专利名称：用于治疗高胆固醇血症、动脉粥样硬化、冠心病、胆结石、肥胖症和其它心血管疾病的鸟苷 ...的制作方法
技术领域：
本发明涉及鸟苷酸环化酶C(GC-C)激动剂用于减少脂肪、甘油三酯、胆汁酸和胆固醇的吸收的治疗性用途。所述激动剂可单独使用或与人体中的胆固醇生物合成的抑制剂组合使用，以预防或治疗心脏病发作(heart stroke)、动脉粥样硬化、冠心病(CHD)、胆结石(gallstone)、高血压、肥胖症和其它心血管疾病。此外，还可将GC-C激动剂与从肠吸收胆固醇和胆汁酸的抑制剂组合使用。
背景技术：
尿鸟苷素(Uroguanylin)、鸟苷蛋白和细菌ST肽是结构上相关的肽，其结合鸟苷酸环化酶受体并且刺激环鸟苷酸(cGMP)的细胞内产生(1，6)。这导致囊性纤维化跨膜传导调节蛋白(CFTR)(氯化物从内衬肠道的肠细胞流出的顶侧膜通道)的激活(1-6)。CFTR的激活和随后氯化物经上皮分泌的增强导致刺激钠和水分泌进入肠腔(3)。因此，通过用作CFTR活性的旁分泌调节剂，cGMP受体激动剂调节流体和电解质在GI道中的运输(1_6 ;美国专利5，489，670)。因此，CFTR的cGMP介导的激活和下游信号转导在肠生理学的正常功能发挥中起着重要作用。因此，该过程的任何异常可潜在地导致胃肠障碍例如肠易激综合征、炎性肠病、过度酸性和癌症(25，26)。上皮更新过程牵涉腔内GI细胞的增殖、迁移、分化、衰老和最终丧失(7，8)。可基于上皮细胞的增殖指数将GI粘膜分成3个不同区域。这些区域之一，增殖区，由负责提供新细胞的持续来源的未分化干细胞组成。干细胞向上迁移至它们被挤向的内腔。当它们迁移时，细胞丧失它们的分裂能力并且开始分化以进行GI粘膜的特化功能(9)。GI粘膜的更新非常快，完整周转在24-48小时的时期内发生(9)。在该过程中，突变的和不想要的细胞被新细胞补充。因此，GI粘膜的动态平衡通过增殖和细胞凋亡速率之间的平衡的持续维持来调节⑶。肠上皮的细胞增殖和细胞凋亡的速率可在许多不同的环境中(例如响应生理学刺激例如衰老、炎性信号、激素、肽、生长因子、化学药品和膳食习惯)增加或减小。此外，增加的增殖速率通常与周转时间的减少和增殖区域的扩大相关(10)。已观察到，增殖指数在溃疡性结肠炎和其它GI障碍的病理案例中高得多(11)。因此，肠增生是胃肠炎症和致癌发生的主要促进者。除了尿鸟苷素和鸟苷蛋白作为肠液和离子分泌的调节剂的作用外，此类肽还可通过维持内衬GI粘膜的细胞的增殖与细胞凋亡之间的平衡参与GI粘膜的持续更新。因此，该更新过程的任何中断(因尿鸟苷素和/或鸟苷蛋白的减少的产生而引起)可导致GI炎症和癌症(25，26)。这与WO 01/25266中先前公布的数据一致，所述数据暗示着，具有尿鸟苷素的活性结构域的肽可用作结肠中息肉发展的抑制剂，并且可构成结肠癌的治疗。然而，最近的数据还表明，尿鸟苷素也结合目前未知的受体，所述受体与GC-C受体不同(3，4)。不存在该鸟苷酸环化酶受体的敲除小鼠显示对肠中的ST肽的抗性，但尿鸟苷素和ST肽在体内在肾中的作用未被干扰(3)。这些结果得到下述事实的进一步支持由鸟苷蛋白诱导的膜的去极化被染料木黄酮(酪氨酸激酶抑制剂)阻断，然而由尿鸟苷素诱导的超极化不受影响(12，13)。因此，不清楚尿鸟苷素及其类似物的抗结肠癌和抗炎活性是否通过结合这些受体之一或两者来介导。肠易激综合征(IBS)和慢性特发性便秘是可引起极度肠不适和痛苦但与IBD疾病例如溃疡性结肠炎和克罗恩病不同的病理病况，IBS不引起肠组织的严重炎症或改变，并且 认为其不增加患结肠直肠癌的风险。过去，炎性肠病(IBD)、乳糜泻和肠易激综合征(IBS)被认为是完全独立的病症。现在，根据IBS中的炎症(虽然低度)以及IBS与乳糜泻之间重叠的症状的描述，该论点已遭到质疑。急性细菌性胃肠炎是迄今鉴定的随后发生感染后肠易激综合征(PI-IBS)的最强风险因子。临床风险因子包括延长的急性疾病和呕吐的不存在。遗传上确定的对炎性刺激的易感性也可以是患肠易激综合征的风险因子。潜在的病理生理学显示增加的肠通透性和低度炎症以及改变的运动性和内脏敏感性(visceralsensitivity) (27)。因此，IBS现在被当作低度IBD。血清素(5-羟色胺[5-HT])是肠功能的关键调节剂，已知其在IBS的病理生理学中起着主要作用。已显示5-HT的活性受cGMP调节(28)。最近的研究已显示，利用选择性血清素重摄取抑制剂和(serotoninergic agent)(阿洛司琼、替加色罗)治疗的IBS患者的可测量的改善(29，30)。已发现，体内大部分血清素内容物存在于肠中而非中枢神经系统中。该事实提出了问题调节肠中的血清素作用是否可影响IBS或其它功能性肠症状。最近，已有人提出，粘膜炎症在IBS的病理生理学中起假定的作用(31)。因此，我们相信GC-C激动剂也可用于治疗IBS。糖尿病(DM)是一组特征在于高血糖症的代谢疾病(因胰岛素分泌、胰岛素作用或两者的缺陷而引起)。糖尿病的慢性高血糖与各种器官特别是眼、肾、神经、以及和血管的长期损伤、功能障碍和衰竭相关。2型DM的公知风险因子为家族史、肥胖症、年龄、种族、前驱糖尿病[空腹血糖受损(impaired fasting glucose, IFG)和/或葡萄糖耐受受损(IGT)]、妊娠DM和多囊卵巢综合征。少数先前的研究已评估了胰岛素抗性与血清素之间的可能关系(32)。对糖尿病大鼠的研究已显示，大肠和小肠中存在血清素受体的功能障碍(33)。此夕卜，已报导了胰岛素抗性与炎症之间的关联性(34)。根据这些数据，我们假定，IBS可能与葡萄糖耐受的水平相关，从而导致2型DM。因此，GC-C激动剂还可用于预防和控制2型DM。此外，存在许多支持慢性炎症在2型DM的发病机制中的作用的研究(35-37)。在这些研究中，值得注意的是，慢性炎症可能伴随C反应蛋白和炎性细胞因子的升高的水平。数据还表明这样的关联性前驱糖尿病在IBS患者中很普遍，这暗示着慢性炎症过程可能负责至DM的进展。最近已报导，与对照组相比较，前驱糖尿病病况更普遍地存在于IBS组中(35)。还发现，与对照组相比较，HDL和LDL的水平在IBS组中更高(35)。因为前驱糖尿病是2型DM的前兆，因此IBS患者可被认为是2型DM的高风险组。因此，IBS的治疗还可预防和控制前驱糖尿病病况至2型DM的进展。高胆固醇血症已被公认为冠心病(CHD)的主要风险因子。在临床试验中，已证明，降低血清LDL胆固醇减少了 CHD的发病率并且逆转了动脉粥样硬化病变。两大类临床上有用的降血胆固醇制剂为3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A(HMG-CoA)还原酶抑制剂(例如，他汀类药)和胆汁酸螯合剂(bile acid sequestrant)。两者都通过增加肝胆固醇需要来诱导肝LDL受体。因为血清胆固醇水平的主要决定因素是肝LDL受体活性(38)，因此这类试剂可共有导致血清胆固醇降低的共同机制。
在胆汁酸螯合剂例如考来烯胺和考来替泊的情况下，作用机制似乎归因于肠肝循环、肝与肠之间的胆汁酸的运输的抑制。胆汁酸在肝中从胆固醇合成并且被分泌至胆汁流中以促进脂质的消化和吸收，随后几乎从肠定量(约95%)重吸收。剩余的约5%的胆汁酸进入结肠并被排泄掉。回肠Nal/胆汁酸协同转运蛋白(IBAT)维持胆汁酸从肠的重吸收，因此，预期其抑制剂展示与胆汁酸螯合剂相似的药理学效应。胆汁酸是促进胆固醇、代谢的副产品和异生物质(xenobiotics)的胆汁排泄(biliary excretion)以及脂肪和脂溶性营养物的肠吸收的去垢剂分子。当摄取食物时，胆囊被刺激收缩，从而导致胆汁分泌进入小肠(十二指肠)的腔，在所述腔中其用作去垢剂以形成脂溶性营养物、膳食胆固醇和脂质的微团(micelle)。微团在主要由膳食甘油三酯和胆固醇组成的脂肪的消化和吸收中起着重要作用。消化系统主要负责体内胆固醇平衡的维持。胆盐通过胆固醇的酶促修饰产生并且被分泌至肠中。胆盐从肠的再吸收是非常高效的并且95-98%的胆盐被循环回肝中。因此，只有2-5%的胆盐逃脱循环并且于粪便中排泄掉。该量的胆盐的丢失在肝中通过胆固醇的酶促转化迅速得到补充。因此，从肠抑制胆盐已被用作减少血清胆固醇的方法。此外，胆固醇吸收抑制剂还减少膳食胆固醇的吸收。已知的胆固醇吸收抑制剂是植物留醇和甾烷醇(stanol)。此外，回肠Na+/胆汁酸协同转运蛋白(IBAT)的抑制剂也用于减少血衆胆固醇。血浆胆固醇水平可通过抑制胆固醇合成以及通过抑制膳食胆固醇的回肠吸收和胆盐的重吸收来降低。因此肠肝循环对血浆胆固醇和体脂具有重大影响。延长的小肠通过，如在慢性便秘、IBS-C和胆囊排空受损的患者中一样，应当阻碍肠肝循环，这可能与血浆胆固醇、甘油三酯和脂质的升高的水平相关。此外，减慢的通过肠道远端(回肠、盲肠和结肠)还可导致胆汁酸至脱氧胆酸盐的增加的转化，这本身可减慢小肠通过。从结肠吸收脱氧胆酸仅通过被动扩散发生。当将放射性胆酸在剖腹术时注射入结肠中时，其大部分被吸收并且大多以脱氧胆酸盐的形式在前24小时中重新分泌在胆汁中，但其从结肠的吸收持续数天(39)。此外，脱氧胆酸盐以更高水平在结肠中长时间存在还可引起炎性疾病和癌症。鉴于疾病的流行与高胆固醇血症、肥胖症和炎性病况相关，因此胆固醇的回肠吸收的抑制和胆盐从肠的重吸收的减少在改善肥胖症、心血管疾病、2型糖尿病、胆结石和肝病的治疗选择中是高度有用的。发明概述
本发明基于鸟苷酸环化酶受体的激动剂(SEQ ID NO 1-249)的开发。所述激动剂是尿鸟苷素、鸟苷蛋白、淋巴鸟苷素(Iymphoguanylin)和ST肽的类似物并且具有优良的性质，例如对在N末端和C末端上被存在于模拟人肠液和人胃液中的羧肽酶和/或其它蛋白水解酶降解的高度抗性。本发明部分涉及GC-C激动剂用于抑制胆汁酸从肠吸收的用途。因此，可将GC-C激动剂单独使用或与他汀类(即，立普妥、舒降之和Crestor)组合使用以降低人的胆固醇。还可将本发明的肽用于治疗响应升高的cGMP细胞内水平的任何病况。cGMP的细胞内水平可通过增强cGMP的细胞内产生和/或通过抑制其被cGMP-特异性磷酸二酯酶降解来升高。其中可被治疗或预防的具体病部为脂质代谢障碍、胆的障碍、胃肠障碍、炎性障碍、肺障碍、癌症、心脏障碍包括心血管障碍、眼障碍、口腔障碍、血液障碍、肝障碍、皮肤障碍、前列腺障碍、内分泌障碍、增加的胃肠蠕动和肥胖症。脂质代谢障碍包括但不限于，血脂异常、高脂血症、高胆固醇血症、高甘油三酯血症、谷固醇血症、家族性高胆固醇血症、黄瘤、组合闻脂血症、卵憐脂胆固醇酸基转移酶缺乏症、丹吉尔病、无β脂蛋白血症(abetalipoproteinemia)、勃起功能障碍、脂肪肝病和肝炎。胆的障碍包括，胆囊障碍例如 胆结石、胆囊癌、胆管炎或原发性硬化性胆管炎；或胆管障碍例如胆囊炎、胆管癌或片形吸虫病。胃肠障碍包括例如，肠易激综合征(IBS)、非溃疡性消化不良、慢性假性肠梗塞、功能性消化不良、结肠假性梗阻、十二指肠胃反流、胃食管返流病(GERD)、炎性肠梗阻(例如，术后肠梗阻(post-operative ileus))、胃肌轻瘫、胃灼热(GI道中的高酸性)、便秘(例如，与药物例如阿片样物质、骨关节炎药物、骨质疏松药物的使用相关的便秘；术后便秘、与神经性障碍相关的便秘。炎性障碍包括，组织和器官炎症例如肾炎症(例如，肾炎)、胃肠系统炎症(例如，克罗恩病和溃瘍性结肠炎)；坏死性小肠结肠炎(NEC);胰腺炎症(pancreaticinflammation)(例如,胰)，肺部炎症(例如，支气管炎或哮喘)或皮肤炎症(例如，银屑病、湿疹)。肺障碍包括例如，慢性阻塞性肺病(COPD)和纤维化。癌症包括组织和器官癌发生包括转移例如胃肠癌，(例如，胃癌、食管癌、胰腺癌、结肠直肠癌、肠癌、肛门癌、肝癌、胆囊癌或结肠癌)；肺癌；甲状腺癌；皮肤癌(例如，黑色素瘤)；口腔癌；尿道癌(例如膀胱癌或肾癌)；血癌(例如骨髓瘤或白血病)或前列腺癌。心脏障碍包括例如，充血性心力衰竭，气管心脏高血压(trachea cardia hypertension)、高胆固醇或高甘油三酯。心血管障碍包括例如,动脉瘤,心绞痛(angina)、动脉粥样硬化、脑血管意外(中风)、脑血管病、充血性心力衰竭、冠状动脉疾病、心肌梗塞(心脏病发作)或外周血管疾病。肝障碍包括例如，肝硬化和纤维化。此外，GC-C激动剂还可用于促进肝移植患者的肝再生。眼障碍包括例如，升高的眼内压、青光眼、干眼视网膜变性、泪腺的障碍和眼炎。皮肤障碍包括例如，干燥病。口腔障碍包括例如，干口(dry mouth) ( 口腔干燥症)、干燥综合征、齿龈疾病(例如，牙周病)或唾液腺管阻塞或机能障碍(malfunction)。前列腺障碍包括例如，良性前列腺增生(BPH)。内分泌障碍包括例如，糖尿病、甲状腺功能亢进症、甲状腺功能减退症和囊性纤维化。肽可以以单位剂量形式、与一种或多种药学上可接受的载体、赋形剂或稀释剂一起存在于药物组合物中。术语"单位剂量形式"是指，单次药物递送实体例如片剂、胶囊齐U、溶液或吸入制剂。存在的肽的量应当足以具有积极治疗效果(当给患者施用时)(通常，IOOyg至3g)。"积极治疗效果"将取决于待治疗的具体病况并且包括易于被本领域技术人员识别的病况的任何显著改善。例如，其可包括炎症的减轻、息肉或肿瘤的皱缩、转移病灶的减少等。在另一个方面，本发明提供了给所述患者施用，与所述鸟苷酸环化酶受体激动剂同时或相继地，有效剂量的cGMP-特异性磷酸二酯酶(cGMP-PDE)的抑制剂、贝特、调脂药剂(lipid altering agent)、HMG-CoA还原酶抑制剂、抗糖尿病剂、抗-肥胖症剂。cGMP-PDE抑制剂包括例如舒林酸砜、扎普司特和莫他匹酮、伐地那非和西地那非。此外，可以将GC-C激动剂肽与环核苷酸转运蛋白的抑制剂组合使用。根据下列详细描述和权利要求，本发明的其它特征和有利方面将变得显然并且包括在所述详细描述和权利要求中。附图
概述图I显示胆汁酸的肠肝循环。图2显示CaCo-2细胞中SP-304对环GMP合成的刺激。 图3显示预温育时间对CaCo-2细胞的3H-牛磺胆酸盐吸收的影响。图4显示CaCo-2单层对3H-牛磺胆酸盐的吸收的动力学。图5显示CaCo-2单层对3H-牛磺胆酸盐的吸收的条形图结果。图6显示CaCo-2细胞的3H-牛磺胆酸盐吸收。发明详述本发明基于鸟苷酸环化酶-C(GC-C)的激动剂的开发。激动剂是尿鸟苷素、鸟苷蛋白、淋巴鸟苷素和ST肽的类似物并且具有优良性质，例如对在N末端和C末端上被羧肽酶和/或其它蛋白水解酶(例如存在于模拟人肠液(SIF)和模拟人胃液(SGF)中的那些)的降解的高度抗性。GC-C在各种细胞上表达，包括在胃肠上皮细胞上和在肠外组织包括肾、肺、胰腺、脑下垂体、肾上腺、发育中的肝、心脏和雄性及雌性生殖组织上表达(在Vaandrager 2002Mol Cell Biochem 230 :73-83中综述)。GC-C是肠和肾中流体和电解质平衡的关键调节齐U。在肠中，当被刺激时，GC-C引起肠上皮cGMP的增加。cGMP的该增加引起水和钠吸收的减少以及氯和钾离子分泌的增加，从而导致肠液和电解质运输的改变以及增加的肠蠕动性。本发明部分涉及GC-C激动剂用于抑制从肠吸收胆汁酸的用途。因此，可将GC-C激动剂单独使用或与他汀类(立普妥、舒降之和Crestor)组合使用以降低人的胆固醇。根据本发明的鸟苷酸环化酶-C激动剂包括由式I-XX所示的氨基酸序列以及下面表I、II、III、IV、V、VI和VII中概述的氨基酸序列。根据本发明的鸟苷酸环化酶-C激动剂在本文中统称为“GCRA肽”。
权利要求
1.一种用于预防或治疗病况的方法，所述病况选自脂质代谢障碍、胆的障碍、心血管疾病、肥胖症或内分泌障碍，包括给有此需要的患者施用有效剂量的具有NO :1-249的任一项的序列的鸟苷酸环化酶受体激动剂。
2.权利要求I的方法，其还包括施用有效剂量的cGMP-特异性磷酸二酯酶的抑制剂。
3.权利要求2的方法，还包括其中将所述cGMP-依赖性磷酸二酯酶的抑制剂与所述鸟苷酸环化酶受体激动剂同时或相继地施用。
4.权利要求I的方法，还包括施用有效剂量的贝特、调脂药剂或HMG-CoA还原酶抑制 剂。
5.权利要求2的方法，其中将所述贝特、调脂药剂或HMG-CoA还原酶抑制剂与所述鸟苷 酸环化酶受体激动剂同时或相继施用。
6.权利要求I的方法，还包括施用有效剂量的抗-糖尿病剂。
7.权利要求2的方法，还包括其中将所述抗-糖尿病剂与所述鸟苷酸环化酶受体激动剂同时或相继施用。
8.权利要求I的方法，还包括施用有效剂量的抗-肥胖剂。
9.权利要求8的方法，其中将所述抗-肥胖剂与所述鸟苷酸环化酶受体激动剂同时或相继施用。
10.权利要求2的任一项的方法，还包括施用贝特、调脂药剂或HMG-CoA还原酶抑制剂、抗-糖尿病剂或抗-肥胖剂。
11.权利要求10的方法，其中将所述贝特、调脂药剂、HMG-CoA还原酶抑制剂、抗-糖尿病剂或抗-肥胖剂与所述cGMP-特异性磷酸二酯酶的抑制剂同时或相继地施用。
12.权利要求4的方法，其中将所述贝特、调脂药剂或HMG-CoA还原酶抑制剂以低于用于治疗所述脂质代谢障碍、胆的障碍、心血管疾病、肥胖症或内分泌障碍的标准剂量施用。
全文摘要
本发明还提供了方法，所述方法通过单独施用至少一种鸟苷酸环化酶受体的激动剂或将其与通常用于治疗障碍的化合物或与cGMP-依赖性磷酸二酯酶的抑制剂组合施用来预防、控制和治疗脂质代谢障碍、胆的障碍、心血管疾病、肥胖症或内分泌障碍。
文档编号A61P5/00GK102858361SQ201080061640
公开日2013年1月2日 申请日期2010年12月3日 优先权日2009年12月3日
发明者K·沙鲁布海 申请人:药物协和股份有限公司