Apraglutide为长效的GLP-2受体激动剂,一周一次皮下给药,能够促进肠道上皮细胞增殖,增加绒毛高度及隐窝深度,加强肠道上皮屏障功能,改善肠道吸收功能。
结构:
介绍:
Apraglutide(FE 203799)最初是由Ferring Pharmaceuticals开发的GLP-2受体激动剂。2012年GLyPharma获得Ferring授权,开发Apraglutide。2018年GLyPharma并入Therahon。 2019年Therahon被Pfizer辉瑞收购,Apraglutide进入从Therahon拆分出来的VectivBio。2023年VectivBio并入Ironwood Pharmaceuticals。
第一个上市的GLP-2受体激动剂替度格鲁肽(Teduglutide)(多肽2),能够促进肠道上皮细胞增殖,增加绒毛高度及隐窝深度,加强肠道上皮屏障功能。是将人源GLP-2(多肽1)第2位成替换成能够耐受二肽基肽酶-4(DPP-4)的甘氨酸(G)残基([Gly2]GLP-2)得到的修饰,于2012被FDA批准用于治疗需要肠外营养支持的短肠综合征(SBS)。尽管替度格鲁肽能够耐受DPP-4的降解,但由于半衰期较短,需要按日给药。
Ferring 在筛选GLP-2受体激动剂的先导多肽中,首先裁剪2(替度格鲁肽)肽链C端部份氨基酸残基,得到较短的肽链(多肽4-10),以降低开发成本(Kazimierz Wiśniewski., 2016)。其中剪肽3个氨基酸残基得到的6,活性高于其它裁剪后的多肽。
Compound [Gly2]hGLP-2(1-n)-NH2 |
n | hGLP-2R | hGLP-1R | Selectivity | ||
EC50 (nM) | Potency ratioc vs. 2 | EC50 (nM) | Efficacy (%) | hGLP-1R/hGLP-2R | ||
1 | 33 | 0.07 | 0.78 | 520 | 71 | 7400 |
2 | 33 | 0.09 | 1.0 | >1000 | >11000 | |
4 | 32 | 0.29 | 3.2 | >1000 | >3400 | |
5 | 31 | 0.48 | 5.3 | >1000 | >2000 | |
6 | 30 | 0.22 | 2.4 | >1000 | >4500 | |
7 | 29 | 0.63 | 7.0 | >1000 | >1500 | |
8 | 28 | 1.1 | 12 | >1000 | >900 | |
9 | 27 | 1.1 | 12 | >1000 | >900 | |
10 | 25 | >30 | >330 | >1000 | N/A |
6肽链第10位的甲硫氨酸(Met,也简写成Ahx)残基,易发生氧化反应,甲硫氨酸残基也可以提供甲基发生甲基化反应。在将第10位甲硫氨酸残基替换成更稳定的非天然氨基酸正亮氨酸(Nle,又名)残基的基础上对6肽链进行D-型氨基酸扫描链后,得到11-30。其中第11位使用D-天门冬酰胺(D-Asp)替换得到的多肽17,活性和选择性在11-30中最高。
Compound [Gly2,Nle10]hGLP-2(1-30)-NH2 |
Position (D-Aaa) |
hGLP-2R | hGLP-1R | Selectivity | |
EC50 (nM) | Potency ratioc vs. 6 | EC50 (nM) | hGLP-1R/hGLP-2R | ||
6 | NA | 0.22 | 1 | >1000 | >4500 |
11 | 4 (D-Ala) | 0.20 | 0.91 | >1000 | >5000 |
12 | 5 (D-Ser) | 8.1 | 37 | >1000 | >120 |
13 | 7 (D-Ser) | 0.19 | 0.86 | >1000 | >5200 |
14 | 8 (D-Asp) | 16 | 73 | >1000 | >62 |
15 | 9 (D-Glu) | 7.1 | 32 | >1000 | >140 |
16 | 10 (D-Nle) | 0.23 | 1.0 | >1000 | >4300 |
17 | 11 (D-Asn) | 0.16 | 0.73 | >1000 | >6200 |
18 | 12 (D-Thr) | 1.5 | 6.8 | >1000 | >660 |
19 | 13 (D-Ile) | 0.35 | 1.6 | >1000 | >2800 |
20 | 14 (D-Leu) | 8.9 | 40 | >1000 | >110 |
21 | 16 (D-Asn) | 1.5 | 6.8 | >1000 | >660 |
22 | 17 (D-Leu) | 2.6 | 12 | >1000 | >380 |
23 | 18 (D-Ala) | 4.5 | 20 | >1000 | >220 |
24 | 19 (D-Ala) | 14 | 64 | >1000 | >71 |
25 | 20 (D-Arg) | 2.2 | 10 | >1000 | >450 |
26 | 21 (D-Asp) | 0.47 | 2.1 | >1000 | >2100 |
27 | 24 (D-Asn) | 0.43 | 2.0 | >1000 | >2300 |
28 | 25 (D-Trp) | >30 | >130 | >1000 | N/A |
29 | 29 (D-Thr) | 4.5 | 20 | >1000 | >220 |
30 | 30 (D-Lys) | 0.38 | 1.7 | >1000 | >2600 |
对D-Asp进行进一步优化得到31-51。其中第11位使用D-苯丙氨酸(D-Phe)替换得到的多肽40,在活性、选择性和清除率方面,综合表现较好。
Compound [Gly2,Nle10,X11]hGLP-2(1-30)-NH2 |
Structure | hGLP-2R | hGLP-1R | Selectivity | Rat iv PK | |
X | EC50 (nM) | EC50 (nM) | Efficacy (%) | hGLP-1R/hGLP-2R | CL (mL/min/kg) | |
1 | Asn | 0.07 | 520 | 71 | 7400 | 25 |
2 | Asn | 0.09 | >1000 | >11000 | 9.9 | |
6 | Asn | 0.22 | >1000 | >4500 | 20 | |
31 | D-Dab | 0.66 | >1000 | >1500 | 9.7 | |
32 | His | 0.44 | 300 | 35 | 680 | NT |
33 | D-His | 0.20 | >1000 | >5000 | 0.73 | |
34 | Leu | 0.15 | 180 | 44 | 1200 | 2.8 |
35 | D-Leu | 0.31 | >1000 | >3200 | 3.3 | |
36 | Ile | 0.13 | 110 | 92 | 840 | 5.6 |
37 | Hol | 0.29 | 10 | 87 | 34 | NT |
38 | Cha | 0.51 | 8.9 | 83 | 17 | 0.69 |
39 | Phe | 0.15 | 16 | 94 | 100 | 1.8 |
40 | D-Phe | 0.09 | 120 | 64 | 1300 | 1.2 |
41 | Cpa | 0.16 | 8.8 | 89 | 55 | 0.55 |
42 | D-Cpa | 0.09 | 60 | 86 | 660 | 0.51 |
43 | D-2Cpa | 0.11 | 100 | 36 | 900 | 0.73 |
44 | D-3Cpa | 0.11 | 45 | 73 | 400 | 0.32 |
45 | D-Tyr | 0.18 | 32 | 68 | 170 | 4.9 |
46 | D-Thi | 0.10 | 80 | 49 | 800 | 1.1 |
47 | D-3Thi | 0.09 | 83 | 39 | 920 | 1.3 |
48 | Trp | 0.21 | 56 | 35 | 260 | 0.71 |
49 | D-Trp | 0.10 | 40 | 80 | 400 | 1.2 |
50 | Bip | 0.18 | 21 | 83 | 110 | NT |
51 | D-Bip | 1.9 | 39 | 108 | 20 | NT |
丙氨酸扫描显示第16位是可以优化的位点。对16位进行进一步优化得到52-64。其中52表现出较好的综合性能。
Compound [Gly2,Nle10,Y16]hGLP-2(1-30)-NH2 |
Structure | hGLP-2R | hGLP-1R | Selectivity | Rat iv PK |
Y | EC50 (nM) | EC50 (nM) | hGLP-1R/hGLP-2R | CL (mL/min/kg) | |
1 | Asn | 0.07 | 520 | 7400 | 25 |
2 | Asn | 0.09 | >1000 | >11000 | 9.9 |
6 | Asn | 0.22 | >1000 | >4500 | 20 |
52 | Leu | 0.10 | >1000 | >10000 | 0.84 |
53 | Cha | 0.10 | >1000 | >10000 | 0.41 |
54 | Phe | 0.14 | >1000 | >7100 | 5.9 |
55 | Tyr | 0.11 | >1000 | >9000 | 1.2 |
56 | Cpa | 0.22 | >1000 | >4500 | 0.67 |
57 | Thi | 0.20 | >1000 | >5000 | 6.1 |
58 | Aph | 0.13 | >1000 | >7600 | 1.9 |
59 | His | 0.42 | >1000 | >2300 | 0.13 |
60 | hPhe | 0.11 | >1000 | >9000 | 0.44 |
61 | 1Nal | 0.19 | >1000 | >5200 | 0.43 |
62 | 2Nal | 0.13 | >1000 | >7600 | 0.28 |
63 | Trp | 0.15 | >1000 | >6600 | 0.50 |
64 | Bip | 0.35 | >1000 | >2800 | NT |
综合考查同时替换第11位和16位,得到65-71。其中65表现出较好的综合性能。
Compound [Gly2,Nle10,X11,Y16]hGLP-2(1-30)-NH2 |
Structure | hGLP-2R | hGLP-1R | Selectivity | Rat iv PK | ||
X | Y | EC50 (nM) | EC50 (nM) | Efficacy (%) | hGLP-1R/hGLP-2R | CL (mL/min/kg) | |
1 | Asn | Asn | 0.07 | 520 | 71 | 7400 | 25 |
2 | Asn | Asn | 0.09 | >1000 | >11000 | 9.9 | |
6 | Asn | Asn | 0.22 | >1000 | >4500 | 20 | |
65 | D-Phe | Leu | 0.08 | >1000 | >12000 | 0.37 | |
66 | D-Phe | Phe | 0.09 | >1000 | >11000 | 0.30 | |
67 | D-Phe | Tyr | 0.07 | 90 | 58 | 1200 | 0.48 |
68 | D-Thi | Leu | 0.08 | >1000 | >12000 | 0.33 | |
69 | D-Thi | Phe | 0.08 | >1000 | >12000 | 0.26 | |
70 | D-Thi | Tyr | 0.07 | 70 | 51 | 7000 | 0.52 |
[Thr19]71 | D-Phe | Leu | 0.04 | 130 | 41 | 3200 | 0.49 |
在肽链的C端补回之前被裁掉的3个氨基酸,得到72-80。73(FE 203799)的综合性能表现最好。对73的C端氨基进行修饰得到81-86,修饰未能显著改善73的综合性能。
Compound [Gly2,Nle10,X11,Y16]hGLP-2(1-33)-R |
Structure | hGLP-2R | hGLP-1R | Selectivity | Rat iv PK | ||
X | Y | R | EC50 (nM) | EC50 (nM) | hGLP-1R/hGLP-2R | CL (mL/min/kg) | |
1 | Asn | Asn | OH | 0.07 | 520 | 7400 | 25 |
2 | Asn | Asn | OH | 0.09 | >1000 | >11000 | 9.9 |
72 | D-Phe | Leu | OH | 0.03 | >1000 | >33000 | 0.28 |
73 | D-Phe | Leu | NH2 | 0.03 | >1000 | >33000 | 0.27 |
74 | D-Phe | Phe | OH | 0.06 | >1000 | >16000 | 0.15 |
75 | D-Phe | Phe | NH2 | 0.06 | >1000 | >16000 | 0.24 |
76 | D-Thi | Phe | NH2 | 0.07 | >1000 | >14000 | 0.15 |
77 | D-3-Cpa | Leu | NH2 | 0.09 | >1000 | >11000 | 0.20 |
78 | D-3-Cpa | Phe | NH2 | 0.13 | >1000 | >7600 | 0.12 |
79 | D-3-Cpa | 2-Nal | NH2 | 0.51 | >1000 | >1900 | 0.11 |
[Thr19]80 | D-Thi | Leu | NH2 | 0.05 | >1000 | >20000 | 0.28 |
81 | D-Phe | Leu | NHEt | 0.05 | >1000 | >20000 | 0.19 |
82 | D-Phe | Leu | NH-iBu | 0.06 | >1000 | >16000 | 0.17 |
83 | D-Phe | Leu | NHBn | 0.10 | >1000 | >10000 | 0.10 |
84 | D-Phe | Leu | NH-4Pic | 0.04 | >1000 | >25000 | 0.27 |
85 | D-Phe | Leu | NH-R1 | 0.03 | >1000 | >33000 | 0.23 |
86 | D-Phe | Leu | NH-R2 | 0.03 | >1000 | >33000 | 0.28 |
R1: -((CH2)2O)4-(CH2)2-CONH2; R2: -CH2-((CH2)2O)3-(CH2)3-NHCO-CH2-O-CH2-CONH2 |
药物 | 结构 | X: Nle | |||||
GLP-1(7-37) | HAEGT | FTSDV | SSYLE | GQAAK | EFIAW | LVKGR | G |
GLP-2 | HADGS | FSDEM | NTILD | NLAAR | DFINW | LIQTK | ITD |
替度格鲁肽 | HGDGS | FSDEM | NTILD | NLAAR | DFINW | LIQTK | ITD |
Apraglutide | HGDGS | FSDEX | dFTILD | LLAAR | DFINW | LIQTK | ITD |
|
2022年,Johanna Eliasson等人发表了 Apraglutid的2期临床结果。该试验为双盲、随机、交叉、安慰剂对照2期试验,纳入8 名患有降低短肠综合征肠衰竭(SBS-IF)的成患者。患者先接受每周一次5 mg Apraglutid或安慰剂治疗 4 周,经过6-10周的清洗期,后接受每周一次10 mg Apraglutide治疗4周,试验通过记录患者的排尿量,来反映患者肠道吸收情况。试验结果显示Apraglutide能够增加SBS-IF患者的排尿量,改善肠道吸收功能(Johanna Eliasson., 2022)。
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