索马鲁肽Semagalutide是如何被发现的？

Semagalutide是如何被发现的？艾塞那肽和利拉鲁肽的成功临床试验增加了人们对基于GLP-1疗法的兴趣。由于每日注射对一些T2D患者来说是一个障碍，因此提高便利性非常重要，理想情况下，应使用每周注射一次的有效GLP-1类似物。已经探索了许多技术来发现和开发适合每周(OW)管理的GLP-1RA。缓释是临床试验中最早的评价方法之一，导致艾塞那肽胶囊制剂：艾塞那肽缓释(ER)获得批准。第一个在临床试验中评估OW剂量的基于人类的GLP-1RA是塔斯布利特(BIM-51077，Aib8，35 GLP-1 [7-36]酰胺，罗氏)。Aib8保护tas爆发肽免受DPP-IV降解。虽然以氯化锌为基础的塔斯布利特制剂可以促进皮下沉淀，显示出有希望的结果，第三阶段的试验已经完成，但由于一些过敏性休克病例，它停止提交审批。其他方法需要肽与大而稳定的血浆蛋白共价融合，如白蛋白(阿比鲁丁)或IgG的Fc结构域(度拉糖肽)，以限制GLP-1或基于艾塞那丁的化合物的肾清除率。

在诺和诺德，这个想法是基于与白蛋白的可逆结合，作为GLP-1类似物全身延长的解决方案。早期研究中发现的主要挑战是，与白蛋白的强结合对GLP-1R化合物的功效有负面影响，因为与白蛋白结合和与受体结合之间存在竞争。该理论认为，GLP-1R只能被血浆中不与白蛋白结合的游离部分激活。因此，对白蛋白的亲和力越强，GLP-1肽的游离和活性循环部分就越小。这种现象以前在利拉鲁肽类似物中也有观察到，其中有明显的趋势。脂肪酸越长，对白蛋白的亲和力越高，这与GLP-1R的减弱有关。这些发现得到了阿比鲁丁研究的进一步支持，其中GLP-1RA与白蛋白的共价结合需要高剂量才能获得临床相关的疗效。阿布鲁肽具有Gly8 GLP-1(7-36)的串联重复序列。串联重复的目的可能是通过在白蛋白和远端GLP-1肽之间产生更长的距离来增加对GLP-1R的亲和力。氨基酸取代(Ala8至Gly8)保护阿比鲁肽在N端免受DPP-IV降解。最后，串联重复序列与HSA的N末端融合，以延长阿比鲁丁的半衰期。然而，虽然半衰期延长至6-8天，使其适合OW给药，但阿比鲁丁的功效显著降低(阿比鲁丁对GLP-1R的亲和力为20 nM，而艾塞那肽的亲和力为0.02 nM)，这可能是由于Gly8修饰和与HSA共价连接的结合。

在设计索马鲁肽时，一个实际的问题是是否有可能稳定GLP-1类似物对抗全身清除率，从而在OW给药后达到足以控制血糖的血浆水平。通过GLP-1R体外和体内(动物模型)测量，利拉鲁肽的初步发现表明，在白蛋白存在下，实现长血浆半衰期和足够高的GLP-1R亲和力之间的最佳平衡是具有挑战性的。与艾塞那肽相比，利拉鲁肽的临床剂量相对较高(最高可达1.8 mg，每天1次)，证明了这一点(2*20 g)。在解决这一挑战的综合研究计划中，策略是使肽尽可能与利拉鲁肽和内源性GLP-1相似，以避免免疫原性方面不必要的风险。因此，肽主链仅在第8位被修饰，其中Ala被Aib取代，Aib先前显示出对DPP-IV切割的抗性和高GLP-1R亲和力。该策略的第二部分是寻找具有高白蛋白亲和力的脂肪酸的最佳组合，并通过与水相容的化学接头连接到GLP-1，以确保衍生肽在白蛋白存在下具有高GLP-1R功效。系统评价了几种脂肪酸和接头。根据使用棕榈酸酯作为白蛋白标签的接头的研究，观察到“OEG”接头的引入导致高受体效力和白蛋白亲和力。为了提高白蛋白的亲和力，除了棕榈酸获得的亲和力外，还研究了脂肪酸的长度和类型。将脂肪酸的长度从C16(棕榈酸酯)增加到C18或C20不会产生所需的特性。以近侧脂肪酸和远侧脂肪酸为酰胺连接接头的双脂肪酸被证明是获得高白蛋白结合和GLP-1R功效的解决方案。

对C12至C20脂肪酸衍生物的系统测试表明，C18二酸与Glu-2xOEG接头一起产生最高的白蛋白亲和力和GLP-1R功效。衍生物的构效关系清楚地表明，脂肪二酸的长度非常重要，斯穆路克德使用的C18二酸是最佳选择。随着从C12到C18二元酸中碳原子的增加，GLP-1R的有效性有明显增加的趋势，但当使用更长的二元酸(C18)时，这一趋势被逆转。在受体结合试验中，加入白蛋白时，C18二元酸也表现出最高的亲和力变化，说明白蛋白具有较强的亲和力。

对于两亲性和亲脂性肽衍生物，直接测量白蛋白亲和力具有挑战性。然而，可以通过分析超速离心来测量相对白蛋白亲和力。脂肪酸衍生肽比天然GLP-1具有更高的白蛋白亲和力。同样清楚的是，含有二酸的衍生物比利拉鲁肽具有更高的白蛋白亲和力，二酸的长度非常重要。索马鲁肽的功效最初在db/db小鼠中得到证实。最有前途的衍生物的剂量反应研究证实了高效性和作用持续时间，ED50低于2 nmol/kg(以皮下给药后48小时血糖曲线下面积[AUC]计算)(53)。基于这项研究，选择了somaru肽进行更全面的研究，然后将其用作在临床试验中评估的化合物。