預(yù)混胰島素比例的藝術(shù)

北京協(xié)和醫(yī)院內(nèi)分泌科 肖新華

胰島素是由胰島B細胞合成分泌[1]，受多因素調(diào)控，包括營養(yǎng)物質(zhì)如葡萄糖、乳糖、核糖，神經(jīng)遞質(zhì)和激素 （胰高血糖素，胰高糖素樣肽-1）等刺激而分泌的一種蛋白質(zhì)激素[2-5]。胰島素由A、B兩個肽鏈組成[6]。人胰島素（Insulin Human）A鏈有21個氨基酸，B鏈有30個氨基酸，共51個氨基酸組成。其中A7（Cys）-B7（Cys）、A20（Cys）-B19（Cys）四個半胱氨酸中的巰基形成兩個二硫鍵，使A、B兩鏈連接起來。此外A鏈中A6（Cys）與A11（Cys）之間也存在一個二硫鍵。

目前臨床上常用的給糖尿病患者注射的人胰島素是用重組DNA方法生產(chǎn)，其序列和化學(xué)成分與人胰腺所產(chǎn)生的胰島素一模一樣。注射前儲存于藥瓶內(nèi)的胰島素，自身聚合形成六聚體結(jié)構(gòu)，皮下注射后六聚體逐漸解離成二聚體，進一步解離為單體才能透過毛細血管進入循環(huán)，發(fā)揮降糖作用。由于六聚體復(fù)合物分子大，彌散緩慢，所以其吸收率低，進入循環(huán)速度也緩慢。短效重組人胰島素在皮下注射后約30min才起效，達峰時間長，作用持續(xù)可達7～8h。因個體差異，注射相同劑量人胰島素后最終進入循環(huán)的量也會有明顯差異。因其特點決定，一方面，為保證降低餐后血糖，人胰島素需要在餐前30min皮下注射，進餐時間提前易導(dǎo)致血糖控制不佳，延后則易引起低血糖。另一方面，由于人胰島素皮下注射后存在解聚和吸收個體差異，最終進入循環(huán)的胰島素量無法精確預(yù)估，可能造成胰島素過量或不足。

同時也有很多患者對于胰島素治療心存抵觸。對于患者而言，使用胰島素的抵觸心理主要來源以下幾個方面：害怕注射；體重增加；低血糖風(fēng)險；對生活造成不便。為了解決胰島素治療及依從性問題，不同比例的預(yù)混胰島素類似物被開出來。預(yù)混胰島素類似物餐前5～15min注射即可，同時注射后能很快分解，在皮下吸收迅速起效快，作用持續(xù)時間短。為吃飯時間不規(guī)律的患者提供了方便，并能增加患者的依從性。目前在國內(nèi)上市的預(yù)混胰島素類似物包括：賴脯胰島素25（賴脯胰島素25％，精蛋白鋅賴脯胰島素75％，如優(yōu)泌樂25），賴脯胰島素50/50（賴脯胰島素50％，精蛋白鋅賴脯胰島素50％，如優(yōu)泌樂50），門冬胰島素30（門冬氨酸30％，精蛋白門冬氨酸70％，如門冬胰島素30）。

不同比例預(yù)混胰島素的特點

1.預(yù)混人胰島素（70/30，50/50）

通常我們用葡萄糖正糖鉗夾實驗來研究胰島素制劑的藥代動力學(xué)和藥效動力學(xué)。在注射胰島素后葡萄糖的灌注被滴定在一個穩(wěn)定的血糖濃度。葡萄糖灌注的峰值基本等于胰島素活性的峰值。在一項研究預(yù)混人胰島素藥代動力學(xué)和藥效動力學(xué)的研究中[7]，給予健康志愿者預(yù)混人胰島素70/30，進行葡萄糖正糖鉗夾的實驗結(jié)果表明預(yù)混人胰島素70/30的起效時間大約在30min，達峰時間大約在4h左右。人胰島素50/50也具有類似的藥代動力學(xué)和藥效動力學(xué)作用，因個體差異藥物的起效和持續(xù)時間差異較大，一般注射后30min起效，2～8h達到高峰，持續(xù)24h。

2.賴脯胰島素25

早期的賴脯胰島素25的臨床實驗關(guān)注于藥代動力學(xué)和藥效動力學(xué)在患者中的范圍。賴脯胰島素25在控制2型糖尿病患者的餐后血糖方面與人胰島素70/30的療效具有可比性[8,9]。這兩個實驗都是隨機、雙盲、交叉實驗，均在實驗胰島素測試前停用了口服降糖藥物?；颊咦⑸湟葝u素5～10min后進食標(biāo)準早餐，然后在接下來的4h里從靜脈留置管里定期抽取血樣。其中一個實驗中，賴脯胰島素75/25與人胰島素70/30和人胰島素NPH相比明顯降低血糖峰值分別為-19％ （P＜0.05）和-32.7％（P＜0.005）[8]。在另一項研究中，賴脯胰島素25較人胰島素70/30餐后的血糖漂移的最大幅度較基線降低（-13％，P=0.001）[9]。使用賴脯胰島素25較人胰島素70/30的血糖濃度時間曲線下面積（AUGglu）降低（25％～35％，P＜0.01）[8]。對于餐后血糖的控制得益于在餐后最初的120min內(nèi)，賴脯胰島素25的快速吸收，并更快地進入血液循環(huán)（對比人胰島素70/30，快18％，P＜ 0.05）。

賴脯胰島素25相對于人胰島素在控制餐后血糖方面的優(yōu)勢在1型糖尿病患者中也有報道。在這項隨機、雙盲、交叉實驗中，使用賴脯胰島素75/25的患者比使用人胰島素70/30的患者餐后2h的血糖漂移和餐后4hAUGglu均下降，分別為-10.6％和-8.3％，P＜0.001[10]。

3.賴脯胰島素50/50

根據(jù)早期在正常人群中利用葡萄糖正糖鉗夾的方法對賴脯胰島素的藥代和藥效動力學(xué)的研究中可以看出，不同比例的預(yù)混賴脯胰島素的起效時間與達峰時間相似，速效成分比例越大，獲得的峰值越高。然而這種升高與速效胰島素增加的比例無關(guān)。例如，與賴脯胰島素25相比，賴脯胰島素50/50增加了25％的速效成分，但最大的代謝效應(yīng)并不能成比例的增加25％[11]。

預(yù)混胰島素的比例

無論是人胰島素還是胰島素類似物，我們可以按照短效和中效胰島素比劃分為低混合比（lowration premix，25/75，30/70），中混合比（mid-ration premix，50/50），高混合比（high-ration premix70/30，75/25）。但目前我國市場上暫無高混合比的胰島素。Cucinotta等在胰島素依賴型的患者中進行過混合比例的研究[12]，這是一項為期8周的交叉實驗，在20個胰島素依賴型的患者中進行，將常規(guī)胰島素和NPH胰島素進行預(yù)混，比例從2/8到4/6，從血糖控制，低血糖發(fā)作，胰島素用量以及治療的依從性等方面對不同預(yù)混比例進行考量，結(jié)果發(fā)現(xiàn)3/7與2/8或4/6獲得的有效性到安全性方面均相當(dāng)，且3/7的可接受性更高。

對于預(yù)混胰島素比例的研究一直并未停止。Sunder等進行的一項人胰島素預(yù)混比例為85/15的研究，主要與人胰島素70/30和NPH兩種胰島素的藥代動力學(xué)和藥效動力學(xué)進行比較。這個隨機、雙盲、交叉實驗通過在36名健康男性中使用0.5IU/kg，通過葡萄糖正糖鉗夾比較降糖效果和血胰島素水平。結(jié)果發(fā)現(xiàn)85/15的預(yù)混比例無論是藥代動力學(xué)還是藥效動力學(xué)都處于70/30與NPH胰島素之間且有顯著性差異。由于糖尿病患者個體化差異較大，每個患者的胰島素功能，胰島素抵抗的程度，以及進餐的偏好不同，70/30或者50/50比例不能滿足所有患者的需求，故提出85/15的預(yù)混比例。

一些大型的隨機、對照臨床實驗中，盡管每日2次的預(yù)混胰島素對某些患者來說能夠很好的控制血糖，但還應(yīng)注意的是仍有一部分患者經(jīng)過了4～6個月治療后HbA1c仍然無法達標(biāo)[13-17]。在1-2-3研究中[17]，通過門冬胰島素30每日1針、2針、3針為期48周的治療，仍有23％的患者未能達到HbA1c＜6.5％的目標(biāo)，12％的患者未達到7.0％的目標(biāo)。餐后血糖是整體血糖控制的重要組成部分，也就是說即使整體血糖下降的同時仍有患者餐后血糖控制不佳導(dǎo)致不達標(biāo)。另一方面，如果增加患者的預(yù)混胰島素用量，控制餐后血糖的同時增加了夜間的低血糖的風(fēng)險，這也可能導(dǎo)致無法令血糖達標(biāo)。因此，個體化的選擇適當(dāng)?shù)念A(yù)混胰島素比例，不僅能使血糖達標(biāo)還能降低低血糖風(fēng)險。

已經(jīng)有實驗比較賴脯胰島素50與賴脯胰島素25和人胰島素30[18]，另外也有賴脯胰島素50與甘精胰島素的比較[19]。給2型糖尿病患者服用標(biāo)準的早餐后，測量4h內(nèi)增加的AUC，賴脯胰島素50較另外兩種預(yù)混胰島素明顯減少，盡管還是比正常對照組高3倍。空腹血糖水平在三組間無明顯差異，而餐后2h血糖水平賴脯胰島素50明顯低于賴脯胰島素25和人胰島素30（分別是159±52.3 mg/dl、198±67.5 mg/dl和213±47.0mg/dl，P＜0.05）[18]。另外，在24周的隊列研究賴脯胰島素50每日3次與甘精胰島素每日1次（兩組都同時服用二甲雙胍）比較的實驗中，三餐后2h的血糖漂移在賴脯胰島素50中較甘精胰島素明顯減低（P＜0.001）。這并不難理解，甘精胰島素是控制基礎(chǔ)血糖的水平，沒有針對餐后血糖的短效胰島素成分，且賴脯胰島素50注射次數(shù)為每日3次（三餐前）。

印度進行的一項16周的交叉實驗，在以碳水化合物為主的早餐飲食中，賴脯胰島素50較賴脯胰島素25的餐后血糖的漂移更低，而且與胰島素劑量與低血糖不相關(guān)。盡管兩種劑量在實驗結(jié)束時的HbA1c無顯著差異。這可能與實驗未能進行足夠長的時間觀察到HbA1c的變化有關(guān)[20]。

很多大型臨床實驗已經(jīng)證實改善餐后血糖也能轉(zhuǎn)化為控制日間血糖和降低。很多2型糖尿病患者使用每日2次的人胰島素30或者基礎(chǔ)胰島素（每日1次或2次），而研究發(fā)現(xiàn)使用中/高比例的預(yù)混胰島素較低比例的預(yù)混胰島素平均日間血糖更低[21-23]。

將人胰島素30改為中/高比例預(yù)混胰島素也是一種強化胰島素治療的方案。例如，每日2次人胰島素30可以改為每日3次賴脯胰島素50治療。在一個為期24周的交叉實驗中，2型糖尿病患者三餐前使用賴脯胰島素50較每日2次人胰島素30的患者顯著的降低了餐后血糖漂移和HbA1c的水平[21]。

每日3次的預(yù)混胰島素類似物治療方案并不適用于預(yù)混人胰島素，如人胰島素30。這是由于對比胰島素類似物來說預(yù)混人胰島素的起效時間長，可能發(fā)生低血糖的風(fēng)險高。另外，目前尚無使用預(yù)混人胰島素每日3次方案這方面的報道。在藥物的使用說明中也沒有提倡此用法用量。正如1-2-3實驗所描述，如果患者使用每日2次的餐前預(yù)混胰島素類似物無法使血糖達標(biāo)（HbA1c＜7.0％），可以考慮在午餐前加用一針，可使達標(biāo)率從70％提高到77％[17]。如果使用低比例的預(yù)混胰島素患者餐后血糖仍高，可考慮改為中/高比例的預(yù)混胰島素。

2型糖尿病患者使用低比例的預(yù)混胰島素后仍有持續(xù)的餐后血糖升高，這提示應(yīng)強化治療方案。基礎(chǔ)-餐時的方案是最常見的強化治療方案，治療效果取決于患者能否完成至少一天4次的注射治療。中、高比例胰島素提供了一種新的治療方案，用較少的注射次數(shù)達到強化治療的目的。

藥效動力學(xué)研究顯示：低比例、中比例和高比例的預(yù)混胰島素具有顯著的差異。臨床實驗也同樣證實了這三大類預(yù)混胰島素之間控制餐后血糖的差異。盡管目前還沒有實驗證實中比例和高比例預(yù)混胰島素之間的差異，但與低比例預(yù)混胰島素相比是有顯著差異，況且我國市場上尚無高比例的預(yù)混胰島素類似物。面對這些不同比例的預(yù)混人胰島素或者胰島素類似物，臨床醫(yī)生還是要根據(jù)不同患者的胰島功能、血糖情況以及飲食習(xí)慣等綜合考慮選擇恰當(dāng)比例的預(yù)混胰島素。這不僅是預(yù)混胰島素比例的藝術(shù)也是作為一名臨床醫(yī)生治療患者的藝術(shù)。

[1] Orci L.The insulin factory：a tour of the plant surroundings and a visit to the assembly line[J].Diabetologia, 1985, 28：528-546.

[2] Campbell IL, Hellquist LN, Taylor KW.Insulin biosynthesis and its regulation[J].Clin Sci（Lond）, 1982, 62：449-455.

[3] Shoelson SE, Halban PA.Insulin biosynthesis and chemistry.In：Kahn CR, Wei GC.Eds.Joslin's diabetes mellitus, 13th ed.Malvern[M].PA：Lea ＆Febiger, 1994：29-55.

[4] Steiner DF, Bell GI, Tager HS.Chemistry and biosynthesis of pancreatic protein hormones.In：Degroot LG, ed.Endocrinology.Philadelphia：WB Saunders, 1989：1263-1289.

[5] Rhodes CJ.Processing of the insulin molecule.In：Leroith D, Taylor SI, Olefsky JM, eds.Diabetes mellitus：a fundamental and clinical text.Philadelphia Lippincroft-Raven Publishers, 1996：27-41.

[6] Ryle AP, Sanger F, Simth LF, et al.The disulphide bonds of insulin[J].Biochem J, 1955, 60：541-556.

[7] Mudaliar SR, Mohideen P, Baxi SC, et al.Pharmacodynamic and pharmacokinetic properties of a premixed 85/15 human insulin preparation[J].Clin Ther, 2001, 23（3）：404-412.

[8] Koivisto VA, Tuominen JA, Ebeling P.Lispro Mix25 insulin as premeal therapy in type 2 diabetic patients[J].Diabetes Care, 1999, 22（3）：459-462.

[9] Malone JK, Woodworth JR, Arora V, et al.Improved postprandial glycemic control with Humalog Mix75/25 after a standard test meal in patients with type 2 diabetes mellitus[J].Clin Ther, 2000, 22：222-230.

[10] Malone JK, Yang H, Woodworth JR, et al.Humalog Mix25 offers better mealtime glycemic control in patients with type 1 or type 2 diabetes[J].Diabetes Metab, 2000, 26：481-487.

[11] Heise T, Weyer C, Serwas A, et al.Time-Action Profiles of Novel Premixed Preparations of Insulin Lispro and NPL Insulin[J].Diabetes Care, 1998, 21（5）：800-803.

[12] Cucinotta D, Mannino D, Lasco A, et al.Premixed insulin at ratio 3/7 and regular + isophane insulins at mixing ratios from 2/8 to 4/6 achieve the same metabolic control[J].Diabete Metab, 1991, 17（1）：49-54.

[13] Velojic-Golubovic M, Mikic D, Pesic M, et al.Biphasic insulin aspart 30：better glycaemic control than with premixed human insulin 30 in obese patients with type 2 diabetes[J].J Endocrinol Invest, 2009, 32：23-27.

[14] Malone JK, Kerr LF, Campaigne BN, et al.Combined therapy with insulin lispro Mix 75/25 plus metformin or insulin glargine plus metformin：a 16-week, randomized, open-label, crossover study in patients with type 2 diabetes beginning insulin therapy[J].Clin Ther, 2004, 26：2034-2044.

[15] Malone JK, Bai S, Campaigne BN, et al.Twice-daily pre-mixed insulin rather than basal insulin therapy alone results in better overall glycaemic control in patients with type 2 diabetes[J].Diabet Med, 2005, 22：374-381.

[16] Liebl A, Prager R, Binz K, et al.Comparison of insulin analogue regimens in people with type 2 diabetes mellitus in the PREFER Study：a randomized controlled trial[J].Diabetes Obes Metab, 2009, 11：45-52.

[17] Garber A, Wahlen J, Wahl T, et al.Attainment of glycaemic goals in type 2 diabetes with once-, twice- or thrice-daily dosing with biphasic insulin aspart 70/30 （The 1-2-3 study）[J].Diabetes Obes Metab, 2006, 8：58-66.

[18] Schwartz S, Zagar AJ, Althouse SK, et al.A single-center, randomized, double-blind, three-way crossover study examining postchallenge glucose responses to human insulin 70/30 and insulin lispro fixed mixtures 75/25 and 50/50 in patients with type 2 diabetes mellitus[J].Clin Ther, 2006, 28：1649-1657.

[19] Robbins DC, Beisswenger PJ, Ceriello A, et al.Mealtime 50/50 basal+ prandial insulin analogue mixture with a basal insulin analogue, both plus metformin, in the achievement of target HbA1cand pre- and postprandial blood glucose levels in patients with type 2 diabetes：a multinational, 24-week, randomized, open-label, parallel-group comparison[J].Clin Ther, 2007, 29：2349-2364.

[20] Roach P, Arora V, Campaigne BN, et al.Humalog Mix50 before carbohydrate-rich meals in type 2 diabetes mellitus[J].Diabetes Obes Metab, 2003, 5：311-316.

[21] Schernthaner G, Kopp H-P, Ristic S, et al.Metabolic control in patients with type 2 diabetes using Humalog? Mix50TM injected three times daily：crossover comparison with human insulin 30/70[J].Horm Metab Res, 2004, 36：188-193.

[22] Dashora U, Ashwell S, Home P.An exploratory study of the effect of using high-mix biphasic insulin aspart in people with type 2 diabetes[J].Diabetes Obes Metab, 2009, 11：680-687.

[23] Clements MR, Tits J, Kinsley BT, et al.Improved glycaemic control of thrice-daily biphasic insulin aspart compared with twice-daily biphasic human insulin；a randomized, open-label trial in patients with type 1 or type 2 diabetes[J].Diabetes Obes Metab, 2008, 10（3）：229-237.