GLP-1受体激动剂能够葡萄糖浓度依赖性促进胰岛素分泌,并且能够通过抑制胰高血糖素的分泌共同发挥降糖作用,此外GLP-1还能够抑制胃酸和胰腺消化液的分泌以及胃的蠕动排空,并能够减少食欲,降低热量摄取,实现降低体重。
1981年,P K Lund等人克隆出琵琶鱼胰高血糖素(Glucagon)原的氨基酸序列(P K Lund., 1981)。1983年,G I Bell等人克隆出仓鼠胰高血糖素原的氨基酸序列,并发现仓鼠胰高血糖素原除了包括胰高血糖素的氨基酸序列,还包含两个与胰高血糖素同源的氨基酸序列,分被称为胰高血糖素样肽-1(GLP-1)和胰高血糖素样肽-2(GLP-2)(G I Bell., 1983)。
尽管胰高血糖素由胰腺分泌,但L O Uttenthal等人的研究显示,胰腺只含有少量的胰高血糖素样肽(GLP)(L O Uttenthal., 1985年)。同年,M Varndell等人发现能够胰高血糖素样肽(GLP)能由肠道分泌(I M Varndell., 1985)。1986年,C Orskov等人证明无论GLP-1还是GLP-2都由肠道分泌,不由胰腺分泌(C Orskov., 1986)。
关于GLP-1的功效,M Ghiglione等人早期进行的动物实验未见GLP-1能够影响血糖(M Ghiglione., 1984)。而W E Schmidt等人在体外试验中确发现GLP-1能够以葡萄糖依赖的方式促进释放胰岛素(W E Schmidt,1985)。1987年,J J Holst等人发现猪肠道黏膜中存在一种剪切形式的GLP-1(7-36),并提出GLP-1在体内是剪切形式GLP-1(7-36)发挥葡萄糖依赖性进释放胰岛素作用,是一种肠促胰岛素(Incretin)(J J Holst,1987)。同年,C Orskov等人证实GLP-1主要以剪切形成GLP-1(7-36)在体内存在(C Orskov., 1987)。之后,B Kreymann等人证实 GLP-1(7-36)促进胰岛素分泌作用比另一种比肠促胰岛素GIP(葡萄糖依赖性促胰岛素多肽)更强(B Kreymann., 1987)
1988年,T Matsuyama等人发现 GLP-1影响血糖的另一种作用,抑制胰高血糖素分泌(T Matsuyama.,1988)。胰高血糖素能够促进肝糖原分解,从而增高血糖,GLP-1抑制胰高血糖素分泌与促进胰岛素分泌作用,共同发挥降糖作用。
1989年G C Weir研究显示GLP-1另一种剪切形式(7-37)是是一种与GLP-1(7-36)活性相似的GLP-1活化形式(G C Weir., 1989)。
药物 | 氨基酸序列 | |||||||
胰高血糖素 | HSQGT | FTSDY | SKYLD | SRRAQ | DFVQW | LMNT | ||
GLP-1 | HDEFER | HAEGT | FTSDV | SSYLE | GQAAK | EFIAW | LVKGR | |
GLP-1(7-36) | HAEGT | FTSDV | SSYLE | GQAAK | EFIAW | LVKGR | ||
GLP-1(7-37) | HAEGT | FTSDV | SSYLE | GQAAK | EFIAW | LVKGR | G | |
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葡萄糖依赖方式促进释放胰岛素分泌,以及通过抑制胰高血糖素分泌共同实现降糖作用,使GLP-1发挥降糖作用的同时,不易发生低血糖风险,并且对胰岛的影响较小。此外,后续的研究GLP-1还能够用于控制体重。
1989年B T Schjoldager等人发现GLP-1(7-36)能够抑制胃酸分泌(B T Schjoldager., 1989)。1993年,A Wettergren等人发现GLP-1(7-36)还能够抑制胃排空和抑制胰腺分泌消化液(A Wettergren., 1993)。1996年,M D Turton等人通过向大鼠脑室注入GLP-1,发现GLP-1能够作用于中枢GLP-1受体,增加饱腹感,抑制食欲,减少热量摄取,带来控制体重的额外收益(M D Turton., 1996)。
尽管GLP-1展现出理想的应用前景,并GLP-1在血液中会被快速清除,使其需要连续输注给药。
1993年,R Mentlein等人证实GLP-1(7-36)在体内易被二肽基肽酶-4(DDP-4)除去N端的2个氨基酸残基导致失效(R Mentlein.,1993)。非人源性GLP-1受体激动剂艾塞那肽,是第一个能够耐受DDP-4的药物,半衰期达到2.4小时,一天需皮下注射两次。利拉鲁肽通过并引入脂肪酸侧链,通过与血清蛋白可逆性结合,实现按日给药。司美格鲁肽在利拉鲁肽的基础上,进一步优化肽链结构和脂肪酸侧链,实现按周给药。
主要GLP-1类药物汇总 | ||||||
技术特点 | 用法 | 适用症 | 半衰期 | 分类 | 上市时间 | |
人源性肽 | ||||||
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贝那鲁肽 | tid | T2DM | 1.5-2m | GLP-1及衍生物 | 2016中国 |
外源性肽及衍生物 | ||||||
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艾塞那肽 | bid | T2DM | 2.4h | Exendin-4及衍生物 | 2005美国 |
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利司那肽 | qd | T2DM | 2-3h | Exendin-4及衍生物 | 2013欧洲 |
微球 | ||||||
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艾塞那肽微球 | qw | T2DM | Exendin-4及衍生物 | 2012美国 | |
锌聚合物 | ||||||
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他司鲁肽 | qw | T2DM | GLP-1及衍生物 | 2010中止 | |
血浆蛋白融合蛋白 | ||||||
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阿必鲁肽 | qw | T2DM、CVE | 5d | GLP-1及衍生物 | 2014美国 |
Fc融合蛋白 | ||||||
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度拉糖肽 | qw | T2DM | 5d | GLP-1及衍生物 | 2014美国 |
聚乙二醇衍生物 | ||||||
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洛塞那肽 | qw | T2DM | 1w | Exendin-4及衍生物 | 2019中国 |
脂肪酸链衍生物 | ||||||
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利拉鲁肽 | qd | T2DM、OBE、CVE | 13d | GLP-1及衍生物 | 2009欧洲 |
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司美格鲁肽 | qw | T2DM、OBE、CVE | 1w | GLP-1及衍生物 | 2017美国 |
注:bid:每日二次;tid:每日三次;qd:每日一次;qw:每周一次;T2DM:Ⅱ型糖尿病;OBE:超重和肥胖;CVE: T2DM不良心血管事件风险;m:分钟;h:小时;d:小时天;w:周。 |
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