を含む反応容器に移し、そこでペプチドを合成した。反応容器は、１２時間攪拌した。
【０７１１】
ペプチジル樹脂はＤＣＭを用いて乾燥し、所望のペプチドの合成を続けた。全体合成の終了時、ペプチジル樹脂をＤＣＭを用いて乾燥し、最終的に無水ＨＦによって処理して所望のペプチドを得た。
【０７１２】
＜Ｎ−末端ヒドロキシルペプチド合成（α−ヒドロキシル−Ｎ末端延長部）＞
この反応では、ペプチジル樹脂の遊離アミンは、α−ヒドロキシル酸と反応してα−ヒドロキシル−Ｎ末端延長部を形成する。この点で、二つの、α−ヒドロキシル酸、すなわち、グリコール酸（ＯＨ−グリシン）及びフェニル乳酸（ＯＨ−フェニルアラニン）が使用された。これらの合成もまた手作業で行われた。ペプチドは、α−ヒドロキシル酸の付加によって構築し、α−ヒドロキシル酸の活性化エステルは、２ｍＬ  ＤＭＦに溶解した１ｍｍｏｌのＢｏｃ保護残基を含むカートリッジに、０．９ｍｍｏｌのＤＥＰＢＴを付加することによって生成した。エステル形成を加速するために、ＤＩＥＡ（Ｎ，Ｎ−ジイソプロピルエチルアミン、０．５ｍＬ）をこのカートリッジに加えた。この溶液を、ペプチジル樹脂を含む反応容器に移し、そこでペプチドを合成した。反応時間は６時間であった。
【０７１３】
ペプチジル樹脂はＤＣＭを用いて乾燥し、所望のペプチドの合成を続けた。全体合成の終了時、ペプチジル樹脂をＤＣＭを用いて乾燥し、無水ＨＦによって切断して遊離ペプチドを得た。
【０７１４】
＜ペプチジル樹脂のＨＦ処理＞
ペプチジル樹脂（３０ｍｇから２００ｍｇ）は、切断のためにフッ化水素（ＨＦ）反応容器の中に入れた。この容器に、５００μＬのｐ−クレゾールを、カルボニウムイオン捕集剤として加えた。容器をＨＦシステムに取り付け、メタノール／ドライアイス混合物の中に沈めた。容器を、真空ポンプで減圧吸引し、１０ｍＬのＨＦを反応容器に分留した。このペプチジル樹脂とＨＦとの反応混合物を、０℃で１時間攪拌し、その後、減圧を確立してＨＦを素早く排出した（１０−１５分）。容器を慎重に取り出し、約３５ｍＬのエーテルで満たしてペプチドを沈殿させ、ｐ−クレゾール、及び、ＨＦ処理で生じた低分子量の有機保護基を抽出した。この混合物を、テフロンフィルターを用いてろ過し、これを二回繰り返し過剰なクレゾールを全て除去した。このろ液は廃棄した。沈殿したペプチドは、約２０ｍＬの１０％酢酸（水溶液）に溶解した。所望のペプチドを含むこのろ液を収集し、凍結乾燥した。
【０７１５】
＜質量分光測定による分析＞
質量スペクトラムは、標準的ＥＳＩイオン源を備えた、Ｓｃｉｅｘ  ＡＰＩ−ＩＩＩエレクトロスプレー四重極質量分析計を用いて得た。使用したイオン化条件は下記の通り：ＥＳＩ、陽極イオンモード；イオンスプレー電圧、３．９ｋＶ；オリフィス電位、６０Ｖ。使用した噴霧・カーテンガスは、０．９Ｌ／分流速の窒素である。質量スペクトラムは、６００−１８００トンプソンから、ステップ当たり０．５Ｔｈ、２ｍｓｅｃ滞在時間で記録した。サンプル（約１ｍｇ／ｍＬ）は、１％酢酸添加の５０％アセトニトリル水溶液に溶解し、外部シリンジポンプによって５μＬ／分の流速で導入した。
【０７１６】
ＰＢＳ溶液中のペプチドをＥＳＩ−ＭＳによって分析する場合、それらを先ず、メーカー（Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｂｉｌｅｒｉｃａ，ＭＡ、http://www.millipore.com/catalogue.nsf/docs/C5737を参照されたい）によって提供された指示にしたがって、０．６μＬ  Ｃ４樹脂を含むＺｉｐＴｉｐ固相抽出チップを用いて脱塩した。
【０７１７】
＜高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）分析＞
これらの粗製ペプチドについて、リン酸緩衝生理的食塩水（ＰＢＳ）バッファー（ｐＨ７．２）における相対的変換率の近似のために、高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）及びＭＡＬＤＩ分析を用いて分取分析をおこなった。粗製ペプチドサンプルを、ＰＢＳバッファー中に１ｍｇ／ｍＬの濃度で溶解した。得られた溶液１ｍＬを、１．５ｍＬのＨＰＬＣバイアルに保存し、次いで密封し、３７℃でインキュベートした。１００μＬの分液を、種々の時間間隔で抽出し、室温に冷却し、ＨＰＬＣによって分析した。
【０７１８】
ＨＰＬＣ分析は、２１４ｎｍにおけるＵＶ検出器使用のＢｅｃｋｍａｎ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｇｏｌｄ  Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙシステムを用いて実行した。ＨＰＬＣ分析は、１５０ｍｍｘ４．６ｍｍ  Ｃ１８  Ｖｙｄａｃカラムで行った。流速は１ｍＬ／分であった。溶媒Ａは、蒸留水に溶解した０．１％ＴＦＡを含み、溶媒Ｂは、９０％ＣＨ３ＣＮに溶解した０．１％ＴＦＡを含んでいた。直線勾配を用いた（４０から７０％Ｂ、１５分）。データを収集し、Ｐｅａｋ  Ｓｉｍｐｌｅ  Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙソフトウェアを用いて分析した。
【０７１９】
加水分解の初期速度を用いて、各プロドラッグの解離の速度定数を測定した。プロドラッグ及びドラッグの濃度は、各ピーク面積から推定した。プロドラッグの解離の一次速度定数は、種々の時間間隔におけるプロドラッグ濃度の対数をプロットすることによって定量した。このプロットの勾配は、速度定数「ｋ」を与える。各種プロドラッグの分解の半減期は、式ｔ１／２＝０．６９３／ｋを用いて計算した。
【０７２０】
＜ＨＰＬＣによる分取精製＞
適切なｔ１／２を示すプロドラッグが特定されたならば、そのプロドラッグを精製した。精製は、シリカ充填１ｘ２５ｃｍ  Ｖｙｄａｃ  Ｃ１８（５μ粒径、３００Å孔径）カラムによるＨＰＬＣ分析を用いて実行した。使用した装置は下記の通り：Ｗａｔｅｒｓ  Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓモデル６００ポンプ；インジェクター、モデル７１７、及びＵＶ検出器、モデル４８６。全てのサンプルについて２１４ｎｍの波長を用いた。溶媒Ａは、蒸留水に溶解した１０％ＣＨ３ＣＮ／０．１％ＴＦＡを含み、溶媒Ｂは、ＣＨ３ＣＮに溶解した０．１％ＴＦＡを含んでいた。直線勾配を用いた（０から１００％Ｂ、２時間）。流速は１．２ｍＬ／分で、分画サイズは６ｍＬであった。約３５０ｍｇの粗製ペプチドから、８０ｍｇの純粋ペプチド（約２３％の収率）が得られた。
【０７２１】
〔実施例５〕
＜バイオアッセイ実験設計：ｃＡＭＰ検出のためのルシフェラーゼ系リポーター遺伝子アッセイ＞
各グルカゴン及びＧＬＰ−１類縁体又はプロドラッグのｃＡＭＰ誘導能力は、蛍ルシフェラーゼ系リポーターアッセイで測定した。誘導されるｃＡＭＰ生産は、グルカゴン又はＧＬＰ−１の、その受容体に対する結合に直接に比例する。ＨＥＫ２９３細胞を、それぞれ、グルカゴン又はＧＬＰ−１受容体によってコトランスフェクトし、ｃＡＭＰ応答要素に連結されたルシフェラーゼ遺伝子をバイオアッセイに用いた。
【０７２２】
細胞は、０．２５％ウシ育成血清（ＨｙＣｌｏｎｅ，Ｌｏｇａｎ，ＵＴ）を添加したＤｕｌｂｅｃｃｏ改変イーグル培地（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ，Ｃａｒｌｓｂａｄ，ＣＡ）において１６時間培養することによって脱血清し、次いで、段階希釈したＧＬＰ−１類縁体又はプロドラッグと共に、９６ウェルの、ポリＤ−リシン−塗布の「バイオコート」プレート（ＢＤ  Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｓａｎ  Ｊｏｓｅ，ＣＡ）中で、３７℃、５％ＣＯ２で５時間インキュベートした。インキュベーション終了時、１００μＬのＬｕｃＬｉｔｅ蛍光基質試薬（Ｐｅｒｋｉｎ  Ｅｌｍｅｒ，Ｗｅｌｌｅｓｌｅｙ，ＭＡ）を各ウェルに加えた。５０％有効濃度（ＥＣ５０値）をＯｒｉｇｉｎソフトウェア（ＯｒｉｇｉｎＬａｂ，Ｎｏｒｔｈａｍｐｔｏｎ，ＭＡ）を用いて計算した。
【０７２３】
〔実施例６〕
＜グルカゴン関連ペプチドアミド結合プロドラッグの生物活性＞
Ｉ）ＧＬＰ−１
Ｃ２４ＧＬＰ−１（７−３６）ペプチド（ＨＡＥＧＴＦＴＳＤＶＳＳＹＬＥＧＱＡＡＫＥＦＩＣＷＬＶＫＧＲ；配列番号７１７）を、ペプチド合成機で構築した。プロドラッグ修飾用として実行可能的に延長されたＮ−末端の使用が可能であることを確認するために、ペプチド結合樹脂の小割合をＨＦによって切断し、合成の有効性をチェックした。この合成ペプチドは、３３２９．８ダルトンの質量を有する。ＧＬＰ−１の受容体結合活性は、実施例５に記載されるＧＬＰ−１受容体ルシフェラーゼアッセイで定量した。
【０７２４】
ＩＩ）ＧＬＰのＮ末端に対するジペプチドの付加
グルカゴン又はＧＬＰ−１Ｎ−末端の、ジケトピペラジン（ＤＫＰ）形成による分子内環化及び切断に対する差別的傾向を調べるため、ジペプチドを該Ｎ−末端に共有結合により付着させた。
【０７２５】
生物学的に不活性なジペプチド延長ＧＬＰ−１及びグルカゴン類縁体は、ＤＫＰの形成と共に起こるアミド結合の切断と同時に、活性ペプチドドラッグに変換される。この同じ変換は、ＧＬＰ−１類縁体のＡ−Ｂジペプチドにおいて、サルコシン（Ｓａｒ）又はプロリンをアミノ酸「Ｂ」として実行することが可能である。式Ｉのジペプチドの第１（Ａ）及び第２（Ｂ）アミノ酸のアルファ炭素における置換基を化学的に修飾することによって、様々な半減期のプロドラッグを意図的に設けることが可能である。例えば、プロリンと、アミノイソブチル酸（Ａｉｂ）を含むジペプチドプロドラッグ要素が、順次Ｃ２４ＧＬＰ−１（配列番号７１７）に導入されると、第１ペプチドは、Ａｉｂ−１−Ｐ０，Ｃ２４ＧＬＰ（７−３６）と命名されたが、ここで、このペプチドの第１アミノ酸（アミノ酸「Ｘａａ−１」）は、アミノイソブチル酸であり、第２アミノ酸（アミノ酸「Ｘａａ０」）はプロリンである。この後に述べられてる全てのペプチドには、同じ体系的な命名法を有する。合成された各化合物の立体化学は、アミノ酸がアミノ酸暗号の３文字コードに続いて上付きの番号で指定される際、別段の記載がない場合、Ｌ型異性体である。ペプチドは、最初の方で述べた固相合成により、合成的に調合された。合成は、ＥＳＩ-ＭＳ分析（３４７９．９Ｄａ）により、確認された。
【０７２６】
ＩＩＩ）ＧＬＰ−プロドラッグのＰＥＧ化
ＰＥＧ化は、ペプチドを保護し、腎臓によるペプチドの排泄を下げるための有用な方法である。したがって、下記の実験では、プロドラッグ、Ａｉｂ−１−Ｐ０，Ｃ２４ＧＬＰ（７−３６）は、マイケル反応を介して、Ａｉｂ−１−Ｐ０，Ｃ２４ＧＬＰ（７−３６）の２４−ＣｙｓのＳＨ基上で、マレイミド官能化４０ｋＤａ  ＰＥＧを用いてＰＥＧ化された。このＰＥＧ化ペプチドは、分取用ＨＰＬＣによって精製され、ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ−ＭＡＳ（４４０００−４６０００、広範なピーク）によって確認された。
【０７２７】
ＩＶ）ＰＢＳ中でのＧＬＰ−１活性
ＤＫＰが形成され、同時に母体ドラッグが再生される可能性について調べるために、Ａｉｂ−１−Ｐ０，Ｃ２４ＧＬＰ（７−３６）を、ＰＢＳバッファー中で３７℃で約１０日間インキュベートした。種々の時点（３０時、５４時、１６８時、２４０時間後）でサンプルを収集した。ＤＫＰの形成を介するジペプチドプロドラッグの切断後、ＧＬＰ−１活性の回復を調べるために、全ての収集サンプルをバイオアッセイを用いて分析した。より詳細には、ＧＬＰプロドラッグの受容体結合活性を、実施例５に記載のＧＬＰ−受容体ルシフェラーゼアッセイで定量した。
〔表５〕種々の時点における、ＰＢＳ中の４０ｋ  ＰＥＧ−Ａｉｂ−１−Ｐ０，Ｃ２４ＧＬＰ（７−３６）のバイオアッセイデータ
2015180649.tif 000072
【０７２８】
血漿中での母体ドラッグ４０ｋ  ＰＥＧ−Ａｉｂ−１−Ｐ０，Ｃ２４ＧＬＰ（７−３６）の分解の半減期は、式ｔ１／２＝０．６９３／ｋを用いて計算し、１４０時間であると決定された。
【０７２９】
Ｖ）血漿中でのＧＬＰ−１活性
ＤＫＰが形成され、同時に母体ドラッグが再生される可能性について調べるために、ｄＬｙｓ−１−Ｓａｒ０，Ｃ２４ＧＬＰ（７−３６）を、血漿中で３７℃で約３０時間インキュベートした。種々の時点（１時、１２時、３０時間後）でサンプルを収集した。ＤＫＰの形成を介するジペプチドのＧＬＰ−１からの切断後、活性の回復を調べるために、全ての収集サンプルをバイオアッセイを用いて分析した。より詳細には、ＧＬＰプロドラッグの受容体結合活性を、実施例５に記載のＧＬＰ−受容体ルシフェラーゼアッセイで定量した。
〔表６〕種々の時点における、血漿中のｄＬｙｓ−１−Ｓａｒ０，Ｃ２４ＧＬＰ（７−３６）のバイオアッセイデータ
2015180649.tif 000073
【０７３０】
血漿中での母体ドラッグｄＬｙｓ−１−Ｓａｒ０，Ｃ２４ＧＬＰ（７−３６）の分解半減期は、式ｔ１／２＝０．６９３／ｋを用いて計算し、１０時間であると決定された。
【０７３１】
〔実施例７〕
＜マウスにおけるグルカゴンスーパーファミリーペプチドプロドラッグのインビボ作用＞
食餌誘発肥満症（ＤＩＯ）マウスに、グルカゴンスーパーファミリーペプチド（配列番号１−６８４、１７０１−１７７６、１８０１−１９２１）を週１回投与で腹腔に注入した。初回注入後、マウス（Ｎ＝８）を下記の条件下に毎日計量した：ベヒクルのみ、又はグルカゴンスーパーファミリーペプチド約０．５ｎｍｏｌ／ｋｇ、３ｎｍｏｌ／ｋｇ、１０ｎｍｏｌ／ｋｇ、１５ｎｍｏｌ／ｋｇ、又は７０ｎｍｏｌ／ｋｇ、若しくは、グルカゴンスーパーファミリーペプチドのプロドラッグ誘導体で、ジペプチドが、アミド結合を介して該グルカゴンスーパーファミリーペプチドのＮ−末端に連結され、ジペプチドは、Ａｉｂ−１Ｐｒｏ０、Ａｉｂ−１ｄＰｒｏ０、Ｌｙｓ−１Ｓａｒ０、ｄＡｌａ−１Ｐｒｏ０、Ａｃ−Ａｉｂ−１Ｐｒｏ０、Ｌｙｓ−１（Ｘ）Ｓａｒ０（Ｘは、Ｌｙｓ側鎖に連結される、１Ｋ  ＰＥＧ鎖を表す）、Ｌｙｓ−１（Ｙ）Ｓａｒ０（Ｙは、Ｌｙｓ側鎖に連結されるｔｅｒｔ−ブチルグリシンを表す）、ｄＬｙｓ−１Ｓａｒ０、ｄＬｙｓ−１Ｇｌｙ（Ｎ−ヘキシル）０、又は、ｄＬｙｓ−１Ｆ（Ｎ−Ｍｅ）０（約０．５ｎｍｏｌ／ｋｇ、３ｎｍｏｌ／ｋｇ、１０ｎｍｏｌ／ｋｇ、１５ｎｍｏｌ／ｋｇ、又は７０ｎｍｏｌ／ｋｇで投与）である。
【０７３２】
２５％（ｖ／ｖ）グルコースを含む生理的食塩水を、０時点において、体重１ｋｇ当たり１．５ｇの用量で注入した。血中グルコース濃度を、−６０、０、１５、３０、６０、及び１２０分時点で測定した。体重、食物摂取量、血中グルコース、及び、生体組成を０日目及び１日目に測定する。
【０７３３】
〔実施例８〕
＜グルカゴン類縁体を投与されたマウスに誘導された減量＞
食餌誘発肥満症（ＤＩＯ）マウスに、グルカゴン類縁体を週１回１５又は７０ｎｍｏｌ／ｋｇの用量で腹腔に注入した。初回注入後、マウス（Ｎ＝８）を下記の条件下に毎日計量した：ベヒクルのみ▼、グルカゴンスーパーファミリーペプチドＡ（「ペプチドＡ」）１５ｎｍｏｌ／ｋｇ（右向き白三角）、又は７０ｎｍｏｌ／ｋｇ（右向き黒三角）、若しくは、ペプチドＡのプロドラッグ誘導体で、ジペプチドが、アミド結合を介してペプチドＡのＮ−末端に連結され、ジペプチドが、Ａｉｂ−１Ｐｒｏ０である（１５ｎｍｏｌ／ｋｇ（○）又は７０ｎｍｏｌ／ｋｇ（●）で投与）、Ａｉｂ−１ｄＰｒｏ０（７０ｎｍｏｌ／ｋｇ（◇））、Ｌｙｓ−１Ｓａｒ０（７０ｎｍｏｌ／ｋｇ（◆））、ｄＡｌａ−１Ｐｒｏ０（７０ｎｍｏｌ／ｋｇ（左向き黒三角））、又は、Ａｃ−Ａｉｂ−１Ｐｒｏ０（７０ｎｍｏｌ／ｋｇ（■））である。実験の結果を図１に示す。化合物Ａｃ−Ａｉｂ−１Ｐｒｏ０ペプチドＡは、切断されてジケトピペラジンを形成することができないことに注意。にも拘らず、この化合物は、ベヒクルにおいて観察されるものを上回る、あるレベルの活性を示す。これは恐らく、プロドラッグの残留活性によるものと考えられる。ペプチドＡは、天然グルカゴン（配列番号７０１）に対する７個の置換、Ｃ−末端アミド、及び、マレイミド官能化４０ｋ  Ｄａ  ＰＥＧによるＰＥＧ化を含む、グルカゴンのＰＥＧ化類縁体である。
【０７３４】
図２は、下記を週１回０．５、３、１５、又は７０ｎｍｏｌ／ｋｇの用量で腹腔に注入した食餌誘発肥満症（ＤＩＯ）マウスの体重変化を示すグラフである、すなわち：ベヒクルのみ（◆）、ペプチドＡ（０．５▲、３右向き黒三角、１５▼、又は７０左向き黒三角 ｎｍｏｌ／ｋｇ／日）、又は、Ｌｙｓ−１Ｓａｒ０ペプチドＡ（０．５△、３右向き白三角、１５▽、又は７０左向き白三角 ｎｍｏｌ／ｋｇ／日）である。全ての用量において、二つのドラッグは、同様の作用を及ぼすように見え、したがって、ジペプチドプロドラッグの付加によって得られる利点は僅少であるようである。これは、ジペプチドの酵素的切断と、投与プロドラッグの急速な活性化によるものと考えられる。
【０７３５】
〔実施例９〕
＜グルカゴンプロドラッグ類縁体によるグルコース寛容性試験＞
食餌誘発肥満症（ＤＩＯ）マウス（Ｎ＝８）に、下記の内の一つを１５又は７０ｎｍｏｌ／ｋｇ用量で腹腔注入した、すなわち：
（Ａ）ペプチドＡ（１５左向き白三角、又は７０左向き黒三角 ｎｍｏｌ／ｋｇ／日）、
（Ｂ）Ｌｙｓ−１Ｓａｒ０ペプチドＡ（１５右向き白三角、又は７０右向き黒三角 ｎｍｏｌ／ｋｇ／日）、
（Ｃ）ｄＬｙｓ−１Ｓａｒ０ペプチドＡ（１５□、又は７０■ｎｍｏｌ／ｋｇ／日）。
【０７３６】
２５％（ｖ／ｖ）グルコースを含む生理的食塩水を、０時点において、体重１ｋｇ当たり１．５ｇの用量で注入した。血中グルコース濃度を、−６０、０、１５、３０、６０、及び１２０分時点で測定した。図３は、この実験から得られたデータを示す。
【０７３７】
図４は、ＤＩＯマウス（Ｎ＝８）において、ベヒクルのみ（▼）、又は、下記の内の一つを２ｎｍｏｌ／ｋｇ用量で腹腔注入したときの血中グルコース濃度（ｍｇ／ｄＬ）のグラフである、すなわち：
（Ａ）Ｌｙｓ−１Ｓａｒ０ペプチドＡ（■）、
（Ｂ）Ｌｙｓ−１（Ｘ），Ｓａｒ０ペプチドＡ（▲）（Ｘは、Ｌｙｓ側鎖に連結される１Ｋ  ＰＥＧ鎖を表す）、
（Ｃ）Ｌｙｓ−１（Ｙ）Ｓａｒ０ペプチドＡ（◆）（Ｙは、Ｌｙｓ側鎖に連結されるｔｅｒｔ−ブチルグリシンを表す）、
（Ｄ）ｄＬｙｓ−１Ｓａｒ０ペプチドＡ（右向き黒三角）。
【０７３８】
２５％（ｖ／ｖ）グルコースを含む生理的食塩水を、０時点において、体重１ｋｇ当たり１．５ｇの用量で注入した。血中グルコース濃度を、−１５、０、１５、３０、６０、及び１２０分時点で測定した。
【０７３９】
図５は、ＤＩＯマウス（Ｎ＝８）において、先ずグルカゴン関連ペプチド、次いでグルコース液を腹腔注入したときの血中グルコース濃度（ｍｇ／ｄＬ）のグラフである。マウスには、−１５分時点でベヒクル（▼）、ｄＬｙｓ−１Ｓａｒ０ペプチドＡを２０ｎｍｏｌ／ｋｇ用量（右向き黒三角）、又は、下記の内の一つを０．６７ｎｍｏｌ／ｋｇ用量で腹腔注入した、すなわち：
（Ａ）Ｌｙｓ−１Ｓａｒ０ペプチドＡ（■）、
（Ｂ）Ｌｙｓ−１（Ｘ），Ｓａｒ０ペプチドＡ（▲）（Ｘは、Ｌｙｓ側鎖に連結される１Ｋ  ＰＥＧ鎖を表す）、
（Ｃ）Ｌｙｓ−１（Ｙ）Ｓａｒ０ペプチドＡ（◆）（Ｙは、Ｌｙｓ側鎖に連結されるｔｅｒｔ−ブチルグリシンを表す）。
【０７４０】
図３−５のデータは、Ｌｙｓ−１，Ｓａｒ０ジペプチドは、Ｎ−末端に連結されると、プロドラッグ要素のように作用することができなくなることを示す。一方、ジペプチドのアミノ酸の修飾、特に、Ｄ−アミノ酸（ｄＬｙｓ−１）の置換は、化合物を不活性状態に維持する（恐らく酵素的切断を阻止することによって）。次に、プロドラッグは、ジペプチドプロドラッグ要素の構造及び立体化学、及び求核基の強度に基づいて活性化される。図５に示すように、はるかに高い用量でも（２０ｎｍｏｌ／ｋｇ対０．６７ｎｍｏｌ／ｋｇ）、ｄＬｙｓ−１，Ｓａｒ０ペプチドＡはプロドラッグ作用を発揮する。
【０７４１】
〔実施例１０〕
食餌誘発肥満症（ＤＩＯ）マウス（Ｎ＝８）に、−６０分時点で下記の内の一つを１５又は７０ｎｍｏｌ／ｋｇ用量で腹腔注入した、すなわち：
（Ａ）ペプチドＡ（１５△、又は７０▲ｎｍｏｌ／ｋｇ／日）、
（Ｂ）ｄＬｙｓ−１Ｓａｒ０ペプチドＡ（１５□、又は７０■ｎｍｏｌ／ｋｇ／日）、
（Ｃ）Ｌｙｓ−１Ｓａｒ０ペプチドＡ（１５右向き白三角、又は７０右向き黒三角 ｎｍｏｌ／ｋｇ／日）。
２５％（ｖ／ｖ）グルコースを含む生理的食塩水を、０分及び２４時に、体重１ｋｇ当たり１．５ｇの用量で腹腔に注入した。血中グルコース濃度を、−６０、０、１５、３０、６０、及び１２０時点で測定した。体重、食物摂取量、血中グルコース、及び、生体組成を０日目及び１日目に測定する。グループ当たりＮ＝８のＤＩＯマウスは、初期平均体重５５ｇを有していた。図６は、−６０分時点で、ベヒクルのみ（▼）、又は、１５又は７０ｎｍｏｌ／ｋｇの上述の化合物を腹腔注入されたＤＩＯマウス（Ｎ＝８）における血中グルコース濃度（ｍｇ／ｄＬ）のグラフである。
【０７４２】
２５％（ｖ／ｖ）グルコースを含む生理的食塩水を、０時点及び２４時間後、体重１ｋｇ当たり１．５ｇの用量で注入した。表示の血中グルコース濃度は、−６０、０、１５、３０、６０、及び１２０分時点で測定し、グルコース液の第１回投与（すなわち、０時点）に対して表した。
【０７４３】
図７は、−６０分時点で、ベヒクルのみ（▼）、又は、下記の化合物の内の一つを１５又は７０ｎｍｏｌ／ｋｇで腹腔注入されたＤＩＯマウス（Ｎ＝８）における血中グルコース濃度（ｍｇ／ｄＬ）のグラフである、すなわち：
（Ａ）ぺプチドＡ（１５△又は７０▲ｎｍｏｌ／ｋｇ／日）、
（Ｂ）ｄＬｙｓ−１Ｓａｒ０ペプチドＡ（１５◇又は７０▽ｎｍｏｌ／ｋｇ／日）、
（Ｃ）Ｌｙｓ−１Ｓａｒ０ペプチドＡ（１５◆又は７０■ｎｍｏｌ／ｋｇ／日）。
【０７４４】
２５％（ｖ／ｖ）グルコースを含む生理的食塩水を、０時点及び２４時間後、体重１ｋｇ当たり１．５ｇの用量で注入した。表示の血中グルコース濃度は、０、１５、３０、６０、及び１２０分時点で測定し、第２グルコース液の第２４時投与に対して表した。
【０７４５】
図８は、表示の化合物を１５又は７０ｎｍｏｌ／ｋｇ用量で腹腔注入されたＤＩＯマウス（Ｎ＝８）における減量を示す。表示の体重は、化合物の投与７日後に定量した。
【０７４６】
〔実施例１１〕
食餌誘発肥満症（ＤＩＯ）マウス（Ｎ＝８）に、生理的食塩水に溶解した２５％グルコースを体重ｋｇ当たり１．５ｇで注入してグルコースチャレンジとし、その２４、８、４、又は１時間後に、ベヒクルのみ、又は、１５ｎｍｏｌ／ｋｇ用量のプロドラッグペプチドを腹腔注入した。表示の血中グルコース濃度は、グルコース液によるチャレンジに対し０、１５、３０、６０、及び１２０分時点で測定した。この実験の結果は図９に示されるが、Ｌｙｓ−１Ｓａｒ０ペプチドＡ（図９Ａ）、ｄＬｙｓ−１Ｓａｒ０ペプチドＡ（図９Ｂ）の両方とも、ベヒクル対照に比べ、血中グルコースの上昇を抑えることを示す。二つのプロドラッグの結果の比較から、初期の血中グルコースコントロールの効果の間の差は、プロドラッグが循環する期間に関連することが示される。「ｄ」立体異性体を投与されたマウスでは、血中グルコースの初期コントロール（すなわち、早期の時点）は、プロドラッグがチャレンジの１時間前に投与された場合は貧弱であり、チャレンジよりも十分前に投与された場合にはより優れる（例えば、最大の初期コントロールは、プロドラッグが８及び２４時間時点の場合である）。この実験は、「ｄ」立体異性体を含むプロドラッグは、「ｌ」異性体を含むプロドラッグよりも長い期間不活性型を維持するという結論を支持する。
【０７４７】
〔実施例１２〕
三種類のプロドラッグ、グルカゴンスーパーファミリーペプチドＢ（「ペプチドＢ」）、及びグルカゴンスーパーファミリーペプチドＣ（「ペプチドＣ」）を、下記の手順にしたがって合成した：
１）ｄＫ−Ｓａｒ−ペプチドＣ、ここで、ｄＫは、ＬｙｓのＤ異性体であり、Ｓａｒはサルコシンであり、ペプチドＣは、天然グルカゴン（配列番号７０１）に対し８個の置換、Ｃ−末端アミド、及び、イオドアセチル−官能化４０ｋ  Ｄａ  ＰＥＧを含むグルカゴン類縁体である。
ペプチド配列は、固相ペプチド合成によって構築した。最終残基Ｈｉｓの結合及び脱保護後、ペプチド結合樹脂を、５倍過剰のＢｏｃ−サルコシン、ＤＥＰＢＴ、及びＤＩＥＡのＤＭＦ溶液と室温で６時間反応させた。反応物は、ニンヒドリン試験で監視した。結合の完了後、樹脂を、ＤＭＦ及びＤＣＭで順序に３回洗浄した。Ｂｏｃ保護をＴＦＡで除去した。樹脂を、ＤＣＭ、ＤＭＦで洗浄し、ＤＩＥＡで中和した。さらに、樹脂結合ペプチドを５倍Ｂｏｃ−ｄＬｙｓ、ＤＥＰＢＴ、及びＤＩＥＡと室温で一晩反応させた。次に、樹脂を、ＴＦＡで処理し、Ｂｏｃ保護を除去し、ＤＣＭ、ＤＭＦで洗浄した。最後に、樹脂を、ＤＭＦに溶解した２０％ピペリジンで処理し、２５Ｔｒｐのフォルミル基に移し、減圧乾燥した。最終的に、ペプチドを、ＨＦと４℃で１時間反応させて切断し、無水エチルエーテルによって沈殿させた。ろ過後、ペプチドは、水に溶解した２０％アセトニトリル（ＭｅＣＮ）で捕捉し、凍結乾燥し粉末とした。このペプチドを、分取用ＨＰＬＣ（Ｃ５カラム；流速１０ｍｌ／分；バッファーＡ、１０％ＭｅＣＮ、及び、０．１％ＴＦＡ水溶液；バッファーＢ、０．１％ＴＦＡのＡＣＮ液；直線勾配Ｂ％、０−４０％から（０−８０分））によって精製した。化合物は、ＥＳＩ−ＭＳによって確認した（３６１２．８ダルトン）。
【０７４８】
得られたペプチドは、２４−Ｃｙｓのチオール基にイオドアセチル−官能化４０ｋ  Ｄａ  ＰＥＧを付着することによってＰＥＧ化した。このペプチドを、４Ｍ尿素／５０ｎＭ  Ｔｒｉｓバッファー（ｐＨ６．６）に４℃で一晩溶解した。このＰＥＧ化ペプチドを分取用ＨＰＬＣによって精製し、その化学的正体を、ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ−ＭＳによって確認した（４４０００−４６０００、広範なピーク）。
【０７４９】
２）ｄＫ−Ｇｌｙ（Ｎ−ヘキシル）−ペプチドＢ、ここで、ｄＫは、ＬｙｓのＤ異性体であり、Ｇｌｙ（Ｎ−ヘキシル）は、Ｎ−ヘキシルグリシンであり、ペプチドＢは、天然グルカゴン（配列番号７０１）に対し８個の置換、Ｃ−末端アミド、及び、マレイミド−官能化４０ｋ  Ｄａ  ＰＥＧによるＰＥＧ化を含むグルカゴン類縁体である。
ペプチド配列は、固相ペプチド合成によって構築した。ペプチド結合樹脂を、５倍過剰のブロモ酢酸、ＤＩＣ、及びＤＩＥＡのＤＭＦ溶液と室温で２時間反応させた。ニンヒドリン試験の陰性結果が示された後、樹脂を、ＤＭＦ及びＤＣＭで順序に３回洗浄した。次いで、樹脂を、５倍過剰のｎ−ヘキシルアミン、及びＤＩＥＡのＤＭＦ溶液と室温で一晩反応させた。さらに、樹脂結合ペプチドを５倍Ｂｏｃ−ｄＬｙｓ、ＤＥＰＢＴ、及びＤＩＥＡと室温で一晩反応させた。次に、樹脂を、ＤＭＦ及びＤＣＭで洗浄した。さらに、樹脂結合ペプチドを５倍Ｂｏｃ−ｄＬｙｓ、ＤＥＰＢＴ、及びＤＩＥＡと室温で２４時間反応させた。次に、樹脂を、ＴＦＡで処理し、Ｂｏｃ保護を除去し、ＤＣＭ、ＤＭＦで洗浄した。最後に、樹脂を、ＤＭＦに溶解した２０％ピペリジンで処理し、２５Ｔｒｐのフォルミル基に移し、減圧乾燥した。最終的に、ペプチドを、ＨＦと４℃で１時間反応させて切断し、無水エチルエーテルによって沈殿させた。ろ過後、ペプチドは、水に溶解した２０％ＭｅＣＮを用いて再び水に溶解し、凍結乾燥し粉末とした。このペプチドを、分取用ＨＰＬＣ（Ｃ５カラム；流速１０ｍｌ／分；バッファーＡ、１０％ＭｅＣＮ、及び、０．１％ＴＦＡ水溶液；バッファーＢ、０．１％ＴＦＡのＭｅＣＮ液；直線勾配Ｂ％、０−４０％から（０−８０分））によって精製した。化合物は、ＥＳＩ−ＭＳによって確認したところ、３６７７．０ダルトンの質量を有していた。
【０７５０】
得られたペプチドは、２４−Ｃｙｓのチオール基にイオドアセチル−官能化４０ｋ  Ｄａ  ＰＥＧを付着することによってＰＥＧ化した。このペプチドを、４Ｍ尿素／５０ｎＭ  Ｔｒｉｓバッファー（ｐＨ６．６）に４℃で一晩溶解した。このＰＥＧ化ペプチドを分取用ＨＰＬＣによって精製し、その化学的正体を、ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ−ＭＳによって確認した（４４０００−４６０００、広範なピーク）。
【０７５１】
３）ｄＫ−Ｆ（Ｎ−Ｍｅ）−ペプチドＣ、ここで、ｄＫは、ＬｙｓのＤ異性体であり、Ｆ（Ｎ−Ｍｅ）は、Ｎ−メチル−Ｐｈｅであり、ペプチドＣは、天然グルカゴン（配列番号７０１）に対し８個の置換、Ｃ−末端アミド、及び、イオドアセチル−官能化４０ｋ  Ｄａ  ＰＥＧによるＰＥＧ化を含むグルカゴン類縁体である。
ペプチド配列は、固相ペプチド合成によって構築した。ペプチド結合樹脂を、５倍過剰のＮ−メチルフェニルアラニン、ＤＥＰＢ、Ｔ及びＤＩＥＡのＤＭＦ溶液と室温で６時間反応させた。ニンヒドリン試験の陰性結果が示された後、樹脂を、ＤＭＦ及びＤＣＭで順序に３回洗浄した。次に、樹脂を、ＴＦＡで処理し、Ｂｏｃ保護を除去し、ＤＣＭ、ＤＭＦで洗浄し、ＤＩＥＡによって中和した。さらに、樹脂結合ペプチドを５倍Ｂｏｃ−ｄＬｙｓ、ＤＥＰＢＴ、及びＤＩＥＡと室温で一晩反応させた。次に、樹脂を、ＤＭＦ及びＤＣＭで洗浄した。さらに、樹脂結合ペプチドを５倍Ｂｏｃ−ｄＬｙｓ、ＤＥＰＢＴ、及びＤＩＥＡと室温で一晩反応させた。次に、樹脂を、ＴＦＡで処理し、Ｂｏｃ保護を除去し、ＤＣＭ及びＤＭＦで洗浄した。最後に、樹脂を、ＤＭＦに溶解した２０％ピペリジンで処理し、２５Ｔｒｐのフォルミル基に移し、減圧乾燥した。最終的に、ペプチドを、ＨＦと４℃で１時間反応させて切断し、無水エチルエーテルによって沈殿させた。ろ過後、ペプチドは、２０％ＭｅＣＮによって再び水に溶解し、凍結乾燥し粉末とした。このペプチドを、分取用ＨＰＬＣによって精製した。ＨＰＬＣ条件は下記の通り：Ｃ５カラム；流速１０ｍｌ／分；バッファーＡ、１０％ＭｅＣＮ、及び、０．１％ＴＦＡ水溶液；バッファーＢ、０．１％ＴＦＡのＭｅＣＮ液；直線勾配Ｂ％、０−４０％から（０−８０分））。所望化合物は、ＥＳＩ−ＭＳによって確認したところ、３７０１．０ダルトンの質量を有していた。
【０７５２】
得られたペプチドは、２４−Ｃｙｓのチオール基にイオドアセチル−官能化４０ｋ  Ｄａ  ＰＥＧを付着することによってＰＥＧ化した。このペプチドを、４Ｍ尿素／５０ｎＭ  Ｔｒｉｓバッファー（ｐＨ６．６）に４℃で一晩溶解した。このＰＥＧ化ペプチドを分取用ＨＰＬＣによって精製し、その化学的正体を、ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ−ＭＳによって確認した（４４０００−４６０００、広範なピーク）。
【０７５３】
同様の手順を用い、配列番号１−６８４、７０１−７３１、８０１−９１９、１００１−１２６２、１３０１−１３７１、１４０１−１５１８、１７０１−１７７６、及び１８０１−１９２１の内のいずれかに連結される、ｄＬｙｓ−Ｎ−メチル−グリシン、ｄＬｙｓ−Ｎ−ヘキシル−グリシン、及びｄＬｙｓ−Ｎ−メチル−フェニルアラニンを含むプロドラッグを合成した。
【０７５４】
〔実施例１３〕
実施例１２に記載の三種のプロドラッグを、食餌誘発肥満症（ＤＩＯ）マウス（系統：Ｃ５７Ｂ１６）におけるそのインビボ作用について試験した。８匹のマウス（初期の平均体重４４．５ｇ）から成る９グループに対し、ベヒクルのみ、又は、１０ｎｍｏｌ／ｋｇの、実施例１２のプロドラッグ又は母体ペプチド（ジペプチドプロドラッグ成分を欠く非プロドラッグ型）を、皮下に注入した。マウスは、５．５月齢で、高脂肪食餌で約２ヶ月間飼養されていた。血中グルコース濃度を、注入後０、２、４、２４、及び７２時間で採取した（図１１）。体重を、注入後１週間監視し、０、１、３、５、及び７日目に測定した（図１２）。
【０７５５】
母体ペプチド、ｄＫ−Ｓａｒ含有プロドラッグ、又はｄＫ−Ｇｌｙ（Ｎ−ヘキシル）プロドラッグを投与されたマウスの体重は、ベヒクル対照を投与されたマウスと比べ、実験の進行と共に着実に減少する。予想通り、母体ペプチドは、体重の最大減少を実現するが、これは、プロドラッグもより高い用量で投与されれば、母体ペプチドと同じ作用を発揮する可能性のあることを示唆する。
【０７５６】
血中グルコース濃度の変化（７日目の濃度−０日目の濃度）は、母体ペプチドにおいて最大ではあるが、ｄＫ−Ｓａｒ及びｄＫ−Ｇｌｙ（Ｎ−ヘキシル）プロドラッグも、ベヒクル対照に比べ、実質的な減少をもたらした。
【０７５７】
〔実施例１４〕
ＤＫＰ形成速度は、側鎖、及び／又は、ジペプチドプロドラッグＡ−Ｂのアミノ酸「Ｂ」のアルファ−アミンの置換によって変調される。表７は、実施例１２で得られたｄＫ−Ｓａｒ、及びｄＫ−Ｇｌｙ（Ｎ−ヘキシル）、ｄＫ−Ｆ（Ｎ−Ｍｅ）プロドラッグを用いた場合のＤＫＰ形成速度を示す。
〔表７〕ＤＫＰ形成速度の変調
2015180649.tif 000074
【０７５８】
〔実施例１５〕
下記のペプチド及びプロドラッグの、２０％ヒト血漿中での、経時的受容体結合活性を、実施例５に記載するＧＬＰ−受容体ルシフェラーゼアッセイを用いて定量した、すなわち：
（Ａ）ＧＬＰ−１（配列番号７０３）、
（Ｂ）ペプチドＣ、
（Ｃ）ｄＬｙｓ−１Ｓａｒ０キメラペプチドＣ、又は、
（Ｄ）ｄＬｙｓ−１Ｇｌｙ（Ｎ−ヘキシル）０ペプチドＢ。
【０７５９】
表８に示すように、ｄＬｙｓ−１Ｓａｒ０及びｄＬｙｓ−１Ｇｌｙ（Ｎ−ヘキシル）０の活性は、時間と共に徐々に増加し、４８時間以内に天然ＧＬＰ−１と一致した。
〔表８〕プロドラッグの活性ドラッグへの変換に及ぼす時間の作用
2015180649.tif 000075
【０７６０】
〔実施例１６〕
細身の、食餌誘発肥満症マウス（Ｎ＝１４、系統：Ｃ５７Ｂ１６ＷＴ）において、ベヒクルのみ、又は、下記の内の一つの３、１０、又は３０ｎｍｏｌ／ｋｇでの単回投与を皮下に注入した、すなわち：
（Ａ）ペプチドＣ
（Ｂ）ｄＬｙｓ−１Ｓａｒ０ペプチドＣ、又は
（Ｃ）ｄＬｙｓ−１Ｇｌｙ（Ｎ−ヘキシル）０ペプチドＣ。
【０７６１】
マウスは、３１．２ｇの平均初期体重を有しており、１、３、５、及び７日目に計量した。血中グルコース濃度は、１、３、及び５日目に腹腔採取した。マウスは約５月齢であり、約５ヶ月間正規の固形飼料によって飼養された。
【０７６２】
実験の結果を図１４−１５に示す。図１４は、１、３、５、及び７日目におけるＤＩＯマウスの体重変化を示すグラフを表す。図１５は、１日目（図１５Ａ）、３日目（図１５Ｂ）、及び５日目（図１５Ｃ）の血中グルコース濃度を示すグラフを表す。
【図１】
2015180649.tif 000104
【図２】
2015180649.tif 000105
【図３】
2015180649.tif 000106
【図４】
2015180649.tif 000107
【図５】
2015180649.tif 000108
【図６】
2015180649.tif 000109
【図７】
2015180649.tif 000110
【図８】
2015180649.tif 000111
【図９Ａ】
2015180649.tif 000112
【図９Ｂ】
2015180649.tif 000113
【図１０】
2015180649.tif 000114
【図１１】
2015180649.tif 000115
【図１２】
2015180649.tif 000116
【図１３Ａ】
2015180649.tif 000117
【図１３Ｂ】
2015180649.tif 000118
【図１４】
2015180649.tif 000119
【図１５Ａ】
2015180649.tif 000120
【図１５Ｂ】
2015180649.tif 000121
【図１５Ｃ】
2015180649.tif 000122
【配列表】
2015180649000001.app
【手続補正書】
【提出日】平成27年6月8日(2015.6.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記の構造を含むプロドラッグであって：
Ａ−Ｂ−Ｑ；
上式において、
Ｑは、グルカゴンスーパーファミリーペプチドであり；
Ａはアミノ酸又はヒドロキシル酸であり；
Ｂは、Ａ−ＢとＱのアミンとの間のアミド結合を介してＱに連結される、Ｎ−アルキル化アミノ酸であり；
Ａ−Ｂが、下記の構造を含み：
【化１】
2015180649.tif 000123
（上式において、
Ｒ1、Ｒ2、Ｒ4、及びＲ8は、それぞれ独立に、Ｈ、Ｃ1−Ｃ18アルキル、Ｃ2−Ｃ18アルケニル、（Ｃ1−Ｃ18アルキル）ＯＨ、（Ｃ1−Ｃ18アルキル）ＳＨ、（Ｃ2−Ｃ3アルキル）ＳＣＨ3、（Ｃ1−Ｃ4アルキル）ＣＯＮＨ2、（Ｃ1−Ｃ4アルキル）ＣＯＯＨ、（Ｃ1−Ｃ4アルキル）ＮＨ2、（Ｃ1−Ｃ4アルキル）ＮＨＣ（ＮＨ2+）ＮＨ2、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）（Ｃ3−Ｃ6シクロアルキル）、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）（Ｃ2−Ｃ5ヘテロ環）、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）（Ｃ6−Ｃ10アリール）Ｒ7、（Ｃ1−Ｃ4アルキル）（Ｃ3−Ｃ9ヘテロアリール）、及びＣ1−Ｃ12アルキル（Ｗ1）Ｃ1−Ｃ12アルキルから成る群から選ばれ、ここに、Ｗ1は、Ｎ、Ｓ、及びＯから成る群から選ばれるヘテロ原子であるか、又は、Ｒ1及びＲ2は、それらが付着する原子と一緒になってＣ3−Ｃ12シクロアルキルを形成するか；又は、Ｒ4及びＲ8は、それらが付着する原子と一緒になってＣ3−Ｃ6シクロアルキルを形成し；
Ｒ3は、Ｃ1−Ｃ18アルキル、又は、Ｒ4及びＲ3は、それらが付着する原子と一緒になって、４、５、又は６員のヘテロ環を形成し；
Ｒ5はＮＨＲ6又はＯＨであり；
Ｒ6は、Ｈ、Ｃ1−Ｃ8アルキルであるか、又は、Ｒ6及びＲ2は、それらが付着する原子と一緒になって、４、５、又は６員のヘテロ環を形成し；且つ、
Ｒ7は、水素、Ｃ1−Ｃ18アルキル、Ｃ2−Ｃ18アルケニル、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）ＣＯＮＨ2、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）ＣＯＯＨ、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）ＮＨ2、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）ＯＨ、及びハロから成る群から選ばれる）
ここで、Ａ、Ｂ、及びＡ−Ｂが連結されるＱのアミノ酸のうち少なくとも１つは、非コードアミノ酸であり、さらに、Ｑからの、Ａ−Ｂの化学的切断の半減期（ｔ1/2）は、生理的条件下のＰＢＳ中で、少なくとも約１時間から約１週間までであり；
任意に、生理的条件下のＰＢＳ中での、ＱからのＡ−Ｂの切断の半減期は、ＤＰＰ−ＩＶプロテアーゼを含む溶液中での、ＱからのＡ−Ｂの切断の半減期の２倍以下であってもよい、
プロドラッグ。
【請求項２】
Ｒ1及びＲ8が、それぞれ独立に、Ｈ又はＣ1−Ｃ8アルキルであり；
Ｒ2及びＲ4は、それぞれ独立に、Ｈ、Ｃ1−Ｃ8アルキル、Ｃ2−Ｃ8アルケニル、（Ｃ1−Ｃ4アルキル）ＯＨ、（Ｃ1−Ｃ4アルキル）ＳＨ、（Ｃ2−Ｃ3アルキル）ＳＣＨ3、（Ｃ1−Ｃ4アルキル）ＣＯＮＨ2、（Ｃ1−Ｃ4アルキル）ＣＯＯＨ、（Ｃ1−Ｃ4アルキル）ＮＨ2、（Ｃ1−Ｃ4アルキル）ＮＨＣ（ＮＨ2+）ＮＨ2、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）（Ｃ3−Ｃ6シクロアルキル）、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）（Ｃ2−Ｃ5ヘテロ環）、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）（Ｃ6−Ｃ10アリール）Ｒ7、及びＣＨ2（Ｃ3−Ｃ9ヘテロアリール）から成る群から選ばれるか、又は、Ｒ1及びＲ2は、それらが付着する原子と一緒になってＣ3−Ｃ12シクロアルキルを形成し；
Ｒ3は、Ｃ1−Ｃ18アルキルであり；
Ｒ5はＮＨＲ6であり；
Ｒ6は、Ｈ又はＣ1−Ｃ8アルキルであり；且つ、
Ｒ7は、水素、Ｃ1−Ｃ18アルキル、Ｃ2−Ｃ18アルケニル、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）ＣＯＮＨ2、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）ＣＯＯＨ、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）ＮＨ2、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）ＯＨ、及びハロから成る群から選ばれる
ことを特徴とする、請求項１に記載のプロドラッグ。
【請求項３】
前記アミンが、ＱのＮ−末端アミノ酸のアルファアミノ基であることを特徴とする、請求項１または２に記載のプロドラッグ。
【請求項４】
Ａ−Ｂが、下記の構造を含み：
【化２】
2015180649.tif 000124
（上式において、
Ｒ1及びＲ2は、それぞれ独立に、Ｃ1−Ｃ18アルキル、又は（Ｃ0−Ｃ4アルキル）（Ｃ6−Ｃ10アリール）Ｒ7であるか；又は、Ｒ1及びＲ2は、−（ＣＨ2）p−を介して連結され、前式においてｐは２〜９であり；
Ｒ3はＣ1−Ｃ18アルキルであり；
Ｒ4及びＲ8はそれぞれ水素であり；
Ｒ5はＮＨ2であり；且つ
Ｒ7は、水素、Ｃ1−Ｃ18アルキル、Ｃ2−Ｃ18アルケニル、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）ＣＯＮＨ2、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）ＣＯＯＨ、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）ＮＨ2、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）ＯＨ、及びハロから成る群から選ばれる）
ここで、Ａ−Ｂ−Ｑのｔ1/2は、生理的条件下のＰＢＳ中で、約１時間である
ことを特徴とする、請求項３に記載のプロドラッグ。
【請求項５】
Ａ−Ｂが下記の構造：
【化３】
2015180649.tif 000125
（上式において、
Ｒ1及びＲ2は、それぞれ独立に、水素、Ｃ1−Ｃ18アルキル、（Ｃ1−Ｃ18アルキル）ＯＨ、（Ｃ1−Ｃ4アルキル）ＮＨ2、及び（Ｃ0−Ｃ4アルキル）（Ｃ6−Ｃ10アリール）Ｒ7から成る群から選ばれるか、又は、Ｒ1及びＲ2は、（ＣＨ2）p−を介して連結され、前式においてｐは２〜９であり；
Ｒ3はＣ1−Ｃ18アルキルであるか、又は、Ｒ3及びＲ4は、それらが付着する原子と一緒になってピロリジン環を形成し；
Ｒ4及びＲ8は、それぞれ独立に、水素、Ｃ1−Ｃ8アルキル、又は（Ｃ0−Ｃ4アルキル）（Ｃ6−Ｃ10アリール）Ｒ7であり；
Ｒ5はＮＨ2であり；且つ、
Ｒ7は、水素、Ｃ1−Ｃ18アルキル、Ｃ2−Ｃ18アルケニル、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）ＣＯＮＨ2、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）ＣＯＯＨ、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）ＮＨ2、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）ＯＨ、及びハロから成る群から選ばれるが、
ただし、Ｒ1及びＲ2が共に水素ではなく、Ｒ4又はＲ8の少なくとも一方は水素であることを条件とする）
を含むことを特徴とする、請求項３に記載のプロドラッグ。
【請求項６】
Ａ−Ｂが下記の構造：
【化４】
2015180649.tif 000126
を含み、且つ、下記（ｉ）〜（ｉｖ）のいずれかであることを特徴とする、請求項３に記載のプロドラッグ：
（ｉ）上式において、
Ｒ1及びＲ2は、それぞれ独立に、水素、Ｃ1−Ｃ8アルキル、及び（Ｃ1−Ｃ4アルキル）ＮＨ2から成る群から選ばれるか、又は、Ｒ1及びＲ2は、（ＣＨ2）p−を介して連結され、前式においてｐは２〜９であり；
Ｒ3はＣ1−Ｃ8アルキルであるか、又は、Ｒ3及びＲ4は、それらが付着する原子と一緒になってピロリジン環を形成し；
Ｒ4は、水素及びＣ1−Ｃ8アルキルから成る群から選ばれ；且つ、
Ｒ5はＮＨ2であるが；
ただし、Ｒ1及びＲ2が共に水素ではないことを条件とする；
（ｉｉ）上式において、
Ｒ1及びＲ2は、それぞれ独立に、水素、Ｃ1−Ｃ8アルキル、及び（Ｃ1−Ｃ4アルキル）ＮＨ2ら成る群から選ばれ；
Ｒ3は、Ｃ1−Ｃ6アルキルであり；
Ｒ4は、水素であり；且つ、
Ｒ5は、ＮＨ2であるが；
ただし、Ｒ1及びＲ2が共に水素ではないことを条件とする；
（ｉｉｉ）上式において、
Ｒ1及びＲ2は、それぞれ独立に、水素、Ｃ1−Ｃ8アルキル、及び（Ｃ1−Ｃ4アルキル）ＮＨ2から成る群から選ばれるか、又は、Ｒ1及びＲ2は、（ＣＨ2）p−を介して連結され、前式においてｐは２〜９であり；
Ｒ3はＣ1−Ｃ8アルキルであり；
Ｒ4は、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）（Ｃ6−Ｃ10アリール）Ｒ7であり；
Ｒ5はＮＨ2であり；且つ、
Ｒ7は、水素、Ｃ1−Ｃ8アルキル、及び（Ｃ0−Ｃ4アルキル）ＯＨから成る群から選ばれるが、
ただし、Ｒ1及びＲ2が共に水素ではないことを条件とする；又は、
（ｉｖ）上式において、
Ｒ1は、水素、Ｃ1−Ｃ8アルキル、及び（Ｃ0−Ｃ4アルキル）（Ｃ6−Ｃ10アリール）Ｒ7から成る群から選ばれ；
Ｒ3はＣ1−Ｃ18アルキルであり；
Ｒ4は水素であり；
Ｒ5は、ＮＨＲ6又はＯＨであり；
Ｒ6は、Ｈ、又はＣ1−Ｃ8アルキルであるか、又は、Ｒ6及びＲ1は、それらが付着する原子と一緒になって４、５、又は６員のヘテロ環を形成し；且つ、
Ｒ7は、水素、Ｃ1−Ｃ18アルキル、Ｃ2−Ｃ18アルケニル、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）ＣＯＮＨ2、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）ＣＯＯＨ、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）ＮＨ2、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）ＯＨ、及びハロから成る群から選ばれるが、
ただし、Ｒ1が、アルキル又は（Ｃ0−Ｃ4アルキル）（Ｃ6−Ｃ10アリール）Ｒ7である場合、Ｒ1又はＲ5は、それらが付着する原子と一緒になって４〜１１員ヘテロ環を形成することを条件とし、
ここで、Ａ−Ｂ−Ｑのｔ1/2が、生理的条件下のＰＢＳ中で、約７２から約１６８時間である。
【請求項７】
前記アミンがＱの内部アミノ酸の側鎖アミノ基であり、ここで前記内部アミノ酸が、式Ｖの構造：
【化５】
2015180649.tif 000127
（上式において、
ｎは、１から４から選ばれる整数である）
を含み、
任意に、式Ｖの前記アミノ酸が、天然グルカゴン（配列番号７０１）の位置１２、１６、１７、１８、２０、２８、又は２９に対応するＱの位置に配置されてもよいことを特徴とする、請求項１または２に記載のプロドラッグ。
【請求項８】
Ａ−Ｂが下記の構造：
【化６】
2015180649.tif 000128
を含み、且つ、下記（ｉ）〜（ｉｉｉ）のいずれかであることを特徴とする、請求項７に記載のプロドラッグ：
（ｉ）上式において、
Ｒ1及びＲ2は、それぞれ独立に、Ｃ1−Ｃ8アルキル、又は（Ｃ0−Ｃ4アルキル）（Ｃ6−Ｃ10アリール）Ｒ7であるか；又は、Ｒ1及びＲ2は、−（ＣＨ2）p−を介して連結され、前式においてｐは２〜９であり；
Ｒ3はＣ1−Ｃ18アルキルであり；
Ｒ4及びＲ8はそれぞれ水素であり；
Ｒ5はＮＨ2であり；且つ
Ｒ7は、水素、Ｃ1−Ｃ18アルキル、Ｃ2−Ｃ18アルケニル、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）ＣＯＮＨ2、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）ＣＯＯＨ、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）ＮＨ2、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）ＯＨ、及びハロから成る群から選ばれる；
（ｉｉ）上式において、
Ｒ1及びＲ2は、それぞれ独立に、水素、Ｃ1−Ｃ8アルキル、及び（Ｃ0−Ｃ4アルキル）（Ｃ6−Ｃ10アリール）Ｒ7から成る群から選ばれるか；又は、Ｒ1及びＲ2は、（ＣＨ2）pを介して連結され、前式においてｐは２〜９であり；
Ｒ3はＣ1−Ｃ18アルキルであるか、又は、Ｒ3及びＲ4は、それらが付着する原子と一緒になって、ピロリジン環を形成し；
Ｒ4及びＲ8は、それぞれ独立に、水素、Ｃ1−Ｃ18アルキル、又は（Ｃ0−Ｃ4アルキル）（Ｃ6−Ｃ10アリール）Ｒ7であり；
Ｒ5はＮＨＲ6であり；
Ｒ6は、Ｈ、又はＣ1−Ｃ8アルキルであるか、又は、Ｒ6及びＲ2は、それらが付着する原子と一緒になって４、５、又は６員のヘテロ環を形成し；且つ、
Ｒ7は、水素、Ｃ1−Ｃ18アルキル、Ｃ2−Ｃ18アルケニル、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）ＣＯＮＨ2、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）ＣＯＯＨ、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）ＮＨ2、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）ＯＨ、及びハロから成る群から選ばれるが、
ただし、Ｒ1及びＲ2は共に水素ではなく、Ｒ4又はＲ8の少なくとも一方は水素であることを条件とする；又は、
（ｉｉｉ）上式において、
Ｒ1及びＲ2は、それぞれ独立に、水素、Ｃ1−Ｃ18アルキル、及び（Ｃ0−Ｃ4アルキル）（Ｃ6−Ｃ10アリール）Ｒ7から成る群から選ばれ；
Ｒ3はＣ1−Ｃ18アルキルであり；
Ｒ4及びＲ8は、それぞれ水素であり；
Ｒ5はＮＨＲ6又はＯＨであり；
Ｒ6は、Ｈ、又はＣ1−Ｃ8アルキルであるか、又はＲ6及びＲ1は、それらが付着する原子と一緒になって４、５、又は６員のヘテロ環を形成し；且つ、
Ｒ7は、水素、Ｃ1−Ｃ18アルキル、Ｃ2−Ｃ18アルケニル、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）ＣＯＮＨ2、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）ＣＯＯＨ、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）ＮＨ2、及び（Ｃ0−Ｃ4アルキル）ＯＨから成る群から選ばれるが；
ただし、Ｒ1及びＲ2が、共に独立に、アルキル、又は（Ｃ0−Ｃ4アルキル）（Ｃ6−Ｃ10アリール）Ｒ7である場合、Ｒ1又はＲ2は、（ＣＨ2）pを介してＲ5に連結され、前式においてｐは２〜９である。
【請求項９】
前記アミンが、Ｑの芳香族アミノ酸のアリール上の置換基であって、
任意に、前記芳香族アミノ酸が、Ｑの内部アミノ酸であってもよく、
任意に、前記芳香族アミノ酸が、アミノ−Ｐｈｅ、アミノ−ナフチルアラニン、アミノトリプトファン、アミノ−フェニル−グリシン、アミノ−ホモ−Ｐｈｅ、及びアミノチロシンから成る群から選ばれてもよく、
任意に、前記芳香族アミノ酸が、式ＩＩＩの構造：
【化７】
2015180649.tif 000129
（上式において、ｍは、０から３の整数である）
を含んでもよく、
任意に、前記アミノ置換芳香族アミノ酸が、天然グルカゴン（配列番号７０１）の位置１０、１３、２２、又は２５に対応するＱの位置に配置されてもよい
ことを特徴とする、請求項１または２に記載のプロドラッグ。
【請求項１０】
Ａ−Ｂが、下記の構造：
【化８】
2015180649.tif 000130
を含み、且つ、下記（ｉ）〜（ｉｉｉ）のいずれかであることを特徴とする、請求項９に記載のプロドラッグ：
（ｉ）上式において、
Ｒ1及びＲ2は、それぞれ独立に、Ｃ1−Ｃ18アルキル、又は（Ｃ0−Ｃ4アルキル）（Ｃ6−Ｃ10アリール）Ｒ7であり；
Ｒ3はＣ1−Ｃ18アルキルであるか、又は、Ｒ3及びＲ4は、それらが付着する原子と一緒になって、ピロリジン環を形成し；
Ｒ4及びＲ8は、それぞれ独立に、水素、Ｃ1−Ｃ18アルキル、及び（Ｃ0−Ｃ4アルキル）（Ｃ6−Ｃ10アリール）Ｒ7から成る群から選ばれ；
Ｒ5は、ＮＨ2又はＯＨであり；且つ、
Ｒ7は、水素、Ｃ1−Ｃ18アルキル、Ｃ2−Ｃ18アルケニル、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）ＣＯＮＨ2、（Ｃ0−Ｃ4アルキル）ＣＯＯＨ、（Ｃ