二肽基肽酶Ⅳ抑制剂：一种新型口服抗高血糖药物

裹１处于不同临床开发阶段的ＤＰＰ．ＩＶ抑制剂
这些化学结构都显示了在２型糖尿病动物模型中的ＤＰＰ一 Ⅳ抑制剂的安全性和有效性旧瑚．５３】。例如Ｐ３２／９８（异亮氨酸 噻唑肽），口服１２周后可以增强早时相胰岛素分泌，增加肌肉 对葡萄糖的摄取，改善葡萄糖耐量，降低体重””。
诺华公司的药物ＮＶＰ－ＤＰＰ７２８在高脂喂养的小鼠中使用８ 周，可以改善葡萄糖耐量并增加循环中ＧＬＰ—ｌ的水平惮’。在 Ｚｕｃｋｅｒ糖尿病大鼠中，长效ＤＰＰ—ＩＶ抑制剂ＦＥ９９９－０１ ｌ和ＰＴ－６３０ 也显示了持续抑制血浆ＤＰＰ一Ⅳ活性的作用，改善餐后血 糖【５＂引。同样，更为长效的Ｓ－４０７５５在ｄｂ／ｄｂ小鼠，ＫＲ－６２４３６ 在ｏｈ／ｏｂ鼠中也显示出对糖代谢的有益作用∽舯ｊ。
在ＧＬＰ－１和ＧＩＰ的分子结构中，脯氨酸和丙氨酸是其激活 受体的重要部分，截除这两个氨基酸将会使其丧失生物学活 性¨９’…。在肠道黏膜毛细血管中存在的ＤＰＰ．１Ｖ与分泌ＧＬＰ．１ 的Ｌ细胞相邻。使得ＧＬＰ—ｌ很容易被灭活。一半的ＧＬＰ一１在合 成后没有离开局部毛细血管床时就被降解失活∞ｊ，ＤＰＰ．ＩＶ介 导的灭活过程还发生在ＧＬＰ一１和ＧＩＰ经过肝脏内皮细胞表面 时ⅢＪ。失活后的代谢产物通过肾脏排出体外Ⅲ搿】。
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注：与口服葡萄糖组比较，’Ｐ＜０．０５；口服或静脉输注葡 萄糖，使健康志愿者体循环静脉血糖的时间浓度曲线保持一致 （左图）。但是，Ｃ肽反应曲线却存在明显差异（右图）。虽然外 周血糖水平相似，但是口服葡萄糖后，ｃ肽分泌显著增加，超过 静脉输注葡萄糖后的反应，二者之间的差异（右图阴影部分）即 为肠促胰岛素效应。在２型糖尿病患者中肠促胰岛素效应明 显减弱，甚至消失。摘自Ｎａｕｃｋ ｅｔ ａｌ哺１
三、ＤＰＰ—ＩＶ抑制剂的开发和研究进程 早期的ＤＰＰ．ＩＶ抑制剂，大多结构上均具有一个氨基酸吡 咯啶基团，在此基础上加以替代和衍生出不同的化学结构来优 化亲和力，抑制能力，选择性，口服生物利用度和作用时间一“。 早期制剂的化学结构有两种，一种是缬氨酸吡咯肽，一种是异 亮氨酸噻唑肽¨以驯。两者均在动物试验中显示出改善葡萄糖 代谢的能力。 早期的研究还证实了虽然可能有多种底物参与了肠促胰 岛素效应，但是参与ＤＰＰ．１Ｖ治疗学作用的底物主要是完整的 ＧＬＰ．１和（或）ＧＩＰ。两者之间的作用是相互独立的∞５’柏蚓。 ＤＰＰ·ＩＶ抑制剂不仅在胰岛Ｏｔ细胞水平直接抑制胰升糖素 的释放，也可以通过增加ＧＬＰ．１水平间接抑制胰升糖素的释 放㈣１。研究发现在人类中ＧＬＰ一１抑制胰升糖素分泌，但是ＧＩＰ 和另外一种ＤＰＰ·ＩＶ的底物ＰＡＣＡＰ却刺激其分泌Ⅲ．４５Ｊ。 多数早期的ＤＰＰ—ＩＶ抑制剂结构上是ｄ氨基酸基团，后来 开发的ＤＰＰ－Ⅳ抑制剂则含有Ｂ基团，为了改善药物动力学特 性，使用杂环取代对二氮己环基团，并使用乙烯基作为替代基 团［４６－４９ Ｊ。在化学结构上进行改良后，推动了主要ＤＰＰ－Ⅳ抑制剂 的发明，包括维格列汀（ｖｉｌｄａｇｌｉｐｔｉｎ，ＬＡＦ－２３７），西他列汀 （ｓｉｔａｇｌｉｐｔｉｎ，ＭＫ－０４３１）和ｓａｘａｇｌｉｐｔｉｎ（ＢＭＳ－４７７１ １８）的出现（表 １）。除此之外，在体外还合成了很多具有ＤＰＰ．１Ｖ抑制效应的 分子结构［ｓｏ“。
（＜２ ｍｉｎ）¨“。在体内，一种蛋白酶一二肽基肽酶Ⅳ
（ｄｉｐｅｐｔｉｄｙｌ ｐｅｐｔｉｄａｓｅ·Ｎ，ＤＰＰ－Ｎ）裂解ＧＬＰ－１氨基端的脯氨酸 和丙氨酸，使ＧＬＰ．１迅速降解，生物学活性丧失（图２）¨…。
关于肠促胰岛激素治疗糖尿病的研究主要集中在两条途 径上：（１）研发一种对ＤＤＰ－ＩＶ不敏感的长效ＧＬＰ一１类似物（如 依克那肽和ｌｉｒａｇｌｕｔｉｄｅ）；（２）研发一种选择性ＤＤＰ—ＩＶ抑制剂。 本文将就目前关于ＤＤＰ．ＩＶ抑制剂的相关药理学和临床研究结 果进行总结。
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图２二肽基肽酶ＩＶ（ＤＰＰ－１Ｖ）是一种丝氨酸蛋白酶，可以剪切
Ｎ－末端第二位为脯氨酸或丙氨酸的肽链，例如胰升糖素
样肽１（ＧＬＰ—１）。ＧＬＰ一１在Ｎ一末端第二位被ＤＰＰ－ＩＶ剪切
后失活。ＤＰＰ－ＩＶ存在于多种组织，包括肠道黏膜的毛细
血管床，大量ＧＬＰ－１在此处被灭活
动物试验中还观察到，长期抑制ＤＰＰ－ＩＶ可以延缓或逆转 胰岛１３细胞体积的减少和功能衰退。６“。研究显示，经过２—３ 个月的治疗，胰岛ｐ细胞数量呈剂量依赖性增加，ｐ细胞体积
附录５ａ－２
万方数据
恢复正常，与俚细胞的比例也恢复正常旧】。在离体胰岛中的 研究显示，长期使用ＤＰＰ．ＩＶ抑制剂可以显著增加胰岛中的胰 岛素含量，改善葡萄糖刺激的胰岛素分泌，而磺脲类药物则不 能起到上述作用旧Ｊ。
【关键词】二肽基肽酶Ⅳ抑制剂；胰升糖素样肽１；糖尿病，２型；肠促胰岛激素；维格列汀；西他列 汀
一、前言 早在２０世纪６０年代，人们就发现口服葡萄糖后胰岛素分 泌量超过静脉给予等量的葡萄糖所刺激的胰岛素分泌量。。。。 研究者据此推断，肠道内可能存在一种促进胰岛素释放的激 素，称为肠道促胰岛激素（ｉｎｃｒｅｔｉｎ）（图１）＿ｏ。人们首先鉴定 出一种葡萄糖依赖的促胰岛素分泌多肽（ｓｌｕｃｏ”－ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ ｉｎｓｕｌｉｎｏｔｒｏｐｉｃ ｐｅｐｔｉｄｅ，ＧＩＰ）ｐ Ｊ，但是不久就发现单独的ＧＩＰ效 应不能完全解释肠道促胰岛素分泌的作用。２０世纪８０年代， 另外两种肠促胰岛素分泌的激素被鉴定出来，它们是胰升糖素 样肽１（ｇｌｕｃａｇｏｎ—ｌｉｋｅ ｐｅｐｔｉｄｅ １，ＧＬＰ－１）和ＧＬＰ－２，二者由于氨基 酸序列与胰升糖素同源而得名１４ Ｊ。ＧＬＰ－Ｉ是目前已知最强的 刺激胰岛素释放的物质之一ｉ５ Ｊ，其内源性刺激胰岛素释放的活
即使如此，Ｇｈｏ－１为基础的治疗还是给２型糖尿病的治疗 带来了新的曙光。因为现有的治疗方法不能完全阻止胰岛细 胞功能的进行性恶化，也不能使晚期的糖尿病患者得到满意的 血糖控制。
与ＧＷ不同，在２型糖尿病患者中还存在着ＧＬＰ－１刺激的 胰岛素分泌。于是，人们开始研发以ＧＵ）－１为基础的治疗手段 和药物。研究发现静脉输入ＧＬＰ—ｌ后，２型糖尿病患者可以达 到满意的降糖效果ⅢＪ。但是因为ＧＬＰ·１的血浆半寿期很短
除降解酶外，ＤＰＰ．ＩＶ还在体内具有其他方面的作用，如参 与细胞摄取人类免疫缺陷病毒一ｌ ｐ“，参与恶性肿瘤转换和肿瘤 侵入过程。目前正在研究将ＤＰＰ－ＩＶ作为诊断实体肿瘤，血液 肿瘤和免疫疾病的指标¨２．３引。ＤＰＰ．ＩＶ还在Ｔ淋巴细胞表面表 达，这时被称为ＣＤ２６，在免疫系统中发挥重要作用悼Ｌ…。 ＣＤ２６和细胞膜表面的一些抗原结合，如蛋白酪氨酸磷酸酶 ＣＩＭ５和腺苷脱氨酶（ＡＤＡ），可以激活Ｔ细胞和调节细胞趋化。 虽然ＤＰＰ－１Ｖ在免疫调节中发挥了重要作用，但是在ＣＤ２６基因 编码缺失的小鼠中并没有发现免疫调节相关不良反应Ｌ３“。长 期使用ＤＰＰ．ＩＶ抑制剂的动物中亦没有发现免疫功能的异 常惭Ｊ。ＤＰＰ—ＩＶ抑制剂对免疫功能，血液学和内分泌系统的影 响仍然有待进一步澄清。
图ｌ肠促胰岛素效应
作者单位：１００ห้องสมุดไป่ตู้０４北京诺华制药有限公司医学事务部
性肽为ＧＬＰ－１（７－３７）和ＧＬＰ－１（７－３６）Ｌ６ Ｊ。 关于肠促胰岛激素生物学作用的研究已经非常深入¨１。
在健康人中，ＧＩＰ和ＧＬＰ．１对胰岛素分泌发挥主要作用，其作 用占胰岛素对口服葡萄糖刺激反应的５０％一７０％一Ｊ１。在２型 糖尿病患者中肠促胰岛激素效应极度受损或缺失悼１，这是由 于ＧＬＰ．１分泌减少和胰岛对ＧＩＰ的反应减弱所致ｐ’”ｏ。
除了葡萄糖依赖性刺激胰岛素分泌以外¨“，ＧＬＰ－１还可 以抑制胰升糖素的释放，并且具有胰腺外的一些作用，例如对 胃排空和食欲的影响，这些作用也有助于其更好地发挥降糖作 用旧１“。
ＧＬＰ．１另一个重要作用是促进新生Ｂ细胞的增殖和分化， 并减少其凋亡¨５．１６Ｊ。因此，可以推断，使用ＧＬＪ＞．１类似物或可 以增加ＧＬＰ一１血液浓度，保护或增强Ｂ细胞功能。但目前只有 来自动物试验的结果，尚需长期的临床试验来加以验证。
肠促胰岛激素并不是ＤＰＰ·ＩＶ的唯一底物，除此之外，各种 神经肽类如垂体腺苷酸环化酶激活多肽（ＰＡＣＡＰ）、血管活性 肠肽、胃泌索释放肽（ＧＲＰ）、神经肽Ｙ（ＮＰＹ）、生长激素释放激 素、ＧＬＰ－２和ＹＹ肽也具有ＤＰＰ．ＩＶ的作用位点Ⅲ圳。给予小鼠 ＰＡＣＡＰ、ＧＩＰ、ＧＲＰ或ＧＬＰ—ｌ后，发现小鼠对静脉葡萄糖刺激的 反应增强憎Ｊ。但是目前还不清楚这些内源性底物的生理学意 义是什么，也不清楚它们被其他酶代谢的程度如何。
ＧＬＰ．１也不是只通过ＤＰＰ－ＩＶ代谢，还有其他的酶参与了 ＧＬＰ－１的代谢。人们发现ＧＬＰ－ｌ可以在中性内肽酶２４．１ｌ （ＮＥＰ２４．１１）的作用下发生部分代谢，过程缓慢，推断两者之间 可能存在６个裂解部位ｍＪ。ＮＥＦ２４．１ｌ也广泛分布于组织中， 特别在肾脏中更为丰富。关于ＮＥＰ２４．１ｌ在体内的生物学作用 尚待研究。
四、临床试验中ＤＰＰ—ｌＶ抑制剂的疗效和耐受性 早期临床试验观察到，长期给予短效ＤＰＰ—ＩＶ抑制剂ＮＶＰ． ＤＰＰ７２８，可以改善２型糖尿病患者的空腹血糖、餐后血糖和 ＨｂＡ，。ｍ１。之后相继开发的长效制剂目前都进行了Ⅱ期和Ⅲ 期临床试验（表１）。这些研究设计均为多中心、随机、双盲研 究。 五、维格列汀 安慰剂对照研究表明，维格列汀单药治疗２型糖尿病患 者，效果确切，ＨｂＡ，。的降低呈剂量依赖性‘６４粕Ｊ。维格列汀在给 药后３０ ｒａｉｎ内即可抑制ＤＰＰ—ＩＶ活性，这种抑制效应持续超过 １０ ｈ＂“。维格列汀单药治疗使空腹和餐后血糖显著下降，饮食 刺激的胰升糖素释放则减少ⅢＪ。Ｒｉｓｔｉｃ等旧１在２７９例饮食控 制的２型糖尿病患者中，比较了服用维格列汀２５ ｍｇ ｑ．ｄ．、２５ ｎａｇ ｂ．ｉ．ｄ．、５０ ｒａｇ ｑ．ｄ．和１００ ｍｇ ｑ．ｄ．的有效性，观察期为１２ 周。结果发现，与安慰剂相比，维格列汀５０ ｒａｇ ｑ．ｄ．和１００ ｍｇ ｑ．ｄ．均可以显著降低ＨｂＡ，ｃ和餐后４ ｈ之内的血糖，并相应地 增加血浆胰岛素浓度旧Ｊ。除降糖作用以外，维格列汀１００ ｒａｇ ｑ．ｄ．还可以改善胰岛１３细胞功能㈨”Ｊ，在安慰剂对照的单药治 疗试验中维格列汀显示了改善血脂指标的证据懈ｊ。特别是在 一项使用维格列汀治疗初治２型糖尿病患者的４周研究中观 察到，维格列汀可以改善高脂肪餐后甘油三酯和含有载脂蛋白 １３４８的脂蛋白颗粒代谢旧ｊ。并且，在４～１２周的２型糖尿病患 者和健康志愿者的研究中显示，维格列汀在改善胰岛Ｂ细胞功 能，降低餐后血糖的同时，并没有增加餐后胰岛素分泌总 量∞“。进一步分析发现，维格列汀促进胰岛素分泌的效应在 糖负荷下方出现（图３）旧Ｊ。 头对头研究：维格列汀和二甲双胍。在初治２型糖尿病患