治疗糖尿病的神奇药物:二甲双胍!
据说古埃及时代就发现山羊豆可作为「茶饮料」,从而用来缓解口干、多饮的症状。而在中世纪法国,山羊豆又有一个浪漫名字「紫丁香」。可用来发汗、给母牛催奶。后来大家明白,那些口干、多饮的人是得了糖尿病。而山羊豆可以用来治疗糖尿病。
但当时也发现,山羊豆作为植物饲料会导致牲畜肺水肿、胸腔积液、低血压、麻痹甚至死亡等。因此曾被美国联邦政府警告为有毒植物。尽管山羊豆有毒,但考虑当时糖尿病为「不治之症」,山羊豆的药用价值仍被很多科学家关注。1918年科学家发现山羊豆的降血糖效果来自于「胍类」物质。但提炼出来的「胍」有很大的毒性,可以引起低血糖、肝脏损伤等。于是不少学者试图改良「胍」。1921年Wemer和Bell在爱尔兰都柏林的三一学院合成了让二甲双胍。此后短期内还有其他含「胍」化合物被制造出来。但对比后发现二甲双胍的降血糖效果较为理想。
但,1920年代的糖尿病治疗属于「胰岛素时代」。1889年,德国斯特拉斯堡大学的生理医学家约瑟夫•冯梅林和奥斯卡•闵科夫斯基从事研究动物消化系统的工作。他们对“隐居”在腹膜后,有十几厘米长、却只70克左右重的胰腺,发生了研究兴趣。因为每个动物都有这样一个小小器官,但长久以来人们却都不知道它到底是做什么用。他们摘除几条狗的胰腺,从而观察没有胰腺后的实验狗会有什么变化。最终发现了:摘除了胰腺的狗拉出来的尿糖很高,吸引了大量苍蝇。这让很多大家明白,胰腺跟血糖代谢有相当关联。此后大家都热情投入对「胰腺跟血糖」的研究中去。
最大突破发生在1922年。来自加拿大的青年科学家雷德里克•班廷( Frederick Grant Banting)用改良的方法弄出了「胰腺提取液」。「胰腺提取液」可以较好的控制血糖,他命名这为「胰岛素」。1922年1月23日,患有重度糖尿病的14岁少年莱昂纳多•汤普森,在多伦多大学医院接受了胰岛素针的注射。一天之后,汤普森的血糖便恢复到正常水平;几天后,曾经奄奄一息的少年就恢复了生机和活力。该项研究很快引起轰动,医学界和工业界合作,商业化胰岛素生产让胰岛素生产量大幅度增长。从而挽救了大量糖尿病患者。
对于胰岛素的功勋,美国著名糖尿病学家、1952年国际糖尿病联盟(IDF)荣誉主席Elliot P Joslin曾在他的著作《Joslin糖尿病学》中,写下这样一段话:“1897年时,1个被诊断为糖尿病的10岁男孩,其平均生存期只有1.3年!30岁和 50岁的糖尿病患者生存期,分别是4.1年和 8 年。而到了1945年,10岁、30岁和50岁诊断糖尿病的患者,却可继续生活45年、30.5年和15.9 年了。”
这种划时代的进步把二甲双胍的成绩衬托的黯淡无光。
实际上在胰岛素出现前, Joslin的主要工作是提倡饥饿疗法来治疗糖尿病。但胰岛素的出现让饥饿疗法也扫入历史垃圾文件档。但 Joslin仍有预见性的指出,以二甲双胍为代表的口服药物可一定程度替代胰岛素来治疗糖尿病。
随着胰岛素的应用,人们也发现了不少的问题:如低血糖发生率高、血糖不稳定、体重增加、需要的剂量会不断增加、使用不方便....胰岛素的这些缺点让人们头痛不已。为了解决这些问题,科学家矢志不渝的研究口服降血糖药物。二甲双胍之后发现了苯乙双胍、丁双胍。它们降低血糖的幅度较二甲双胍更好。1940年代磺脲类降糖药也诞生而被应用。它们的降血糖疗效似乎也更好。这让更早的二甲双胍仍被大家视而不见。
但法国医生Jean Sterne没有放弃二甲双胍。在他的推动下,二甲双胍于1957年正式在法国上市。然而1968年,美国“大学联合糖尿病研究计划(UGDP)”关于苯乙双胍的研究结果提示:双胍类中的苯乙双胍可增加心血管疾病的死亡率。而且大家也注意到苯乙双胍、丁双胍带来的乳酸酸中毒风险。1970年代由于上述风险,苯乙双胍、丁双胍在绝大多数国家退市(但中国迟到2016年才正式下令苯乙双胍退出市场)。虽然退市的是苯乙双胍、丁双胍,但跟它同属双胍类的二甲双胍也难免殃及池鱼。
1968年、1976年的苏格兰研究证实,跟磺脲类对比,二甲双胍的降血糖疗效是相似的。而二甲双胍有降低体重的趋势,磺脲类却有增加体重的趋势。同时磺脲类有低血糖风险,而二甲双胍没有。此后,著名的英国前瞻性糖尿病研究(United Kingdom Prospective Diabetes Study, UKPDS)证实二甲双胍可以减少糖尿病所导致的大血管和微血管并发症,也能降低糖尿病所带来的全因死亡风险。而相对照的磺脲类药物虽可降低血糖水平,却在减少并发症和死亡率方面相形见绌!也就是说,考虑到10年甚至更长的时间跨度下,二甲双胍降血糖带来的脏器保护效果更为肯定。1995年,美国FDA牵头的随机双盲对照试验证实,排除了二甲双胍使用禁忌症的前提下,7227例病患无一例发生乳酸酸中毒。由此二甲双胍正式在美国上市。
二甲双胍的神奇处在哪里?
1,不仅仅是降低血糖,更可以减少糖尿病带来的死亡率、并发症。最经典的研究是UKPDS。此后类似的多项研究都证实,在足够时间跨度的情况下,二甲双胍在减少糖尿病大血管并发症、糖尿病所致死亡率方面是相当突出。比磺脲类药物、胰岛素更为有益。
2,二甲双胍不但可以治疗糖尿病,还可以预防糖尿病。对3234名糖尿病前期病人(血糖已经紊乱,但尚未达到糖尿病水平)予以随机双盲对照试验,最终证实使用二甲双胍干预的可以减少31%的新发糖尿病风险。而中日友好医院负责的为期3年的对照试验证实,二甲双胍减少了77%的新发糖尿病风险。
3,虽然证据还不够充分,但二甲双胍很可能减少了癌症发生。目前已经足够多研究证实,糖尿病患者的癌症风险显著增加。而二甲双胍治疗则可以减少糖尿病患者罹患癌症的风险。这些癌症包括:乳腺癌、结直肠癌。其他癌症也可能获益。
4,二甲双胍的低血糖风险极低。降血糖治疗的最大风险是低血糖。因为血糖增高导致身体问题的时间跨度是「10年」为单位。而低血糖带来的风险是「秒」为单位。无论是胰岛素、还是磺脲类都有相对偏高的低血糖风险。
5,二甲双胍不增加体重。虽然肥胖的糖尿病患者在用二甲双胍初期有体重下降的迹象,但时间跨度延长后,二甲双胍降低体重的效果会消失。相对而言,胰岛素、磺脲类治疗都在足够长时间跨度下增加了糖尿病患者体重。也就是说,虽然二甲双胍不能真正降低体重,但至少不会增加体重。
6,其他益处:二甲双胍可能降低血脂;也可以治疗肥胖的多囊卵巢综合征患者,从而恢复规律月经、促进排卵和增加怀孕可能性。
今天的糖尿病诊疗有了更多武器。比如,胰高血糖素样肽-1受体激动剂 (glucagon-like peptide-1, GLP-1)、二肽基肽酶4(dipeptidyl peptidase 4, DPP-4)抑制剂、钠-葡萄糖协同转运蛋白-2抑制剂(sodium-glucose co-transporter, SGLT2)等。但,二甲双胍以其充分的脏器保护效果、廉价便捷的药物供给状况,从而牢牢把控了2型糖尿病治疗的一线地位。