胰島素類(lèi)似物泛指既可模擬正常胰島素的分泌,同時(shí)在結構上與胰島素也相似的物質(zhì)。20世紀90年代末,人類(lèi)在對胰島素結構和成分的深入研究中發(fā)現,對肽鏈進(jìn)行修飾均有可能改變胰島素的理化和生物學(xué)特征,從而能研制出較傳統人胰島素更適合人體生理需要的胰島素類(lèi)似物(InsulinSimilitude),亦被稱(chēng)為速效胰島素或餐時(shí)胰島素。
目前已用于臨床的有賴(lài)脯胰島素、門(mén)冬胰島素、甘精胰島素、地特胰島素等。其中前兩種為短效類(lèi)似物,后兩種為長(cháng)效類(lèi)似物。
類(lèi)似物的結構作了哪些修飾
胰島素由胰腺β細胞分泌,又稱(chēng)儲存激素。為一種可溶性酸性蛋白,結構包括兩條肽鏈(A、B鏈),A鏈含21個(gè)氨基酸殘基;B鏈含30個(gè)。兩條肽鏈分別由兩個(gè)胱氨酸二硫鍵連接,其中脯氨酸殘基是形成二聚體的關(guān)鍵位。
1.賴(lài)脯胰島素
是人胰島素B鏈的28位、29位脯氨酸和賴(lài)氨酸的順序換位。這種互換改變了B鏈末端的空間結構,減少了二聚體內胰島素單體間的非極性接觸和β片層間的相互作用,使胰島素的自我聚合特性發(fā)生改變,易于解離,注射后能較快分解,從而在皮下注射后吸收迅速,起效快、消除更快、作用持續時(shí)間短,模擬胰島素的第一時(shí)相的分泌??稍诓颓?、餐時(shí)、餐后注射,并可減少低血糖的發(fā)生。
2.門(mén)冬胰島素
利用啤酒酵母屬,采用重組DNA技術(shù)合成,將人胰島素氨基酸鏈B28位的脯氨酸由天門(mén)冬氨酸替代,此種改變旨在天門(mén)冬氨酸的陰離子的引進(jìn),電荷排斥來(lái)阻止胰島素單體或二聚體的自我聚合。與人胰島素相比,減弱了溶液中胰島素分子間的結合強度,使之分子的聚合減少,從而迅速地解離為單體。皮下注射后10~20分鐘內起效,并可降低餐后的血糖曲線(xiàn)和糖化血紅蛋白A(HbA1c)。
3.甘精胰島素
在B鏈的C端增加2個(gè)精氨酸殘基,且A21的門(mén)冬酰胺殘基被甘氨酸取代,使得蛋白分子的等當點(diǎn)向酸性偏移,促使在pH4時(shí)能完全溶解,而在更高的pH4時(shí)溶解度較低;另外,其六聚體的穩定性增加,注射后可在皮下形成微沉淀,以后緩慢、持續地溶解和吸收,并在24小時(shí)內不斷被吸收入血,不產(chǎn)生血漿峰濃度值,有效作用呈平坦直線(xiàn),藥物釋放比傳統胰島素制劑,如球蛋白鋅、中性精蛋白鋅胰島素(NPH)更加貼近正?;A的人胰島素,同時(shí)在夜間發(fā)生低血糖的概率較低。
4.地特胰島素
地特胰島素(Detemir)與人胰島素相比,去除了30位的氨基酸,并在B鏈的29位點(diǎn)連接14-C脂肪酸鏈,但仍有鋅離子存在,胰島素的分子以六聚體的形式表達。皮下注射后吸收和擴散緩慢,在血漿中99%與白蛋白結合,以極其緩慢的速度釋放進(jìn)入血液,血漿濃度平穩,峰谷曲線(xiàn)小,作用持續時(shí)間長(cháng)。同時(shí)制劑為澄清的液體,注射時(shí)劑量便于掌握和準確。國外對1000名1型糖尿病患者研究中發(fā)現,其降低HbA1c的效果優(yōu)于NPH,在夜間發(fā)生低血糖的幾率少于NPH。
與胰島素相比,類(lèi)似物的作用優(yōu)勢有多少?
類(lèi)似物與人胰島素比較,有著(zhù)諸多益處:
1.起效快速,避免了人胰島素的起效時(shí)間需30~60分鐘、必須餐前30分鐘給藥的缺點(diǎn),僅鄰近餐前15分鐘注射,或于餐后即用,同時(shí)作用持續時(shí)間短。
2.貼近生理治療,類(lèi)似物和長(cháng)效胰島素聯(lián)合應用,三餐時(shí)注射短效類(lèi)似物及睡前注射甘氨胰島素,可幫助糖尿病患者更準確地模擬正常人在生理狀態(tài)下的胰島素代謝過(guò)程,以最大限度地將血糖控制在正常范圍,且不易引起低血糖的發(fā)生。
3.峰效時(shí)間與餐后血糖峰值同步,更好地控制餐后血糖升高。
4.顯著(zhù)減少夜間低血糖發(fā)作。一項有518名2型糖尿病患者參與的臨床試驗表明,1日1次的甘氨胰島素的療效與NPH相當,但低血糖的發(fā)生率分別為31.3%和40.2%。另三項研究發(fā)現,共計780名1型糖尿病患者0~6點(diǎn)發(fā)生低血糖的例數,賴(lài)脯胰島素明顯少于人胰島素,Meta分析72名患者于兩藥注射后所發(fā)生的低血糖反應分別有102次和131次(P=0.024)。
5.可降低糖合血紅蛋白(HbA1c),達到<7%的指標。
6.注射部位的藥物吸收較穩定,個(gè)體內的變化以及個(gè)體間的差異較小,吸收的變異度有很大的改善。另外,人胰島素注射劑量較大時(shí),可在皮下形成儲存,療效與持續時(shí)間難以預計,而類(lèi)似物極少出現此類(lèi)現象。
7.睡前注射甘精胰島素與口服降糖藥聯(lián)合應用,將提高2型糖尿病的血糖控制,且比通常預想的更容易實(shí)現節約費用的目標。
8.口服腎上腺皮質(zhì)激素的糖尿病患者的缺陷常是餐后血糖處理受損,皮質(zhì)激素可抑制胰島素的分泌,增加糖異生,減少外周組織對葡萄糖的攝取。但胰島素類(lèi)似物可改變此弊端。
9.類(lèi)似物不過(guò)度激活胰島素樣生長(cháng)因子受體1(IGF-1),較少介導增殖效應。
(實(shí)習編輯:謝運勝)