盛靈通 孔建龍 秦健 管其君
浙江華陽藥業(yè)有限公司,浙江杭州 310053
GLP-1及其類似物治療糖尿病的研究進(jìn)展
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胰高血糖素樣肽-1(GLP-1)是一種腸源性激素,具有促進(jìn)胰島素分泌、抑制胰高血糖素釋放,改善胰島β細(xì)胞功能,促進(jìn)胰島β細(xì)胞增殖并抑制其凋亡、延緩胃排空以及保護(hù)心血管等重要作用。天然的GLP-1在體內(nèi)被二肽基肽酶-4(DPP-4)迅速降解,因此很難在臨床中直接應(yīng)用。GLP-1類似物可以抵抗DPP-4的降解,增強(qiáng)與GLP-1受體的結(jié)合,有效延長(zhǎng)作用時(shí)間,具有很好地應(yīng)用前景。該文就GLP-1及其類似物的作用特點(diǎn)、臨床應(yīng)用、潛在風(fēng)險(xiǎn)和不良反應(yīng)等最新研究進(jìn)展作一綜述。
胰高血糖素樣肽-1;GLP-1類似物;糖尿??;臨床應(yīng)用
糖尿病是一種由遺傳因素和環(huán)境因素相互作用引起的代謝紊亂綜合征。據(jù)統(tǒng)計(jì),2007年全球大約有2.5億糖尿病患者,預(yù)計(jì)2025年將達(dá)到3.8億[1]。在傳統(tǒng)的治療方式中,大都是針對(duì)性地調(diào)控血糖水平,而對(duì)B細(xì)胞功能、低血糖、體重和心血管危險(xiǎn)因素等方面并沒有明顯的改善作用。
研究發(fā)現(xiàn),胰高血糖素樣肽-1(GLP-1)及其類似物不僅可以刺激胰島素分泌、抑制胰高血糖素分泌進(jìn)而降低血糖,還具有保護(hù)胰島B細(xì)胞功能、減緩B細(xì)胞凋亡并促進(jìn)其再生的作用。同時(shí),在減輕體重、降低心血管危險(xiǎn)因素等方面也有著其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)[2]。該文主要就GLP-1及其類似物的臨床應(yīng)用特點(diǎn)和最新研究進(jìn)展作一綜述。
GLP-1是一種含有30個(gè)氨基酸的肽類激素,是腸源性激素的一種[3]。在餐后食物刺激下,GLP-1主要由回腸與結(jié)腸的L細(xì)胞合成、分泌并釋放入血。其刺激胰島素分泌等作用具有葡萄糖濃度依賴性[4]。天然GLP-1在體內(nèi)很快被二肽基肽酶-4(dipeptidyl peptidase 4,DPP-4)降解,半衰期僅有2 min[5]。降解生成的片段GLP-9~36是GLP-1受體的拮抗劑,使得GLP-1與其受體的親和力降至原來的1%,即使再補(bǔ)充GLP-1,也無法發(fā)揮正常的生理作用。正常生理下,GLP-1在體內(nèi)主要由腎臟排泄,腎外組織起到協(xié)助清除的作用。
2.1 促進(jìn)胰島素的合成
GLP-1可在基因轉(zhuǎn)錄水平對(duì)胰島素的合成進(jìn)行調(diào)控,增加其合成量。GLP-1主要通過cAMP和PKA依賴的信號(hào)通路發(fā)揮作用,通過上調(diào)轉(zhuǎn)錄因子cAMP反應(yīng)元件結(jié)合蛋白,進(jìn)而增加胰島素基因的表達(dá)[6]。
2.2 保護(hù)胰島β細(xì)胞
GLP-1具有促進(jìn)胰島β細(xì)胞的增殖和改善胰島β細(xì)胞功能的作用。研究提示,激活的GLP-1受體信號(hào)傳導(dǎo)通路對(duì)胰島β細(xì)胞的再生有一定的影響,可刺激胰島β細(xì)胞增殖,并抑制β細(xì)胞凋亡[7]。
2.3 抑制胰高血糖素的分泌
GLP-1具有抑制胰高血糖素分泌的作用。GLP-1可直接作用于胰島α細(xì)胞,抑制其合成并分泌胰高血糖素?;蛘唛g接地促進(jìn)胰島β細(xì)胞分泌胰島素,胰島素再以旁分泌的方式抑制α細(xì)胞分泌胰高血糖素[8]。
2.4 抑制食欲,適當(dāng)減重
研究表明,適當(dāng)?shù)販p輕體重有助于糖尿病患者對(duì)血糖的控制。GLP-1對(duì)患者體重的控制作用主要體現(xiàn)在延緩胃排空,增加飽脹感,抑制食欲,減少能量攝入等方面。其機(jī)制可能是通過激活與食欲調(diào)節(jié)密切相關(guān)的下丘腦室旁核、垂體等處的特異性受體而產(chǎn)生[9]。
2.5 心血管保護(hù)作用
GLP-1具有獨(dú)特的心血管保護(hù)作用。研究表明,GLP-1能夠提高心肌的正性肌力、促進(jìn)心肌細(xì)胞對(duì)葡萄糖的攝取、降低缺血再灌注損傷的危害以及舒張血管的作用[10]。一項(xiàng)對(duì)伴有慢性心力衰竭的糖尿病患者的藥物試驗(yàn)顯示,利用GLP-1連續(xù)治療5周后可顯著改善患者的左室射血分?jǐn)?shù)[11]。
在體內(nèi),GLP-1會(huì)迅速被DPP-4滅活,其半衰期不足2 min。這使得難以通過外源性補(bǔ)充生理GLP-1的方式來維持GLP-1受體的激動(dòng)效應(yīng)。因此,尋找能夠長(zhǎng)時(shí)間作用于機(jī)體的GLP-1類似物成為了研究的焦點(diǎn)。目前,主要有兩大類GLP-1類似物用于糖尿病的治療:①GLP-1的替代品;②DPP-4抑制劑[12]。其中GLP-1的替代品包括對(duì)天然的GLP-1進(jìn)行加工修飾和新型GLP-1受體激動(dòng)劑兩類。
3.1 利拉魯肽(liraglutide)
利拉魯肽是在GLP-1的第26位賴氨酸殘基上加上一個(gè)l6碳的?;湥⒁跃彼崛〈鶪LP-1的第34位賴氨酸后形成的一種GLP-1類似物,與天然GLP-1具有97%的同源性。在血漿中與白蛋白形成非共價(jià)結(jié)合,釋放緩慢,從而能拮抗DPP-4的降解作用。由于利拉魯肽降低血糖的作用是葡萄糖濃度依賴性的,長(zhǎng)期應(yīng)用利拉魯肽的低血糖發(fā)生率很低。利拉魯肽能有效減少低血糖發(fā)生率、減輕患者體重、改善心血管風(fēng)險(xiǎn)因素,同時(shí)能夠改善胰島β細(xì)胞功能[13]。
3.2 艾塞那肽(exenatide)
艾塞那肽是從希拉巨蜥唾液中分離得到的一種含有39個(gè)氨基酸的多肽,與哺乳動(dòng)物GLP-1的氨基酸序列53%同源。艾塞那肽能夠抵抗DPP-4的降解,具有較長(zhǎng)的半衰期。2次/d給藥可起到很好的降糖、降體重以及保護(hù)胰島β細(xì)胞、保護(hù)心血管等作用[14]。艾塞那肽的主要不良反應(yīng)為輕到中度的惡心,多出現(xiàn)在用藥早期,隨時(shí)間的推移,其嚴(yán)重程度均隨之下降[15]。
3.3 長(zhǎng)效化GLP-1類似物
將GLP-1及其類似物與體內(nèi)蛋白結(jié)合或與高分子材料結(jié)合,也可得到長(zhǎng)效化的GLP-1類似物,通常選用的有免疫球蛋白和血清白蛋白。清蛋-GLP-1重組蛋白(Albugon和CJC-1131)具有類似于GLP-1的降血糖作用和其他多種良好的生物學(xué)特性,同時(shí)具有半衰期較天然GLP-1明顯延長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。
GLP-1類似物具有相當(dāng)優(yōu)越的耐受性和有效性,同時(shí)具有減少體重、增強(qiáng)β細(xì)胞功能、降低心血管危險(xiǎn)因素等諸多益處。無論是單一療法還是聯(lián)合其他藥物,均有較好地降低血糖的療效。GLP-1及其類似物的相關(guān)制劑為糖尿病治療提供了新途徑、新手段,帶來了新的希望。
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R587.1
A
1672-4062(2015)01(b)-0022-02
2014-10-09)
盛靈通(1981.7-),男,安徽安慶人,本科,研究方向:生物藥質(zhì)量研究,工程師。