胰岛素类似物有何优势
胰岛素类似物泛指既可模拟正常胰岛素的分泌,同时在结构上与胰岛素也相似的物质。20世纪90年代末,人类在对胰岛素结构和成分的深入研究中发现,对肽链进行修饰均有可能改变胰岛素的理化和生物学特征,从而能研制出较传统人胰岛素更适合人体生理需要的胰岛素类似物(InsulinSimilitude),亦被称为速效胰岛素或餐时胰岛素。
目前已用于临床的有赖脯胰岛素、门冬胰岛素、甘精胰岛素、地特胰岛素等。其中前两种为短效类似物,后两种为长效类似物。
类似物的结构作了哪些修饰
胰岛素由胰腺β细胞分泌,又称储存激素。为一种可溶性酸性蛋白,结构包括两条肽链(A、B链),A链含21个氨基酸残基;B链含30个。两条肽链分别由两个胱氨酸二硫键连接,其中残基是形成二聚体的关键位。
1、赖脯胰岛素
是人胰岛素B链的28位、29位脯氨酸和赖氨酸的顺序换位。这种互换改变了B链末端的空间结构,减少了二聚体内胰岛素单体间的非极性接触和β片层间的相互作用,使胰岛素的自我聚合特性发生改变,易于解离,注射后能较快分解,从而在皮下注射后吸收迅速,起效快、消除更快、作用持续时间短,模拟胰岛素的第一时相的分泌。可在餐前、餐时、餐后注射,并可减少的发生。
2、门冬胰岛素
利用啤酒酵母属,采用重组DNA技术合成,将人胰岛素氨基酸链B28位的脯氨酸由天替代,此种改变旨在天门冬氨酸的阴离子的引进,电荷排斥来阻止胰岛素单体或二聚体的自我聚合。与人胰岛素相比,减弱了溶液中胰岛素分子间的结合强度,使之分子的聚合减少,从而迅速地解离为单体。皮下注射后10~20分钟内起效,并可降低餐后的血糖曲线和糖化血红蛋白A(HbA1c)。
3、甘精胰岛素
在B链的C端增加2个残基,且A21的残基被取代,使得蛋白分子的等当点向酸性偏移,促使在pH4时能完全溶解,而在更高的pH4时溶解度较低;另外,其六聚体的稳定性增加,注射后可在皮下形成微沉淀,以后缓慢、持续地溶解和吸收,并在24小时内不断被吸收入血,不产生血浆峰浓度值,有效作用呈直线,药物释放比传统胰岛素制剂,如球蛋白锌、中性精蛋白锌胰岛素(NPH)更加贴近正常基础的人胰岛素,同时在夜间发生低血糖的概率较低。
4、地特胰岛素
地特胰岛素(Detemir)与人胰岛素相比,去除了30位的氨基酸,并在B链的29位点连接14-C脂肪酸链,但仍有锌离子存在,胰岛素的分子以六聚体的形式表达。皮下注射后吸收和扩散缓慢,在血浆中与白蛋白结合,以极其缓慢的速度释放进入血液,血浆浓度平稳,峰谷曲线小,作用持续时间长。同时制剂为澄清的液体,注射时剂量便于掌握和准确。国外对1000名1型病患者研究中发现,其降低HbA1c的效果优于NPH,在夜间发生低血糖的几率少于NPH。
与胰岛素相比,类似物的作用优势有多少?
类似物与人胰岛素比较,有着诸多益处:
1、起效快速,避免了人胰岛素的起效时间需30~60分钟、必须餐前30分钟给药的缺点,仅邻近餐前15分钟注射,或于餐后即用,同时作用持续时间短。
2、贴近生理治疗,类似物和长效胰岛素联合应用,三餐时注射短效类似物及睡前注射甘氨胰岛素,可帮助患者更准确地模拟正常人在生理状态下的胰岛素代谢过程,以最大限度地将血糖控制在正常范围,且不易引起低血糖的发生。
3、峰效时间与餐后血糖峰值同步,更好地控制餐后。
4、显著减少夜间低血糖发作。一项有518名2型糖尿病患者参与的临床试验表明,1日1次的甘氨胰岛素的疗效与NPH相当,但低血糖的发生率分别为31.3%和40.2%。另三项研究发现,共计780名1型糖尿病患者0~6点发生低血糖的例数,赖脯胰岛素明显少于人胰岛素,Meta分析72名患者于两药注射后所发生的低血糖反应分别有102次和131次(P=0.024)。
5、可降低糖合血红蛋白(HbA1c),达到<7%的指标。
6、注射部位的药物吸收较稳定,个体内的变化以及个体间的差异较小,吸收的变异度有很大的改善。另外,人胰岛素注射剂量较大时,可在皮下形成储存,疗效与持续时间难以预计,而类似物极少出现此类现象。
7、睡前注射甘精胰岛素与口服降糖药联合应用,将提高2型糖尿病的血糖控制,且比通常预想的更容易实现节约费用的目标。
8、口服肾上腺皮质激素的糖尿病患者的缺陷常是餐后血糖处理受损,皮质激素可抑制胰岛素的分泌,增加糖异生,减少外周组织对葡萄糖的摄取。但胰岛素类似物可改变此弊端。
9、类似物不过度激活胰岛素样生长因子受体1(IGF-1),较少介导增殖效应。