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一個“早早成名”,一個“大器晚成”,GCG與胰島素成藥之路為何如此不同?
胰高血糖素(GCG)作為一種經典的激素,其發現已有100年的歷史,然其成藥之路卻遠不如他的“兄弟”胰島素順利。人們對GCG及其受體的功能作用,上下求索,不斷鑽研。直至今日,GCG協同胰高糖素樣肽-1(GLP-1)的雙靶點、多靶點激動劑,終於成為糖尿病和肥胖等代謝領域藥物開發的重磅熱點。
GCG成藥之路幾經波折,也曾走入“死衚衕”,最終才能柳暗花明又一村,我們不禁好奇:
同為胰腺兩兄弟,GCG與胰島素命運為何如此不同?
GCG受體拮抗劑開發因何走入死衚衕?
GCG受體激動劑的背後有哪些探索?
GCG/GLP-1雙受體激動劑臨床資料是否符合了我們的期待?
讓我們跟隨紀立農教授,一同揭秘GCG藥物的研發歷程。
紀立農教授:我們知道在糖尿病的研究歷史中,最早的研究,是科學家把狗的胰腺切除,發現其不會出現多飲、多食、多尿、體重下降的症狀,所以就把胰腺和糖尿病聯絡在一起。1922年,Banting發現了胰島素,並證明這種物質可以治療高血糖症。由此開啟了以胰島素為基礎的藥物研發,一路非常順利。
但其實,緊跟著胰島素,1923年,Charles Kimball和John Murlin就在胰腺中發現了另一種物質,可以拮抗胰島素的降糖作用、造成高血糖反應,並將其命名為 “胰高血糖素(glucagon)”,距今也已有百年曆史[1]。
然而,不同於胰島素,GCG的成藥過程十分曲折。
儘管人們不斷深入研究,瞭解GCG的結構、作用,並瞭解到其來自於胰島α細胞的分泌。相較於胰島β細胞分泌的胰島素,GCG的分泌量是非常少的,一直沒有很好的測量方法,也妨礙了進一步對GCG在生理和病理生理中的研究。此外,早期研究發現,糖尿病患者的GCG的分泌是有增加的,但受限於測量技術,當時沒有把GCG升高作為糖尿病的病理生理特徵確定下來。來自德國的科學家(Max T F Bürger等人)發現,GCG的升糖作用,來自於直接作用於肝臟,促進肝糖原分解,升高血糖。自此,應用包括胰島素和GCG在內的胰腺激素治療血糖相關的內分泌代謝性疾病,成為了研發藥物的主要方向。
紀立農教授:在這百年之中,GCG作為藥物的研發並不是一帆風順的,甚至可以說是幾經波折,“是激動,還是拮抗”?人們為了弄清這個問題努力了幾十年。
不可否認,在胰島素的光芒籠罩下,上個世紀初對於GCG的藥物研發,人們先入為主地首先考慮將其作為胰島素的拮抗劑,比如,用作一種應對低血糖的急救藥物來應用於臨床,於是GCG被製作成了注射劑,後來又發展成為鼻吸藥物來使用,使血糖快速回升治療低血糖。
後來又有很多科學家考慮,試圖研發胰高血糖素受體拮抗劑,來用於降糖,比如小分子或者單克隆抗體的胰高血糖素受體拮抗劑,但在臨床試驗中發現,這種藥物會增加肝酶。這也是基於GCG在肝臟參與三大營養物質代謝的重要生理作用。但這種副反應,無疑限制了GCG在2型糖尿病(T2DM)治療中的發展,但目前仍有一些相關研究應用於治療1型糖尿病,聯合鈉-葡萄糖共轉運蛋白2抑制劑(SGLT2i),減少酮症,這也是為1型糖尿病患者使用SGLT2i藥物打開了一個新的路徑。
紀立農教授:近年來,透過生理研究發現,GCG可以增加脂肪代謝,特別是肝脂代謝。後來更加發現,結合GLP-1受體激動劑後,靶向GCG受體的雙重或三重激動劑可以得到很好的平衡,不僅可以減重,還可以降糖,這樣就有了GCG/GLP-1雙受體激動劑這樣的新藥,在藥物研發上獲得了突破,引起了大家的關注,GCG作為一個重要的靶點,展現在大家的視野中。
在全球範圍內,推進最快的GCG/GLP-1雙受體激動劑是瑪仕度肽,有望在明年獲批上市,後續還有其他的雙重或者三重激動劑在臨床研究中。
紀立農教授:不同於其他雙重激動劑簡單的“1+1”串聯,瑪仕度肽是在天然的人體雙激動肽——胃泌酸調節素(Oxyntomodulin,OXM)的基礎上改造而成的。
OXM本身就可以同時激動GCG受體和GLP-1受體,透過對於天然OXM分子進行結構修飾的瑪仕度肽,其半衰期為10天,可以滿足每週一次的給藥方式。
紀立農教授:瑪仕度肽減重適應症的III期臨床研究GLORY-1,是一項專門針對中國人群的研究,其主要終點為治療32周減重百分比,瑪仕度肽4mg、6mg治療組受試者體重較基線平均減少10.97%、13.38%,安慰劑組減少0.24%。關鍵次要終點為治療48周減重百分比, 瑪仕度肽4mg、6mg治療組受試者體重較基線平均減少12.05%、14.84%,安慰劑組減少0.47%[4]。
此項研究在今年的美國糖尿病協會(ADA)大會和歐洲糖尿病研究協會(EASD)大會都獲得了很大的關注度,也被ADA大會評為本年度“重大突破”。
瑪仕度肽還有一項16mg的研究資料在EASD大會上公佈,結果顯示使用16mg瑪仕度肽20周減重最高達21%[5],這說明,在不明顯增加胃腸道不良反應和副作用的基礎上,我們可以透過增加瑪仕度肽的劑量,來進一步加強減重效果。我們在國內也正在進行一項在BMI 30kg/m2以上人群中給予瑪仕度肽9mg的減重臨床III期試驗,之前9mg的II期結果已經提示其可以減輕體重約17%,期待明年III期研究公佈結果。
此外,和度拉糖肽進行陽性對照的降糖臨床研究DREAMS-2也取得了很好的結果。DREAMS-2(NCT05606913)是一項在既往接受二甲雙胍聯合或不聯合SGLT2i或磺醯脲類藥物血糖控制不佳的成人T2DM患者中,評估瑪仕度肽相對於度拉糖肽的療效和安全性的隨機、開放性、為期28周的III期臨床研究。研究結果顯示,基於療效估計目標,第28周時,瑪仕度肽4mg組和6mg組糖化血紅蛋白(HbA1c)較基線平均降幅分別為1.69%和1.73%,均優效於度拉糖肽1.5mg組(1.38%)(P值均<0.01)。
瑪仕度肽展現出卓越的降糖、減重療效,是全球研發推進最快的GCG/GLP-1雙受體激動劑,這也體現了我們國家研發和創新的能力。目前瑪仕度肽已經遞交上市申請,申請減重和降糖兩個適應症。我們也期待瑪仕度肽早日獲益,進入臨床,服務於我們T2DM患者和肥胖症患者,為更多患者帶來更多健康福祉。
專家簡歷
紀立農教授
專家簡歷(照片已獲專家知情同意)
1986年畢業於北京醫科大學。1993-1998年期間在哈佛大學Joslin糖尿病中心學習和工作。
現任北京大學人民醫院內分泌科主任,北京大學糖尿病中心主任,博士生導師,享受國務院特殊津貼。
現任中國老年保健研究會內分泌與代謝病分會主任委員,中國藥促會糖尿病與代謝性疾病藥物臨床研究專業委員會主任委員,中國卒中學會副會長,中國醫師協會內分泌代謝醫師分會副會長,中華醫學會理事,中國預防學會常務理事,中國老年保健醫學研究會常務理事,北京市醫學會內分泌專業委員會主任委員,北京圍手術期醫學會會長,世界衛生組織顧問,國際糖尿病聯盟亞洲西太平洋地區(IDF-WPR)糖尿病政策組成員。曾任第一屆中國醫師協會內分泌代謝醫師分會會長,第四屆北京市糖尿病專業委員會主任委員,第六屆中華醫學會糖尿病學分會主任委員,國際糖尿病聯盟副主席,國際糖尿病聯盟西太平洋區(IDF-WPR)主席。
擔任中國糖尿病雜誌主編,中華糖尿病雜誌顧問, Journal of Diabetes Investigation 執行編委, Diabetes Care,Diabetes Research and Clinical practice,Journal of Diabetes,Journal Of Diabetes And Its Complications,Metabolism,Diabetes Technology and therapeutics等期刊編委,愛思唯爾“中國高被引學者”(2020-2022年),入選2023年全球前2%頂尖科學家榜單。
參考文獻:
[1]Wouter WH, etc. One hundred years after the discovery of insulin and glucagon: the history of tumors and hyperplasias that hypersecrete these hormones. Endocr Relat Cancer. 2023 Jul 28;30(9):e230046.
[2]André J Scheen ,et al. Glucagon, from past to present: a century of intensive research and controversies.Lancet Diabetes Endocrinol.2023 Feb;11(2):129-138.
[3]Sánchez-Garrido MA, et al. Glucagon increases energy expenditure independently of brown adipose tissue activation in humans. Diabetologia. 2017 Oct;60(10):1851-1861.
[4]JI L, et al. 1856-LB: Efficacy and Safety of Mazdutide in Chinese Participants with Overweight or Obesity (GLORY-1)[J]. Diabetes, 2024, 73(Supplement_1).
[5]Lai ST, et al. GLP-1 and Glucagon Receptor Agonist Mazdutide Improves Markers of Metabolic Function in Adults with Overweight or Obesity.
“此文僅用於向醫療衛生專業人士提供科學資訊,不代表平臺立場”