陳慧
蘭州大學(xué)第二醫(yī)院,甘肅 蘭州 730030
糖尿病是一種胰島素相對或絕對不足導(dǎo)致以糖代謝紊亂為病理生理基礎(chǔ)的代謝性疾病。無論對于1 型糖尿?。╰ype 1 diabetes mellitus,TIDM)還是2 型糖尿?。╰ype 2 diabetes mellitus,T2DM),基礎(chǔ)胰島素與餐時(shí)胰島素都是胰島素替代治療的重要選擇。1921-1923 年,胰島素被發(fā)現(xiàn)并將短效胰島素應(yīng)用于臨床,但其作用時(shí)間短,無法模擬基礎(chǔ)胰島素分泌,故需多次注射[1-4]。20 世紀(jì)30-40 年代,科學(xué)家通過添加魚精蛋白來延長作用時(shí)間,發(fā)明了魚精蛋白鋅胰島素(protamine zinc insulin,PZI)和中性魚精蛋白鋅胰島素(neutral protamine hagedorn,NPH)[2]。然而,因?yàn)檫@些胰島素吸收變異性大,易導(dǎo)致血糖波動,需每天注射1~2 次[2-4]。
20 世紀(jì)90 年代起,科學(xué)家通過基因工程技術(shù),改變?nèi)艘葝u素的氨基酸組成等方法發(fā)明了第一代基礎(chǔ)胰島素類似物(即甘精胰島素U100、地特胰島素)[2-4],但依然存在胰島素峰值。近年來,新型超長效基礎(chǔ)胰島素(德谷胰島素、甘精胰島素U300)具有更佳的藥代動力學(xué)(pharmacokinetics,PK)/藥效動力學(xué)(pharmacodynamics,PD)曲線,降低低血糖風(fēng)險(xiǎn),每日只需注射1 次,為糖尿病治療提供了新的選擇[5]。本文就以德谷胰島素與甘精胰島素U300 為例,詳述其臨床應(yīng)用現(xiàn)狀。
基礎(chǔ)胰島素的藥理機(jī)制在于通過減少肝糖原分解,抑制肝糖異生作用,抑制肝糖輸出,從源頭控制空腹血糖,作用時(shí)間是基礎(chǔ)胰島素在空腹?fàn)顟B(tài)和過夜時(shí)維持血糖目標(biāo)有效性的關(guān)鍵因素[6-7]。但是不同基礎(chǔ)胰島素的結(jié)構(gòu)存在較大差異。
第一代基礎(chǔ)胰島素類似物——甘精胰島素將人胰島素A 鏈第21 位天冬酰胺置換為甘氨酸,使得六聚體的結(jié)合更加穩(wěn)定,在皮下組織中性環(huán)境下,溶解度降低產(chǎn)生沉淀,從而緩慢吸收,類似于基礎(chǔ)胰島素的無峰值分泌;并在B 鏈C-末端加上2 個(gè)精氨酸殘基,改變胰島素的等電點(diǎn),經(jīng)皮下注射后,隨環(huán)境pH值變化而形成微沉淀,半衰期延長至12 h。但甘精胰島素從胰島素儲庫的微沉淀中緩慢釋放到循環(huán)中的過程取決于胰島素儲庫的表面積,因此其藥效學(xué)仍存在明顯的變異性[8-9]。甘精胰島素U300是甘精胰島素U100 的濃縮劑型,相同劑量下前者容積是后者的1/3[10],在皮下形成表面積更小、結(jié)構(gòu)更緊湊的胰島素儲庫,胰島素單體釋放和吸收更平緩,作用時(shí)間更持久[11]。甘精胰島素U300 半衰期為19 h,穩(wěn)定狀態(tài)下治療的胰島素濃度和葡萄糖輸注速率(GIR)水平較甘精胰島素 U100 更平穩(wěn),變異性更小,約為17%~35%[12]。
德谷胰島素在分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上更加合理,其將人胰島素B 鏈第30 位蘇氨酸去除,通過1 個(gè)谷氨酸連接子,將1 個(gè)16 碳脂肪酸側(cè)鏈連接在B29 位賴氨酸上,使其形成一個(gè)可溶性多六聚體被設(shè)計(jì)為多個(gè)六聚體的混合體[13]。另外,在德谷胰島素的制劑中,添加苯酚、鋅,使各個(gè)六聚體相互作用結(jié)合,形成穩(wěn)定的多六聚體,從而達(dá)到緩慢釋放進(jìn)入體內(nèi)循環(huán)的目的[14]。德谷胰島素的血漿半衰期為25 h,降糖作用持續(xù)時(shí)間長達(dá)42 h[15],幾乎是甘精胰島素U100 的兩倍。PK/PD 研究顯示,相較于甘精胰島素U100,德谷胰島素血藥濃度波動更小,降糖效果分布也更為平均[16],降糖療效的日內(nèi)變異性降低40%[17]。
空腹血糖(FPG)和糖化血紅蛋白(HbA1c)是臨床上評估胰島素降糖療效的兩個(gè)主要指標(biāo),多項(xiàng)隨機(jī)對照臨床研究(RCT)和真實(shí)世界研究一致證實(shí),新型超長效基礎(chǔ)胰島素類似物可顯著降低糖尿病患者FPG 和HbA1c 水平。
EDITION 系列研究[18-20]結(jié)果表明,甘精胰島素U300 與甘精胰島素U100 的降糖療效相當(dāng),低血糖風(fēng)險(xiǎn)較低。在6 個(gè)月的研究期間,相較于甘精胰島素U100 組,甘精胰島素U300 組患者在1 天中的任何時(shí)間發(fā)生低血糖的風(fēng)險(xiǎn)低14%(P=0.011 6),夜間低血糖發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)低31%(P=0.000 2)[21]。從真實(shí)世界研究[22]來看,兩者的降糖療效、低血糖、體質(zhì)量變化沒有差異,但是U300 組的劑量和費(fèi)用更高,且隨著時(shí)間延長而劑量更大(U300 比U100 的第6、12、18 月的劑量高出5.1%、10.3%、12.8%)。
BEGIN 系列研究[23-26]是在糖尿病患者中開展的隨機(jī)、開放標(biāo)簽、國際性多中心臨床研究,旨在比較德谷胰島素與甘精胰島素U100 的臨床療效與安全性。研究結(jié)果顯示,在口服降糖藥效果不佳的T2DM 患者中,德谷胰島素的降糖效果均非劣效于甘精胰島素U100,且低血糖風(fēng)險(xiǎn)更低。BEGIN ONCE LONG 研究[23]將使用口服降糖藥治療效果不佳且未使用接受胰島素的 T2DM 患者按照3∶1隨機(jī)分為德谷胰島素和甘精胰島素U100 治療組。治療1 年后,兩組患者HbA1c 水平均顯著降低,且下降水平相當(dāng)。使用德谷胰島素治療的患者低血糖發(fā)生率較低(0.25vs0.39 次/患者-暴露年;P=0.038)。在中國區(qū)亞組進(jìn)行的研究(BEGIN Once Asia)[24]也得到了相似的結(jié)果。BEGIN FLEX 研究[25]結(jié)果也提示:相較于每日固定時(shí)間注射,德谷胰島素注射時(shí)間靈活(兩次注射間隔8~40 h 以內(nèi))不會影響降糖療效和安全性。
多個(gè)臨床研究(BRIGHT 研究、CONFIRM 研究)證實(shí)德谷胰島素的療效優(yōu)于甘精胰島素U300,且安全性相當(dāng)或更高。BRIGHT 研究[26]是一項(xiàng)為期24 周的多中心、開放標(biāo)簽、陽性對照、非劣效性RCT 研究,旨在比較甘精U300 與德谷胰島素的有效性與安全性。該研究將使用口服降糖藥控制不佳且未接受過胰島素治療的T2DM 患者隨機(jī)分為德谷胰島素組和甘精胰島素U300 組治療24周。結(jié)果顯示,起始德谷胰島素對FPG 的改善相較于甘精胰島素U300 更為顯著(-3.95 mmol/Lvs-3.53 mmol/L,治療差異0.43 mmol/L,95%CI:0.15~0.70),二者對HbA1c 的改善相似(HbA1c降幅差值0.05%;95%CI:-0.15~0.05,非劣效性P<0.000 1)。甘精胰島素U300 組與德谷胰島素組的嚴(yán)重低血糖發(fā)生率(66.5%vs69.0%)相當(dāng)。在該研究中,甘精胰島素U300 的平均起始劑量(0.19 U/kg)高于德谷胰島素(0.12 U/kg)。同時(shí),甘精胰島素U300 的維持劑量較高,在第24 周達(dá)到平均每日0.54 U/kg,而德谷胰島素為0.43 U/kg,且德谷胰島素組平均日劑量較甘精胰島素U300 組低20%(50.5 U/dvs39.2 U/d)。CONFIRM 研究[27]是在美國進(jìn)行的一項(xiàng)真實(shí)世界非干預(yù)性研究,共納入4 056 例既往使用口服降糖藥治療血糖控制不佳的T2DM 患者,比較起始德谷胰島素與甘精胰島素U300 治療的有效性和安全性。治療180 d的結(jié)果顯示,與甘精胰島素U300 相比,德谷胰島素對HbA1c 的改善更顯著(-1.5%vs-1.2%,P=0.029)、低血糖發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)降低36%、中斷使用胰島素概率降低27%。
多個(gè)臨床研究(CAN-TREAT 研究、ReFLeCT研究、BEGIN 系列研究)證實(shí)其他基礎(chǔ)胰島素控制T2DM 的血糖不佳時(shí)候可考慮轉(zhuǎn)換為德谷胰島素,以進(jìn)一步控制血糖。CAN-TREAT 研究[28]是一項(xiàng)加拿大真實(shí)世界研究,共納入626 例T1DM 或T2DM 患者,評估從其他基礎(chǔ)胰島素(甘精胰島素、甘精胰島素U300、地特胰島素)轉(zhuǎn)換為德谷胰島素治療的有效性和安全性。結(jié)果顯示,T2DM 患者在從其他基礎(chǔ)胰島素轉(zhuǎn)換為德谷胰島素治療(6±3)個(gè)月后,F(xiàn)PG 顯著下降達(dá)1.3 mmol/L(P<0.001)。ReFLeCT 研究[29]是一項(xiàng)國際性中心、前瞻性、非干預(yù)性研究,共納入1 267 例T1DM 或T2DM 患者,評估從其他基礎(chǔ)胰島素轉(zhuǎn)換為德谷胰島素治療的療效和安全性。該研究中59.1%的T2DM 是從甘精胰島素(U100 或U300)轉(zhuǎn)換為德谷胰島素治療。結(jié)果顯示,T2DM 患者轉(zhuǎn)換為德谷胰島素治療12 個(gè)月后,HbA1c 顯著下降0.32%(P<0.001),F(xiàn)PG 也進(jìn)一步顯著下降(-0.84 mmol/L,P<0.001)??傮w來說,相較于甘精胰島素U300,德谷胰島素對患者的血糖水平,尤其是FPG 的改善更優(yōu)。同時(shí),BEGIN:EASY AM 研究與BEGIN: EASY PM 研究[30]顯示新型超長效胰島素在改善目標(biāo)范圍內(nèi)時(shí)間(time in range,TIR)的表現(xiàn)也十分優(yōu)異。甘精U300 與德谷胰島素治療的TIR(血糖3.9~10 mmol/L)分別長達(dá)73.4%與77.3%。
總之,甘精胰島素U300 比U100 的綜合評價(jià)更加優(yōu)異,德谷胰島素比甘精胰島素U100、U300 的療效更佳,安全性更有優(yōu)勢。對于其他基礎(chǔ)胰島素控制血糖不佳的患者可以安全地轉(zhuǎn)為德谷胰島素,以實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的血糖達(dá)標(biāo)。
基礎(chǔ)胰島素類似物要實(shí)現(xiàn)良好的應(yīng)用必須重視劑量,即:使用較低劑量達(dá)到相同降糖效果的胰島素降糖效能更高?!冻扇? 型糖尿病基礎(chǔ)胰島素臨床應(yīng)用中國專家指導(dǎo)建議(2020 版)》[31]認(rèn)為基礎(chǔ)胰島素的起始劑量通常為0.1~0.3 U·kg-1·d-1;HbA1c>8.0%者,可考慮按照0.2~0.3 U·kg-1·d-1起始;BMI ≥25 kg/m2者起始甘精胰島素時(shí),可考慮按照0.3 U·kg-1·d-1起始。
甘精胰島素U300 藥品說明書[32]指出:甘精胰島素U300 的起始劑量推薦為0.2 U/kg 體質(zhì)量。甘精胰島素U300 與甘精胰島素U100 不具備生物等效性,不能直接轉(zhuǎn)換。在將甘精胰島素U100 轉(zhuǎn)換為甘精胰島素U300 時(shí),甘精胰島素U300 劑量需增加10%~14%[20,33-34]。從其他中長效基礎(chǔ)胰島素轉(zhuǎn)換為甘精胰島素U300 治療時(shí),可能需要改變基礎(chǔ)胰島素的劑量,并調(diào)整其他同時(shí)使用的治療糖尿病的藥物[28]。如果患者既往每天使用兩次NPH 胰島素,建議使用甘精U300 調(diào)整為每日總NPH 劑量的80%[12]。
德谷胰島素藥品說明書[35]指出:對未使用過胰島素的患者,德谷胰島素的推薦起始劑量為10 U/日,隨后進(jìn)行個(gè)體化的劑量調(diào)整。既往使用基礎(chǔ)胰島素每日1 次、基礎(chǔ)-餐時(shí)胰島素、預(yù)混胰島素治療的T2DM 患者轉(zhuǎn)換為德谷胰島素時(shí),可等劑量轉(zhuǎn)換,再進(jìn)行個(gè)體化的劑量調(diào)整。由每日兩次基礎(chǔ)胰島素轉(zhuǎn)換為德谷胰島素時(shí),應(yīng)考慮根據(jù)既往基礎(chǔ)胰島素劑量降低劑量20%,隨后對個(gè)體給藥劑量進(jìn)行調(diào)整;同樣,甘精胰島素U300 與德谷胰島素之間也不能直接進(jìn)行等量劑量轉(zhuǎn)換。甘精胰島素U300 改用德谷胰島素時(shí),應(yīng)考慮降低劑量20%[35],其原因主要由于降糖效能不同,德谷胰島素相較于甘精胰島素U300,降糖效能高30%[36]。隨后據(jù)自我監(jiān)測的FPG 水平調(diào)整基礎(chǔ)胰島素劑量,每周調(diào)整10%~15%或2~4 U,以達(dá)到目標(biāo)FPG;對于使用新型超長效基礎(chǔ)胰島素患者如發(fā)生低血糖癥,應(yīng)尋找并解決原因,同時(shí)將劑量減少4 U 或10%~20%[12];另外,一項(xiàng)為期16 周的隨機(jī)對照、開放性、國際多中心研究[37]表明,在T2DM 患者中,每周3 次皮下注射德谷胰島素相較于每日1 次德谷胰島素或甘精胰島素,對HbA1c 和FPG 的控制效果相當(dāng)。得益于德谷胰島素的超長作用模式和獨(dú)特的延長作用時(shí)間的機(jī)制,德谷胰島素可以在第一代基礎(chǔ)胰島素的基礎(chǔ)上進(jìn)一步減少胰島素的注射次數(shù)。有研究[38-39]發(fā)現(xiàn),在肝、腎功能正常者與輕、中、重度肝腎功能損害或終末期腎病患者之間,德谷胰島素轉(zhuǎn)運(yùn)曲線的藥物峰值濃度(Cmax)、120 h時(shí)的曲線下面積(AUG120h)和清除率均差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。肝功能和腎功能損害患者在接受超長效基礎(chǔ)胰島素類似物治療時(shí),需要加強(qiáng)血糖監(jiān)測,個(gè)體化調(diào)整胰島素用量[32,35]。
因此,我們在使用新型超長效基礎(chǔ)胰島素類似物一方面要重視指南的共性指導(dǎo),也要熟悉不同胰島素的個(gè)性說明書,在臨床應(yīng)用中做到精準(zhǔn)用量,盡快實(shí)現(xiàn)血糖達(dá)標(biāo)。
綜上所述,新一代超長效基礎(chǔ)胰島素類似物已應(yīng)用于臨床,助力糖尿病患者優(yōu)質(zhì)控糖。超長效基礎(chǔ)胰島素類似物與既往基礎(chǔ)胰島素類似物相比,最大的優(yōu)勢就在于作用平穩(wěn)與超長作用時(shí)間,在保證療效的基礎(chǔ)上減少了低血糖的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn),控制了胰島素的注射次數(shù),讓中斷胰島素的可能性進(jìn)一步降低,因此,新一代超長效基礎(chǔ)胰島素類似物擁有更好的安全性和依從性。