「修復」人體葡萄糖傳感器:播種糖尿病治療的新希望!

2020-12-22 騰訊網

多扎格列艾汀單藥或聯合二甲雙胍,帶來了治療糖尿病的希望之光。

因為「發現葡萄糖激酶(Glucokinase, GK)作為血糖調節的傳感器,感受葡萄糖濃度,調節胰腺中β細胞的胰島素分泌水平以及參與進入III期研究的創新GKA*研發的傑出成就「,2020年的內分泌學界的諾貝爾獎Rolf Luft Award頒發給了賓夕法尼亞大學的Franz Matschinsky教授。這一大獎的獲得,充分肯定了Franz Matschinsky教授提出的關於「調控人類胰島細胞和其他組織中的葡萄糖激酶(GK),可糾正2型糖尿病中的代謝缺陷」的理論。

(*註:為華領醫藥的多扎格列艾汀Dorzagliatin)

基於上述理論的葡萄糖激酶激活劑(Glucokinase Activator, GKA)誕生並曾在掀起全球研發的熱潮。作為華領醫藥的高級科學顧問,Franz Matschinsky教授與華領醫藥一直共同探索葡萄糖激酶(GK)在人體血糖穩態調控中所發揮的核心作用。華領醫藥在研的全球首創新藥多扎格列艾汀(Dorzagliatin)是目前唯一已進入且完成Ⅲ期臨床研究的葡萄糖激酶激活劑(GKA),引來內分泌學術界的高度關注。就在剛剛結束的中華醫學會糖尿病學分會第二十四次全國學術會議上,多位糖尿病領域大咖圍繞葡萄糖激酶(GK)的作用機制、多扎格列艾汀(Dorzagliatin)臨床研究進展進行了精彩分享。

葡萄糖激酶(GK)損傷:

血糖失衡的重要「推手

人體對葡萄糖的攝取和利用是一個複雜又精妙的過程,在這個過程中,一種獨特的功能蛋白——己糖激酶(HK)發揮著重要的作用。其中己糖激酶家族中唯一可以作為葡萄糖傳感器的葡萄糖激酶(GK),又稱己糖激酶IV(HK-IV)——在人體血糖穩態調節中扮演關鍵角色。圍繞葡萄糖激酶(GK)在血糖穩態調節中的作用,復旦大學附屬中山醫院李小英教授的精彩論述徐徐展開。

葡萄糖激酶(GK)主要分布在胰島、肝臟和腸道等部位,起著葡萄糖傳感器的功能,其激活由葡萄糖濃度來決定,進而通過調節控糖激素,即胰島素和胰高糖素的分泌,以及糖原合成,來維持葡萄糖穩態1。多個器官中的葡萄糖激酶(GK)聯手進行血糖調控:血糖過高時,胰島β細胞中葡萄糖激酶(GK)活性增加,調節胰島素適時適量的分泌;肝細胞中葡萄糖激酶(GK)活性增加,促進肝糖原合成;同時α細胞中葡萄糖激酶(GK)活性增強,抑制胰高糖素釋放;反過來,血糖過低時,α細胞中葡萄糖激酶(GK)活性下降,啟動胰高糖素及時分泌,使血糖上升至生理目標範圍。在腸道內L細胞 中,隨著葡萄糖水平增加,葡萄糖激酶(GK)激活啟動胰高糖素樣肽-1(GLP-1)分泌,GLP-1又可進一步促進β細胞的葡萄糖激酶(GK)活性,同時促進胰島素分泌增加。就是這樣,葡萄糖激酶(GK)作為葡萄糖傳感器,將血糖水平控制在4~6.5mmol/L的目標區間內,維持人體的血糖穩態2(圖1)。李小英教授作了個形象的比喻:這就類似於智能空調中傳感器對溫度的感知和傳遞功能,讓智能空調設定一個舒適的溫度範圍。

圖1:葡萄糖激酶(GK)在血糖重要調控器官發揮葡萄糖傳感器的功能,調控和維持血糖穩態

葡萄糖激酶(GK)在人體血糖穩態調控系統中起核心作用,其受損將導致葡萄糖穩態失衡,是血糖升高的重要「推手」。研究表明,T2DM患者胰島和肝臟葡萄糖激酶(GK)表達嚴重降低3,4,而且肝臟葡萄糖激酶(GK)活性顯著下降5,6,造成穩態調控系統對血糖變化的敏感性降低,因此血糖大幅波動,穩態失控。

「賦能」葡萄糖激酶(GK)

播種恢復血糖穩態的希望

葡萄糖激酶激活劑(GKA)可與活性構象葡萄糖激酶(GK)結合,血糖依賴性地調節葡萄糖激酶(GK)返回到非活性構象,提高對葡萄糖的敏感性7。葡萄糖激酶(GK)「賦能」後,就有了恢復血糖穩態的希望。

南京大學醫學院附屬鼓樓醫院朱大龍教授介紹說,全球目前有5個葡萄糖激酶激活劑(GKA)在研發過程中,其中華領醫藥多扎格列艾汀(Dorzagliatin)是目前唯一已進入且完成Ⅲ期臨床研究的葡萄糖激酶激活劑(GKA)。值得一提的是,多扎格列艾汀(Dorzagliatin)是全球首創的葡萄糖激酶雙重激活劑,化學結構獨特,提高激酶催化效率,保持激酶葡萄糖濃度依賴,且能同時作用於胰島和肝臟,修復T2DM患者受損的葡萄糖傳感器功能。同時,它的藥代動力學參數優異,在5-200mg劑量區間,顯示明確的劑量和血中暴露量線性關係,吸收代謝分布排洩性質支持與廣泛的口服降糖藥物聯合使用,並沒有種族差異8。

通過修復葡萄糖激酶(GK)活性,多扎格列艾汀(Dorzagliatin)有提高對葡萄糖的敏感性,改善胰島素早相分泌和肝臟葡萄糖的儲備功能,重塑血糖穩態的潛力。基礎研究顯示,多扎格列艾汀(Dorzagliatin)可提升糖尿病大鼠胰島素分泌細胞數量至正常大鼠的75%,提升其肝臟葡萄糖激酶(GK)表達,恢復至正常表達量的80%9。在Ⅰ期臨床研究中,多扎格列艾汀(Dorzagliatin)治療7天後,胰島對血糖的敏感性即明顯改善,C肽分泌時相前移,胰島素早相分泌得以改善10,11。

Ⅱ期探索性研究顯示,多扎格列艾汀(Dorzagliatin)治療12周,各劑量組血糖均持續下降,其中75mg BID組糖化血紅蛋白(HbA1c)相比基線降幅達1.12%,顯著優於安慰劑(圖2),餐後2小時血糖也較基線顯著降低達4.9mmol/L,同時,處置指數(DI)和HOMA-IR評分顯著改善,即使治療結束後1周,患者的DI和HOMA-IR評分仍然顯著改善,提示停藥後療效的持續性12。而且,治療期間沒有發生藥物相關的嚴重不良事件(SAE)或嚴重的低血糖事件12,提示多扎格列艾汀(Dorzagliatin)具有良好的耐受性和安全性。

圖2:與安慰劑相比,Dorzagliatin 75mg BID治療後HbA1c降幅顯著更優

進入Ⅲ期臨床研究(播種研究,SEED)的多扎格列艾汀(Dorzagliatin),表現依然優秀。多中心、隨機、雙盲安慰劑對照的SEED研究是全球首個GKA,納入463例未使用糖尿病治療藥物的初治2型糖尿病(T2DM)患者,以2:1隨機分配至多扎格列艾汀(Dorzagliatin)組或安慰劑組治療13。研究顯示:

與安慰劑相比,多扎格列艾汀(Dorzagliatin)75mg BID單藥治療24周後HbA1c相對基線降幅度顯著更優(-1.07%vs -0.5%, p,HbA1c的血糖穩態達標率顯著更高(45% vs 21.5%, p

更顯著改善β細胞功能(HOMA2-β)(圖4)

至治療52周時,HbA1c較基線下降1.11%(p, 療效持續顯著穩定13,(圖5)13, 提示多扎格列艾汀(Dorzagliatin)單藥長期治療降糖效果仍持續穩定。

圖3:與安慰劑相比,Dorzagliatin 75mg BID單藥治療HbA1c降幅顯著更優,血糖穩態達標率顯著更高

圖4:與安慰劑相比,Dorzagliatin 75mg BID單藥治療顯著改善β細胞功能

圖5:多扎格列艾汀(Dorzagliatin)單藥長期52周治療降糖效果仍持續穩定

在特殊人群的用藥方面,朱大龍教授介紹了在腎功能損傷患者中的藥物代謝動力學研究。該研究發現,Dorzagliatin可以用於患有慢性腎臟病各個階段的T2DM患者且無需調整劑量。

迎來黎明之光:

行進在希望的田野上

2019年發表在Diabetes care雜誌的一項研究表明,積極治療期間改血糖的降糖藥物,包括二甲雙胍GLP-1激動劑、甘精胰島素,在停藥後未能產生持久的益處14,因此現有降糖藥物尚未解決糖尿病的根本原因,該何去何從?中日友好醫院楊文英教授認為,葡萄糖激酶(GK)是血糖穩態的核心「元件」,需要恢復這個葡萄糖傳感器功能,才能進一步優化血糖管理效果。

多扎格列艾汀(Dorzagliatin)可作用在血糖調控的核心器官(胰島和肝臟),旨在治標治本,恢復血糖調控的生理機制。Ⅲ期臨床研究DAWN研究(黎明研究)是多中心、隨機、雙盲安慰劑對照研究,納入766例二甲雙胍單藥治療不佳的T2DM患者,以1:1隨機分配至多扎格列艾汀(Dorzagliatin)或安慰劑組治療雙盲治療24周以及開放標籤治療28周。

研究結果顯示:

與安慰劑相比,多扎格列艾汀(Dorzagliatin)與二甲雙胍聯合治療HbA1c較基線降幅顯著更優(-1.02% vs 0.36%,p,HbA1c達標率顯著更高(44.4% vs 10.7% p<0.0001)(圖7)

空腹血糖顯著降低更多(-0.67mmol/L vs -0.29mmol/L, , p=0.0091),餐後2小時血糖顯著降低更多(-5.45mmol/L vs -2.97mmol/L, , p

顯著改善β 細胞功能和胰島素抵抗: 多扎格列艾汀治療組HOMA2-β增加了3.77%,安慰劑對照組增加了1.35%; 多扎格列艾汀治療組HOMA2-IR也較對照組明顯改善;

同時24周治療期內,具有臨床意義的低血糖(血糖發生率

圖6:與安慰劑相比,Dorzagliatin與二甲雙胍聯合治療HbA1c降幅顯著更優

圖7:與安慰劑相比,Dorzagliatin與二甲雙胍聯合治療HbA1c達標率顯著更高

圖8:與安慰劑相比,Dorzagliatin與二甲雙胍聯合治療空腹血糖與餐後血糖下降更顯著

此外, 其他的聯合治療I期研究,也讓我們看到多扎格列艾汀(Dorzagliatin)良好的聯用前景:

多扎格列艾汀(Dorzagliatin)與DPP4抑制劑(西格列汀)或SGLT2抑制劑(恩格列淨)聯合治療時,不影響各自的藥代動力學參數;

與單藥相比,聯合治療降糖效果增加更明顯;

多扎格列艾汀(Dorzagliatin)與西格列汀聯用後,半小時內GLP-1水平就較單用西格列汀明顯增加;

多扎格列艾汀(Dorzagliatin)與恩格列淨聯用後,早相C-肽水平也明顯升高。

總結

作為維持人體血糖穩態的核心「元件」, 葡萄糖激酶(GK)的損傷是T2DM患者血糖穩態失衡的重要「推手」。在T2DM的治療中,需要恢復這個葡萄糖傳感器功能,才能進一步優化血糖管理效果。全球首創的在研葡萄糖激酶雙重激活劑多扎格列艾汀(Dorzagliatin)可作用於血糖調控的核心器官(胰島和肝臟),具有修復葡萄糖激酶(GK)活性,提高對葡萄糖的敏感性,改善胰島素早相分泌和葡萄糖的儲備功能,重塑血糖穩態的潛力,旨在從源頭上治療糖尿病。兩項III期臨床研究表明,多扎格列艾汀(Dorzagliatin)單藥或聯合二甲雙胍均有效降低HbA1c,顯著改善胰島β細胞功能和胰島素抵抗,耐受性和安全性良好,帶來了治療糖尿病的希望之光。

2020年8月17日,華領醫藥與拜耳集團就處於臨床試驗階段的首創糖尿病治療藥物多扎格列艾汀(Dorzagliatin)在中國達成商業合作協議,此項協議將發揮拜耳在中國糖尿病管理領域的領先優勢以及華領醫藥的創新能力,為中國糖尿病患者提供全新的治療方案選擇。

資料來源:

1. Irwin DM, Tan H. Molecular evolution of the vertebrate hexokinase gene family: Identification of a conserved fifth vertebrate hexokinase gene[J]. Comp Biochem Physiol Part D Genomics Proteomics, 2008, 3(1):96-107.

2. MatschinskyFM, WilsonDF. The central role of glucokinase in glucose homeostasis: a perspective 50 years after demonstrating the presence of the enzyme in islets of Langerhans[J]. Front Physiol, 2019, 10:148-163.

3. Li C, Liu C, Nissim I, et al. Regulation of glucagon secretion in normal and diabetic human islets by γ-hydroxybutyrate and glycine[J]. J Biol Chem, 2013, 288(6):3938-51.

4. Haeusler RA, Camastra S, Astiarraga B, et al. Decreased expression of hepatic glucokinase in type 2 diabetes[J]. Mol Metab. 2014, 4(3):222-6.

5. Caro JF, Triester S, Patel VK, et al. Liver glucokinase: decreased activity in patients with type II diabetes[J]. Horm Metab Res, 1995, 27(1):19-22.

6. Clore JN, Stillman J, Sugerman H. Glucose-6-phosphatase flux in vitro is increased in type 2 diabetes[J]. Diabetes. 2000, 49(6):969-74.

7. Grewal AS, Sekhon BS, Lather V. Recent updates on glucokinase activators for the treatment of type 2 diabetes mellitus[J]. Mini Rev Med Chem. 2014, 14(7):585-602.

8. Li Chen, Y Zhang, et al. ADA 75th Scientific Session, June 5-9, 2015, Boston.

9. Wang P, Liu H, Chen L, et al. Effects of a Novel Glucokinase Activator, HMS5552, on Glucose Metabolism in a Rat Model of Type 2 Diabetes Mellitus[J]. J Diabetes Res, 2017, 2017:5812607.

10. Bergstrom RW, Wahl PW, Leonetti DL, Fujimoto WY. Association of fasting glucose levels with a delayed secretion of insulin after oral glucose in subjects with glucose intolerance[j]. J Clin Endocrinol Metab, 1990, 71(6):1447-53.

11. DL Zhu, et al. ADA 75th Scientific Session, 2015, Boston.

12. Zhu D, Gan S, Liu Y, et al. Dorzagliatin monotherapy in Chinese patients with type 2 diabetes: a dose-ranging, randomised, double-blind, placebo-controlled, phase 2 study[J]. Lancet Diabetes Endocrinol, 2018, 6(8):627-636.

13. Hua Medicine for 2020 ADA Scientific Sessions.

14. RISE Consortium. Lack of Durable Improvements in β-Cell Function Following Withdrawal of Pharmacological Interventions in Adults With Impaired Glucose Tolerance or Recently Diagnosed Type 2 Diabetes[J]. Diabetes Care, 2019, 42(9):1742-1751.

來源:醫學界

校對:臧恆佳

責編:潘穎

相關焦點

  • 陳力:第三代糖尿病藥物研發不走尋常路
    換言之,葡萄糖激酶作為「血糖傳感器」,在人體血糖穩態調控中具有核心地位。與溫度傳感器達到恆溫效果一樣,葡萄糖激酶感應人體血糖變化,自動啟動升糖和降糖機制,維持人體血糖正常生理穩態範圍,是血糖穩態調節的傳感器。葡萄糖激酶的功能缺失,造成葡萄糖傳感器失靈,整體血糖升高,破壞糖脂代謝平衡,形成糖尿病、代謝症候群和一系列糖尿病併發症。
  • 【醫療科普】我明明得了糖尿病,醫生卻開了阿卡波糖、氨基葡萄糖...
    常有糖友來諮詢:我明明得了糖尿病,醫生給開的這個阿卡波糖、氨基葡萄糖、乳果糖,我能吃嗎?今天,我們就來聊一聊,我們常用的藥品「大糖三劍客」中,阿卡波糖、乳果糖、氨基葡萄糖與糖尿病又有哪些江湖糾葛呢?以「糖」降糖——阿卡波糖阿卡波糖應該是「大糖三劍客」中糖友最為熟悉的藥物。
  • 葡萄糖4十是什麼意思?葡萄糖7.1是糖尿病嗎?一文知曉
    葡萄糖高指的是什麼?是糖尿病嗎?通常所說的葡萄糖指的是血液中的葡萄糖的含量,平時飲食攝入進去的食物,比如米飯,麵條,蔬菜瓜果,以及一切葷菜等食物進入身體以後被分解吸收,最終都會轉化成葡萄糖,在血液中存在。
  • 【答疑】糖尿病友能吃氨基葡萄糖嗎?
    ,增加滑膜液合成,提供關節潤滑功能,它可以幫助修復和維護軟骨,並能刺激軟骨細胞的生長。因此氨基葡萄糖可用於膝關節退行性關節炎、骨質增生、半月板損傷等病變。 糖尿病和氨基葡萄糖有什麼關係? 對於糖友來說,一般看到葡萄糖幾個字,內心裡就會不自覺地認為這個要是不能使用的。其實這個藥,糖尿病友也是可以使用的。
  • 糖尿病患者能不能用「氨基葡萄糖」?
    前不久碰到個病人來諮詢:醫生,我有糖尿病,那給我開的這個「鹽酸氨基葡萄糖片」還能不能夠吃?我看藥品上寫著「葡萄糖」,怕吃了這個影響血糖。 糖尿病能用「氨基葡萄糖」嗎?
  • 醫生給糖尿病患者輸葡萄糖!真相是…
    糖尿病人能輸葡萄糖嗎?這是一個老生常談的話題,但不少人對此依然持否定態度,理由是:患者本來血糖就高,再給他(她)輸注葡萄糖,這無異於火上澆油。臨床上,因為醫生給糖尿病患者輸葡萄糖而被患者當作醫療差錯投訴的例子屢見不鮮。
  • 糖尿病併發症研究案例!幹細胞治療糖尿病腎病機制最新進展!
    糖尿病腎病早期臨床表現、檢驗結果不明顯,當病情逐漸地發展以後,會出現大量蛋白尿和腎功能的異常,如果長期血糖控制不良最後可能導致尿毒症。在糖尿病腎病的病理機制中,慢性炎症起著關鍵作用,但目前的治療手段卻很少。幹細胞治療的基礎機制和臨床研究進展為糖尿病患者帶來了曙光。
  • 幾種容易被忽略的糖尿病症狀盤點!幹細胞技術對糖尿病又有新進展
    截止到目前為止,臨床上對於糖尿病仍然缺乏有效的防治手段。而隨著現代醫學的發展,近年來,在糖尿病的臨床研究方面也在快速更新。糖尿病的治療從傳統的降糖藥物與胰島素注射發展到了胰島移植或胰腺移植。近年來,以幹細胞為核心的再生醫學,有望為糖尿病的治療開闢一條新的途徑!
  • 糖尿病的自我療法 糖尿病竟可以這樣自己治療
    糖尿病是如今社會上比較常見的一種疾病,很多人也深受它的困擾。如果不及時治療或者調理不當的話,它會引發其他的疾病,對人體的健康生命造成危害。那麼,糖尿病的自我療法有哪些?糖尿病怎麼預防?一起來看看吧。糖尿病的自我療法糖尿病是因為胰島素分泌異常導致的人體血糖增多,從而引起代謝異常的慢性疾病。糖尿病患者在日常生活中一定要注意飲食調理。那麼,糖尿病該如何自我治療呢?1、糖尿病知識的學習知識的學習是糖尿病治療的一種基本的特殊形式,也是糖尿病治療的基石。
  • 糖尿病運動治療新理念
    飯後大量的葡萄糖進入血液,進入肝臟和肌肉合成糖原,隨著血糖的持續消耗,糖原分解入血以補充血糖,使維持血糖在一定範圍內並保持穩定。 ,糖無氧酵解產生高能磷酸鍵繼續運動,供氧增加,葡萄糖氧化; *5-10分鐘,肌糖原分解下降,肝糖原分解作為血糖的主要來源。
  • 糖友的新希望!華盛頓大學成功「逆轉」糖尿病,治癒或將成為現實
    在這項研究中,研究人員獲得患者的細胞,並在這些細胞上使用CRISPR-Cas9基因編輯工具來糾正導致Wolfram症候群(常以1型糖尿病為首發症狀)的基因突變。 這是科學家首次將CRISPR用於修復患者的糖尿病遺傳缺陷,並成功了逆轉糖尿病。
  • 貓咪糖尿病酮體酸中毒|糖尿病發展最嚴重的狀況,治療需時刻監控
    糖尿病酮體酸中毒(DKA)是糖尿病最嚴重的一種,可導致血液化學物質的嚴重變化。糖尿病(DM)是一種慢性疾病,在這種情況下,胰島素激素的缺乏會損害人體代謝糖的能力。它是貓最常見的內分泌(荷爾蒙)疾病之一。貓的糖尿病DKA是由胰島素缺乏導致肝臟產生過多酮酸的糖尿病引起的危及生命的疾病。
  • 治療慢性收縮性心力衰竭的新方法:哪些藥物有希望?|EHJ綜述
    儘管在過去幾十年中,射血分數降低的心力衰竭(HFrEF)的預後得到改善,但很多患者使用現有的治療方法仍然會進展為晚期心衰,因此需要新的治療方法來改變這一現狀。EHJ發表的一篇綜述討論了HFrEF治療的最新進展,並對未來方向進行了展望。作者認為,HFrEF治療在未來擁有更大的希望。
  • 你家中有糖尿病患者嗎?血糖儀技術大盤點~
    美國糖尿病協會(ADA)已經將抑鬱、壓力的精神狀態作為誘因。目前還沒有可以根治糖尿病的方法,但通過多種治療手段可以控制好糖尿病。主要包括:  顯然監測血糖在糖尿病管理中具有重要價值。採用動態血糖監測系統可以提高糖尿病的治療效果,有利於制定出更加有的個體化治療方案。但是部分CGMS還需要指尖血糖值以及各種其他信息進行矯正以確保監測數值的準確。目前,有兩個CGM不需要指尖校準——雅培的FreeStyle Libre(和Libre 2)和Dexcom的G6。
  • 氨基葡萄糖的是是非非
    氨基葡萄糖:氨基葡萄糖是一種重要的氨基己糖,由葡萄糖的一個羥基被氨基取代形成,不再是我們所說的葡萄糖,不影響胰島素的分泌,因此糖尿病患者也可以放心使用。但某些含氨糖的產品卻含有碳水化合物,對於胰島素絕對分泌不足的糖尿病患者,需仔細查看成分表,謹慎選擇。
  • 氨基葡萄糖你吃對了嗎?醫生告訴你答案
    氨糖是什麼,糖尿病患者可以吃嗎?氨糖全稱「氨基葡萄糖」,由葡萄糖的一個羥基被氨基取代形成,不再是我們所說的葡萄糖。氨糖不會產生血糖,也不影響胰島素的分泌,因此糖尿病患者也可以放心使用。2. 氨糖有什麼作用,適合哪些患者服用?
  • 氨基葡萄糖片的功效與作用
    1.治療人體骨性關節炎 氨基葡萄糖片具有治療人體骨性關節炎的作用,比如說膝關節、手腕關節以及頸關節,如果這些地方了疼痛的症狀的話,是可以服用氨基葡萄糖片來進行緩解的。
  • 52周重磅數據出爐,華領醫藥-B(02552)將以「中國基因」領跑糖尿病...
    智通財經APP了解到,葡萄糖激酶(Glucokinase, GK)作為血糖調節的傳感器,感受葡萄糖濃度,調節胰島β細胞的胰島素和α細胞的胰高糖素分泌水平,實現血糖穩態調控。但在糖尿病患者體內,GK表達水平嚴重低於正常人,活性受到嚴重損害,造成胰島素分泌時相晚於正常人,控糖器官對血糖變化不敏感,進一步加重胰島素抵抗,造成患者病情的逐漸惡化。