GLP-1受体激动剂的临床药效与安全性研究进展
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药物生物技术 Pharmaceutical Biotechnology 2016,23(4):367—371 367
GLP一1受体激动剂的临床药效与安全性研究进展
武继承,郭林峰,唐道琪,田 法,姚文兵
(中国药科大学生命科学与技术学院,江苏南京210009)
摘要胰高血糖素样肽-1(GLP一1)是一种由肠道分泌的内源性激素。该分子通过促进胰岛素分泌、降低胰
高血糖素的含量、抑制胃排空和减少食物摄取等方式起到降低血糖和控制体重的效果。然而天然GLP一1分子由
于肾小球滤过和二肽基肽酶一4(DPP一4)酶解作用而导致半衰期极短,限制了其在临床的应用。为此,研究者们通
过氨基酸替换、化学修饰以及蛋白融合等技术来寻找抗DPP一4酶解以及长效化的新型GLP一1受体激动剂。通过
对近年来有关GLP一1受体激动剂的相关临床试验结果进行汇总,该文对已上市的与正处于临床阶段的新型GLP一1
受体激动剂的临床药效(糖化血红蛋白、空腹血糖和体重)以及安全性(心血管系统、消化系统、胰腺和低血糖症)
进行了综述,并对其研究前景进行了展望;虽然GLP一1受体激动剂在某些安全性方面仍需要进一步确证,但其优
秀的降糖效果以及相对较低的安全风险使其依然是研究开发的热点所在。
关键词II型糖尿病;GLP-1受体激动剂;临床药效;糖化血红蛋白;空腹血糖;安全性
中图分类号Q516;R963 文献标志码A 文章编号1005—8915(2016)04—0367—05
目前已经上市的糖尿病治疗药物种类繁多,治疗机制
也各不相同,但是糖尿病治疗的目标都是为了改善患者全
天的血糖值,使其降低到正常范围内。针对Ⅱ型糖尿病治
疗方案,美国糖尿病协会(ADA)于2009年公布的治疗Ⅱ型
糖尿病的标准中包括了一系列指标,如糖化血红蛋白水平、
空腹血糖水平与体重水平等,这些指标同样是Ⅱ型糖尿病
治疗药物研发过程中必不可少的检测目标 。近年来,大
分子GLP.1受体激动剂已成为Ⅱ型糖尿病治疗药物研发领
域的热点之一。与传统小分子药物相比,该类药物具有血糖
浓度依赖性降低血糖的特点,可显著降低患者发生低血糖的
风险,同时还可降低患者体重等。另一方面,随着其临床应
用的普及,该类药物受到更多的关注,并且其对于患者的心
血管、胰腺以及其它组织的潜在影响也被不断的研究报道。
1现有GLP-1受体激动剂药物
GLP.1分子是一种由肠道分泌的内源性激素,具有促
进胰岛素分泌,抑制胰岛血糖素分泌和胃排空等作用。由
于该分子N端第二位是组氨酸残基,易被体内DPP一4降解
而失去活性,从而导致GLP.1在体内的半衰期极短,限制了
它的临床应用。因此,目前GLP-1受体激动剂的研发方向
主要为抗酶解突变和长效化,按照其临床持续作用时间长
短可大致分为三代。
第一代GLP.1激动剂艾塞那肽(Exenatide)于2005年上
市,是一种天然的GLP.1类似物分子,与GLP一1具有53%的
同源性,且体内半衰期有所延长,治疗时一天给药两次。 f GLP.1RAs ]LJ
I twice daliy II once daliy III once weekly
图1 GLP-1受体激动剂的发展
第二代GLP.1激动剂包括利拉鲁肽(Liraglutide)与利
司那肽(Lixisenatide),前者为十六烷酸修饰的GLP・1分子,
后者为Exendin.4去掉38位的Pro,并在39位的Ser接6个
Lys得到的新分子,这两种药物治疗时一天只需给药一次。
第三代GLP.1激动剂则包括艾塞那肽缓释微球
(Exenatide IAR)、阿必鲁肽(Abiglutide)、杜拉鲁肽(Dula-
glutide)以及目前正处于临床阶段的洛赛那肽(PEX一168)与
索玛鲁肽(Semaglutide)。 Exenatide LAR通过药剂学方法将Exenatide制作成聚乳
酸.羟基乙酸共聚物微球,从而达到长效和缓释的目的;Abig-
lutide将两条GLP一1链( 替换成了Oly)融合在一个含有
585个残基的血清白蛋白上,大大延长了半衰期;Dulaglutide
将GLP.1链(AJa。替换成Gly,Gly 替换成Glu,Arg 替换成
Gly)通过linker融合到重组G4免疫白蛋白的Fc片段上,平
均生物半衰期长达90 h;PEX一168目前正处于Ⅲ期临床阶
收稿13期:2016—05-24 修回日期:2016—07—05 作者简介:武继承(1993一),男,安徽合肥人,微生物与生化药学专业硕士研究生。 通讯作者:姚文兵(1962一),男,宁夏人,博士生导师,微生物与生化药学,Tel:025・83271218,E-mail:wbyao@cpu.edu.en。
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段,通过在Exendin.4分子上连接一条40 k的聚乙二醇分 子得到,而PEG的连接也使其在体内的半衰期大大延长;
Semaglutide通过在GLP一1链上(Ala 替换成Aib,Lys”替换
成Arg)修饰十八烷酸脂肪链来延长体内半衰期。2015年9
月公布的一项Ⅲ期临床试验(SUSTAIN3)结果显示其在糖
化血红蛋白、空腹血糖与体重控制方面均有优异表现。
Semaglutide另2项Ⅲ期临床试验结果将于2016年年中公
布,并且有望成为GLP一1受体激动剂领域的另一枚“重磅炸 弹”。同时,每天给药一次的Semag]【utide口服制剂也已经
通过了Ⅱ期临床 。以上5种药物在临床上给药频率均至
少能达到每周给药一次,使得患者的依从性大大提高。
2 GLP-1受体激动剂的临床药效
Ⅱ型糖尿病药物治疗效果的评价指标主要包括糖化血
红蛋白、空腹血糖与体重,表1总结了近年来GLP一1受体激
动剂在临床治疗中的表现。
表1 GLP一1受体激动剂在Ⅱ型糖尿病治疗中的效果
在LEAD-3实验中,两组糖尿病患者分别给予每天
1.2 mg与1.8 mg的Liraglutide,糖化血红蛋白水平分别降
低了0.60%与0.90%,与格列美脲(Glimepiride)组
(8 mg/day)下降0.30%相比有显著性的差异。空腹血糖 分别降低了0.52 mmol/L与0.88 mmol/L,体重也分别降低 了1.89 kg与2.70 kg,与安慰剂对照组存在显著性差异 J。
另一项随机、双盲对照试验表明Liraglutide有很好的抑制
胃排空的效果,对比口服葡萄糖后4 h之内的曲线下面积
(AUC),Liraglutide组较安慰剂组有9%的下降 。
DURATION一6实验对Exentide LAR和Liraglutide进行
了对比研究,Liraglutide(1.8 mg/day)治疗的患者HbA1C 平均下降1.48%,Exentide LAR(2.0 mS/week)平均下降
1.28%。两组患者对比,前者HbA1C水平下降更多,但无
显著差异 。
GetGoal-X实验对Lixisenatide(20 S/day)的效果进行
了评估,在治疗结束时,有50%患者的糖化血红蛋白值降
到了7%以下。其在控制体重方面表现良好,各项指标与 Exenatide(10 ̄s/half day)均无显著性差异 。 AWARD一4对每周一次给药1.5 mg与0.75 mg剂量的
Dulaglutide与Glargine进行了持续52周的对比性研究。在
糖化血红蛋白方面,Dulaglutide 1.5 mg组治疗后与基础水
平相比降低了1.48%而0.75 mg组降低了1.42%。与 Glargine组的1.23%相比有显著性的差异。另外,Dulaglu-
tide对于患者体重的控制优于Glargine 。
HARMONY-5实验比较了Albiglutide(30 ms/week)与匹
格列酮(Pioglitazon)的治疗效果。结果显示经过52周的治 疗,在糖化血红蛋白与空腹血糖方面Albiglutide及Pioglita-
zon与安慰剂组相比均有显著性差异(P<0.05),在体重方
面Albiglutide与Pioglitazon相比有着更好的表现(一0.40 kg
.4.50 kg) 。
Semaglutide的一项Ⅱ期临床实验将其与Liraglutide的 治疗效果进行比较。结果表明在糖化血红蛋白、空腹血糖
以及体重方面,前者都有着更好的效果 J,成为了继杜拉鲁
泰之后第二个疗效不次于Liraglutide的大分子GLP-
1类似 武继承,等:GLP-1受体激动剂的临床药效与安全性研究进展 369
物。PEX一168的Ⅱ期临床实验为期12周,终点时高剂量组
(200 I. ̄g/week)与低剂量组(100 ixg/week)的糖化血红蛋白 分别降低了1.34%与1.01%,空腹血糖降低了2.27 mmol/L
与2.10 mmol/L,与Exenatide相比均有显著性差异,可见
PEX-168在疗效方面较原型有了进步。PEX一168对体重也有
一定的抑制效果,两组分别降低体重1.84 kg与0.90 ks 9]。
3 GLP-1受体激动剂的安全性评估
GLP一1受体激动剂类药物已投入市场1—10年不等, 随着上市后大规模的人体应用,大量此类药物安全性方面
的数据陆续报道。其安全性问题主要存在于心血管系统、
消化系统、胰腺以及低血糖等方面。 3.1心血管 由于代谢产物的积累以及心血管危险因素的增加,
Ⅱ型糖尿病患者产生心血管事件的几率比较大 。研究 表明,GLP.1受体激动剂能降低一些可能导致心血管疾病
风险的因素,例如体重、血压与餐后血脂等。但GLP.1受
体激动剂对于血管急性的作用可能会导致心率与血压的上
升,所以GLP.1类似物药物对于心血管循环系统的影响是 临床观察的重点。Lovshin 等人通过试验证明Liraglutide
可通过增加钠排泄来降低收缩压,但同时也发现Liraglutide
有轻微的增加心率的效果。 Rafael_l副等对Exenatide与Glimepiride进行了为期36
个月的对比实验。Exenatide在降低体重、腰围、收缩压与舒
张压等方面的能力与Glimepiride相比有显著性的降低。而 在降低心率方面,Exenatide的效果与Glimepiride相当。
2016年诺和诺德公布了持续5年的临床试验LEADER
的主要结果。LEADER是Liraglutide 111期临床试验,旨在研 究Liraglutide对糖尿病患者心血管方面的影响,以心血管
死亡、非致命心肌梗死或非致命中风的首次发生作为主要 终点事件 。Liraglutide在以上3项指标上都有着良好的
表现,证明了其引发重大心血管不良事件的概率显著降低。
临床试验ELIXA以同样3个症状作为主要终点事件,比较 了Lixisenatide对心血管事件发生的影响 ,结果显示Lix—
isenatide对心血管事件发生的影响与安慰剂相比无明显 差异。
大量试验证明GLP一1受体的激活能够提高心脏与内皮
组织功能 ,如GLP一1受体激动剂能够对一系列心血管病
症的标志物,如脑钠肽等起到调节作用 。一项近期的研 究结果显示Exenatide能够通过激活GLP一1受体并活化
AMP激酶,能够增强患者餐后血管内皮功能并改善动脉脂 质诱导的内皮功能障碍 。目前,为期8年关于Dulaglu—
tide与心血管疾病的联系的Ⅲ期临床试验REWIND正在进
行,预计在2019年公布结果。 3.2胃肠道作用 恶心、呕吐及其他胃肠道反应是GLP一1类似物的主要