(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ペグ化されたヒトインスリンのアナログであって、娘インスリンにおいて、
Ａ１４位のアミノ酸がＧｌｕ（Ｅ）であり、
Ｂ２５位のアミノ酸がＨｉｓ(Ｈ)であり、
ペグ化された該アナログがｄｅｓＢ３０変異をさらに含み、
ＰＥＧ部分が、ｎが２〜５００の範囲の整数である部分-(ＯＣＨ２ＣＨ２)ｎ-を含み、リンカーを介して、Ｂ２９位にあるリジン残基のεアミノ酸に結合しており、該リンカーが、-ＣＯ-基であるか、又はリンカーモチーフ：-ＣＨ２ＣＯ-を有する酢酸部分から、又はリンカーモチーフ：-ＣＨ２ＣＨ２ＣＯ-又は-ＣＨＣＨ３ＣＯ-を有するプロピオン酸部分から、又はリンカーモチーフ：-ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＯ-又は-ＣＨ２ＣＨＣＨ３ＣＯ-を有する酪酸部分から誘導されるものである、アナログ。
【請求項２】
ｎが２〜２５０の範囲の整数である、請求項１に記載のペグ化されたアナログ。
【請求項３】
ｎが２〜５０の範囲の整数である、請求項１に記載のペグ化されたアナログ。
【請求項４】
ＰＥＧ部分が、２００〜２００００の範囲の名目上の分子量を有する、請求項１に記載のペグ化されたアナログ。
【請求項５】
ＰＥＧ部分が、２００〜１００００の範囲の名目上の分子量を有する、請求項１に記載のペグ化されたアナログ。
【請求項６】
ＰＥＧ部分が単分散である、請求項１ないし５のいずれか１項に記載のペグ化されたアナログ。
【請求項７】
Ａ１４Ｅ,Ｂ２５Ｈ,Ｂ２９Ｋ(Ｎε-３-ｍｄＰＥＧ２４-プロピオニル),ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン；
Ａ１４Ｅ,Ｂ２５Ｈ,Ｂ２９Ｋ(Ｎε-３-ｍＰＥＧ２０００-プロピオニル),ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン；
Ａ１４Ｅ,Ｂ２５Ｈ,Ｂ２９Ｋ(Ｎε-３-{２-[２-(２-メトキシエトキシ)エトキシ]エトキシ}プロピオニル),ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン；
Ａ１４Ｅ,Ｂ２５Ｈ,Ｂ２９Ｋ(ＮεｍｄＰＥＧ１２-ｄＰＥＧ２４-プロピオニル),ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン；
Ａ１４Ｅ,Ｂ２５Ｈ,Ｂ２９Ｋ(Ｎε(ｍｄＰＥＧ２４−イル-ｄＰＥＧ２４-イル),ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン；
Ａ１４Ｅ,Ｂ２５Ｈ,Ｂ２９Ｋ(Ｎε(ｍｄＰＥＧ１２)３-ｄＰＥＧ４-イル),ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン；
Ａ１４Ｅ,Ｂ２５Ｈ,Ｂ２９Ｋ(Ｎε(ｍｄＰＥＧ１２)３-ｄＰＥＧ４-イル-ｄＰＥＧ１２-イル),ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン；
Ａ１４Ｅ,Ｂ２５Ｈ,Ｂ２９Ｋ(Ｎε(ｍｄＰＥＧ１２)３-ｄＰＥＧ４-イル-ｄＰＥＧ２４-イル),ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン；
Ａ１４Ｅ,Ｂ２５Ｈ,Ｂ２９Ｋ(Ｎε-３-ｍｄＰＥＧ４ｘ４-プロピオニル),ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン；
Ａ１４Ｅ,Ｂ２５Ｈ,Ｂ２９Ｋ(Ｎε-３-ｍｄＰＥＧ４ｘ４-ｄＰＥＧ１２-プロピオニル),ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン；又は
Ａ１４Ｅ,Ｂ２５Ｈ,Ｂ２９Ｋ(Ｎε-３-ｍｄＰＥＧ４ｘ４-ｄＰＥＧ２４-プロピオニル),ｄｅｓＢ３０ヒトインスリンである、請求項１ないし６のいずれか１項に記載のペグ化されたアナログ。
【請求項８】
医薬として使用される請求項１ないし７のいずれか１項に記載のペグ化されたアナログ。
【請求項９】
糖尿病を処置するための医薬として使用される請求項１ないし７のいずれか１項に記載のペグ化されたアナログ。
【請求項１０】
糖尿病を処置するために肺投与される製薬用組成物を調製するための、請求項１ないし７のいずれか１項に記載のペグ化されたアナログの使用。
【請求項１１】
糖尿病を処置するために経口投与される製薬用組成物を調製するための、請求項１ないし７のいずれか１項に記載のペグ化されたアナログの使用。
【請求項１２】
請求項１ないし７のいずれか１項に記載のアナログを含む、被験者の高血糖症、２型糖尿病、耐糖能障害、１型糖尿病、肥満、Ｘ症候群、又は脂質代謝異常を処置、予防又は緩和するための医薬。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロテアーゼに対する耐性を示す新規のペグ化されたインスリンアナログ、このようなインスリンアナログの調製方法、本発明のインスリンアナログを含有するインスリン調製物、及びこれらのインスリンアナログを使用する真性糖尿病の処置方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
真性糖尿病は、グルコースを利用する能力が部分的又は完全に喪失している代謝性疾患である。全人口の約５％が糖尿病に罹患しており、疾患は流行となる割合に近づいている。１９２０年代にインスリンが導入されて以来、真性糖尿病の処置を改善するための、絶え間ない努力がなされている。糖尿病に罹患している人々は、数十年以上、長期間にわたる処置を受けているために、安全で簡便であり、生活の質を改善するインスリン調製物がかなり必要とされている。
【０００３】
ヒトインスリンは、それぞれ２１及び３０のアミノ酸残基を有し、２つのシステインジスルフィド架橋により互いに連結している、いわゆるＡ及びＢ鎖といった２つのポリペプチド鎖からなる。
経口経路は、薬剤投与で最も幅広く使用されている経路であり、特に長期治療を受けている患者に、一般的には非常によく受け入れられている。しかしながら、治療用ペプチド又はタンパク質の投与は、胃腸(ＧＩ)管及び腸管粘膜における酵素的分解、薬剤排出ポンプ、腸粘膜からの不十分かつ可変吸収、並びに肝臓での初回通過代謝等のいくつかの障壁のために、多くの場合、好ましい経口投与よりも、非経口投与に限定されている。
【０００４】
通常、インスリン調製物は、皮下注射により投与される。しかしながら、他の経路、例えば経口又は肺による投与は、患者のコンプライアンス、安全性及び簡便性にとって有利である。商業的に入手可能なインスリン調製物のいくつかは、作用発現が速いことで特徴付けられ、他の調製物は、作用発現は比較的遅いが、程度の差はあるが、長時間にわたる作用性を示す。
【０００５】
タンパク質／ペプチドの経口送達のための近年の製剤設計には、プロテアーゼインヒビター、浸透エンハンサー、ポリマーベースの送達系、及びインスリンコンジュゲートが含まれる。後者には、ヘキシル-インスリン-モノコンジュゲート-２(ＨＩＭ２)、Ｂ２９に結合したＰＥＧ７-ヘキシル基を有するヒトインスリンアナログが含まれる。例えば 米国特許第7,030,082号；米国特許第6,867,183号、及び米国特許第6,770,625号には、インスリンと比較して、タンパク質分解安定性及び生物学的利用能が増加した経口ＨＩＭ２が報告されている。例えば、国際公開第02/098446号は、実質的に単分散したコンジュゲートの混合物に関し、各コンジュゲートはポリアルキレングリコール部分を有するオリゴマーにカップリングした薬剤を含有し、該薬剤はポリペプチド、例えばインスリンペプチドである。国際公開第02/098446号の実施例１２４において、いくつかのインスリン-オリゴマーコンジュゲートが記載されており、ここでインスリンペプチドはヒトインスリンであり：ヒトインスリンは酵素に対して安定ではない、すなわちキモトリプシンに対して安定していない。実施例１によれば、米国特許第2006/0019874 A1は、(ａ)修飾された部分にコンジュゲートしたインスリン化合物を含有するインスリン化合物コンジュゲート、及び(ｂ)カチオンを含む複合体に関し、ここでインスリン化合物コンジュゲートはカチオンと錯体を形成している。
【発明の態様】
【０００６】
この発明の態様は、経口投与された場合に、血糖値を満足に制御可能なインスリンアナログを提供することに関する。
この発明の他の態様は、肺投与された場合に、血糖値を満足に制御可能なインスリンアナログを提供することに関する。
この発明の他の態様は、肺投与された場合に、比較的ゆっくりと作用発現し、程度の差はあるが長時間作用しつつ、血糖値を満足に制御可能なインスリンアナログを提供することに関する。
この発明の目的は、従来技術の少なくとも一の不具合を克服又は改善し、又は有用な代替物を提供することにある。
【定義】
【０００７】
ここで、インスリンなる用語は、自然に生じるインスリン、例えばヒトインスリン、並びにそのインスリンアナログをカバーする。
ここで、アミノ酸残基なる用語は、水素原子がアミノ基から除去された、及び／又はヒドロキシ基がカルボキシ基から除去された、及び／又は水素原子がメルカプト基から除去されたアミノ酸をカバーする。おおよそ、アミノ酸残基はアミノ酸を指している。
【０００８】
ここで、疎水性アミノ酸は、自然に生じるアミノ酸であるトリプトファン(Ｔｒｐ、Ｗ)、フェニルアラニン(Ｐｈｅ、Ｆ)、バリン(Ｖａｌ、Ｖ)、イソロイシン(Ｉｌｅ、Ｉ)、ロイシン(Ｌｅｕ、Ｌ)及びチロシン(Ｔｙｒ、Ｙ)と理解される(()内に１文字及び３文字略語を付与)。
ここで、親水性アミノ酸は、上述した疎水性アミノ酸ではない天然のアミノ酸であると理解される。一実施態様において、本発明の親水性の酸は：グルタミン酸(Ｇｌｕ、Ｅ)、アスパラギン酸(Ａｓｐ、Ｄ)、ヒスチジン(Ｈｉｓ、Ｈ)、グルタミン(Ｇｌｎ、Ｑ)、アスパラギン(Ａｓｎ、Ｎ)、セリン(Ｓｅｒ、Ｓ)、スレオニン(Ｔｈｒ、Ｔ)、プロリン(Ｐｒｏ、Ｐ)、グリシン(Ｇｌｙ、Ｇ)、リジン(Ｌｙｓ、Ｋ)及びアルギニン(Ａｒｇ、Ｒ)からなる群から選択される。さらなる実施態様において、本発明の親水性アミノ酸は：グルタミン酸(Ｇｌｕ、Ｅ)、アスパラギン酸(Ａｓｐ、Ｄ)、ヒスチジン(Ｈｉｓ、Ｈ)、グルタミン(Ｇｌｎ、Ｑ)、アスパラギン(Ａｓｎ、Ｎ)、リジン(Ｌｙｓ、Ｋ)及びアルギニン(Ａｒｇ、Ｒ)からなる群から選択される。
【０００９】
ここで、インスリンアナログなる用語は、天然インスリン中に生じる一又は複数のアミノ酸残基を欠失及び／又は置換する(置き換える)ことにより、及び／又は一又は複数のアミノ酸残基を付加することにより、例えばヒトインスリン等の自然に生じるインスリンの構造体から形式上誘導可能な分子構造体を有するポリペプチドをカバーする。付加及び／又は置換されたアミノ酸残基は、コード性アミノ酸残基又は他の自然に生じるアミノ酸残基又は純粋に合成されたアミノ酸残基のいずれかとすることができる。
【００１０】
ここで、娘インスリンなる用語は、付加されたＰＥＧ部分を有さないインスリンを意味する。前記娘インスリンは、プロテアーゼによる分解に対して、改善された安定性を有する。
ここで、親インスリンなる用語は、付加されたＰＥＧ部分を有さず、プロテアーゼに対する分解に対する安定性を改善するための変異がなされていないインスリンを意味する。前記親インスリンは、場合によってはヒトインスリンに対して変異している。よって、親インスリンは、上述したインスリンアナログでもある。
ここで、変異なる用語は、アミノ酸配列における任意の変化をカバーする(コード性アミノ酸の挿入及び置換、並びに欠失)。
ここで、ヒトインスリンのＡ鎖のアナログ及びＢ鎖のアナログなる用語は、それぞれ、ヒトインスリンのＡ及びＢ鎖に対し、Ａ及びＢアミノ酸鎖の一又は複数の置換、欠失及び／又は伸長(付加)を有する、ヒトインスリンのＡ及びＢ鎖をカバーする。
【００１１】
ここで、Ａ１、Ａ２、Ａ３等の用語は、それぞれ、(Ｎ末端から数えて)インスリンのＡ鎖の位置１、２及び３を示す。同様に、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３等の用語は、それぞれ、(Ｎ末端から数えて)インスリンのＢ鎖の位置１、２及び３を示す。アミノ酸用の１文字コードを使用すると、Ａ２１Ａ、Ａ２１Ｇ及びＡ２１Ｑ等の用語は、Ａ２１位にあるアミノ酸が、それぞれＡ、Ｇ及びＱであることを示す。アミノ酸用の３文字コードを使用すると、対応する表現は、それぞれＡｌａＡ２１、ＧｌｙＡ２１及びＧｌｎＡ２１となる。
ここで、Ａ(０)又はＢ(０)なる用語は、それぞれＡ又はＢ鎖において、Ａ１又はＢ１位のＮ末端よりに隣接した位置を示す。Ａ(−１)又はＢ(−１)なる用語は、それぞれＡ(０)又はＢ(０)に対してＮ末端よりの第１のアミノ酸の位置を示す。よって、Ａ(−２)及びＢ(−２)は、それぞれＡ(−１)及びＢ(−１)に対してＮ末端よりの位置を示し、Ａ(−３)及びＢ(−３)は、それぞれＡ(−２)及びＢ(−２)に対してＮ末端寄りの位置を示す。
ここで、ｄｅｓＢ２９及びｄｅｓＢ３０等の用語は、それぞれＢ２９又はＢ３０アミノ酸残基を欠く、インスリンアナログを示す。
【００１２】
速効型インスリンとは、通常の又は定型的なヒトインスリンよりも作用発生が速いインスリンを意味する。
長時間作用するインスリンとは、通常の又は定型的なヒトインスリンよりも作用の持続期間が長いインスリンを意味する。
インスリンアナログ、インスリン、及びＡ及びＢ鎖における位置の番号付けは、親化合物がそのために使用される番号を有するヒトインスリンであるようになされる。
ここで使用される場合、基礎インスリンなる用語は、８時間を超え、特に少なくとも９時間の作用時間を有するインスリンペプチドを意味する。好ましくは、基礎インスリンは少なくとも１０時間の作用時間を有する。基礎インスリンはよって約８〜２４時間の範囲、好ましくは約９〜約１５時間の範囲の作用時間を有しうる。
【００１３】
ここで、リンカーなる用語は、ＰＥＧ部分の-Ｏ-基で、インスリンの-ＨＮ-基に連結した化学的部分をカバーする。リンカーは、最終的なペグ化されたインスリンの所望する作用に何の影響も与えないものであり、特に何らかの悪影響を付与しないものである。
ここで使用される場合、「ＰＥＧ」又はポリエチレングリコールとは、任意の水溶性ポリ(エチレンオキシド)を意味する。ＰＥＧなる表現は構造-(ＣＨ２ＣＨ２Ｏ)ｎ-を含み、ここでｎは２〜約１０００の整数である。一般的に使用されるＰＥＧは末端キャップされたＰＥＧであり、ＰＥＧ末端の一端は比較的不活性な基、例えばアルコキシで末端キャップされ、他端はリンカー部分でさらに修飾されていてもよいヒドロキシル基である。多くの場合に使用されるキャップ基はメトキシであり、対応する末端キャップされたＰＥＧは、多くの場合にmＰＥＧと示される。ここで、ｍＰＥＧはＣＨ３Ｏ(ＣＨ２ＣＨ２Ｏ)ｎ-であり、ｎは、ＰＥＧ部分全体に対して示される平均分子量が十分、例えばｍＰＥＧがＭｗ２０００になるように、２〜約１０００の整数であり、ｎは約４４(バッチ間変動を受けた数)である。概念としてのＰＥＧは、多くの場合、ｍＰＥＧの代わりに使用される。
【００１４】
この発明の特定のＰＥＧ形態は、分枝状、直鎖状、フォーク状、ダンベル状のＰＥＧ等であり、ＰＥＧ基は、典型的には約１．０５未満の低多分散指標を有する多分散系である。インスリンに存在するＰＥＧ部分は、付与される分子量によって、典型的にはエチレングリコール(又はエチレンオキシド)モノマーの範囲からなるであろう。例えば、分子量２０００のＰＥＧ部分は、典型的には４４±１０のモノマーからなり、平均は約４４のモノマーである。分子量(及びモノマー数)は、典型的には、ある程度のバッチ間変動を受けるであろう。
他の特定のＰＥＧ形態は、同様に分枝状、直鎖状、フォーク状、又はダンベル状の形状とすることができる単分散系である。単分散系とは、ＰＥＧポリマーの長さ(又は分子量)が特に定められており、種々の長さ(又は分子量)の混合物ではないことを意味する。ここで、概念としてのｍｄＰＥＧは、ｍＰＥＧ分子が単分散系であることを示すために使用され、「discrete」の「ｄ」が使用される。ｍｄＰＥＧの後の下付き数字、例えばｍｄＰＥＧ１２で、このケースでは１２は、多分散ポリマー(オリゴマー)内のエチレングリコールモノマーの数を示す。
【００１５】
ペグ化されたインスリンなる用語は、リンカーを介して一又は複数のＰＥＧ部分が娘インスリンに付着することによる、インスリンの修飾をカバーする。ＰＥＧ部分は、例えばＯＳｕ-活性化エステルを用い、ガンマ位置におけるリジン残基(類)、又はＮ末端αアミノ基における求核性置換(アシル化)により付着可能であり、又はＰＥＧ部分は、シアノ水素化ホウ素ナトリウム等の還元剤及びＰＥＧ-アルデヒド試薬を使用し、インスリン分子に存在するアミノ基における、還元的アルキル化により付着させることもでき、又はＰＥＧ部分は、例えばＰＥＧマレイミド試薬を使用し、マイケル付加反応において不対システイン残基の側鎖に付着させることもできる。
インスリン活性を有するペグ化されたインスリンとは、ラット、ウサギ、又はブタモデルであってよい、適切な動物モデルにおいて測定して、例えば静脈内又は皮下投与によって適切に投与した後、哺乳動物の血糖を低下させる能力、又はインスリンレセプター結合親和性を有する、ペグ化されたインスリンを意味する。
【００１６】
ここで、アルキルなる用語は、１〜１２の炭素原子、好ましくは１〜６の炭素原子、より好ましくは１〜４の炭素原子を有する、飽和した、分枝状又は直鎖状の炭化水素基をカバーする。
ここで、アルコキシなる用語は、基「アルキル-Ｏ-」をカバーし、ここでアルキルは上述したものである。代表例はメトキシ、エトキシ、プロポキシ(例えば、１-プロポキシ及び２-プロポキシ)、ブトキシ(例えば、１-ブトキシ、２-ブトキシ、及び２-メチル-２-プロポキシ)、ペントキシ(１-ペントキシ及び２-ペントキシ)、ヘキソキシ(１-ヘキソキシ及び３-ヘキソキシ)等である。
ここで、アルキレンなる用語は、１〜１２の炭素原子、好ましくは１〜６の炭素原子、より好ましくは１〜４の炭素原子を有する、飽和した、分枝状及び直鎖状の二価の炭化水素基をカバーする。代表例には、限定されるものではないが、メチレン、１,２-エチレン、１,３-プロピレン、１,２-プロピレン、１,３-ブチレン、１,４-ブチレン、１,４-ペンチレン、１,５-ペンチレン、１,５-ヘキシレン、１,６-ヘキシレン等が含まれる。
【００１７】
高い物理的安定性とは、フィブリル化傾向がヒトインスリンの５０％未満であることを意味する。フィブリル化は、原繊維形成が付与された条件で開始する前のラグタイムにより記載されてよい。
インスリンレセプター及びＩＧＦ-１レセプター親和性を有するポリペプチドは、適当な結合アッセイにおいてインスリンレセプター及びＩＧＦ-１レセプターと相互作用可能なポリペプチドである。このようなレセプターアッセイは、当該分野でよく知られており、実施例にさらに記載する。本ペグ化されたインスリンは、ＩＧＦ-１レセプターに結合しないか、又は該レセプターに対し、低親和性しか有さない。より厳密には、この発明のペグ化インスリンは、ヒトインスリンと実質的同程度又はそれ以下のＩＧＦ-１レセプターに対する親和性を有しているであろう。
【００１８】
ここで使用される場合、処置及び処置するといった用語は、病気、疾患又は病状に抗する目的で、患者を管理及びケアすることを意味する。本用語は、病気、疾患又は病状の進行の遅延化、症候群及び合併症の緩和又は軽減、及び／又は病気、疾患又は病状の治癒又は除去を含むことを意図している。処置される患者は、好ましくは哺乳動物、特にヒトである。
ここで使用される場合、病気の処置なる用語は、病気、病状又は疾患を発症した患者の管理及びケアを意味する。処置の目的は、病気、病状又は疾患に抗することである。処置には、病気、病状又は疾患の除去又は制御、並びに病気、病状又は疾患に関連する症候群又は合併症を緩和するために、活性化合物を投与することを含む。
ここで使用される場合、病気の予防なる用語は、病気の臨床的発症の前に、病気を発症する危険性を、個々に管理及びケアすることと定義される。予防の目的は、病気、病状又は疾患の発症に抗することであり、症候群又は合併症の発症を予防又は遅延化、及び関連する病気、病状又は疾患の発症を予防又は遅延化させるために、活性化合物を投与することを含む。
【００１９】
ここで使用される場合、有効量なる用語は、処置しない場合と比較して、効果的に患者を処置するのに十分な用量を意味する。
ＰＯＴは、分裂酵母トリオースリン酸イソメラーゼ遺伝子であり、ＴＰＩ１は出芽酵母トリオースリン酸イソメラーゼ遺伝子である。
リーダーとは、プレ-ペプチド(シグナルペプチド)及びプロ-ペプチドからなるアミノ酸配列を意味する。
【００２０】
シグナルペプチドなる用語は、タンパク質の前駆体において、Ｎ末端配列として存在するプレ-ペプチドを意味すると理解される。シグナルペプチドの機能は、異種タンパク質が小胞体への転位置を容易できることである。もちろん、シグナルペプチドはこのプロセス中に通常は切断される。シグナルペプチドはタンパク質を生成する酵母生物体に対して異種又は同族であってもよい。この発明のＤＮＡコンストラクトを用いて使用され得る多くのシグナルペプチドには、酵母アスパラギン酸プロテアーゼ３(ＹＡＰ３)シグナルペプチド、又は任意の機能的アナログ(Egel-Mitaniら、(1990)  YEAST 6:127-137及び米国特許第5726038号)、及びＭＦα１遺伝子のα-因子シグナル(Thorner(1981)、The Molecular Biology of the Yeast Saccharomyces cerevisiae, Strathernら編, pp 143-180, Cold Spring Harbor Laboratory, NY、及び米国特許第487000号)が含まれる。
【００２１】
プロ-ペプチドなる用語は、その機能が、小胞体からゴルジ体へ、さらには培養媒体への分泌のための分泌小胞への、発現ポリペプチドの指向を可能にすることであるポリペプチド配列を意味する(すなわち、ポリペプチドは、酵母細胞のペリプラズム空間に、細胞壁又は少なくとも細胞膜を介して出て行く)。プロ-ペプチドは酵母α-因子プロ-ペプチドであってよく、米国特許第4,546,082号及び同4,870,008号を参照。またプロ-ペプチドは、天然には見出されないプロ-ペプチドであると言われている、合成プロ-ペプチドであってよい。適切な合成プロ-ペプチドは米国特許第5,395,922号；同5,795,746号；同5,162,498号及び国際公開第98/32867号に開示されているものである。好ましくは、プロ-ペプチドは、Ｌｙｓ-Ａｒｇ配列又はその任意の機能的アナログ等、Ｃ末端にエンドペプチダーゼプロセシング部位を有するであろう。
【００２２】
明確に示さない限りは、ここに記載したアミノ酸はＬアミノ酸である。さらに、他に特定しない限りは、ペプチドのアミノ酸配列の左又は右末端は、それぞれＮ及びＣ末端である。
次の略語が、明細書及び実施例において使用される：Ｄａはダルトン(分子量)であり、ｋＤａはキロダルトン(＝１０００Ｄａ)であり、ｍＰＥＧ-ＳＢＡはｍＰＥＧ-ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２-ＣＯ-ＯＳｕ(ｍＰＥＧ-ブタン酸のＮ-ヒドロキシスクシンイミジルエステル)であり、ｍＰＥＧ-ＳＭＢはｍＰＥＧ-ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ(ＣＨ３)-ＣＯ-ＯＳｕ( ｍＰＥＧ-α-メチルブタン酸のＮ-ヒドロキシスクシンイミジルエステル)であり、ｍＰＥＧ-ＳＰＡはｍＰＥＧ-ＣＨ２ＣＨ２-ＣＯ-ＯＳｕ(ｍＰＥＧ-プロピオン酸のＮ-ヒドロキシスクシンイミジルエステル)であり、Ｍｗは分子量であり、ＯＳｕは１-スクシンイミジルオキシ=２,５-ジオキソピロリジン-１-イルオキシであり、Ｒは室温であり、ＳＡはシナピン酸であり、Ｓｕは１-スクシンイミジル=２,５-ジオキソピロリジン-１-イルである。
【発明の概要】
【００２３】
(特異的な変異により)タンパク質分解に対して安定しており、Ｂ２９-リジンでペグ化しているインスリンは、効果的かつ持続的に作用し、肺又は経口的に投与可能な持続的インスリンとしての高い可能性を有することが見出されている。さらに、経口投与した後、この発明のペグ化されたこれらのインスリンは、タンパク質分解に対して安定していない、さらに、インスリン骨格がタンパク質分解に対して安定していない、同様の公知のペグ化されたインスリンよりも高い生物学的利用能を有する。よって、この発明のペグ化されたこれらのインスリンアナログは経口投与にとって有益である。同様に、肺投与後、この発明のペグ化されプロテアーゼに対して安定したこれらのインスリンは、タンパク質分解に対して安定していない、さらに、インスリン骨格がタンパク質分解に対して安定していない、同様の公知のペグ化されたインスリンよりも高い見掛け作用強度及び／又は生物学的利用能を示す。またさらに、この発明のペグ化されプロテアーゼに対して安定したこれらのインスリンは、哺乳動物の肺に投与された場合、長時間にわたって作用するプロフィールを示す。よって、この発明のペグ化されたこれらのインスリンアナログは、肺投与にとって有益である。
タンパク質分解に対して安定している上述のインスリンは、ここでは娘インスリンと称される。
【００２４】
娘インスリンのＮ末端アミノ基(類)又は双方の場所に付着又は存在する場合、適切なリンカー基を介して、ＰＥＧ基はリジン又はシステイン残基(類)の側鎖(類)に付着可能である。リンカーは、典型的にはカルボン酸の誘導体であり、カルボン酸の機能性は、アミド結合を介して娘インスリンに付着するのに使用されることである。リンカーは、リンカーモチーフ：-ＣＨ２ＣＯ-を有する酢酸部分、リンカーモチーフ：-ＣＨ２ＣＨ２ＣＯ-又は-ＣＨＣＨ３ＣＯ-を有するプロピオン酸部分、又はリンカーモチーフ：-ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＯ-又は-ＣＨ２ＣＨＣＨ３ＣＯ-を有する酪酸部分であってよい。また、リンカーは-ＣＯ-基であってもよい。
【００２５】
娘インスリンのＢ鎖のＢ２９位に存在するリジン残基のペグ化が所望されている。さらに、娘インスリンのＡ鎖の１位から２１位(Ａ１-Ａ２１)のいずれかにＬｙｓが存在せず、Ｂ鎖の１位から２８位(Ｂ１-Ｂ２８)のいずれかにＬｙｓが存在しないことが所望されている。好ましい娘インスリンは、Ｂ３０アミノ酸を有さないインスリンである。
娘インスリン分子は、明細書の詳細な部分に説明されているように、ヒトインスリンに対して、限定された数の自然に生じるアミノ酸残基が、他のアミノ酸残基で置換されたものである。
【００２６】
一実施態様において、この発明はペグ化されたインスリンに関し、ここで娘インスリンアナログは、次の欠失又は置換の一又は複数において、ヒトインスリンから逸脱している：Ａ１８位においてＱ、Ａ２１位においてＡ、Ｇ又はＱ、Ｂ１位においてＧ又はＱ、又はＢ１位においてアミノ酸残基なし、Ｂ３位においてＱ、Ｓ又はＴ、又はＢ３位においてアミノ酸残基なし、Ｂ１３位においてＱ、Ｂ２７位においてアミノ酸残基なし、Ｂ２８位においてＤ、Ｅ又はＲ、Ｂ３０位においてアミノ酸残基なし。
【００２７】
ＰＥＧ基は、当該技術でよく知られている大きさの範囲内のサイズで変化してもよい。しかしながら、ＰＥＧ基があまりに大きいと、ペグ化されたインスリン分子の生物活性に、負の方法で干渉するおそれがある。
【００２８】
さらなる態様において、この発明は、この発明のペグ化されたインスリン、及び適切なアジュバント及び添加剤、例えば安定化、防腐又は等張化に適した一又は複数の薬剤、特に亜鉛イオン、フェノール、クレゾール、パラベン、塩化ナトリウム、グリセロール又はマンニトールを含有する製薬用調製物に関する。本製剤の亜鉛含量は、インスリン六量体当たり０から約６個の亜鉛原子でありうる。製薬用調製物のｐＨ値は約４から約８．５の間、約４から約５の間、又は約６．５から約７．５の間でありうる。
【００２９】
さらなる実施態様において、この発明は、哺乳動物の血糖値を低減するため、特に糖尿病を処置するための医薬品としての、ペグ化されたインスリンの使用に関する。
さらなる態様において、この発明は、哺乳動物の血糖値を低減する、特に糖尿病を処置する製薬用調製物を調製するための、ペグ化されたインスリンの使用に関する。
さらなる実施態様において、本発明は、このような処置を必要とする患者に、この発明のペグ化されたインスリンを治療的活性用量投与することにより、哺乳動物の血糖値を低減する方法に関する。
この発明のさらなる態様では、ペグ化されたインスリンは、任意の適切な比で一又は複数種のさらなる活性物質と併用されて投与される。かかるさらなる活性剤は、ヒトインスリン、速効型インスリンアナログ、抗糖尿病剤、抗脂質異常症剤、抗肥満剤、抗高血圧剤、糖尿病から生じるか糖尿病に関連する合併症の治療剤から選択されうる。
一実施態様において、２つの活性成分は、混合製薬用調製物として投与される。他の実施態様において、２つの成分は、同時に又は逐次、別個に投与される。
【００３０】
一実施態様では、この発明のペグ化されたインスリンは、速効型ヒトインスリン又はヒトインスリンアナログと共に投与されてよい。かかる速効型インスリンアナログは、Ｂ２８位のアミノ酸残基がＡｓｐ、Ｌｙｓ、Ｌｅｕ、Ｖａｌ、又はＡｌａであり、Ｂ２９位のアミノ酸残基がＬｙｓ又はＰｒｏであるようなもの、ｄｅｓ(Ｂ２８-Ｂ３０)ヒトインスリン、ｄｅｓ(Ｂ２７)ヒトインスリン又はｄｅｓ(Ｂ３０)ヒトインスリン、及びＢ３位のアミノ酸残基がＬｙｓであり、Ｂ２９位のアミノ酸残基がＧｌｕ又はＡｓｐであるアナログである。この発明のペグ化されたインスリンと速効型ヒトインスリン又はヒトインスリンアナログは、約１０％の速効型ヒトインスリン又はヒトインスリンアナログに対して、約９０％のペグ化されたインスリン；好ましくは約３０％の速効型ヒトインスリン又はヒトインスリンアナログに対して、約７０％のペグ化されたインスリン；さらに好ましくは約５０％の速効型ヒトインスリン又はヒトインスリンアナログに対して、約５０％のペグ化されたインスリンの割合で混合することができる(％は重量パーセンテージである)。
この発明のペグ化されたインスリンは、抗糖尿病剤と共に、併用処置に使用されてもよい。
【００３１】
抗糖尿病剤には、インスリン、国際公開第98/08871号、国際公開第99/43706号、米国特許第5424286号、及び国際公開第00/09666号に記載されたＧＬＰ-１(１-３７)(グルカゴン様ペプチド-１)、ＧＬＰ-２、エキセンディン-４(１-３９)、そのインスリン分泌促進断片、そのインスリン分泌促進アナログ、及びそのインスリン分泌促進誘導体が含まれる。ＧＬＰ-１(１-３７)のインスリン分泌促進断片は、全配列がＧＬＰ-１(１-３７)の配列に見出すことができ、少なくとも一つの末端アミノ酸が欠失されているインスリン分泌促進ペプチドである。
【００３２】
この発明のペグ化されたインスリンは、またチアゾリジンジオン、メトホルミンのような経口抗糖尿病剤、及び経口治処置のための他の２型糖尿病製薬用調製物と共に、併用処置に使用してもよい。
さらに、この発明のペグ化されたインスリンは、一又は複数の抗肥満剤又は食欲調節剤と併用されて投与されてもよい
一実施態様において、この発明は、この発明のペグ化されたインスリン、及び適切なアジュバント及び添加剤、例えば安定化、防腐又は等張化に適した一又は複数の薬剤、特に亜鉛イオン、フェノール、クレゾール、パラベン、塩化ナトリウム、グリセロール、プロピレングリコール又はマンニトールを含有する肺用の製薬用調製物に関する。
食事制限及び／又は運動、一又は複数の上述の化合物、場合によっては一又は複数の他の活性物質と、ペグ化されたインスリンとの任意の適切な組合せがこの発明の範囲内であると考えられると理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】図１は、ラットへの気管内投与の後、インスリンアスパルトと比較した、実施例１のインスリンの血糖プロフィールである。プロトコルを実施例１０に記載する。グループ当たり４-５匹の動物を使用した。
【図２】図２は、ラットの空腸の中央部(mid-jejunum)への注射の後、コンパレータ(Ｂ２９Ｋ(Ｎε-３-{２-[２-(２-メトキシエトキシ)エトキシ]エトキシ}プロピオニル),ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン)と比較した、実施例４のインスリンの血糖プロフィールである。プロトコルを実施例１１に記載する。処理グループ当たり７匹の動物、ビヒクルグループ当たり３匹の動物を使用した。付与された投与量：０．４ｍｌ／ｋｇ。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
(好ましい実施例の記載)
インスリンの安定性及び溶解性は、現在のインスリン療法にとって、根本にある重要な側面である。この発明は、安定した、ペグ化されたインスリンアナログを提供することにより、これらの問題点に取り組むものであり、ここでペグ化より、分子の可動性が低減し、附随してフィブリル化傾向が低下し、ｐＨ降下域が制限又は変更される。
この発明のペグ化されたインスリンは、例えばヒトインスリン及びペグ化されたヒトインスリンと比較して、相対的に高い生物学的利用能であるために、特に肺又は経口投与を意図している。さらに、ペグ化されたインスリンは、持続性インスリン活性を有しているであろう。
【００３５】
上述したように、タンパク質分解に対して安定したインスリンは、ここでは娘インスリンと称される。この発明のペグ化されたインスリンは、ここで記載したようにペグ化されている、前記娘インスリンである。
前記娘インスリンは、ここでは親インスリンと称されるインスリン化合物から誘導される。
【００３６】
一実施態様において、親インスリンは：ａ）ヒトインスリン；ｂ）Ｂ２８位にあるアミノ酸残基がＰｒｏ、Ａｓｐ、Ｌｙｓ、Ｌｅｕ、Ｖａｌ又はＡｌａであり、Ｂ２９位にあるアミノ酸残基がＬｙｓ又はＰｒｏであり、場合によってはＢ３０位にあるアミノ酸残基が欠失している、ヒトインスリンのインスリンアナログ；ｃ）ｄｅｓ(Ｂ２８-Ｂ３０)ヒトインスリン、ｄｅｓ(Ｂ２７)ヒトインスリン、又はｄｅｓ(Ｂ３０)ヒトインスリンであるインスリンアナログ；ｄ）Ｂ３位にあるアミノ酸残基がＬｙｓであり、Ｂ２９位にあるアミノ酸残基がＧｌｕ又はＡｓｐである、ヒトインスリンのインスリンアナログ；ｅ）Ａ２１位にあるアミノ酸残基がＧｌｙであり、２つのアルギニン残基でＢ鎖のＣ末端がさらに伸長している、ヒトインスリンのインスリンアナログ；ｆ）Ｂ３０位のアミノ酸残基がスレオニンメチルエステルで置換されているインスリン誘導体からなる群から選択される。
【００３７】
他の実施態様において、親インスリンは：ヒトインスリン；ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン；ＡｓｐＢ２８ヒトインスリン；ＡｓｐＢ２８,ＤｅｓＢ３０ヒトインスリン；ＬｙｓＢ３,ＧｌｕＢ２９ヒトインスリン；ＬｙｓＢ２８,ＰｒｏＢ２９ヒトインスリン；ＧｌｙＡ２１,ＡｒｇＢ３１,ＡｒｇＢ３２ヒトインスリン；及びｄｅｓＢ３０,ＡｒｇＢ３１,ＡｒｇＢ３２ヒトインスリンからなる群から選択される。
【００３８】
特に、娘インスリンは、親インスリンに対して、Ａ及び／又はＢ鎖が２又はそれ以上変異しているインスリン分子である。驚くべきことに、インスリンにおける２又はそれ以上のプロテアーゼ部位の内部又は近接近した２又はそれ以上の疎水性アミノ酸を、親水性アミノ酸で置換することにより、親インスリンに対してタンパク質分解的により安定したインスリンアナログ(すなわち娘インスリン)が得られることが見出された。広範囲の態様において、娘インスリンはインスリンアナログであり、ここで少なくとも２の疎水性アミノ酸は、親インスリンに対して、親水性アミノ酸で置換されており、置換が、親インスリンの２又はそれ以上のプロテアーゼ切断部位の内部又は近接近して存在し、このようなインスリンアナログは、場合によっては一又は複数の付加的な変異をさらに含む。
【００３９】
他の実施態様において、娘インスリンは、
・Ａ１２位のアミノ酸がＧｌｕ又はＡｓｐであり、及び／又はＡ１３位のアミノ酸がＨｉｓ、Ａｓｎ、Ｇｌｕ又はＡｓｐであり、及び／又はＡ１４位のアミノ酸がＡｓｎ、Ｇｌｎ、Ｇｌｕ、Ａｒｇ、Ａｓｐ、Ｇｌｙ又はＨｉｓであり、及び／又はＡ１５位のアミノ酸がＧｌｕ又はＡｓｐであり；及び
・Ｂ２４位のアミノ酸がＨｉｓであり、及び／又はＢ２５位のアミノ酸がＨｉｓであり、及び／又はＢ２６位のアミノ酸がＨｉｓ、Ｇｌｙ、Ａｓｐ又はＴｈｒであり、及び／又はＢ２７位のアミノ酸がＨｉｓ、Ｇｌｕ、Ｌｙｓ、Ｇｌｙ又はＡｒｇであり、及び／又はＢ２８位のアミノ酸がＨｉｓ、Ｇｌｙ又はＡｓｐであり;
場合によっては、一又は複数の付加的な変異をさらに含む、インスリンアナログである。
【００４０】
他の実施態様において、娘インスリンは、次の式１：
0005688969.tif 000002
式(１)(配列番号：１)
のＡ鎖アミノ酸配列、及び次の式２：
0005688969.tif 000003
式(２)(配列番号：２)
のＢ鎖アミノ酸配列を含むインスリンアナログであり、該式において、
ＸａａＡ(−２)は存在しないか又はＧｌｙであり;
ＸａａＡ(−１)は存在しないか又はＰｒｏであり;
ＸａａＡ０は存在しないか又はＰｒｏであり;
ＸａａＡ８は独立して、Ｔｈｒ及びＨｉｓから選択され;
ＸａａＡ１２は独立して、Ｓｅｒ、Ａｓｐ及びＧｌｕから選択され;
ＸａａＡ１３は独立して、Ｌｅｕ、Ｔｈｒ、Ａｓｎ、Ａｓｐ、Ｇｌｎ、Ｈｉｓ、Ｌｙｓ、Ｇｌｙ、Ａｒｇ、Ｐｒｏ、Ｓｅｒ及びＧｌｕから選択され;
ＸａａＡ１４は独立して、Ｔｙｒ、Ｔｈｒ、Ａｓｎ、Ａｓｐ、Ｇｌｎ、Ｈｉｓ、Ｌｙｓ、Ｇｌｙ、Ａｒｇ、Ｐｒｏ、Ｓｅｒ及びＧｌｕから選択され;
ＸａａＡ１５は独立して、Ｇｌｎ、Ａｓｐ及びＧｌｕから選択され;
ＸａａＡ１８は独立して、Ａｓｎ、Ｌｙｓ及びＧｌｎから選択され;
ＸａａＡ２１は独立して、Ａｓｎ及びＧｌｎから選択され;
ＸａａＡ２２は存在しないか又はＬｙｓであり;
ＸａａＢ(−２)は存在しないか又はＧｌｙであり;
ＸａａＢ(−１)は存在しないか又はＰｒｏであり;
ＸａａＢ０は存在しないか又はＰｒｏであり;
ＸａａＢ１は存在しないか、又は独立してＰｈｅ及びＧｌｕから選択され;
ＸａａＢ２は存在しないか又はＶａｌであり;
ＸａａＢ３は存在しないか、又は独立してＡｓｎ及びＧｌｎから選択され;
ＸａａＢ４は独立して、Ｇｌｎ及びＧｌｕから選択され;
ＸａａＢ１０は独立して、Ｈｉｓ、Ａｓｐ、Ｐｒｏ及びＧｌｕから選択され;
ＸａａＢ１６は独立して、Ｔｙｒ、Ａｓｐ、Ｇｌｎ、Ｈｉｓ、Ａｒｇ及びＧｌｕから選択され;
ＸａａＢ２４は独立して、Ｐｈｅ及びＨｉｓから選択され;
ＸａａＢ２５は独立して、Ｐｈｅ及びＨｉｓから選択され;
ＸａａＢ２６は存在しないか、又は独立してＴｙｒ、Ｈｉｓ、Ｔｈｒ、Ｇｌｙ及びＡｓｐから選択され;
ＸａａＢ２７は存在しないか、又は独立してＴｈｒ、Ａｓｎ、Ａｓｐ、Ｇｌｎ、Ｈｉｓ、Ｌｙｓ、Ｇｌｙ、Ａｒｇ、Ｐｒｏ、Ｓｅｒ及びＧｌｕから選択され;
ＸａａＢ２８は存在しないか、又は独立してＰｒｏ、Ｈｉｓ、Ｇｌｙ及びＡｓｐから選択され;
ＸａａＢ２９は存在しないか、又は独立してＬｙｓ及びＧｌｎから選択され;
ＸａａＢ３０は存在しないか又はＴｈｒであり;
ＸａａＢ３１は存在しないか又はＬｅｕであり;
ＸａａＢ３２は存在しないか又はＧｌｕであり;
場合によってはＣ末端がアミドとして誘導体化されていてもよく；
ここで、Ａ鎖アミノ酸配列及びＢ鎖アミノ酸配列は、Ａ鎖の７位にあるシステインとＢ鎖の７位にあるシステインとの間、及びＡ鎖の２０位にあるシステインとＢ鎖の１９位にあるシステインとの間でジスルフィド架橋により結合しており、Ａ鎖の６及び１１位にあるシステインはジスルフィド架橋により結合しており；
場合によってはＡ鎖アミノ酸配列のＮ末端は、３-７のアミノ酸を含有するアミノ酸配列により、Ｂ鎖アミノ酸配列のＣ末端に結合して、単鎖インスリン分子を形成してよく、場合によってはＢ鎖のＮ末端は１-１０のアミノ酸で伸長しており；
ＸａａＡ８がＴｈｒであり、ＸａａＡ１２がＳｅｒであり、ＸａａＡ１３がＬｅｕであり、ＸａａＡ１４がＴｙｒであるならば、ＸａａＡ１５はＧｌｕ又はＡｓｐであり；及び
ＸａａＢ２４がＰｈｅであり、ＸａａＢ２５がＰｈｅであり、ＸａａＢ２６がＴｙｒであり、ＸａａＢ２７がＴｈｒであり、ＸａａＢ２８がＰｒｏであるならば、ＸａａＢ２９はＧｌｎである。
【００４１】
他の実施態様において、娘インスリンは、次の式３：
0005688969.tif 000004
式(３)(配列番号：３)
のＡ鎖アミノ酸配列、及び次の式(４)：
0005688969.tif 000005
式(４)(配列番号：４)
のＢ鎖アミノ酸配列を含むインスリンアナログであり、該式において、
ＸａａＡ８は独立して、Ｔｈｒ及びＨｉｓから選択され;
ＸａａＡ１２は独立して、Ｓｅｒ、Ａｓｐ及びＧｌｕから選択され;
ＸａａＡ１３は独立して、Ｌｅｕ、Ｔｈｒ、Ａｓｎ、Ａｓｐ、Ｇｌｎ、Ｈｉｓ、Ｌｙｓ、Ｇｌｙ、Ａｒｇ、Ｐｒｏ、Ｓｅｒ及びＧｌｕから選択され;
ＸａａＡ１４は独立して、Ｔｈｒ、Ａｓｎ、Ａｓｐ、Ｇｌｎ、Ｈｉｓ、Ｌｙｓ、Ｇｌｙ、Ａｒｇ、Ｐｒｏ、Ｓｅｒ及びＧｌｕから選択され;
ＸａａＡ１５は独立して、Ｇｌｎ、Ａｓｐ及びＧｌｕから選択され;
ＸａａＡ１８は独立して、Ａｓｎ、Ｌｙｓ及びＧｌｎから選択され;
ＸａａＡ２１は独立して、Ａｓｎ及びＧｌｎから選択され;
ＸａａＢ１は独立して、Ｐｈｅ及びＧｌｕから選択され;
ＸａａＢ３は独立して、Ａｓｎ及びＧｌｎから選択され;
ＸａａＢ４は独立して、Ｇｌｎ及びＧｌｕから選択され;
ＸａａＢ１０は独立して、Ｈｉｓ、Ａｓｐ、Ｐｒｏ及びＧｌｕから選択され;
ＸａａＢ１６は独立して、Ｔｙｒ、Ａｓｐ、Ｇｌｎ、Ｈｉｓ、Ａｒｇ及びＧｌｕから選択され;
ＸａａＢ２４は独立して、Ｐｈｅ及びＨｉｓから選択され;
ＸａａＢ２６は存在しないか、又は独立してＴｙｒ、Ｈｉｓ、Ｔｈｒ、Ｇｌｙ及びＡｓｐから選択され;
ＸａａＢ２７は存在しないか、又は独立してＴｈｒ、Ａｓｎ、Ａｓｐ、Ｇｌｎ、Ｈｉｓ、Ｌｙｓ、Ｇｌｙ、Ａｒｇ、Ｐｒｏ、Ｓｅｒ及びＧｌｕから選択され;
ＸａａＢ２８は存在しないか、又は独立してＰｒｏ、Ｈｉｓ、Ｇｌｙ及びＡｓｐから選択され;
ＸａａＢ２９は存在しないか、又は独立してＬｙｓ及びＧｌｎから選択され;
ＸａａＢ３０は存在しないか又はＴｈｒであり;
場合によってはＣ末端はアミドとして誘導体化されていてもよく；
ここで、Ａ鎖アミノ酸配列及びＢ鎖アミノ酸配列は、Ａ鎖の７位にあるシステインとＢ鎖の７位にあるシステインとの間、及びＡ鎖の２０位にあるシステインとＢ鎖の１９位にあるシステインとの間でジスルフィド架橋により結合しており、Ａ鎖の６及び１１位にあるシステインはジスルフィド架橋により結合している。
【００４２】
他の実施態様において、娘インスリンはインスリン誘導体であり、ここで、
ＸａａＡ８は独立して、Ｔｈｒ及びＨｉｓから選択され;
ＸａａＡ１２は独立して、Ｓｅｒ及びＧｌｕから選択され;
ＸａａＡ１３は独立して、Ｌｅｕ、Ｔｈｒ、Ａｓｎ、Ａｓｐ、Ｇｌｎ、Ｈｉｓ、Ｌｙｓ、Ｇｌｙ、Ａｒｇ、Ｐｒｏ、Ｓｅｒ及びＧｌｕから選択され;
ＸａａＡ１４は独立して、Ａｓｐ、Ｈｉｓ及びＧｌｕから選択され;
ＸａａＡ１５は独立して、Ｇｌｎ及びＧｌｕから選択され;
ＸａａＡ１８は独立して、Ａｓｎ、Ｌｙｓ及びＧｌｎから選択され;
ＸａａＡ２１は独立して、Ａｓｎ及びＧｌｎから選択され;
ＸａａＢ１は独立して、Ｐｈｅ及びＧｌｕから選択され;
ＸａａＢ３は独立して、Ａｓｎ及びＧｌｎから選択され;
ＸａａＢ４は独立して、Ｇｌｎ及びＧｌｕから選択され;
ＸａａＢ１０は独立して、Ｈｉｓ、Ａｓｐ、Ｐｒｏ及びＧｌｕから選択され;
ＸａａＢ１６は独立して、Ｔｙｒ、Ａｓｐ、Ｇｌｎ、Ｈｉｓ、Ａｒｇ及びＧｌｕから選択され;
ＸａａＢ２４は独立して、Ｐｈｅ及びＨｉｓから選択され;
ＸａａＢ２６は独立して、Ｔｙｒ、Ｔｈｒ、Ｇｌｙ及びＡｓｐから選択され;
ＸａａＢ２７は独立して、Ｔｈｒ、Ａｓｎ、Ａｓｐ、Ｇｌｎ、Ｈｉｓ、Ｌｙｓ、Ｇｌｙ、Ａｒｇ及びＧｌｕから選択され;
ＸａａＢ２８は独立して、Ｐｒｏ、Ｇｌｙ及びＡｓｐから選択され;
ＸａａＢ２９は独立して、Ｌｙｓ及びＧｌｎから選択され;
ＸａａＢ３０は存在しないか又はＴｈｒであり;
場合によってはＣ末端はアミドとして誘導体化されていてもよく；
ここで、Ａ鎖アミノ酸配列及びＢ鎖アミノ酸配列は、Ａ鎖の７位にあるシステインとＢ鎖の７位にあるシステインとの間、及びＡ鎖の２０位にあるシステインとＢ鎖の１９位にあるシステインとの間でジスルフィド架橋により結合しており、Ａ鎖の６及び１１位にあるシステインはジスルフィド架橋により結合している。
娘インスリンの他の実施態様を以下に記載する。
【００４３】
「プロテアーゼ」又は「プロテアーゼ酵素」は、タンパク質及びペプチドを分解し、ヒトの体の種々の組織、胃(ペプシン)、腸内腔(キモトリプシン、トリプシン、エラスターゼ、カルボキシペプチダーゼ等)、又はＧＩ管の粘膜表面(アミノペプチダーゼ、カルボキシペプチダーゼ、エンテロペプチダーゼ、ジペプチジルペプチダーゼ、エンドペプチダーゼ等)、肝臓(インスリン分解酵素、カテプシンＤ等)、及び他の組織に見出される消化酵素である。
【００４４】
ここでタンパク質分解的に安定したインスリンアナログ(娘インスリンとも称される)とは、一又は複数のプロテアーゼで、ヒトインスリンよりもゆっくりと分解するインスリンアナログとして理解される。一実施態様において、娘インスリンは、一又は複数のプロテアーゼで、親インスリンよりもゆっくりと分解する。さらなる実施態様において、娘インスリンは：ペプシン(例えば、イソ型のペプシンＡ、ペプシンＢ、ペプシンＣ及び／又はペプシンＦ)、キモトリプシン(例えば、イソ型のキモトリプシンＡ、キモトリプシンＢ及び／又はキモトリプシンＣ)、トリプシン、インスリン分解酵素(ＩＤＥ)、エラスターゼ(例えば、イソ型の膵エラスターゼＩ及び／又はＩＩ)、カルボキシペプチダーゼ(例えば、イソ型のカルボキシペプチダーゼＡ、カルボキシペプチダーゼＡ２、及び／又はカルボキシペプチダーゼＢ)、アミノペプチダーゼ、カテプシンＤ、及びラット、ブタ又はヒトから誘導される腸抽出物に存在する他の酵素からなる群から選択される一又は複数の酵素による分解に対して安定している。
【００４５】
一実施態様において、娘インスリンは：キモトリプシン、トリプシン、インスリン分解酵素(ＩＤＥ)、エラスターゼ、カルボキシペプチダーゼ、アミノペプチダーゼ、及びカテプシンＤからなる群から選択される一又は複数の酵素による分解に対して安定している。さらなる実施態様において、娘インスリンは：キモトリプシン、カルボキシペプチダーゼ及びＩＤＥからなる群から選択される一又は複数の酵素による分解に対して安定している。さらなる実施態様において、娘インスリンは：キモトリプシン及びカルボキシペプチダーゼから選択される一又は複数の酵素による分解に対して安定している。
【００４６】
Ｔ1/2は、キモトリプシン、ペプシン及び／又はカルボキシペプチダーゼＡ等のプロテアーゼ酵素に対する、娘インスリンのタンパク質分解安定性を測定する場合に、実施例に記載するように測定されてよい。本発明の一実施態様において、Ｔ1/2はヒトインスリンに対して増加している。さらなる実施態様において、Ｔ1/2は親インスリンに対して増加している。さらなる実施態様において、Ｔ1/2は親インスリンの少なくとも２倍に増加している。さらなる実施態様において、Ｔ1/2は親インスリンの少なくとも３倍に増加している。さらなる実施態様において、Ｔ1/2は親インスリンの少なくとも４倍に増加している。さらなる実施態様において、Ｔ1/2は親インスリンの少なくとも５倍に増加している。さらなる実施態様において、Ｔ1/2は親インスリンの少なくとも１０倍に増加している。
【００４７】
プロテアーゼ切断部位(ここでは、プロテアーゼ部位とも記載する)は、プロテアーゼにより認識されるアミノ酸残基、及び／又はそのペプチド結合がプロテアーゼにより切断されるアミノ酸残基として理解される。プロテアーゼ切断部位は、ＨＰＬＣ、ＭＳ又はＬＣ-ＭＳ分析により切断「ホットスポット」を決定する、及び／又はプロテアーゼ切断部位を決定するための、プロテアーゼ酵素の酵素特異性に基づいた予測により、決定されてよい。当業者であれば、例えば、Handbook of Proteolytical Enzymes, 第2版, Barrett, A.J., Rawlings, N.D., Woesner, J.F編, Elsevier Academic Press 2004に記載されているように、酵素特異性に基いた、プロテアーゼ切断部位の決定の方法を知っているであろう。例えばキモトリプシンは、芳香族残基(Ｔｒｐ、Ｔｙｒ、Ｐｈｅ又はＬｅｕ)にＰｒｏが続かないように、ペプチド結合のＣ末端を切断すると予測されている。同様に、トリプシンは、塩基性残基Ｌｙｓ又はＡｒｇにＰｒｏが続かないように、ペプチド結合のＣ末端を切断すると予想されており、エラスターゼは、Ａｌａ、Ｖａｌ、Ｇｌｙ又はＳｅｒに対し、残基Ｃ末端を切断すると予想されており、カルボキシペプチダーゼＡは、Ａｒｇ、Ｌｙｓ又はＰｒｏを除く、任意のＣ末端アミノ酸を除去するであろう。インスリン分解酵素(ＩＤＥ)は、ヒトインスリンのＢ９-１０、Ｂ１０-１１、Ｂ１３-１４、Ｂ１４-１５、Ｂ２４-２５、Ｂ２５-２６、Ａ１３-１４及びＡ１４-１５の後続位を決断すると予想されている。
【００４８】
プロテアーゼ切断部位の「内部又は近接近した」置換アミノ酸なる用語は、プロテアーゼ切断部位が決定された親インスリンの位置の内部又は近接近したアミノ酸の置換を示すために使用される。一実施態様において、インスリンにおける２又はそれ以上のプロテアーゼ部位の内部又は近接近した２又はそれ以上の疎水性アミノ酸が置換されており、ここで、該疎水性アミノ酸は親水性アミノ酸で置換されている。さらなる実施態様において、インスリンにおける２又はそれ以上のプロテアーゼ部位の内部の２又はそれ以上の疎水性アミノ酸は、親水性アミノ酸で置換されている。さらなる実施態様において、インスリンにおける２又はそれ以上のプロテアーゼ部位の隣に位置する、２又はそれ以上の疎水性アミノ酸は、親水性アミノ酸で置換されている。さらなる実施態様において、インスリンにおける２又はそれ以上のプロテアーゼ部位から２つのアミノ酸分離れて位置する２又はそれ以上の疎水性アミノ酸は、親水性アミノ酸で置換されている。さらなる実施態様において、インスリンにおける２又はそれ以上のプロテアーゼ部位から３つのアミノ酸分離れて位置する２又はそれ以上の疎水性アミノ酸は、親水性アミノ酸で置換されている。さらなる実施態様において、インスリンにおける２又はそれ以上のプロテアーゼ部位から４つのアミノ酸分離れて位置する２又はそれ以上の疎水性アミノ酸は、親水性アミノ酸で置換されている。さらなる実施態様において、インスリンにおける２又はそれ以上のプロテアーゼ部位の内部又はこれから１、２又は３つのアミノ酸分離れて位置する２又はそれ以上の疎水性アミノ酸は、親水性アミノ酸で置換されている。さらなる実施態様において、インスリンにおける２又はそれ以上のプロテアーゼ部位の内部又はこれから１又は２つのアミノ酸分離れて位置する２又はそれ以上の疎水性アミノ酸は、親水性アミノ酸で置換されている。さらなる実施態様において、インスリンにおける２又はそれ以上のプロテアーゼ部位の内部又は隣に位置する２又はそれ以上の疎水性アミノ酸は、親水性アミノ酸で置換されている。
【００４９】
娘インスリンは、親インスリンの正味荷電とは異なる正味荷電を有していてもよい。一実施態様において、娘インスリンの正味荷電は、親インスリンの正味荷電よりもさらに正である。一実施態様において、娘インスリンの正味荷電は、親インスリンの正味荷電よりもさらに負である。一実施態様において、娘インスリンの平均の正の正味荷電は、水溶液で測定して０．５〜５である。一実施態様において、娘インスリンの平均の正の正味荷電は１〜５である。一実施態様において、娘インスリンの平均の正の正味荷電は１〜４である。一実施態様において、娘インスリンの平均の正の正味荷電は１〜３である。一実施態様において、娘インスリンの平均の正の正味荷電は２又は３である。一実施態様において、娘インスリンの平均の負の正味荷電は、水溶液で測定して−０．５〜−５である。一実施態様において、娘インスリンの平均の負の正味荷電は−１〜−５である。一実施態様において、娘インスリンの平均の負の正味荷電は−１〜−４である。一実施態様において、娘インスリンの平均の負の正味荷電は−１〜−３である。一実施態様において、娘インスリンの平均の負の正味荷電は−２又は−３である。
【００５０】
一実施態様において、娘インスリンは、ヒトインスリンよりも増加した溶解度を有する。さらなる実施態様において、娘インスリンは、ｐＨ３-９で、ヒトインスリンよりも増加した溶解度を有する。さらなる実施態様において、娘インスリンは、ｐＨ４-８．５で、ヒトインスリンよりも増加した溶解度を有する。さらなる実施態様において、娘インスリンは、ｐＨ４-８で、ヒトインスリンよりも増加した溶解度を有する。さらなる実施態様において、娘インスリンは、ｐＨ４．５-８で、ヒトインスリンよりも増加した溶解度を有する。さらなる実施態様において、娘インスリンは、ｐＨ５-８で、ヒトインスリンよりも増加した溶解度を有する。さらなる実施態様において、娘インスリンは、ｐＨ５．５-８で、ヒトインスリンよりも増加した溶解度を有する。さらなる実施態様において、娘インスリンは、ｐＨ６-８で、ヒトインスリンよりも増加した溶解度を有する。
一実施態様において、娘インスリンは、ｐＨ２-４で、ヒトインスリンよりも増加した溶解度を有する。
【００５１】
一実施態様において、娘インスリンは、親インスリンよりも増加した溶解度を有する。さらなる実施態様において、娘インスリンは、ｐＨ３-９で、親インスリンよりも増加した溶解度を有する。さらなる実施態様において、娘インスリンは、ｐＨ４-８．５で、親インスリンよりも増加した溶解度を有する。さらなる実施態様において、娘インスリンは、ｐＨ４-８で、親インスリンよりも増加した溶解度を有する。さらなる実施態様において、娘インスリンは、ｐＨ４．５-８で、親インスリンよりも増加した溶解度を有する。さらなる実施態様において、娘インスリンは、ｐＨ５-８で、親インスリンよりも増加した溶解度を有する。さらなる実施態様において、娘インスリンは、ｐＨ５．５-８で、親インスリンよりも増加した溶解度を有する。さらなる実施態様において、娘インスリンは、ｐＨ６-８で、親インスリンよりも増加した溶解度を有する。
一実施態様において、娘インスリンは、ｐＨ２-４で、親インスリンよりも増加した溶解度を有する。
【００５２】
「付与されたｐＨで増加した溶解度」とは、親インスリンと比較して、高濃度の娘インスリンが、溶液のｐＨで水又はバッファー溶液に溶解していることを意味する。溶液に含有されるインスリンが溶解しているかどうかを測定する方法は公知である。
一実施態様においては、溶液を３００００ｇで２０分、遠心分離にかけ、ついで上清のインスリン濃度をＲＰ-ＨＰＬＣにより測定してもよい。この濃度が、組成物を作製するときに通常使用されるインスリン濃度に等しいか、実験誤差の範囲内であるならば、インスリンは本発明の組成物に十分溶解している。他の実施態様において、本発明の組成物におけるインスリンの溶解度は、簡単には、組成物を収容する容器を、眼で観察することにより測定することができる。溶液が、目で見て透明であり、粒子状物質が懸濁していないか、又は容器の側面／底に沈殿していないならば、インスリンは溶解している。
【００５３】
娘インスリンは、測定時に比較して、親インスリンよりも増加した有効性及び生物学的利用能を有している。
インスリンの有効性又は生物学的利用能を測定するための標準的なアッセイは、当業者に公知であり、とりわけ(１)インスリンの相対的有効性が、ラットの肝臓細胞膜分画等、細胞膜に存在するインスリンレセプターに特異的に結合する１２５Ｉ-インスリンの５０％が置き換えられるのに必要なインスリンアナログに対するインスリンの比率として定義される、インスリンラジオレセプターアッセイ；(２)インスリンの相対的有効性が、有機抽出可能物(例えば脂質)への[３-３Ｈ]グルコースの最大転換率の５０％に達するのに必要なインスリンアナログに対するインスリンの比率として定義される、ラットの脂肪細胞などを用いて実施される、脂質生成アッセイ；(３)インスリンアナログの相対的有効性が、グルコース-１-[１４Ｃ]の[１４ＣＯ２]への最大転換率の５０％に達するためのインスリンアナログに対するインスリンの比率として定義される、単離された脂肪細胞におけるグルコース酸化アッセイ；(４)特定の抗インスリン抗体への結合において、インスリン又はインスリンアナログが１２５Ｉ-インスリンと競合することにより有効性を測定する、インスリンアナログの免疫原性を測定可能なインスリンラジオイムノアッセイ；及び(５)特定のインスリン抗体を有するＥＬＩＳＡアッセイ等、動物の血漿サンプルにおける、抗体へのインスリン又はインスリンアナログの結合性を測定する他のアッセイが含まれる。
【００５４】
娘インスリンは、場合によっては、親水性アミノ酸で、一又は複数の疎水性アミノ酸をさらに置換してもよい、さらなるプロテアーゼ部位について分析されてもよい。娘インスリンは、親インスリン、第１の修飾されたインスリンと比較して、プロテアーゼ部位において少なくとも２の親水性酸を有し、第１の修飾されたインスリンの新規のプロテアーゼ部位における少なくとも一のアミノ酸置換を有するインスリンアナログであってよく、ここで少なくとも一の疎水性アミノ酸は少なくとも一の親水性アミノ酸で置換されている。
【００５５】
便宜上、以下、丸括弧中の通常の３文字コード及び１文字コードを有するコード可能な天然のアミノ酸の名称である：グリシン(Ｇｌｙ及びＧ)、プロリン(Ｐｒｏ及びＰ)、アラニン(Ａｌａ及びＡ)、バリン(Ｖａｌ及びＶ)、ロイシン(Ｌｅｕ及びＬ)、イソロイシン(Ｉｌｅ及びＩ)、メチオニン(Ｍｅｔ及びＭ)、システイン(Ｃｙｓ及びＣ)、フェニルアラニン(Ｐｈｅ及びＦ)、チロシン(Ｔｙｒ及びＹ)、トリプトファン(Ｔｒｐ及びＷ)、ヒスチジン(Ｈｉｓ及びＨ)、リジン(Ｌｙｓ及びＫ)、アルギニン(Ａｒｇ及びＲ)、グルタミン(Ｇｌｎ及びＱ)、アスパラギン(Ａｓｎ及びＮ)、グルタミン酸(Ｇｌｕ及びＥ)、アスパラギン酸(Ａｓｐ及びＤ)、セリン(Ｓｅｒ及びＳ)及びスレオニン(Ｔｈｒ及びＴ)。もし、タイピングミスのために、通常使用されているコードから逸脱しているならば、通常使用されるコードを適用する。この発明のインスリンに存在するアミノ酸は、好ましくは核酸によりコード可能なアミノ酸である。一実施態様において、インスリン又はインスリンアナログは、Ｇｌｙ、Ｇｌｕ、Ａｓｐ、Ｈｉｓ、Ｇｌｎ、Ａｓｎ、Ｓｅｒ、Ｔｈｒ、Ｌｙｓ、Ａｒｇ及び／又はＰｒｏで置換されており、及び／又はＧｌｙ、Ｇｌｕ、Ａｓｐ、Ｈｉｓ、Ｇｌｎ、Ａｓｎ、Ｓｅｒ、Ｔｈｒ、Ｌｙｓ、Ａｒｇ及び／又はＰｒｏが、インスリン又はインスリンアナログに付加されている。一実施態様において、インスリン又はインスリンアナログは、Ｇｌｕ、Ａｓｐ、Ｈｉｓ、Ｇｌｎ、Ａｓｎ、Ｌｙｓ及び／又はＡｒｇで置換されており、及び／又はＧｌｕ、Ａｓｐ、Ｈｉｓ、Ｇｌｎ、Ａｓｎ、Ｌｙｓ及び／又はＡｒｇが、インスリン又はインスリンアナログに付加されている。
【００５６】
一実施態様において、娘インスリンは、次の１２３の化合物：Ａ１４Ｅ,Ｂ２５Ｈ,ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン；Ａ１４Ｈ,Ｂ２５Ｈ,ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン；Ａ１４Ｅ,Ｂ１Ｅ,Ｂ２５Ｈ,ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン；Ａ１４Ｅ,Ｂ１６Ｅ,Ｂ２５Ｈ,ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン；Ａ１４Ｅ,Ｂ２５Ｈ,Ｂ２８Ｄ,ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン；Ａ１４Ｅ,Ｂ２５Ｈ,Ｂ２７Ｅ,ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン；Ａ１４Ｅ,Ｂ１Ｅ,Ｂ２５Ｈ,Ｂ２７Ｅ,ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン；Ａ１４Ｅ,Ｂ１Ｅ,Ｂ１６Ｅ,Ｂ２５Ｈ,Ｂ２７Ｅ,ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン；Ａ８Ｈ,Ａ１４Ｅ,Ｂ２５Ｈ,ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン；Ａ８Ｈ,Ａ１４Ｅ,Ｂ２５Ｈ,Ｂ２７Ｅ,ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン；Ａ８Ｈ,Ａ１４Ｅ,Ｂ１Ｅ,Ｂ２５Ｈ,ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン；Ａ８Ｈ,Ａ１４Ｅ,Ｂ１Ｅ,Ｂ２５Ｈ,Ｂ２７Ｅ,ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン；Ａ８Ｈ,Ａ１４Ｅ,Ｂ１Ｅ,Ｂ１６Ｅ,Ｂ２５Ｈ,Ｂ２７Ｅ,ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン；Ａ８Ｈ,Ａ１４Ｅ,Ｂ１６Ｅ,Ｂ２５Ｈ,ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン；Ａ１４Ｅ,Ｂ２５Ｈ,Ｂ２６Ｄ,ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン；Ａ１４Ｅ,Ｂ１Ｅ,Ｂ２７Ｅ,ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン；Ａ１４Ｅ,Ｂ２７Ｅ,ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン；Ａ１４Ｅ,Ｂ２８Ｄ,ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン；Ａ１４Ｄ,Ｂ２５Ｈ,ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン；Ａ(−１)Ｐ,Ａ(０)Ｐ,Ａ１４Ｅ,Ｂ２５Ｈ,ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン；Ａ１４Ｅ,Ｂ(−１)Ｐ,Ｂ(０)Ｐ,Ｂ２５Ｈ,ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン；Ａ(−１)Ｐ,Ａ(０)Ｐ,Ａ１４Ｅ,Ｂ(−１)Ｐ,Ｂ(０)Ｐ,Ｂ２５Ｈ,ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン；Ａ１４Ｅ,Ｂ２５Ｈ,Ｂ３０Ｔ, Ｂ３１Ｌ, Ｂ３２Ｅヒトインスリン；Ａ１４Ｅ,Ｂ２５Ｈヒトインスリン；Ａ１４Ｅ,Ｂ１６Ｈ,Ｂ２５Ｈ,ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン：Ａ１４Ｅ,Ｂ１０Ｐ,Ｂ２５Ｈ,ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン；Ａ１４Ｅ,Ｂ１０Ｅ,Ｂ２５Ｈ,ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン；Ａ１４Ｅ,Ｂ４Ｅ,Ｂ２５Ｈ,ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン；Ａ１４Ｈ,Ｂ１６Ｈ,Ｂ２５Ｈ,ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン；Ａ１４Ｈ,Ｂ１０Ｅ,Ｂ２５Ｈ,ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン；Ａ１３Ｈ,Ａ１４Ｅ,Ｂ１０Ｅ,Ｂ２５Ｈ,ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン；Ａ１３Ｈ,Ａ１４Ｅ,Ｂ２５Ｈ,ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン；Ａ１４Ｅ,Ａ１８Ｑ,Ｂ３Ｑ,Ｂ２５Ｈ,ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン；Ａ１４Ｅ,Ｂ２４Ｈ,Ｂ２５Ｈ,ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン；Ａ１４Ｅ,Ｂ２５Ｈ,Ｂ２６Ｇ,Ｂ２７Ｇ,Ｂ２８Ｇ,ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン；Ａ１４Ｅ,Ａ１８Ｑ,Ａ２１Ｑ,Ｂ３Ｑ,Ｂ２５Ｈ,ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン；Ａ１４Ｅ,Ａ１８Ｑ,Ａ２１Ｑ,Ｂ３Ｑ,Ｂ２５Ｈ,Ｂ２７Ｅ,ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン；Ａ１４Ｅ,Ａ１８Ｑ,Ｂ３Ｑ,Ｂ２５Ｈ,ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン；Ａ１３Ｈ,Ａ１４Ｅ,Ｂ１Ｅ,Ｂ２５Ｈ,ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン；Ａ１３Ｎ,Ａ１４Ｅ,Ｂ２５Ｈ,ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン；Ａ１３Ｎ,Ａ１４Ｅ,Ｂ１Ｅ,Ｂ２５Ｈ,ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン；Ａ(−２)Ｇ,Ａ(−１)Ｐ,Ａ(０)Ｐ,Ａ１４Ｅ,Ｂ２５Ｈ,ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン；Ａ１４Ｅ,Ｂ(−２)Ｇ,Ｂ(−１)Ｐ,Ｂ(０)Ｐ,Ｂ２５Ｈ,ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン；Ａ(−２)Ｇ,Ａ(−１)Ｐ,Ａ(０)Ｐ,Ａ１４Ｅ,Ｂ(−２)Ｇ,Ｂ(−１)Ｐ,Ｂ(０)Ｐ,Ｂ２５Ｈ,ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン；Ａ１４Ｅ,Ｂ２７Ｒ,Ｂ２８Ｄ,Ｂ２９Ｋ,ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン；Ａ���４Ｅ,Ｂ２５Ｈ,Ｂ２７Ｒ,Ｂ２８Ｄ,Ｂ２９Ｋ,ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン；Ａ１４Ｅ,Ｂ２５Ｈ,Ｂ２６Ｔ,Ｂ２７Ｒ,Ｂ２８Ｄ,Ｂ２９Ｋ,ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン；Ａ１４Ｅ,Ａ２２Ｋ,Ｂ２５Ｈ,ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン；Ａ１４Ｅ,Ｂ２５Ｈ,Ｂ２７Ｒ,ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン；Ａ１４Ｅ,Ｂ２５Ｈ,Ｂ２７Ｈ,ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン；Ａ１４Ｅ,Ａ１８Ｑ,Ｂ３Ｑ,Ｂ２５Ｈ,ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン；Ａ１３Ｅ,Ａ１４Ｅ,Ｂ２５Ｈ,ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン；Ａ１２Ｅ,Ａ１４Ｅ,Ｂ２５Ｈ,ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン；Ａ１５Ｅ,Ａ１４Ｅ,Ｂ２５Ｈ,ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン；Ａ１３Ｅ,Ｂ２５Ｈ,ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン；Ａ１２Ｅ,Ｂ２５Ｈ,ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン；Ａ１５Ｅ,Ｂ２５Ｈ,ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン；Ａ１４Ｅ,Ｂ２５Ｈ,ｄｅｓＢ２７,ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン；Ａ１４Ｅ,Ｂ２５Ｈ,Ｂ２６Ｄ,Ｂ２７Ｅ,ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン；Ａ１４Ｅ,Ｂ２５Ｈ,Ｂ２７Ｒ,ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン；Ａ１４Ｅ,Ｂ２５Ｈ,Ｂ２７Ｎ,ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン；Ａ１４Ｅ,Ｂ２５Ｈ,Ｂ２７Ｄ,ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン；Ａ１４Ｅ,Ｂ２５Ｈ,Ｂ２７Ｑ,ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン；Ａ１４Ｅ,Ｂ２５Ｈ,Ｂ２７Ｅ,ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン；Ａ１４Ｅ,Ｂ２５Ｈ,Ｂ２７Ｇ,ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン；Ａ１４Ｅ,Ｂ２５Ｈ,Ｂ２７Ｈ,ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン；Ａ１４Ｅ,Ｂ２５Ｈ,Ｂ２７Ｋ,ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン；Ａ１４Ｅ,Ｂ２５Ｈ,Ｂ２７Ｐ,ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン；Ａ１４Ｅ,Ｂ２５Ｈ,Ｂ２７Ｓ,ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン；Ａ１４Ｅ,Ｂ２５Ｈ,Ｂ２７Ｔ,ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン；Ａ１３Ｒ,Ａ１４Ｅ,Ｂ２５Ｈ,ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン；Ａ１３Ｎ,Ａ１４Ｅ,Ｂ２５Ｈ,ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン；Ａ１３Ｄ,Ａ１４Ｅ,Ｂ２５Ｈ,ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン；Ａ１３Ｑ,Ａ１４Ｅ,Ｂ２５Ｈ,ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン；Ａ１３Ｅ,Ａ１４Ｅ,Ｂ２５Ｈ,ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン；Ａ１３Ｇ,Ａ１４Ｅ,Ｂ２５Ｈ,ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン；Ａ１３Ｈ,Ａ１４Ｅ,Ｂ２５Ｈ,ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン；Ａ１３Ｋ,Ａ１４Ｅ,Ｂ２５Ｈ,ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン； Ａ１３Ｐ,Ａ１４Ｅ,Ｂ２５Ｈ,ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン；Ａ１３Ｓ,Ａ１４Ｅ,Ｂ２５Ｈ,ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン；Ａ１３Ｔ,Ａ１４Ｅ,Ｂ２５Ｈ,ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン；Ａ１４Ｅ,Ｂ１６Ｒ,Ｂ２５Ｈ,ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン；Ａ１４Ｅ,Ｂ１６Ｄ,Ｂ２５Ｈ,ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン；Ａ１４Ｅ,Ｂ１６Ｑ,Ｂ２５Ｈ,ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン；Ａ１４Ｅ,Ｂ１６Ｅ,Ｂ２５Ｈ,ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン；Ａ１４Ｅ,Ｂ１６Ｈ,Ｂ２５Ｈ,ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン；Ａ１４Ｒ,Ｂ２５Ｈ,ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン；Ａ１４Ｎ,Ｂ２５Ｈ,ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン；Ａ１４Ｄ,Ｂ２５Ｈ,ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン；Ａ１４Ｑ,Ｂ２５Ｈ,ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン；Ａ１４Ｅ,Ｂ２５Ｈ,ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン；  Ａ１４Ｇ,Ｂ２５Ｈ,ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン；Ａ１４Ｈ,Ｂ２５Ｈ,ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン；Ａ８Ｈ,Ｂ１０Ｄ,Ｂ２５Ｈヒトインスリン；及びＡ８Ｈ,Ａ１４Ｅ,Ｂ１０Ｅ,Ｂ２５Ｈ,ｄｅｓＢ３０ヒトインスリンからなる群から選択される。
【００５７】
実質的に全てのＰＥＧポリマーは、多くの巨大分子の混合物であるために、分子量を記載するには平均に頼らなければならない。平均を報告する多くの可能な方法の中でも：数平均、重量平均、及びｚ-平均分子量の３つが、一般的に使用されている。ポリマーの全体的な性質に対して、種々の大きさの鎖が寄与しているとみなされており、関心ある多くの物理的特性と最も良く相関しているために、おそらく、重量平均が、３つのうちで最も有用である。
0005688969.tif 000006
0005688969.tif 000007
0005688969.tif 000008
上式中、Ｎｉは、ポリマー混合物において分子量Ｍｉを有する分子のモル分率(又は数-分率)である。Ｍｎに対するＭｗの比率は多分散指標(ＰＤＩ)として公知であり、分布幅の目安を提供するものである。ＰＤＩは、非常に狭いＭＷ分布を有する特定のポリマーにとっては１．０(下限)に近づく。
【００５８】
低分子量のＰＥＧ基は、生物学的利用能を増加させるには好ましく、高分子量のＰＥＧ鎖、例えば４０００-６０００ダルトン又はそれ以上の平均分子量を有するものは、一般的に、インスリン分子の生物活性を低下させることが見出されているが、半減期を増加させるには好ましいとされている。
【００５９】
この発明で使用されるＰＥＧ基は、典型的には多くの(-ＯＣＨ２ＣＨ２-)サブユニットを有するであろう。
この発明で使用されるＰＥＧ基は、付与された分子量のために、典型的には、様々なエチレングリコール(又はエチレンオキシド)モノマーからなる。例えば、分子量２０００ダルトンのＰＥＧ基は、典型的には４３±１０のモノマーからなり、平均は約４３-４４モノマー、又は３５-５０モノマーである。
【００６０】
この発明のペグ化されたインスリンは、娘インスリン分子のリジンアミノ酸残基に付着して唯一のＰＥＧ基を有する、一置換されたものである。
この出願において、ペグ化されたインスリンは、大部分は実際のリンカーと関係なく、リンカー部分がプロピオン酸リンカーであるように命名される。実際、タンパク質のペグ化文献において、リンカー基が使用されることは、めったに特定されない。生物学的特性に関して重要な変数は：サイズ(ダルトン)、及びＰＥＧ部分の形状、及びタンパク質内におけるＰＥＧ付着の位置である。
【００６１】
娘インスリンは、例えば米国特許第6,500,645号に開示されたようなよく知られた技術によって適当な宿主細胞中で当該インスリンをコードするＤＮＡ配列を発現させることによって生成される。娘インスリンは、直接又はＢ鎖にＮ末端伸長を有する前駆体分子として発現される。このＮ末端伸長は直接発現される産物の収率を増大させる機能を有している場合があり、１５アミノ酸残基長まででありうる。Ｎ末端伸長は培養ブロスからの単離後にインビトロで切断するためであり、従ってＢ１の隣に切断部位を有している。この発明に適したタイプのＮ末端伸長は米国特許第5,395,922号及び欧州特許第765,395A号に開示されている。
【００６２】
娘インスリンをコードするポリヌクレオチド配列は、確立された標準的な方法、例えばBeaucage等 (1981) Tetrahedron Letters 22:1859-1869に記載されているホスホアミジテ(phosphoamidite)法、又はMatthes等 (1984) EMBO Journal 3:801-805に記載されている方法によって、合成的に調製することができる。ホスホアミジテ法によれば、オリゴヌクレオチドは、例えば自動ＤＮＡ合成器において合成され、精製され、二本鎖にされ、ライゲーションされて、合成ＤＮＡコンストラクトが形成される。ＤＮＡコンストラクトを調製する現在の好ましい方法はポリメラーゼ連鎖反応法(ＰＣＲ)による。
【００６３】
ポリヌクレオチド配列は、混合ゲノム、ｃＤＮＡ、及び合成由来であってもよい。例えば、リーダーペプチドをコードするゲノム又はｃＤＮＡ配列を、Ａ鎖及びＢ鎖をコードするゲノム又はｃＤＮＡ配列に結合させた後、よく知られた手順に従って相同組換えのために所望のアミノ酸配列をコードする合成オリゴヌクレオチドを挿入し、又は好ましくは適当なオリゴヌクレオチドを使用するＰＣＲによって所望の配列を生産することによって、所定部位でＤＮＡ配列を修飾してもよい。
【００６４】
組換え法は、典型的には、選択された微生物又は宿主細胞中で複製可能であり、娘インスリンをコードするポリヌクレオチド配列を担持するベクターを使用してなされる。組換えベクターは、自己複製ベクター、すなわち染色体外実体として存在するベクター、染色体複製とは独立した複製、例えばプラスミド、染色体外エレメント、ミニ染色体、又は人工染色体でありうる。ベクターは自己複製を確実にする任意の手段を含みうる。あるいは、ベクターは、宿主細胞に導入されたときに、ゲノムに組み込まれ、それが組み込まれた染色体と共に複製されるものでありうる。さらに、トランスポゾン、又は宿主細胞のゲノムに導入されるために、全ＤＮＡを含有する単一のベクター又はプラスミド、又は２つ又はそれ以上のベクター又はプラスミドが使用されてもよい。ベクターは直鎖又は閉環状プラスミドであってよく、宿主細胞のゲノムへのベクターの安定した組込、又はゲノムとは独立した細胞におけるベクターの自己複製を可能にするエレメント(類)を、好ましくは含有する。
組換え発現ベクターは酵母中で複製可能である。ベクターを酵母中で複製させることができる配列の例は酵母プラスミド２μｍ複製遺伝子ＲＥＰ１−３及び複製起点である。
【００６５】
ベクターは、形質転換細胞の選択を容易にする一又は複数の選択可能マーカーを含みうる。選択可能マーカーは、その産物が殺生物剤又はウイルス耐性、重金属、原栄養体、独立栄養体等に対する耐性を提供する遺伝子である。細菌性選択可能マーカーの例は、Bacillus subtilis又は Bacillus licheniformis由来のｄａｌ遺伝子、あるいはアンピシリン、カナマイシン、クロラムフェニコール又はテトラサイクリン耐性等の抗生物質耐性を付与するマーカーである。糸状菌宿主細胞における使用に適切なマーカーには、ａｍｄＳ(アセタミダーゼ)、ａｒｇＢ(オルニチンカルバモイルトランスフェラーゼ)、ｐｙｒＧ(オロチジン-５'-ホスファートデカルボキシラーゼ)及びｔｒｐＣ(アントラニル酸シンターゼ)が含まれる。酵母宿主細胞のための適切なマーカーは、ＡＤＥ２、ＨＩＳ３、ＬＥＵ２、ＬＹＳ２、ＭＥＴ３、ＴＲＰ１、及びＵＲＡ３である。酵母によく適した選択可能マーカーは分裂酵母ＴＰＩ遺伝子(Russell (1985) Gene 40:125-130)である。
【００６６】
ベクター中において、ポリヌクレオチド配列は適切なプロモーター配列に作用可能に結合している。プロモーターは、変異、切断、及びハイブリッドプロモーターを含む選択宿主細胞中で転写活性を示す任意の核酸配列であり得、宿主細胞に相同か又は異種性である細胞外又は細胞内ポリペプチドをコードする遺伝子から得ることができる。
細菌宿主細胞における転写を指向するのに適切なプロモーターの例は、大腸菌ｌａｃオペロン、ストレプトマイセス・セリカラーアガラーゼ(agarase)遺伝子(ｄａｇＡ)、枯草菌レバンスクラーゼ(levansucrase)遺伝子(ｓａｃＢ)、バチルス・リケニホルミスアルファ-アミラーゼ遺伝子(ａｍｙＬ)、バチルス・ステアロサーモフィルスマルトゲンアミラーゼ遺伝子(ａｍｙＭ)、バチルス・アミロリケファシエンスアルファ-アミラーゼ遺伝子(ａｍｙＱ)、バチルス・リケニホルミスペニシリナーゼ遺伝子(ｐｅｎＰ)から得られるプロモーターである。糸状菌宿主細胞における転写を指向するのに適切なプロモーターの例は、コウジカビＴＡＫＡアミラーゼ、リゾムコール・ミエヘイ(miehei)アスパラギン酸プロテイナーゼ、クロコウジカビ中性アルファ-アミラーゼ、及びクロコウジカビ酸安定性アルファ-アミラーゼから得られるプロモーターである。酵母宿主では、有用なプロモーターは、出芽酵母Ｍａ１、ＴＰＩ、ＡＤＨ又はＰＧＫプロモーターである。
娘インスリンをコードするポリヌクレオチド配列は、典型的には適切なターミネーターに作用可能に連結しているであろう。酵母において、適切なターミネーターはＴＰＩターミネーター(Alber等 (1982) J. Mol. Appl. Genet. 1:419-434)である。
【００６７】
娘インスリンをコードするポリヌクレオチド配列、プロモーター及びターミネーターをそれぞれライゲーションし、選択宿主での複製に必要な情報を含む適切なベクターにそれらを挿入するのに使用される手順は、当業者によく知られている。ベクターは、まずこの発明のインスリンをコードする全ＤＮＡ配列を含有するＤＮＡコンストラクトを調製し、続いて適切な発現ベクターにこのフラグメントを挿入するか、又は個々のエレメント(例えば、シグナル、プロ-ペプチド、連結ペプチド、Ａ及びＢ鎖)についての遺伝的情報を含むＤＮＡフラグメントを挿入し、続いてライゲーションすることにより構築されると理解されるであろう。
【００６８】
娘インスリンをコードするポリヌクレオチド配列を含むベクターを、ベクターが染色体組み込み体として又は自己複製染色体外ベクターとして維持されるように、宿主細胞に導入する。「宿主細胞」なる用語は、複製中に生じる変異のために、親細胞と同一ではない親細胞の任意の子孫を包含する。宿主細胞は、単細胞生物、例えば原核生物、又は非単細胞生物、例えば真核生物であってよい。有用な単細胞生物は細菌細胞、例えば限定されるものではないが、バチルス細胞、ストレプトマイセス細胞を含むグラム陽性菌、又はグラム陰性菌、例えば大腸菌及びシュードモナス属である。真核細胞は、哺乳動物、昆虫、植物、又は真菌細胞であってよい。一実施態様において、宿主細胞は酵母細胞である。酵母生物は、培養で、本発明の単鎖インスリンを多量に生産する任意の適切な酵母生物でありうる。適切な酵母生物の例は、酵母種出芽酵母、サッカロマイセス・クルイベリ(kluyveri)、分裂酵母、サッカロマイセス・ウバルム(uvarum)、クルイベロマイセス・ラクチス、ハンゼヌラ・ポリモルファ、ピキア・パストリス、ピキア・メタノリカ、ピキア・クルイベリ、ヤロウイア・リポリティカ(lipolytica)、カンジダ種、トルラ酵母、カンジダ・カカオイ(cacaoi)、ゲオトリクム種、及びゲオトリクム・フェルメンタンス(fermentans)から選択される株である。
【００６９】
酵母細胞の形質転換は、例えば原形質体形成と続く形質転換によりそれ自体知られている方式でなされうる。細胞を培養するのに使用される培地は酵母生物を増殖させるのに適した任意の従来からの培地であってよい。分泌されるインスリンは、その有意な割合が正しくプロセシングされた形態で培地中に存在するが、遠心分離、濾過による培地からの酵母細胞の分離、又はイオン交換マトリックス又は逆相吸収マトリックスによるインスリン前駆体の捕捉、例えば硫酸アンモニウムのような塩による上清又は濾液のタンパク質性成分の沈殿と、続く例えばイオン交換クロマトグラフィー、アフィニティクロマトグラフィー等のような様々なクロマトグラフィー法による精製を含む、従来からの手順により培地から回収されうる。
【００７０】
(この発明の化合物の使用)
投与経路は、この発明の化合物が、体の所望する又は適切な部位に効果的に輸送される任意の経路、例えば非経口、特に皮下、筋肉内又は静脈内であってよい。またこの発明の化合物は、経口、肺又は鼻に投与することもできる。
非経口投与用として、この発明の化合物は、公知のインスリンの処方と同じようにして処方される。さらに、非経口投与用として、この発明の化合物は、公知のインスリンの投与と同じように投与され、医者であるならば、この手順に精通している。
非経口投与は、シリンジ、場合によってはペン様シリンジにより実施することができる。また、非経口投与は注入ポンプにより実施することもできる。
【００７１】
この発明の化合物を含有する注射用組成物は、所望の最終生成物を得られるように、適切であるならば、成分を溶解及び混合することを含む、製薬工業において従来から使用されている技術を使用して調製することができる。よって、一手順に従えば、この発明の化合物は、調製される組成物の最終容量より、幾分少ない量の水に溶解される。必要であれば等張剤、防腐剤及びバッファーが添加され、溶液のｐＨ値が、必要に応じて、酸、例えば塩酸、又は塩基、例えば水酸化ナトリウム水を使用して調節される。最後に、所望の濃度の成分が付与されるように、溶液の容量が水で調節される。
【００７２】
さらに厳密には、この発明のインスリン調製物、例えば溶液又は懸濁液は、例えば約２４０〜１２００ｎｍｏｌｅ／ｍｌの範囲の濃度で、わずかに酸性の条件で、水性媒体に、この発明の化合物を溶解させることにより調製され得る。水性媒体は、例えば塩化ナトリウム又はグリセロールを用いて、等張にされてよい。さらに水性媒体は、インスリン活性当たり約２０μｇまでのＺｎ＋＋濃度の亜鉛イオン、バッファー、例えばアセタート及びシタラート、及び防腐剤、例えばｍ-クレゾール又はフェノールを含有していてもよい。溶液のｐＨ値は、沈殿を回避するために、この発明の化合物の等電点に極めて近接することなく、中性に調製される。最終インスリン調製物のｐＨ値は、この発明の化合物を使用した場合、亜鉛イオンの濃度とこの発明の化合物の濃度に依存する。インスリン調製物は、例えば滅菌濾過により滅菌される。
この発明のインスリン調製物は、公知のインスリン調製物と同じように使用される。
【００７３】
投与されるこの発明の化合物の量、この発明の化合物の投与頻度の決定方法、及び場合によっては他の抗糖尿病化合物と共に投与されるこの発明の化合物又は化合物類の選択は、糖尿病の処置に精通した実施者と相談して決定される。よって、この発明は、このような処置を必要とする患者に、有効量のこの発明の化合物を投与することを含む、糖尿病を処置する方法に関する。
【００７４】
(製薬用組成物)
この発明のペグ化されたインスリンは、皮下、鼻、経口又は肺に投与されてよい。
皮下投与用として、この発明のペグ化されたインスリンは、公知のインスリンの製剤と同じように処方される。さらに、皮下投与用として、この発明のペグ化されたインスリンは、公知のインスリンの投与と同じように投与され、医者はこの手順に通じている。
この発明のペグ化されたインスリンは、循環インスリンレベルを増加させ、及び／又は循環グルコースレベルを低下させるのに効果的な用量で、吸入により投与されてよい。このような投与は、糖尿病又は高血糖症等の疾患を処置するのに効果的である。インスリンの効果的な投与を達成するには、この発明のペグ化されたインスリンを、約０．５μｇ／ｋｇ〜約５０μｇ／ｋｇ以上の吸入量で投与することが必要である。治療的有効量は、インスリンレベル、血糖値、患者の身体コンディション、患者の肺の状態等を含む要因を考慮し、博識な実施者により決定することができる。
【００７５】
この発明のペグ化されたインスリンは、吸収の遅延化、及び／又はその全身クリアランスの低減を達成するために、吸入により送達されてもよい。同様の粒子径及び同様の肺沈着レベルで比較される場合、典型的には、種々の吸入装置により、同様の薬物動態が提供される。
この発明のペグ化されたインスリンは、吸入による治療剤の投与について、当該技術で公知の任意の様々な吸入装置により送達され得る。これらの装置には、定量噴霧式吸入器、ネブライザー、乾燥パウダー発生器、、スプレー等が含まれる。好ましくは、このペグ化されたインスリンは、乾燥パウダー吸入器又はスプレーにより送達される。この発明のペグ化されたインスリンを投与するための吸入装置には、いくつかの所望される特徴がある。例えば、吸入装置による送達には、有利には信頼性、再現性及び正確性がある。良好な呼吸性のためには、吸入装置は、小粒子又はエアゾール、例えば約１０μｍ、例えば約１-５μｍ未満のものを送達すべきである。この発明の実施に適した商業的に入手可能な吸入装置のいくつかの特定の例は、TurbohalerＴＭ(Astra)、Rotahaler(登録商標)(Glaxo)、Diskus(登録商標)(Glaxo)、SpirosＴＭ吸入器(Dura)、吸入治療用に市販されている装置、AERxＴＭ(Aradigm)、Ultravent(登録商標)ネブライザー(Mallinckrodt)、Acorn II(登録商標)ネブライザー(Marquest Medical Products)、Ventolin(登録商標)定量噴霧式吸入器(Glaxo)、Spinhaler(登録商標)パウダー吸入器(Fisons)等である。
【００７６】
当業者は、この発明のペグ化されたインスリンの処方、送達される製剤の量、及び単一用量の投与の持続時間は、使用される吸入装置の種類に依存することを認識しているであろう。ネブライザー等、いくつかのエアゾール送達システムにとって、投与頻度及びシステムが稼働している時間の長さは、主として、エアゾール中のペグ化されたインスリンの濃度に依存するであろう。例えば、投与時間が短いと、ネブライザー溶液においては、より高い濃度のペグ化されたインスリンを使用することができる。定量噴霧式吸入器等の装置は、高濃度のエアゾールを生成することができ、所望の量のペグ化されたインスリンの送達を、より短い時間で作動させることができる。パウダー吸入器等の装置は、付与された充填量の薬剤が装置から排出されるまで、活性剤を送達させる。この種の吸入器において、付与されたパウダー量における、この発明のペグ化されたインスリンの量により、一回の投与で送達される用量が決定される。
【００７７】
吸入装置で送達される製剤における、この発明のペグ化されたインスリンの粒子径は、肺、好ましくは気道下部及び肺胞内においてなされる、インスリンの能力に関して重要である。好ましくは、この発明のペグ化されたインスリンは、送達されるペグ化されたインスリンの少なくとも約１０％、好ましくは約１０％〜２０％、又はそれ以上が肺に沈着するように処方される。口呼吸するヒトにとって、肺沈着の最大効率は、約２μｍ〜約３μｍの粒子径で得られることが知られている。粒子径が約５μｍ以上になると、肺沈着はかなり低減する。粒子径が約１μｍ以下であると、肺沈着の低下が引き起こされ、治療に有効な十分な量の粒子を送達することが困難になる。よって、吸入器により送達されるペグ化されたインスリンの粒子は、好ましくは約１０μｍ未満、より好ましくは約１μｍ〜５μｍの範囲の粒子径を有する。ペグ化されたインスリンの処方は、選択された吸入装置において所望される粒子径が生じるように選択される。
【００７８】
乾燥パウダーとしての投与に有利には、この発明のペグ化されたインスリンは、約１０μｍ未満、好ましくは約１μｍ〜約５μｍの粒子径を有する微粒子型に調製される。より好ましい粒子径は、患者の肺の肺胞に送達するのに効果的なものである。好ましくは、乾燥パウダーは、多くの粒子が所望する範囲のサイズを有するように生成された粒子から、ほとんどなる。有利には、乾燥パウダーの少なくとも５０％が、約１０μｍ未満の直径を有する粒子から作製される。このような処方は、この発明のペグ化されたインスリン及び他の所望する成分を含有する溶液を、噴霧乾燥、製粉、又は臨界点濃縮することにより達成可能である。また、本発明に有用な粒子を作製するのに適切な他の方法も、当該技術で公知である。
【００７９】
粒子は、通常、容器中で乾燥パウダー製剤から分離され、ついで運搬気流を介して患者の肺に移送される。典型的には。現在の乾燥パウダー吸入器において、固形物を破壊する力は、単に、患者の吸入により提供される。他の種類の吸入器においては、患者の吸入により生じる気流が、粒子を凝集させない推進モーターを駆動させる。
【００８０】
乾燥パウダー吸入器から投与されるこの発明のペグ化されたインスリンの製剤は、典型的には、誘導体を含有する微細に分割された乾燥パウダーを含むが、パウダーは、さらに増量剤、担体、賦形剤、他の添加剤等をさらに含むことができる。例えば特定のパウダー吸入器から送達させるのに必要なパウダーを希釈するため、処方のプロセシングを容易にするため、製剤に有利なパウダー性を付与するため、吸入装置からのパウダーの分散を容易にするため、製剤を安定させるため(例えば、酸化防止剤又はバッファー)、製剤に味を付与するため等に、添加剤をペグ化されたインスリンの乾燥パウダー製剤に含有させることができる。有利には、添加剤は患者の気道に悪影響を与えないものである。ペグ化されたインスリンは分子レベルで添加剤と混合することができ、又は固体状製剤は添加剤の粒子と混合して、又はこれでコーティングされた、ペグ化されたインスリンの粒子を含有することができる。典型的な添加剤には、単糖類、二糖類、及び多糖類；糖アルコール類及び他のポリオール類、例えばラクトース、グルコース、ラフィノース、メレジトース、ラクチトール(lactitol)、マルチトール、トレハロース、スクロース、マンニトール、デンプン、又はそれらの組合せ；界面活性剤、例えばソルビトール類、ジホスファチジルコリン、又はレシチン等が含まれる。典型的には、添加剤、例えば増量剤は、上述した目的に対して有効な量、多くの場合は製剤の重量に対して約５０％〜約９０％の量で存在している。インスリンアナログタンパク質等の、タンパク質の製剤について、当該技術で公知の添加剤も、本製剤に含めることができる。
【００８１】
この発明のペグ化されたインスリンを含むスプレーは、ペグ化されたインスリンの懸濁液又は溶液を、加圧下にて、強いてノズルを通過させることにより生成させることができる。ノズルサイズ及び構造、適用圧力、及び液体供給速度は、所望する出量及び粒子径が達成されるように選択することができる。例えば、キャピラリー又はノズルフィード部に接続された電場により、電気スプレーを製造することができる。有利には、スプレーにより送達されるインスリンコンジュゲートの粒子は、約１０μｍ未満、好ましくは約１μｍ〜約５μｍの範囲の粒子径を有する。
【００８２】
スプレーを用いて使用するのに適したこの発明のペグ化されたインスリンの製剤は、典型的には、溶液１ｍｌ当たり、約１ｍｇ〜約５０００ｍｇのペグ化されたインスリン濃度で、水溶液中にペグ化されたインスリンを含有している。選択されるペグ化されたインスリン及び医者に公知の他の要因に応じて、溶液１ｍｌ当たりのペグ化されたインスリンの上限は、例えば４５０、４００、３５０、３００、２５０、２００、１５０、１２０、１００又は５０ｍｇの以下であってよい。製剤は、賦形剤、バッファー、等張剤、防腐剤、界面活性剤、好ましくは亜鉛等の薬剤を含有することができる。また製剤は、賦形剤、又はペグ化されたインスリンを安定化させるための薬剤、例えばバッファー、還元剤、バルクタンパク質、又は炭水化物をさらに含有可能である。インスリンコンジュゲートの処方に有用なバルクタンパク質には、アルブミン、プロタミン等が含まれる。ペグ化されたインスリンの処方に有用な典型的な炭水化物には、スクロース、マンニトール、ラクトース、トレハロース、グルコース等が含まれる。またペグ化されたインスリン製剤は、エアゾールの形成において、溶液の噴霧化により生じるインスリンコンジュゲートの表面誘起凝集を低減又は防止可能な界面活性剤を、さらに含有することができる。種々の従来からの界面活性剤、例えばポリオキシエチレン脂肪酸エステル及びアルコール類、及びポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステルを使用することもできる。量は、一般的には、製剤の重量に対して約０．００１〜約４％の範囲である。
【００８３】
この発明のペグ化されたインスリンを含有する製薬用組成物は、このような処置が必要な患者に非経口的に投与されてよい。非経口投与は、シリンジ、場合によってはペン様シリンジにより、皮下、筋肉内又は静脈内注射することにより実施されてよい。または、非経口投与は、輸液ポンプにより実施することもできる。
【００８４】
この発明のペグ化されたインスリンの注射用組成物は、所望する最終生成物が得られるように、適切であるならば、成分を溶解及び混合することを含む、製薬工業の従来からの技術を使用して調製することができる。よって、一手順に従えば、ペグ化されたインスリンは、調製される組成物の最終容量よりも幾分少ない量の水に溶解される。必要に応じて、亜鉛、等張剤、防腐剤及び／又はバッファーが添加され、必要ならば、塩酸等の酸、又は水酸化ナトリウム水等の塩基を使用して、溶液のｐＨ値が調節される。最後に、溶液の容量は、所望の濃度の成分が付与されるように、水を用いて調節される。
【００８５】
この発明のさらなる実施態様において、バッファーは酢酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、シタラート、グリシルグリシン、ヒスチジン、グリシン、リジン、アルギニン、リン酸二水素ナトリウム、リン酸水素二ナトリウム、リン酸ナトリウム、及びトリス(ヒドロキシメチル)アミノメタン、ビシン(bicine)、トリシン、リンゴ酸、スクシナート、マレイン酸、フマル酸、酒石酸、アスパラギン酸、又はそれらの混合物からなる群から選択される。これらの特定のバッファーのそれぞれ一つは、この発明の別の実施態様を構成する。
【００８６】
この発明のさらなる実施態様において、製剤は、フェノール、ｏ-クレゾール、ｍ-クレゾール、ｐ-クレゾール、ｐ-ヒドロキシ安息香酸メチル、ｐ-ヒドロキシ安息香酸プロピル、２-フェノキシエタノール、ｐ-ヒドロキシ安息香酸ブチル、２-フェニルエタノール、ベンジルアルコール、クロロブタノール、及びチオメロサル(thiomerosal)、ブロノポール、安息香酸、イミド尿素、クロロヘキシジン、デヒドロ酢酸ナトリウム、クロロクレゾール、ｐ-ヒドロキシ安息香酸エチル、塩化ベンゼトニウム、クロルフェネシン(chlorphenesine)(３-(４-クロロフェノキシ)-１,２-プロパンジオール)又はそれらの混合物からなる群から選択され得る、製薬的に許容可能な防腐剤をさらに含有する。この発明のさらなる実施態様において、防腐剤は約０．１ｍｇ／ｍｌ〜２０ｍｇ／ｍｌの濃度で存在している。この発明のさらなる実施態様において、防腐剤は約０．１ｍｇ／ｍｌ〜５ｍｇ／ｍｌの濃度で存在している。この発明のさらなる実施態様において、防腐剤は約５ｍｇ／ｍｌ〜１０ｍｇ／ｍｌの濃度で存在している。この発明のさらなる実施態様において、防腐剤は約１０ｍｇ／ｍｌ〜２０ｍｇ／ｍｌの濃度で存在している。これらの特定の防腐剤各自は、この発明の別の態様を構成する。製薬用組成物に防腐剤を使用することは、当業者によく知られている。便宜的な参照として、Remington：The Science and Practice of Pharmacy, 第19版, 1995が挙げられる。
【００８７】
この発明のさらなる実施態様において、製剤は、塩(例えば塩化ナトリウム)、糖又は糖アルコール、アミノ酸(例えば、Ｌ-グリシン、Ｌ-ヒスチジン、アルギニン、リジン、イソロイシン、アスパラギン酸、トリプトファン、又はスレオニン)、アルジトール(例えばグリセロール(グリセリン)、１,２-プロパンジオール(プロピレングリコール)、１,３-プロパンジオール、又は１,３-ブタンジオール)、ポリエチレングリコール(例えばＰＥＧ４００)、又はそれらの混合物からなる群から選択され得る等張剤をさらに含有する。任意の糖、例えば単糖類、二糖類又は多糖類、又は水溶性グルカン類、例えばフルクトース、グルコース、マンノース、ソルボース、キシロース、マルトース、ラクトース、スクロース、トレハロース、デキストラン、プルラン、デキストリン、シクロデキストリン、可溶性デンプン、ヒドロキシエチルデンプン、及びカルボキシメチルセルロース-Ｎａを使用してもよい。一実施態様において、糖添加剤はスクロースである。糖アルコールは、少なくとも一の-ＯＨ基を有するＣ４-Ｃ８炭化水素と定義され、例えばマンニトール、ソルビトール、イノシトール、ガラクチトール(galactitol)、ズルシトール、キシリトール、及びアラビトールを含む。一実施態様において、糖アルコール添加剤はマンニトールである。上述した糖又は糖アルコールは、個々に又は組合せて使用されてよい。使用される量は、糖又は糖アルコールが液状調製物に溶解し、この発明の方法を使用して得られた安定化効果に悪影響を与えない限りは、限定されて固定されるものではない。一実施態様において、糖又は糖アルコールの濃度は、約１ｍｇ／ｍｌ〜約１５０ｍｇ／ｍｌである。この発明のさらなる実施態様において、等張剤は約１ｍｇ／ｍｌ〜５０ｍｇ／ｍｌの濃度で存在している、この発明のさらなる実施態様において、等張剤は約１ｍｇ／ｍｌ〜７ｍｇ／ｍｌの濃度で存在している。この発明のさらなる実施態様において、等張剤は約８ｍｇ／ｍｌ〜２４ｍｇ／ｍｌの濃度で存在している。この発明のさらなる実施態様において、等張剤は約２５ｍｇ／ｍｌ〜５０ｍｇ／ｍｌの濃度で存在している。これらの特定の等張剤各自は、この発明の別の実施態様を構成する。製薬用組成物に等張剤を使用することは、当業者によく知られている。便宜的な参照として、Remington：The Science and Practice of Pharmacy, 第19版, 1995が挙げられる。
【００８８】
典型的な等張剤は、塩化ナトリウム、マンニトール、ジメチルスルホン及びグリセロールであり、典型的な防腐剤は、フェノール、ｍ-クレゾール、ｐ-ヒドロキシ安息香酸メチル及びベンジルアルコールである。
適切なバッファーの例は、酢酸ナトリウム、グリシルグリシン、ＨＥＰＥＳ(４-(２-ヒドロキシエチル)-１-ピペラジンエタンスルホン酸)及びリン酸ナトリウムである。
【００８９】
この発明のペグ化されたインスリンの鼻投与用の組成物は、例えば、欧州特許第272,097号に記載されているようにして調製されてよい。
【００９０】
この発明のペグ化されたインスリンを含有する組成物は、インスリンに対して敏感な状態の処置に使用することができる。例えば、それらは、１型糖尿病、２型糖尿病、及び高血糖症で、重症を負ったヒト及び大手術を受けたヒトに時折見られるようなものの処置に使用することができる。任意の患者に対する適量レベルは、使用される特定のインスリン誘導体の有効性、年齢、体重、身体活動、患者の食習慣、他の薬剤との組合せの可能性、及び処置される状態の重篤度を含む種々の要因に依存する。この発明のペグ化されたインスリンの毎日の投与量は、公知のインスリン組成物と同様にして、当業者により、個々の患者に対して決定されることが推奨される。
【００９１】
(この発明の好ましい特徴)
この発明の特徴は以下の通りである：
１．ペグ化されたインスリンアナログであって、娘インスリンにおいて、少なくとも２の疎水性アミノ酸が、親インスリンに対して、親水性アミノ酸で置換されており、置換が、親インスリンの２又はそれ以上のプロテアーゼ切断部位の内部又は近接近して存在しており、このような娘インスリンが一又は複数の付加的な変異をさらに有していてもよく、ＰＥＧ部分が、リンカーを介して、該娘インスリンのＢ２９位にあるリジン残基のεアミノ基に結合しているペグ化されたインスリンアナログ。
２．娘インスリンが、親インスリンに対して増加した溶解度を有している、第１項のペグ化されたインスリンアナログ。
【００９２】
３．親インスリンに対して、インスリンアナログのＡ鎖が少なくとも一の変異を有しており、インスリンアナログのＢ鎖が少なくとも一の変異を有している、上述した項のいずれか一つのペグ化されたインスリンアナログ。
４．インスリンアナログが、第１の修飾されたインスリンアナログのプロテアーゼ部位に、少なくとも一のアミノ酸置換をさらに有し、該少なくとも一のアミノ酸置換が、少なくとも一の疎水性アミノ酸が少なくとも一の親水性アミノ酸で置換されているものである、上述した項のいずれか一つのペグ化されたインスリンアナログ。
【００９３】
５．Ａ１２位のアミノ酸がＧｌｕ又はＡｓｐであり；及び／又はＡ１３位のアミノ酸がＨｉｓ、Ａｓｎ、Ｇｌｕ又はＡｓｐであり；及び／又はＡ１４位のアミノ酸がＡｓｎ、Ｇｌｎ、Ｇｌｕ、Ａｒｇ、Ａｓｐ、Ｇｌｙ又はＨｉｓであり；及び／又はＡ１５位のアミノ酸がＧｌｕ又はＡｓｐであり；及びＢ２４位のアミノ酸がＨｉｓであり；Ｂ２５位のアミノ酸がＨｉｓであり；及び／又はＢ２６位のアミノ酸がＨｉｓ、Ｇｌｙ、Ａｓｐ又はＴｈｒであり；及び／又はＢ２７位のアミノ酸がＨｉｓ、Ｇｌｕ、Ｌｙｓ、Ｇｌｙ又はＡｒｇであり；及び／又はＢ２８位のアミノ酸がＨｉｓ、Ｇｌｙ又はＡｓｐであり;場合によっては、一又は複数の付加的な変異をさらに含む、上述した項のいずれかのペグ化されたインスリンアナログ。
【００９４】
６．Ａ１４位のアミノ酸がＧｌｕ、Ａｓｐ又はＨｉｓであり、Ｂ２５位のアミノ酸がＨｉｓであり、場合によっては、一又は複数の付加的な変異をさらに含む、上述した項のいずれかのペグ化されたインスリンアナログ。
７．Ａ１４位のアミノ酸がＧｌｕ、Ａｓｐ又はＨｉｓであり、Ｂ２５位のアミノ酸がＨｉｓであり、Ｂ３０位のアミノ酸が欠失している、上述した項のいずれかのペグ化されたインスリンアナログ。
８．Ａ１４位のアミノ酸がＧｌｕ、Ａｓｐ又はＨｉｓであり、Ｂ２５位のアミノ酸がＨｉｓである、上述した項のいずれかのペグ化されたインスリンアナログ。
【００９５】
９．一又は複数の付加的な変異が、Ａ(−３)Ｇｌｙ、Ａ(−２)Ｇｌｙ、Ａ(−１)Ｐｒｏ、Ａ(０)Ｐｒｏ、Ａ８Ｈｉｓ、Ａ１８Ｇｌｎ、Ａ１８Ｇｌｎ、Ａ２１Ｇｌｎ、Ａ２１Ｇｌｙ、Ｂ(−３)Ｇｌｙ、Ｂ(−２)Ｇｌｙ、Ｂ(−１)Ｐｒｏ、Ｂ(０)Ｐｒｏ、Ｂ１Ｇｌｕ、Ｂ１Ｇｌｎ、ｒｏ、Ｂ１Ｇｌｕ、Ｂ１Ｇｌｎ、Ｂ３Ｇｌｎ、Ｂ１０Ｐｒｏ、Ｂ１４Ｔｈｒ、Ｂ１６Ｇｌｕ、Ｂ１７Ｓｅｒ、Ｂ２６Ａｓｐ、ＤｅｓＢ２６、ＤｅｓＢ２７、Ｂ２７Ｇｌｕ、Ｂ２７Ｇｌｕ、Ｂ２８Ａｓｐ、ｄｅｓＢ２８、ｄｅｓＢ２９、ｄｅｓＢ３０、Ｂ３１Ｌｅｕ、Ｂ３２Ｇｌｕからなる群から選択される、可能な限り上述した項のいずれかのペグ化されたインスリンアナログ。
１０．付加的な変異がｄｅｓＢ３０である、可能な限り上述した項のいずれかのペグ化されたインスリンアナログ。
１１．Ａ１４がＧｌｕである、可能な限り上述した項のいずれかのペグ化されたインスリンアナログ。
【００９６】
１２．親タンパク質に対して、一又は複数のプロテアーゼ酵素への増加した安定性を示す、可能な限り上述した項のいずれかのペグ化されたインスリンアナログ。
１３．親タンパク質に対して、２又はそれ以上のプロテアーゼ酵素への増加した安定性を示す、可能な限り上述した項のいずれかのペグ化されたインスリンアナログ。
【００９７】
１４．親インスリンが、ａ）ヒトインスリン；ｂ）Ｂ２８位にあるアミノ酸残基がＰｒｏ、Ａｓｐ、Ｌｙｓ、Ｌｅｕ、Ｖａｌ又はＡｌａであり、Ｂ２９位にあるアミノ酸残基がＬｙｓ又はＰｒｏであり、場合によってはＢ３０位にあるアミノ酸残基が欠失している、ヒトインスリンのインスリンアナログ；ｃ）ｄｅｓ(Ｂ２６-Ｂ３０)ヒトインスリン、ｄｅｓ(Ｂ２７-３０)ヒトインスリン、ｄｅｓ(Ｂ２８-Ｂ３０)ヒトインスリン、ｄｅｓ(Ｂ２９-Ｂ３０)ヒトインスリン、ｄｅｓ(Ｂ２７)ヒトインスリン、又はｄｅｓ(Ｂ３０)ヒトインスリン;ｄ）Ｂ３位にあるアミノ酸残基がＬｙｓであり、Ｂ２９位にあるアミノ酸残基がＧｌｕ又はＡｓｐである、ヒトインスリンのインスリンアナログ；ｅ）Ａ２１位のアミノ酸残基がＧｌｙであり、２つのＡｒｇ残基でＣ末端がさらに伸長しているヒトインスリンのインスリンアナログ；及びｆ）Ｂ３０位のアミノ酸残基がスレオニンメチルエステルで置換されているインスリン誘導体からなる群から選択される、可能な限り上述した項のいずれかのペグ化されたインスリンアナログ。
【００９８】
１５．一又は複数の付加的な変異が、インスリンの化学的安定性を高めるように選択される、可能な限り上述した項のいずれかのペグ化されたインスリンアナログ。
１６．一又は複数の付加的な変異が、Ａ１８Ｇｌｎ、Ａ２１Ｇｌｎ、Ａ２１Ｇｌｙ及びＢ３Ｇｌｎからなる群から選択される、可能な限り上述した項のいずれかのペグ化されたインスリンアナログ。
【００９９】
１７．次の式１：ＸａａＡ(−２)-ＸａａＡ(−１)-ＸａａＡ０-Ｇｌｙ-Ｉｌｅ-Ｖａｌ-Ｇｌｕ-Ｇｌｎ-Ｃｙｓ-Ｃｙｓ-ＸａａＡ８-Ｓｅｒ-Ｉｌｅ-Ｃｙｓ-ＸａａＡ１２-ＸａａＡ１３-ＸａａＡ１４-ＸａａＡ１５-Ｌｅｕ-Ｇｌｕ-ＸａａＡ１８-Ｔｙｒ-Ｃｙｓ-ＸａａＡ２１-ＸａａＡ２２(配列番号：１)のＡ鎖アミノ酸配列、及び次の式２：ＸａａＢ(−２)-ＸａａＢ(−１)-ＸａａＢ０-ＸａａＢ１-ＸａａＢ２-ＸａａＢ３-ＸａａＢ４-Ｈｉｓ-Ｌｅｕ-Ｃｙｓ-Ｇｌｙ-Ｓｅｒ-ＸａａＢ１０-Ｌｅｕ-Ｖａｌ-Ｇｌｕ-Ａｌａ-Ｌｅｕ-ＸａａＢ１６-Ｌｅｕ-Ｖａｌ-Ｃｙｓ-Ｇｌｙ-Ｇｌｕ-Ａｒｇ-Ｇｌｙ-ＸａａＢ２４-ＸａａＢ２５-ＸａａＢ２６-ＸａａＢ２７-ＸａａＢ２８-ＸａａＢ２９-ＸａａＢ３０-ＸａａＢ３１-ＸａａＢ３２(配列番号：２)のＢ鎖アミノ酸配列を含み、該式において、ＸａａＡ(−２)は存在しないか又はＧｌｙであり；ＸａａＡ(−１)は存在しないか又はＰｒｏであり；ＸａａＡ０は存在しないか又はＰｒｏであり；ＸａａＡ８は独立して、Ｔｈｒ及びＨｉｓから選択され；ＸａａＡ１２は独立して、Ｓｅｒ、Ａｓｐ及びＧｌｕから選択され；ＸａａＡ１３は独立して、Ｌｅｕ、Ｔｈｒ、Ａｓｎ、Ａｓｐ、Ｇｌｎ、Ｈｉｓ、Ｌｙｓ、Ｇｌｙ、Ａｒｇ、Ｐｒｏ、Ｓｅｒ及びＧｌｕから選択され；ＸａａＡ１４は独立して、Ｔｙｒ、Ｔｈｒ、Ａｓｎ、Ａｓｐ、Ｇｌｎ、Ｈｉｓ、Ｌｙｓ、Ｇｌｙ、Ａｒｇ、Ｐｒｏ、Ｓｅｒ及びＧｌｕから選択され；ＸａａＡ１５は独立して、Ｇｌｎ、Ａｓｐ及びＧｌｕから選択され；ＸａａＡ１８は独立して、Ａｓｎ、Ｌｙｓ及びＧｌｎから選択され；ＸａａＡ２１は独立して、Ａｓｎ及びＧｌｎから選択され；ＸａａＡ２２は存在しないか又はＬｙｓであり；ＸａａＢ(−２)は存在しないか又はＧｌｙであり；ＸａａＢ(−１)は存在しないか又はＰｒｏであり；ＸａａＢ０は存在しないか又はＰｒｏであり；ＸａａＢ１は存在しないか、又は独立してＰｈｅ及びＧｌｕから選択され;ＸａａＢ２は存在しないか又はＶａｌであり；ＸａａＢ３は存在しないか、又は独立してＡｓｎ及びＧｌｎから選択され；ＸａａＢ４は独立して、Ｇｌｎ及びＧｌｕから選択され；ＸａａＢ１０は独立して、Ｈｉｓ、Ａｓｐ、Ｐｒｏ及びＧｌｕから選択され；ＸａａＢ１６は独立して、Ｔｙｒ、Ａｓｐ、Ｇｌｎ、Ｈｉｓ、Ａｒｇ及びＧｌｕから選択され；ＸａａＢ２４は独立して、Ｐｈｅ及びＨｉｓから選択され；ＸａａＢ２５は独立して、Ｐｈｅ及びＨｉｓから選択され；ＸａａＢ２６は存在しないか、又は独立してＴｙｒ、Ｈｉｓ、Ｔｈｒ、Ｇｌｙ及びＡｓｐから選択され；ＸａａＢ２７は存在しないか、又は独立してＴｈｒ、Ａｓｎ、Ａｓｐ、Ｇｌｎ、Ｈｉｓ、Ｌｙｓ、Ｇｌｙ、Ａｒｇ、Ｐｒｏ、Ｓｅｒ及びＧｌｕから選択され；ＸａａＢ２８は存在しないか、又は独立してＰｒｏ、Ｈｉｓ、Ｇｌｙ及びＡｓｐから選択され；ＸａａＢ２９は存在しないか、又は独立してＬｙｓ及びＧｌｎから選択され；ＸａａＢ３０は存在しないか又はＴｈｒであり；ＸａａＢ３１は存在しないか又はＬｅｕであり；ＸａａＢ３２は存在しないか又はＧｌｕであり；場合によってはＣ末端がアミドとして誘導体化されていてもよく；ここで、Ａ鎖アミノ酸配列及びＢ鎖アミノ酸配列は、Ａ鎖の７位にあるシステインとＢ鎖の７位にあるシステイン��の間、及びＡ鎖の２０位にあるシステインとＢ鎖の１９位にあるシステインとの間でジスルフィド架橋により結合しており、Ａ鎖の６及び１１位にあるシステインはジスルフィド架橋により結合しており；場合によってはＡ鎖アミノ酸配列のＮ末端は、３-７のアミノ酸を含有するアミノ酸配列により、Ｂ鎖アミノ酸配列のＣ末端に結合して、単鎖インスリン分子を形成してよく、場合によってはＢ鎖のＮ末端は１-１０のアミノ酸で伸長しており；ＸａａＡ８がＴｈｒであり、ＸａａＡ１２がＳｅｒであり、ＸａａＡ１３がＬｅｕであり、ＸａａＡ１４がＴｙｒであるならば、ＸａａＡ１５はＧｌｕ又はＡｓｐであり；及びＸａａＢ２４がＰｈｅであり、ＸａａＢ２５がＰｈｅであり、ＸａａＢ２６がＴｙｒであり、ＸａａＢ２７がＴｈｒであり、ＸａａＢ２８がＰｒｏであるならば、ＸａａＢ２９はＧｌｎである、可能な限り上述した項のいずれかのペグ化されたインスリンアナログ。
【０１００】
１８．次の式３：Ｇｌｙ-Ｉｌｅ-Ｖａｌ-Ｇｌｕ-Ｇｌｎ-Ｃｙｓ-Ｃｙｓ-ＸａａＡ８-Ｓｅｒ-Ｉｌｅ-Ｃｙｓ-ＸａａＡ１２-ＸａａＡ１３-ＸａａＡ１４-ＸａａＡ１５-Ｌｅｕ-Ｇｌｕ-ＸａａＡ１８-Ｔｙｒ-Ｃｙｓ-ＸａａＡ２１(配列番号：３)のＡ鎖アミノ酸配列、及び次の式(４)：ＸａａＢ１-Ｖａｌ-ＸａａＢ３-ＸａａＢ４-Ｈｉｓ-Ｌｅｕ-Ｃｙｓ-Ｇｌｙ-Ｓｅｒ-ＸａａＢ１０-Ｌｅｕ-Ｖａｌ-Ｇｌｕ-Ａｌａ-Ｌｅｕ-ＸａａＢ１６-Ｌｅｕ-Ｖａｌ-Ｃｙｓ-Ｇｌｙ-Ｇｌｕ-Ａｒｇ-Ｇｌｙ-ＸａａＢ２４-Ｈｉｓ-ＸａａＢ２６-ＸａａＢ２７-ＸａａＢ２８-ＸａａＢ２９-ＸａａＢ３０(配列番号：４)のＢ鎖アミノ酸配列を含み、該式において、ＸａａＡ８は独立して、Ｔｈｒ及びＨｉｓから選択され；ＸａａＡ１２は独立して、Ｓｅｒ、Ａｓｐ及びＧｌｕから選択され；ＸａａＡ１３は独立して、Ｌｅｕ、Ｔｈｒ、Ａｓｎ、Ａｓｐ、Ｇｌｎ、Ｈｉｓ、Ｌｙｓ、Ｇｌｙ、Ａｒｇ、Ｐｒｏ、Ｓｅｒ及びＧｌｕから選択され；ＸａａＡ１４は独立して、Ｔｈｒ、Ａｓｎ、Ａｓｐ、Ｇｌｎ、Ｈｉｓ、Ｌｙｓ、Ｇｌｙ、Ａｒｇ、Ｐｒｏ、Ｓｅｒ及びＧｌｕから選択され；ＸａａＡ１５は独立して、Ｇｌｎ、Ａｓｐ及びＧｌｕから選択され；ＸａａＡ１８は独立して、Ａｓｎ、Ｌｙｓ及びＧｌｎから選択され；ＸａａＡ２１は独立して、Ａｓｎ及びＧｌｎから選択され；ＸａａＢ１は独立して、Ｐｈｅ及びＧｌｕから選択され；ＸａａＢ３は独立して、Ａｓｎ及びＧｌｎから選択され；ＸａａＢ４は独立して、Ｇｌｎ及びＧｌｕから選択され；ＸａａＢ１０は独立して、Ｈｉｓ、Ａｓｐ、Ｐｒｏ及びＧｌｕから選択され；ＸａａＢ１６は独立して、Ｔｙｒ、Ａｓｐ、Ｇｌｎ、Ｈｉｓ、Ａｒｇ及びＧｌｕから選択され；ＸａａＢ２４は独立して、Ｐｈｅ及びＨｉｓから選択され；ＸａａＢ２６は存在しないか、又は独立してＴｙｒ、Ｈｉｓ、Ｔｈｒ、Ｇｌｙ及びＡｓｐから選択され；ＸａａＢ２７は存在しないか、又は独立してＴｈｒ、Ａｓｎ、Ａｓｐ、Ｇｌｎ、Ｈｉｓ、Ｌｙｓ、Ｇｌｙ、Ａｒｇ、Ｐｒｏ、Ｓｅｒ及びＧｌｕから選択され；ＸａａＢ２８は存在しないか、又は独立してＰｒｏ、Ｈｉｓ、Ｇｌｙ及びＡｓｐから選択され；ＸａａＢ２９は存在しないか、又は独立してＬｙｓ及びＧｌｎから選択され；ＸａａＢ３０は存在しないか又はＴｈｒであり；場合によってはＣ末端はアミドとして誘導体化されていてもよく；ここで、Ａ鎖アミノ酸配列及びＢ鎖アミノ酸配列は、Ａ鎖の７位にあるシステインとＢ鎖の７位にあるシステインとの間、及びＡ鎖の２０位にあるシステインとＢ鎖の１９位にあるシステインとの間でジスルフィド架橋により結合しており、Ａ鎖の６及び１１位にあるシステインはジスルフィド架橋により結合している、可能な限り上述した項のいずれかのペグ化されたインスリンアナログ。
【０１０１】
１９．ＸａａＡ８が独立して、Ｔｈｒ及びＨｉｓから選択され；ＸａａＡ１２が独立して、Ｓｅｒ及びＧｌｕから選択され；ＸａａＡ１３が独立して、Ｌｅｕ、Ｔｈｒ、Ａｓｎ、Ａｓｐ、Ｇｌｎ、Ｈｉｓ、Ｌｙｓ、Ｇｌｙ、Ａｒｇ、Ｐｒｏ、Ｓｅｒ及びＧｌｕから選択され；ＸａａＡ１４が独立して、Ａｓｐ、Ｈｉｓ及びＧｌｕから選択され；ＸａａＡ１５は独立して、Ｇｌｎ及びＧｌｕから選択され；ＸａａＡ１８が独立して、Ａｓｎ、Ｌｙｓ及びＧｌｎから選択され；ＸａａＡ２１が独立して、Ａｓｎ及びＧｌｎから選択され；ＸａａＢ１が独立して、Ｐｈｅ及びＧｌｕから選択され；ＸａａＢ３が独立して、Ａｓｎ及びＧｌｎから選択され；ＸａａＢ４が独立して、Ｇｌｎ及びＧｌｕから選択され；ＸａａＢ１０が独立して、Ｈｉｓ、Ａｓｐ、Ｐｒｏ及びＧｌｕから選択され；ＸａａＢ１６が独立して、Ｔｙｒ、Ａｓｐ、Ｇｌｎ、Ｈｉｓ、Ａｒｇ及びＧｌｕから選択され；ＸａａＢ２４が独立して、Ｐｈｅ及びＨｉｓから選択され；ＸａａＢ２６が独立して、Ｔｙｒ、Ｔｈｒ、Ｇｌｙ及びＡｓｐから選択され；ＸａａＢ２７が独立して、Ｔｈｒ、Ａｓｎ、Ａｓｐ、Ｇｌｎ、Ｈｉｓ、Ｌｙｓ、Ｇｌｙ、Ａｒｇ及びＧｌｕから選択され；ＸａａＢ２８が独立して、Ｐｒｏ、Ｇｌｙ及びＡｓｐから選択され；ＸａａＢ２９が独立して、Ｌｙｓ及びＧｌｎから選択され;ＸａａＢ３０が存在しないか又はＴｈｒであり；場合によってはＣ末端はアミドとして誘導体化されていてもよく；ここで、Ａ鎖アミノ酸配列及びＢ鎖アミノ酸配列は、Ａ鎖の７位にあるシステインとＢ鎖の７位にあるシステインとの間、及びＡ鎖の２０位にあるシステインとＢ鎖の１９位にあるシステインとの間でジスルフィド架橋により結合しており、Ａ鎖の６及び１１位にあるシステインはジスルフィド架橋により結合している、可能な限り上述した項のいずれかのペグ化されたインスリンアナログ。
【０１０２】
２０．娘インスリンにおいて、Ａ１４位のアミノ酸がＧｌｕ又はＨｉｓ(すなわち、１文字コードではＥ及びＨ)であり、Ｂ２５位のアミノ酸がＨｉｓであり、場合によっては、一又は複数の付加的な変異をさらに含み、ＰＥＧ部分が、リンカーを介して、Ｂ２９位にあるリジン残基のεアミノ酸に結合している、ペグ化されたインスリンアナログ。
２１．娘インスリンがＡ１４Ｅ変異を有する、上述した項のペグ化されたインスリンアナログ。
２２．娘インスリンにおいて、Ｂ２５位の変異とは別に、上述した項に記載のＡ１４位のみに変異が存在する、可能な限り上述した項のいずれか一つのペグ化されたインスリンアナログ。
２３．娘インスリンがＡ１４Ｈ変異を含む、第２１項のペグ化されたインスリンアナログ。
２４．娘インスリンアナログがｄｅｓＢ３０変異を含む、可能な限り上述した項のいずれか一つのペグ化されたインスリンアナログ。
【０１０３】
２５．娘インスリン内部の一又は複数の付加的な変異が、Ａ(−１)Ｐ、Ａ(０)Ｐ、Ａ８Ｈ、Ａ２１Ｇ、Ｂ(−１)Ｐ、Ｂ(０)Ｐ、Ｂ１Ｅ、Ｂ１Ｑ、Ｂ１６Ｅ、Ｂ２６Ｄ、Ｂ２７Ｅ、Ｂ２８Ｄ、ｄｅｓＢ３０、Ｂ３１Ｌ、Ｂ３２Ｅからなる群から選択される、可能な限り上述した項のいずれかのペグ化されたインスリンアナログ。
２６．Ａ１４位及びＢ２５位における変異とは別に、娘インスリンが、上述した項に記載の唯一の変異を有する、可能な限り上述した項のペグ化されたインスリンアナログ。
２７．Ａ１４位及びＢ２５位における変異とは別に、娘インスリンが、一つを除き(すなわち第２５項に記載)、上述した項に記載の正確には２つの変異を有する、最後の一つ以外(すなわち、第２７項を除く)の、可能な限り上述した項のいずれか一つのペグ化されたインスリンアナログ。
２８．Ａ１４位及びＢ２５位における変異とは別に、娘インスリンが、２つを除き(すなわち第２５項に記載)、上述した項に記載の正確には３つの変異を有する、最後の２つ以外(すなわち、第２６項及び第２７項を除く)の、可能な限り上述した項のいずれか一つのペグ化されたインスリンアナログ。
２９．Ａ１４位及びＢ２５位における変異とは別に、唯一の付加的な変異がｄｅｓＢ３０である、最後の２つ以外(すなわち、第２７項及び第２８項を除く)の、上述した項のいずれか一つのペグ化されたインスリンアナログ。
【０１０４】
３０．ｎが２〜約１０００、好ましくは２〜約５００、好ましくは２〜約２５０、好ましくは２〜約１２５、好ましくは２〜約５０、及び好ましくは２〜約２５、好ましくは２〜約１２の範囲の整数である、部分-(ＯＣＨ２ＣＨ２)ｎ-を有する、上述した項のいずれか一つのペグ化されたインスリンアナログ。
３１．ポリエチレングリコール部分が、約２００〜約４００００、好ましくは約２００〜約３００００、好ましくは約２００〜約２００００、好ましくは約２００〜約１００００、好ましくは約２００〜約５０００、好ましくは約２００〜約２０００、好ましくは約２００〜約１０００、及び好ましくは約２００〜約７５０の範囲の名目上の分子量を有する、上述した可能な項のいずれか一つのペグ化されたインスリンアナログ。
３２．ポリエチレングリコール部分が単分散である、上述した可能な項のいずれか一つのペグ化されたインスリンアナログ。
【０１０５】
３３．ポリエチレングリコール部分が一般式-(ＣＨ２ＣＨ２Ｏ)ｎ-を有するものであり、こ
こでｎは、少なくとも約６、好ましくは少なくとも約１０、及び約１１０を越えず、好ましくは約７５を越えない整数であり、さらに好ましくは、ｎは約６〜約３０の範囲、好ましくは約１０〜約４８の範囲にある、上述した可能な項のペグ化されたインスリンアナログ。
３４．ポリエチレングリコール部分が多分散である、上述した可能な項のいずれか一つのペグ化されたインスリンアナログ。
【０１０６】
３５．ポリエチレングリコール部分が、直鎖状、分枝状、フォーク状又はダンベル状である、上述した可能な項のいずれか一つのペグ化されたインスリンアナログ。
３６．一般式-Ｑ１-(ＯＣＨ２ＣＨ２)ｎ-Ｒ１の基を有し、Ｑ１が、娘インスリンにおいて、アミノ酸のε-ＮＨ-基に、好ましくはアミド又はカルバマート結合を介して、ポリエチレングリコール部分を連結させるリンカーであり、ｎは２〜約１０００の範囲の整数であり、Ｒ１はアルコキシ又はヒドロキシル、好ましくはメトキシである、上述した可能な項のいずれか一つのペグ化されたインスリンアナログ。
３７．ｎが、２〜約５００、好ましくは２〜約５００、好ましくは２〜約２５０、好ましくは２〜約１２５、好ましくは２〜約５０、及び好ましくは２〜約２５の範囲の整数である、上述した項のペグ化されたインスリンアナログ。
【０１０７】
３８．Ｑ１が-アルキレン-ＣＯ-であり、カルボニル基を介してインスリンの-ＮＨ-残基に連結している、上述した可能な項のいずれか一つのペグ化されたインスリンアナログ。
３９．Ｑ１がエチレンカルボニル(-(ＣＨ２)２-ＣＯ-)であり、カルボニル基を介して-ＮＨ-残基に連結している、上述した項のペグ化されたインスリンアナログ。
４０．Ｑ１が-アルキレン-ＮＨＣＯ-アルキレン-ＣＯ-であり、カルボニル基を介してインスリンの-ＮＨ-残基に連結している、最後の２つを除く、上述した可能な項のいずれか一つのペグ化されたインスリンアナログ。
４１．Ｑ１が-ＣＯ-アルキレン-ＣＯ-である、最後の３つを除く、上述した可能な項のいずれか一つのペグ化されたインスリンアナログ。
４２．Ｑ１が-ＣＯ-である、最後の４つを除く、上述した可能な項のいずれか一つのペグ化されたインスリンアナログ。
【０１０８】
４３．Ｑ１が(-アルキレン-ＮＨＣＯ-アルキレン-Ｏ-アルキレン-)ｐＣＨｑ-ＮＨＣＯ-アルキレン-(ＯＣＨ２ＣＨ２)ｒ-ＮＨＣＯ-アルキレン-ＣＯ-であり、ｐが１、２又は３であり、ｑが０、１又は２であり、ｐ＋ｑが３であり、ｒが１〜約１２の範囲の整数であり、カルボニル基を介してインスリンの-ＮＨ-残基に連結している、最後の５つを除く、上述した可能な項のいずれか一つのペグ化されたインスリンアナログ。
４４．Ｑ１が、-ＣＨ２ＣＯ-、-ＣＨ２ＣＨ２ＣＯ-、-ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＯ-、-ＣＨ２ＣＨ(ＣＨ３)ＣＯ-、-ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＯ-、-ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ(ＣＨ３)ＣＯ-、-ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＯ-、-ＣＨ２ＣＨ２ＮＨ-ＣＯＣＨ２ＣＨ２ＣＯ-、-ＣＨ２ＣＨ２ＮＨ-ＣＯＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＯ-、-ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＮＨ-ＣＯＣＨ２ＣＨ２ＣＯ-、-ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＮＨ-ＣＯＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＯ-、-ＣＯＣＨ２ＣＨ２ＣＯ-、-ＣＯＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＯ-、-ＣＯ-、(-ＣＨ２ＣＨ２ＮＨＣＯＣＨ２ＣＨ２ＯＣＨ２)３ＣＮＨ-ＣＯＣＨ２ＣＨ２(ＯＣＨ２ＣＨ２)４ＮＨＣＯＣＨ２ＣＨ２ＣＯ-又は(-ＣＨ２ＣＨ２ＮＨＣＯＣＨ２ＣＨ２ＯＣＨ２)３ＣＮＨ-ＣＯＣＨ２ＣＨ２(ＯＣＨ２ＣＨ２)４ＮＨＣＯＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＯ-である、上述した可能な項のいずれか一つのペグ化されたインスリンアナログ。
【０１０９】
４５．Ｒ１がアルコキシである、上述した可能な項のいずれか一つのペグ化されたインスリンアナログ。
４６．Ｒ１がメトキシである、上述した項のペグ化されたインスリンアナログ。
【０１１０】
４７．上述の明細書、例えば特定の実施例に特に記載されている化合物の任意の一つ、特に以下の実施例１の任意の一つである、上述した生成物の項のいずれか一つの化合物。
４８．糖尿病を処置する製薬用組成物の調製のための、上述した生成物の項のいずれか一つの化合物の使用。
４９．糖尿病を処置するために肺投与可能な製薬用組成物の調製のための、上述した生成物の項のいずれか一つの化合物の使用。
５０．糖尿病を処置するために肺投与可能で、長時間の作用効果を付与する製薬用組成物の調製のための、上述した生成物の項のいずれか一つの化合物の使用。
５１．糖尿病を処置するために肺投与可能なパウダー状製薬用組成物の調製のための、上述した生成物の項のいずれか一つの化合物の使用。
５２．糖尿病を処置するために肺投与可能な液状製薬用組成物の調製のための、上述した生成物の項のいずれか一つの化合物の使用。
５３．糖尿病を処置するために経口投与可能な製薬用組成物の調製のための、上述した生成物の項のいずれか一つの化合物の使用。
５４．上述した生成物の項のいずれか一つの化合物を治療的有効量、それを必要とする被験者に投与することを含む、糖尿病の処置方法。
【０１１１】
５５．ヒトインスリン、並びに上述した項のいずれか一つのペグ化されたインスリンアナログを含有する組成物。
５６．インスリンアスパルト、並びに上述した項のいずれか一つのペグ化されたインスリンアナログを含有する組成物。
５７．インスリンリスプロ、並びに上述した項のいずれか一つのペグ化されたインスリンアナログを含有する組成物。
５８．インスリングルリシン、並びに上述した項のいずれか一つのペグ化されたインスリンアナログを含有する組成物。
５９．製薬的に許容可能な担体と、インスリンアナログに関連する上述した項のいずれか一つのインスリンアナログを生物活性量含有する製薬用組成物。
【０１１２】
６０．インスリンアナログに関連する上述した項のいずれか一つのインスリンアナログ、又は上述した項のいずれか一つの製薬用組成物を被験者に投与することを含む、被験者の高血糖症、２型糖尿病、耐糖能障害、１型糖尿病、肥満、Ｘ症候群、又は脂質代謝異常を処置、予防又は緩和する方法。
６１．高血糖症、２型糖尿病、耐糖能障害、１型糖尿病、肥満、Ｘ症候群、又は脂質代謝異常を処置又は予防する製薬用製剤を調製するための、インスリンアナログに関連する上述した項のいずれか一つのインスリンアナログの治療的有効量の使用。
６２．糖尿病の処置方法であって、該方法が、上述した生成物の項のいずれか一つのペグ化されたインスリンを治療的有効量、それを必要とする被験者に投与することを含む方法。
【０１１３】
場合によっては、一又は複数の以下の請求項と、ここに記載の一又は複数の項とを組合せることで、さらなる項が得られ、本発明は該項と請求項の全ての可能な組合せに関する。
ここに引用された刊行物、特許出願及び特許を含む全ての文献は、各文献が、出典明示により個々にかつ特に援用され、その全内容がここに記載されているかの如く、その全体が出典明示によりその全内容がここに援用される(法律により許容される最大範囲)。
全ての表題及び副題は、ここでは便宜的に使用され、決してこの発明を限定するものと解してはならない。
ここに提供される任意かつ全ての例、又は例示的言語（例えば「等」）の使用は、単にこの発明をより明らかに例証することを意図しており、特に請求項に記載がない限り、この発明の範囲に限定をもたらすものではない。明細書中の如何なる語句も請求項に記載していない要素がこの発明の実施に必須であることを示しているものと解してはならない。
ここでの特許文献の引用及び援用は単に便宜上なされているもので、そのような特許文献の有効性、特許性、及び／又は権利行使性についての見解を反映させるものではない。文献のここでの記載は、それらが従来技術を構成することを承認するものではない。
ここで、「含有する」なる単語は、広義には「含む」、「有する」又は「包含する」を意味すると解釈される(ＥＰＯガイドラインＣ４.１３)。
この発明は、適用される法律に容認される場合、ここに付加される請求項に列挙された主題事項の全ての修正点及び等価物を含む。
【０１１４】
以下の列挙において、選択されたペグ化試薬は、活性化されたＮ-ヒドロキシスクシンイミドエステル(ＯＳｕ)として列挙される。また明らかに、他の活性エステル、例えば４-ニトロフェノキシ、及び当業者に公知の多くの他の活性剤を使用してよい。ＰＥＧ(又はｍＰＥＧ)部分、ＣＨ３Ｏ-(ＣＨ２ＣＨ２Ｏ)ｎ-は、Ｍｗ４００００Ｄａまでの任意のサイズ、例えば７５０Ｄａ、２０００Ｄａ、５０００Ｄａ、２００００Ｄａ、及び４００００Ｄａのものとすることができる。ｍＰＥＧ部分は多分散であるが、ｍ：メチル／メトキシの末端キャップ、ｄ：分離、及びｘは例えば１２〜２４等、繰り返しエチレングルコール残基の数である、ｍｄＰＥＧｘと示される、例えば１２〜２４の繰り返しエチレングリコール単位の良く定められた鎖長さ(よって、分子量)を有するｍＰＥＧからなる単分散であってもよい。ＰＥＧ部分は直鎖状又は分枝状のいずれかであってよい。伸長したインスリンにおけるＰＥＧ残基の構造／配列は、形式的には、「ＮＨインスリン」で、種々のペグ化試薬から離脱基(例えば「-ＯＳｕ」)を置き換えることにより得ることができ、ここでインスリンは、Ａ又はＢ鎖(又は双方)のアルファ-アミノ位置、又はリジン残基のイプシロン位置のいずれかでペグ化されている：例えば
ｍＰＥＧ-ＣＯＣＨ２ＣＨ２ＣＯ-ＯＳｕ、
ｍＰＥＧ-ＣＯＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＯ-ＯＳｕ、
ｍＰＥＧ-ＣＨ２ＣＯ-ＯＳｕ、
ｍＰＥＧ-ＣＨ２ＣＨ２ＣＯ-ＯＳｕ、
ｍＰＥＧ-ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＯ-ＯＳｕ、
ｍＰＥＧ-ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＯ-ＯＳｕ、
ｍＰＥＧ-ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＯ-ＯＳｕ、
ｍＰＥＧ-ＣＨ２ＣＨ(ＣＨ３)ＣＯ-ＯＳｕ、
ｍＰＥＧ-ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ(ＣＨ３)ＣＯ-ＯＳｕ、
ｍＰＥＧ-ＣＨ２ＣＨ２ＮＨ-ＣＯＣＨ２ＣＨ２ＣＯ-ＯＳｕ、
ｍＰＥＧ-ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＮＨ-ＣＯＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＯ-ＯＳｕ、
ｍＰＥＧ-ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＮＨ-ＣＯＣＨ２ＣＨ２ＣＯ-ＯＳｕ、
ｍＰＥＧ-ＣＨ２ＣＨ２ＮＨ-ＣＯＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＯ-ＯＳｕ、
ｍＰＥＧ-ＣＯ-(４-ニトロフェノキシ)、
(ｍｄＰＥＧ１２-ＣＨ２ＣＨ２ＮＨＣＯＣＨ２ＣＨ２ＯＣＨ２)３ＣＮＨＣＯＣＨ２ＣＨ２(ＯＣＨ２ＣＨ２)４ＮＨＣＯＣＨ２ＣＨ２ＣＯ-ＯＳｕ(又は、短くは：(ｍｄＰＥＧ１２)３-ｄＰＥＧ４-ＯＳｕ)、
(ｍｄＰＥＧ１２-ＣＨ２ＣＨ２ＮＨＣＯＣＨ２ＣＨ２ＯＣＨ２)３ＣＮＨＣＯＣＨ２ＣＨ２(ＯＣＨ２ＣＨ２)４ＮＨＣＯＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＯ-ＯＳｕ(又は、短くは：(ｍｄＰＥＧ１２)３-ｄＰＥＧ４-ＯＳｕ)、
ｍｄＰＥＧｘ-ＣＯＣＨ２ＣＨ２ＣＯ-ＯＳｕ、
ｍｄＰＥＧｘ-ＣＯＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＯ-ＯＳｕ、
ｍｄＰＥＧｘ-ＣＨ２ＣＯ-ＯＳｕ、
ｍｄＰＥＧｘ-ＣＨ２ＣＨ２ＣＯ-ＯＳｕ、
ｍｄＰＥＧｘ-ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＯ-ＯＳｕ、
ｍｄＰＥＧｘ-ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＯ-ＯＳｕ、
ｍｄＰＥＧｘ-ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＯ-ＯＳｕ、
ｍｄＰＥＧｘ-ＣＨ２ＣＨ(ＣＨ３)ＣＯ-ＯＳｕ、
ｍｄＰＥＧｘ-ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ(ＣＨ３)ＣＯ-ＯＳｕ、
ｍｄＰＥＧｘ-ＣＨ２ＣＨ２ＮＨ-ＣＯＣＨ２ＣＨ２ＣＯ-ＯＳｕ、
ｍｄＰＥＧｘ-ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＮＨ-ＣＯＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＯ-ＯＳｕ、
ｍｄＰＥＧｘ-ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＮＨ-ＣＯＣＨ２ＣＨ２ＣＯ-ＯＳｕ、
ｍｄＰＥＧｘ-ＣＨ２ＣＨ２ＮＨ-ＣＯＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＯ-ＯＳｕ、又は
ｍｄＰＥＧｘ-ＣＯ-(４-ニトロフェノキシ)、
上式中、ｘは約６〜約４８の範囲の整数、例えば１２又は２４である。
【０１１５】
さらに、より大きなペグ化試薬は、２又はそれ以上のより小さなＰＥＧ試薬を会合させることにより調製することができる。例えば、上述した任意のものの一つ、Ｎ-ヒドロキシスクシンイミドエステル等の末端キャップされたＰＥＧ試薬は、一端がアミノ基、他端がカルボン酸(エステル)により官能化された、(場合によっては保護されていてもよい)ＰＥＧ部分にカップリングさせることができる。(必要ならば)カルボン酸の脱保護後、カルボン酸を活性化させることで、例えばＮ-ヒドロキシスクシンイミドエステルのように、より長いペグ化試薬が提供される。所望するならば、得られたＰＥＧ試薬は、一又は複数回のサイクルを繰り返すことにより、さらに伸長させることができる。この原則及び方法論は、以下に例証されている。
この方法論により、さらに大きな単分散(及び多分散)の仕立てサイズのペグ化試薬の構築が可能となる。
【０１１６】
本発明のＰＥＧ残基の例には、以下のものが含まれる：
ｍＰＥＧ７５０(ここで、「７５０」は、Ｄａでの平均分子量を示す)、
ｍＰＥＧ２０００、
ｍＰＥＧ５０００、
ｍＰＥＧ１００００、
ｍＰＥＧ２００００、
ｍＰＥＧ３００００、
ｍＰＥＧ４００００、
ｍｄＰＥＧ１２(ここで、下付き文字「１２」は、ここで定義されるように、ＰＥＧモノマーの数を示し、例えばQuanta BioDesign Ltd)、
ｍｄＰＥＧ２４、
ｍｄＰＥＧ３ｘ１２(ここで、下付き文字「３ｘ１２」は、ここで定義されるように、ＰＥＧが分枝状で、それぞれ１２のＰＥＧモノマーからなる３つのアームからなることを示し、(ｍｄＰＥＧ１２)３-ｄＰＥＧ４-ＯＳｕ)、例えばQuanta BioDesign Ltd)、
ｍｄＰＥＧ４ｘ４(ここで、下付き文字「４ｘ４」は、ここで定義されるように、ＰＥＧが分枝状で、それぞれ４のＰＥＧモノマーからなる４つのアームからなることを示し(以下、「好ましいインスリン」)、例えばIRIS Biotech GMBH)、
ｍｄＰＥＧ１２-ｄＰＥＧ１２(ここで、ｍｄＰＥＧ１２-ｄＰＥＧ１２は、上述し、以下に例証するように、ＰＥＧ残基が、ｍｄＰＥＧ１２残基とアミノ-ｄＰＥＧ１２-酸残基とから組立られていることを示す)、
ｍｄＰＥＧ１２-ｄＰＥＧ２４、
ｍｄＰＥＧ２４-ｄＰＥＧ１２、
ｍｄＰＥＧ２４-ｄＰＥＧ２４、
ｍｄＰＥＧ２４-ｄＰＥＧ２４-ｄＰＥＧ２４、
ｍｄＰＥＧ３ｘ１２-ｄＰＥＧ１２、
ｍｄＰＥＧ３ｘ１２-ｄＰＥＧ２４-ｄＰＥＧ２４、
ｍｄＰＥＧ４ｘ４-ｄＰＥＧ１２、又は
ｍｄＰＥＧ４ｘ４-ｄＰＥＧ２４。
【０１１７】
以下、全てにおいて、この発明のペグ化されたインスリンは、全てのケースにおいて、インスリンにＰＥＧ部分を連結させるリンカーが、(３-)プロピオニルリンカーであるように命名されている。多くの種類のリンカーが商業的に入手可能であることは上述より明らかであり、標準的なインスリンの配列外の残基にＰＥＧ部分を配することによる有益な効果を支配するのはリンカーの正確な構造／組成ではないため、全ての種類のリンカー(例えば上述したもの)は、この発明の範囲内に入ると理解される。
本発明の親プロテアーゼ安定化インスリンは、次のＡ１４Ｅ,Ｂ２５Ｈヒトインスリン；Ａ１４Ｅ,Ｂ２５Ｈ,ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン；Ａ１４Ｈ，Ｂ２５Ｈ,ヒトインスリン、及びＡ１４Ｈ,Ｂ２５Ｈ,ｄｅｓＢ３０ヒトインスリンを含む。
【実施例】
【０１１８】
以下の実施例は、例証するために提供されるものであって、限定するものではない。
この発明のペグ化されたプロテアーゼ安定化インスリンを調製するための一般的手順(Ａ)
一般的手順(Ａ)を、第１の実施例において例証する。
実施例１，一般的手順(Ａ)：
Ａ１４Ｅ,Ｂ２５Ｈ,Ｂ２９Ｋ(Ｎε-３-ｍｄＰＥＧ２４-プロピオニル),ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン
0005688969.tif 000009
Ａ１４Ｅ,Ｂ２５Ｈ ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン(１．５ｇ)を、０．１ＭのＮａ２ＣＯ３(３４ｍｌ)に溶解させ、１ＮのＮａＯＨを用い、ｐＨを１０に調節した。ＭｅＣＮ(１６．８ｍｌ)に溶解させたｍｄＰＥＧ２４-ＳＰＡ(０．４５ｇ、Quanta BioDesign Ltd.)を添加し、混合物を１時間、ゆっくりと攪拌した。水(２５ｍｌ)を添加し、１ＮのＨＣｌを用いて、ｐＨを５．５に調節し、混合物を凍結乾燥した。調製用ＨＰＬＣ精製により、表題の化合物を得た。カラム：Ｃ１８．３ｃｍ。Ａ-バッファー：ＭｉｌｉＱ水に０．１％のＴＦＡが入ったもの。Ｂ-バッファー：アセトニトリルに０．１％のＴＦＡが入ったもの。４５分以上、１０-５５％Ｂの勾配。収率：６５０ｍｇ。
ＭＡＬＤＩ-ＭＳ(マトリックス：ＨＣＣＡ)；ｍ／ｚ：６７６２、算出値：６７６２。
この化合物は、実質的に持続的な肺への有効性を有する。
【０１１９】
実施例１の化合物(すなわち、Ａ１４Ｅ,Ｂ２５Ｈ,Ｂ２９Ｋ(Ｎε-３-ｍｄＰＥＧ２４-プロピオニル),ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン)とインスリンアスパルトを、以下の実施例１０に記載する手順により、ラットの気管内への液滴滴下により試験した。各グループの動物の数を４-５とした。実施例１の化合物の付与される用量を、気管内的に１０、２０及び４０ｎｍｏｌ／ｋｇとし、時間(分)の関数としての得られた血糖値(ｍＭ)を、以下の図１に付与する。インスリンアスパルトの付与される用量を、気管内的に５、１０及び１５ｎｍｏｌ／ｋｇとし、時間(分)の関数としての得られた血糖値(ｍＭ)を、以下の図１に付与する。図１から明らかなように、この発明の化合物は、次の肺への投与に持続される、用量依存性血糖値低下効果を有する。
【０１２０】
実施例２，一般的手順(Ａ)：
Ａ１４Ｅ,Ｂ２５Ｈ,Ｂ２９Ｋ(Ｎε-３-ｍＰＥＧ２０００-プロピオニル),ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン
0005688969.tif 000010
ＭＡＬＤＩ-ＭＳ(マトリックス：シナピン酸)；ｍ／ｚ：７８５０(広域)。
【０１２１】
実施例３，一般的手順(Ａ)：
Ａ１４Ｅ,Ｂ２５Ｈ,Ｂ２９Ｋ(Ｎε３-{ｍＰＥＧ７５０}プロピオニルカルバモイル),ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン
0005688969.tif 000011
ＭＡＬＤＩ-ＭＳ(マトリックス：シナピン酸)；ｍ／ｚ：６５７０(広域)。
【０１２２】
実施例４，一般的手順(Ａ)：
Ａ１４Ｅ,Ｂ２５Ｈ,Ｂ２９Ｋ(Ｎε-３-{２-[２-(２-メトキシエトキシ)エトキシ]エトキシ}プロピオニル),ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン
0005688969.tif 000012
tert-ブチル-３-{２-[２-(２-メトキシエトキシ)エトキシ]エトキシ}プロピオナート：
トリエチレングリコールモノメチルエーテル(１．０ｇ、６．１ｍｍｏｌ)とtert-ブチルアクリラート(３９０ｍｇ、３．０５ｍｍｏｌ)を、無水ＴＨＦに溶解させ、ナトリウム金属(０．７ｍｇ、０．０３ｍｍｏｌ)を室温で添加した。混合物を４時間攪拌し、１ＭのＨＣｌを添加して、反応をクエンチした。ジクロロメタンを用い、混合物を２回抽出物し、有機相をＭｇＳＯ４上で乾燥させ、真空にて濃縮したところ、油を得、溶出液として酢酸エチルを使用するシリカクロマトグラフィーにより精製した。生成物は油、７７３ｍｇ(４４％)であった。
ＬＣＭＳ ｍ＝２３７．１(Ｍ-ｔＢｕ)。
【０１２３】
３-{２-[２-(２-メトキシエトキシ)エトキシ]エトキシ}プロピオン酸スクシンイミジル  ：
tert-ブチル-３-{２-[２-(２-メトキシエトキシ)エトキシ]エトキシ}プロピオナート(１３１ｍｇ、０．４５ｍｍｏｌ)を、トリフルオロ酢酸に溶解させ、室温で１時間放置した。真空で溶媒を除去し、残留したトリフルオロ酢酸を、ジオキサンから蒸発させることによって除去した。脱保護された中間体をジクロロメタンに溶解させ、Ｎ-ヒドロキシスクシンイミド(５７ｍｇ、０．４９ｍｍｏｌ)及びエチル-３-(３-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミドヒドロクロリド(８６ｍｇ、０．４５ｍｍｏｌ)で処理し、室温で一晩攪拌した。反応混合物をジクロロメタンで希釈し、水で２回洗浄した。有機相をＭｇＳＯ４上で乾燥させ、真空で濃縮し、１２２ｍｇ(８２％)を得た。
【０１２４】
Ａ１４Ｅ,Ｂ２５Ｈ,Ｂ２９Ｋ(Ｎε-３-{２-[２-(２-メトキシエトキシ)エトキシ]エトキシ}プロピオニル)ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン
Ａ１４Ｅ,Ｂ２５Ｈ ｄｅｓＢ３０インスリン(５００ｍｇ、０．０８ｍｍｏｌ)を、室温で、０．１Ｍの炭酸ナトリウム(６ｍｌ)に溶解させた、ｐＨ１０．５。３-{２-[２-(２-メトキシエトキシ)エトキシ]エトキシ}プロピオン酸スクシンイミジル(３５ｍｇ、０．１１ｍｍｏｌ)をアセトニトリルに溶解させ、インスリン溶液に添加した。ｐＨは１０．３であった。３０分後、０．１Ｍのメチルアミン(０．６ｍＬ)を用い、反応混合物をクエンチした。インスリン生成物を、Ｃ４カラム、Ａ-バッファー：水に０．１％のトリフルオロ酢酸が入ったもの、Ｂ-バッファー：アセトニトリルに０．１％のＴＦＡが入ったものによるＲＰ-ＨＰＬＣにて精製し、２２７ｍｇ(４４％)を得た。
ＥＳ-ＭＳ；ｍ／ｚ：５８７９．６。(逆重畳(deconvoluted))
【０１２５】
実施例４の化合物(すなわち、Ａ１４Ｅ,Ｂ２５Ｈ,Ｂ２９Ｋ(Ｎε-３-{２-[２-(２-メトキシエトキシ)エトキシ]エトキシ}プロピオニル),ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン)を、以下の実施例１１に記載の方法を使用し、インスリンのラットの回腸注射において、Ｂ２９Ｋ(Ｎε-３-{２-[２-(２-メトキシエトキシ)エトキシ]エトキシ}プロピオニル),ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン(以下の図２において「コンパレータ」と命名)と比較した。実施例４のインスリンとコンパレータを、絶食させたＳＰＲＤラットの空腸の中央部に適用した(平均±ＳＥＭ；付与された用量：０．４ｍｌ／ｋｇ)。動物群のサイズは：本発明のインスリン及びコンパレータ、ｎ＝７、及びビヒクル(Ｍｉｌｌｉ-Ｑ水)、ｎ＝３であった。得られた結果(時間(分)に応じて、血糖(ｍｍｏｌ／ｌ)が低下)を、以下の図２に付与する。図２から明らかなように、この発明の化合物(すなわち、Ａ１４Ｅ,Ｂ２５Ｈ,Ｂ２９Ｋ(Ｎε-３-{２-[２-(２-メトキシエトキシ)エトキシ]エトキシ}プロピオニル),ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン)は、絶食させたＳＰＲＤラット(経口送達のモデルとして)の空腸の中央部に適用した後、Ｂ２９Ｋ(Ｎε-３-{２-[２-(２-メトキシエトキシ)エトキシ]エトキシ}プロピオニル),ｄｅｓＢ３０ヒトインスリンと比較して、顕著に改善された作用強度及び持続作用性を有する。よって、３時間未満後、Ｂ２９Ｋ(Ｎε-３-{２-[２-(２-メトキシエトキシ)エトキシ]エトキシ}プロピオニル),ｄｅｓＢ３０ヒトインスリンに、測定可能な効果はなかったが、この発明の化合物は、４時間後でも、血糖の抑制度は最大のままであった。
【０１２６】
実施例５，一般的手順(Ａ)：
Ｂ２５Ｈ,Ｂ２９Ｋ(Ｎε-３-(ｍｄＰＥＧ１２)プロピオニル)ヒトインスリン
0005688969.tif 000013
ＭＡＬＤＩ-ＭＳ(マトリックス：シナピン酸)；ｍ／ｚ：６３６５。
【０１２７】
実施例６：
0005688969.tif 000014
この発明のインスリン誘導体のインスリンレセプター結合性
ヒトインスリンレセプターについての、この発明のインスリン誘導体の親和性は、ＳＰＡアッセイ(シンチレーション近接アッセイ)マイクロタイタープレート抗体捕捉アッセイにより測定される。ＳＰＡ-ＰＶＴ抗体-結合ビーズ、抗-マウス試薬(Amersham Biosciences、カタログ番号 PRNQ0017)を、２５ｍｌの結合バッファー(１００ｍＭのＨＥＰＥＳ、ｐＨ７．８；１００ｍＭの塩化ナトリウム、１０ｍＭのＭｇＳＯ４、０．０２５％のトゥイーン(Tween)-２０)と混合する。単一のPackard Optiplate(Packard No.6005190)用の試薬混合物は、２．４μｌの１：１５０００に希釈された精製組換えヒトインスリンレセプター(エクソン１１を有する又は有さない)、１００μｌの試薬混合物当たり５０００ｃｐｍに相当するＡ１４Ｔｙｒ[１２５Ｉ]-ヒトインスリンの所定量の保存溶液、１２μｌの１：１０００に希釈されたＦ１２抗体、３ｍｌのＳＰＡ-ビーズ、全体を１２ｍｌにする結合バッファーからなる。ついで、全体で１００μｌの試薬混合物を、Packard Optiplateの各ウェルに添加し、インスリン誘導体の希釈シリーズを、適切なサンプルからOptiplateにおいて作製する。ついで、ゆっくりと振揺させつつ、サンプルを１６時間インキュベートする。ついで、１分間遠心分離することにより相分離させ、プレートをトップカウンターで計測する。GraphPad Prism 2.01(GraphPad Software, San Diego、CA)における非線状回帰アルゴリズムを使用し、結合データを適合させた。
【０１２８】
この発明の選択された化合物のインスリンレセプター結合親和性
実施例番号：        インスリンレセプター結合性
Ａイソ型(エクソン１１なし)
ヒトインスリンに対する
１                      ２．２％
２                      １．４％
３                      ３．４％
４                    １７％
５                    １０％
【０１２９】
実施例７：
キモトリプシンに対する、インスリンアナログ及びヒトインスリンのタンパク質分解安定性(半減期)の比較
キモトリプシン(０．３４又は３．４μｇ、０．１又は１μｇ／μＬの３．４μｌ)に対するヒトインスリン及びインスリンアナログ(０．６ｍＭ、１０μＬ)のタンパク質分解安定性を、１００ｍＭのＮＨ４ＨＣＯ３、ｐＨ８．１又は５ｍＭのＮａＰ、１４０ｍＭのＮａＣｌ、７０ｐｐｍのトゥイーン２０、ｐＨ７．４において、３７℃、最終容量１００μＬでインキュベートした後に測定した。種々の時間(０、５、１５、３０及び６０分)、サンプルを、同量の０．２％ＴＦＡでクエンチし、５℃に移した。ヒトインスリン及びアナログをＲＰ-ＨＰＬＣにより、２１４ｎｍで直ちに分析し、無傷タンパク質に相当するピーク下の面積を測定した。曲線から半減期(Ｔ１／２)を得、ヒトインスリンに対する増加／減少倍数を算出した(安定性の相対倍数)。
【０１３０】
この発明の選択された化合物のキモトリプシン消化に対する相対的安定性：
実施例番号：        キモトリプシン消化に対する安定性
(ヒトインスリンに対する倍数)
１                      １４×
２                      １６×
４                      １１×
【０１３１】
実施例８：
この発明のインスリン誘導体のラットにおける静脈内ボーラス注射後の血糖低下効果
ハイプノルム-ドルミカム(Hypnorm-Dormicum)皮下注射(１．２５ｍｇ／ｍｌのドルミカム、２．５ｍｇ／ｍｌのフルアニソン、０．０７９ｍｇ／ｍｌのクエン酸フェンタニル)を、プライミング用量(試験物質の投与前〜３０分の時点)として２ｍｌ／ｋｇ、及び付加的に２０分毎に１ｍｌ／ｋｇを使用し、１８時間絶食させたオスのウィスターラット、２００〜３００ｇに麻酔をかける。
動物に、１ｍｌ／ｋｇの対照体及び試験用化合物(通常の用量範囲：０．１２５-２０ｎｍｏｌ／ｋｇ)を、静脈注射(尾静脈)を用いて投与する。全血糖濃度を決定するための血液サンプルを、−２０分及び０分(投与前)、投与後１０、２０、３０、４０、６０、８０、１２０及び１８０分の時点で、尾端の毛細管の刺し傷より、ヘパリン処理された１０μｌのガラスチューブにて収集する。EBIO Plus自動分析器(Eppendorf, Germany)を使用する、固定化グルコースオキシダーゼ法により、分析バッファーにおいて希釈した後、血糖濃度を測定する。平均血漿グルコース濃度経過(平均±ＳＥＭ)を、各用量及び各化合物について作製する。
【０１３２】
実施例９：
ヒトインスリンに対するこの発明のインスリン誘導体の作用強度
実験日に２３８-３８３ｇのオスのスプラーグドーリーラットを、クランプ実験に使用する。制御された周囲条件下、ラットは餌に自由に接近し、クランプ実験の前には一晩(３ｐｍから)絶食させる。
【０１３３】
実験プロトコル：
外科的処置の少なくとも１週間前に、ラットを動物施設に順化させる。クリンプ実験の約１週間前、ハロタン麻酔下で、頸静脈(注入のため)及び頸動脈(血液のサンプリングのため)にタイゴンカテーテルを挿入し、露出させ、頸部の後ろに固定する。外科手術後、ラットをStreptocilin vet.(Boehringer Ingelheim；０．１５ｍｌ／ラット、筋肉内)に付与し、回復期間中、動物ケアユニット(２５℃)におく。無痛覚とするために、麻酔中にアノルフィン(Anorphin)(０．０６ｍｇ／ラット、皮下)を投与し、麻酔から十分に回復した後(２-３時間)、再度２日間、毎日１回、リマダイル(Rimadyl)(１．５ｍｇ／ｋｇ、皮下)を投与する。
実験日の７ａｍに一晩(前日の３ｐｍから)絶食させたラットを計量し、サンプリング用シリンジ及び注入システム(Harvard 22 Basic pumps, Harvard, 及びPerfectum Hypodermic glass syringe, Aldrich)につなぎ、ついで個々のクランプ用ゲージを配し、実験開始前の約４５分、ラットをそこで休ませる。全実験中、それらの通常の床上を、ラットは自由に動くことができ、水を飲むために、自由に接近することもできる。血漿グルコースレベルを１０分間隔で測定する、３０分の基本期間後、試験されるインスリン誘導体及びヒトインスリン(ラット当たり１回の投与レベル、投与レベル当たりｎ＝６-７)を、３００分、一定の速度で注入する(静脈内)。１０分の間隔で、血漿グルコースレベルを測定し、正常血糖値が維持されるように、２０％水性グルコースの注入を調節する。再懸濁させた赤血球のサンプルを、各ラットからプールし、頸動脈カテーテルを介して、約１／２ｍｌ容量を戻す。
各実験日において、試験される個々のインスリン誘導体溶液及びヒトインスリン溶液のサンプルを、クリンプ実験の前及び終了時に取り出し、ペプチド濃度をＨＰＬＣにより確認する。ラットインスリン及びＣ-ペプチド、並びに試験されるインスリン誘導体及びヒトインスリンの血漿濃度を、研究の前及び終了の時点で測定する。ペントバルビタール過剰投与を使用し、実験の終了時にラットを殺す。
【０１３４】
実施例１０：
ラットへのインスリン誘導体の肺送達
試験物質は、滴下法により、肺に投与されるであろう。簡単に述べると、オスのウィスターラット(約２５０ｇ)を、６．６ｍｌ／ｋｇの皮下プライミング用量として与えた、約６０ｍｌのフェンタニル／デヒドロデンズペリドール／-ドルミカムで麻酔し、１０、２０、５０及び９５分の時点で、３０分間隔での３．３ｍｌ／ｋｇの保持用量の皮下投与を３回行う。麻酔誘導の１０分後、基本サンプルを尾静脈(ｔ＝−２０分)から得、続いて試験物質の投与直前(ｔ＝０)、基本サンプルを得る。ｔ＝０において、試験物質を一方の肺に、気管内部的に投与する。丸くなった端部を有する特定のカニューレを、２００μｌの空気と試験物質(１ｍｇ／ｋｇ)を含有するシリンジに搭載する。開口部を介して、カニューレを気管に導入し、-二分枝部を丁度通過するように、主気管支の一方に送る。挿入中、頸部を外側から触診し、気管内部の位置を確認する。シリンジの内容物を注射し、２秒中断する。その後、カニューレをゆっくりと引き抜く。試験中(４又は８時間までの血液サンプル)、ラットは麻酔がかかったままであり、実験後、安楽死させる。
【０１３５】
実施例１１：
スプラーグ-ドーリーラットの回腸に注射される、本発明のインスリンアナログの血糖低下効果
ハイプノルム-ドルミカム皮下注射(０．０７９ｍｇ／ｍｌのクエン酸フェンタニル、２．５ｍｇ／ｍｌのフルアニソン、及び１．２５ｍｇ／ｍｌのミダゾラム)を、プライミング用量(試験物質の投与前〜６０分の時点)として２ｍｌ／ｋｇ、２０分後に１ｍｌ／ｋｇ、その後４０分毎に１ｍｌ／ｋｇ使用し、１８時間絶食させた２５０-３５０ｇのオスのスプラーグ-ドーリー(ＳＰＲＤ)ラットに麻酔をかける。
麻酔がかけられたラットを、３７℃で安定した恒温ブランケットに配する。２０ｃｍのポリエチレンカテーテルにインスリン溶液を満たし、盲腸から３-４ｃｍの回腸に挿入する。標的セグメントの管腔内部約２ｃｍに、カテーテル先端部が配される。０時、カテーテルを介して、０．４ｍｌ／ｋｇの試験用又は対照化合物(通常の用量範囲は２４０-１４４０ｎｍｏｌ／ｋｇ)を、ラットに投与する。全血糖濃度の測定のための血液サンプルを、−３０及び０分(投与前)、及び１０、２０、３０、６０、１００、１２０、１８０及び２４０分に、尾部先端の毛細血管を穿刺することにより、ヘパリン処理された１０μｌのキャピラリーチューブに収集する。EBIO Plus自動分析器(Eppendorf, Germany)を使用する、グルコースオキシダーゼ法により、分析バッファーにおいて希釈した後、血糖濃度を測定する。平均血糖濃度経過(平均±ＳＥＭ)を、各化合物について作製する。
他の好ましいプロテアーゼ安定化された、本発明のペグ化されたインスリンは、同様に、また以下に記載するように調製されてよい。
【０１３６】
実施例１２
実施例に記載されたペグ化されたプロテアーゼ安定化インスリンと同様にして調製され得る、本発明の好ましいペグ化されたプロテアーゼ安定化インスリンには、Ａ１４Ｅ,Ｂ２５Ｈ,Ｂ２９Ｋ(ＮεｍｄＰＥＧ１２-ｄＰＥＧ２４-プロピオニル),ｄｅｓＢ３０ヒトインスリンが含まれる。
0005688969.tif 000015
【０１３７】
ペグ化試薬は、以下に記載するようにして調製することができる：
オメガ-(メトキシ-ＰＥＧ１１-プロパノイルアミノ)-ＰＥＧ２４-プロパン酸(ｍｄＰＥＧ１２-ｄＰＥＧ２４酸)の調製
0005688969.tif 000016
ｍｄＰＥＧ１２ＮＨＳエステル(０．４５７ｍｍｏｌ、Quanta BioDesign Ltd. 製品番号10262)及びアミノ-ｄＰＥＧ２４ tert-ブチルエステル(０．４１６ｍｍｏｌ、Quanta BioDesign、製品番号10311)を、アセトニトリル(各１０ｍＬ)に別々に溶解させ、ついで、２つの溶液を混合し、ＤＩＰＥＡを用いて、ｐＨを８に調節した(ｐＨの測定は湿った指標ストリップを使用して実施した)。得られた混合物を室温で一晩攪拌し、続いて、所定の乾燥度になるまで蒸発させ、その後、室温で１時間、１０ｍＬのＴＦＡ／ＤＣＭ(１／１)で処理した。ついで、混合物を所定の乾燥度になるまで蒸発させ、ＤＣＭで２回取り除いた。溶離液として、アセトニトリル(ＡｃＣＮ)／０．１％のＴＦＡ及び水／０．１％のＴＦＡを使用し、ＨＰＬＣ(２ｃｍ、Ｃ１８カラム)により、残留物を精製した。勾配：５-２０分は１０-８０％のＡｃＣＮ／ＴＦＡ。所望の化合物を含有するフラクションを収集し、組合せ、所定の乾燥度になるまで蒸発させたところ、油として、オメガ-(メトキシ-ＰＥＧ１１-プロパノイルアミノ)ＰＥＧ２３-プロパン酸(２４９ｍｇ、３５％)が得られた。
ＬＣＭＳ：ｍ／ｚ：１７１８(Ｍ＋１)＋。
【０１３８】
オメガ-(メトキシ-ＰＥＧ１１-プロパノイルアミノ)-ＰＥＧ２４-プロパン酸-Ｎ-ヒドロキシスクシンイミドエステル(ｍｄＰＥＧ１２-ｄＰＥＧ２４-ＮＨＳ又はｍｄＰＥＧ１２-ｄＰＥＧ２４-プロパン酸ＯＳｕエステル)の調製
0005688969.tif 000017
オメガ-(メトキシ-ＰＥＧ１１-プロパノイルアミノ)ＰＥＧ２４-プロパン酸(２４９ｍｇ、０．１４５ｍｍｏｌ)を、アセトニトリル(１０ｍＬ)に溶解させ、ＤＩＰＥＡを添加することにより、ｐＨを８に調節した(ｐＨの測定は湿った指標ストリップを使用して実施した)。アセトニトリル(１０ｍＬ)にＴＳＴＵ(４８ｍｇ、０．１６ｍｍｏｌ)が入ったものを添加し、混合物を室温で１．５時間攪拌し、所定の乾燥度になるまで蒸発させた。残留物をＤＣＭに溶解させ、塩酸(０．０１Ｍ)で洗浄し、有機相を乾燥させ(ＭｇＳＯ４)、濾過し、濾液を所定の乾燥度になるまで蒸発させた。得られたオメガ-(メトキシ-ＰＥＧ１１-プロパノイルアミノ)ＰＥＧ２４ プロパン酸-Ｎ−ヒドロキシスクシンイミドエステルを、さらなる精製をすることなく、インスリンへのカップリングに使用した。
ＬＣＭＳ：ｍ／ｚ  １８１３．８(Ｍ＋１)＋。
【０１３９】
実施例１３-１９
同様に、次の好ましいインスリン用の他のペグ化試薬は、同じようにして調製されてよい。
Ａ１４Ｅ,Ｂ２５Ｈ,Ｂ２９Ｋ(Ｎε(ｍｄＰＥＧ２４−イル-ｄＰＥＧ２４-イル),ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン：
0005688969.tif 000018
Ａ１４Ｅ,Ｂ２５Ｈ,Ｂ２９Ｋ(Ｎε(ｍｄＰＥＧ１２)３-ｄＰＥＧ４-イル),ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン：
0005688969.tif 000019
Ａ１４Ｅ,Ｂ２５Ｈ,Ｂ２９Ｋ(Ｎε(ｍｄＰＥＧ１２)３-ｄＰＥＧ４-イル-ｄＰＥＧ１２-イル),ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン：
0005688969.tif 000020
【０１４０】
Ａ１４Ｅ,Ｂ２５Ｈ,Ｂ２９Ｋ(Ｎε(ｍｄＰＥＧ１２)３-ｄＰＥＧ４-イル-ｄＰＥＧ２４-イル),ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン：
0005688969.tif 000021
Ａ１４Ｅ,Ｂ２５Ｈ,Ｂ２９Ｋ(Ｎε-３-ｍｄＰＥＧ４ｘ４-プロピオニル),ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン：
0005688969.tif 000022
Ａ１４Ｅ,Ｂ２５Ｈ,Ｂ２９Ｋ(Ｎε-３-ｍｄＰＥＧ４ｘ４-ｄＰＥＧ１２-プロピオニル),ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン：
0005688969.tif 000023
Ａ１４Ｅ,Ｂ２５Ｈ,Ｂ２９Ｋ(Ｎε-３-ｍｄＰＥＧ４ｘ４-ｄＰＥＧ２４-プロピオニル),ｄｅｓＢ３０ヒトインスリン：
0005688969.tif 000024
【０１４１】
配列表
配列番号：５は、実施例１-４及び１２-１９に関連するＡ鎖である。配列番号：６は実施例１-５及び１２-１９に関連するＢ１-Ｂ２８鎖である。配列番号：７は実施例５に関連するＡ鎖である。
【図１】
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【図２】
0005688969.tif 000026
【配列表】
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