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为解决 2 型糖尿病(T2D)及肥胖治疗难题,研究人员开展 HG043 作为 GPR119 激动剂的研究。结果显示,HG043 在体内外模型中展现出优异的抗糖尿病和抗肥胖效果,有望成为治疗 T2D 合并肥胖患者的新选择。
在全球范围内,糖尿病正成为一个日益严峻的健康挑战。如今,超过五亿人受糖尿病困扰,其中 2 型糖尿病(T2D)的患病率更是呈迅猛上升之势,预计到 2045 年将逼近 8 亿人。糖尿病不仅严重影响患者的生活质量,还会引发一系列可怕的并发症,像让人痛苦不堪的神经病变,增加心脑血管疾病风险的动脉粥样硬化,以及随时可能危及生命的缺血性心脏病、中风和外周动脉疾病等。
肥胖,这个与 T2D 紧密相连的 “帮凶”,在近几十年里让糖尿病的流行趋势愈发难以控制。过多的脂肪,尤其是内脏脂肪的堆积,会让大脑和外周组织对胰岛素变得不那么敏感,使得血糖难以得到有效控制。尽管人们尝试通过改变生活方式,如调整饮食和增加运动,以及使用各种抗糖尿病药物,像磺酰脲类药物来控制血糖,但糖尿病依旧是导致全球大量人口死亡的重要原因之一,在 2019 年,约有 400 万人因糖尿病离世。因此,寻找既能有效控制血糖,又能帮助患者减轻体重、降低低血糖风险的新型疗法迫在眉睫。
在这样的背景下,韩国 Hanmi Research Center 的研究人员将目光聚焦在了 G 蛋白偶联受体 119(GPR119)上。GPR119 主要在胰腺 β 细胞和肠道 L 细胞中表达,激活它可以刺激葡萄糖依赖性胰岛素分泌(GSIS),还能间接促进胰高血糖素样肽 - 1(GLP - 1)的分泌,而 GLP - 1 是维持血糖平衡的关键激素。此前,已有一些 GPR119 激动剂在临床前研究中展现出抗糖尿病的潜力,比如 MBX - 2982。此次研究人员发现了一种新型小分子 GPR119 激动剂 HG043,并对其展开了深入研究,相关成果发表在《Biomedicine 》上。
研究人员为了探究 HG043 的治疗潜力,运用了多种关键技术方法。他们建立了多种动物模型,包括正常的 C57BL/6 小鼠、糖尿病 db/db 小鼠、Zucker(ZDF - Leprfa/Crl)大鼠、ZDF 对照(Lean fa/+)大鼠和饮食诱导肥胖(DIO)大鼠模型,还使用了细胞系如 GPR119 - CRE - bla CHO - K1 细胞和 MIN6 细胞。通过体外细胞实验、药代动力学研究、口服葡萄糖耐量试验(OGTT)、长期给药实验等多种实验手段,全面评估 HG043 的效果。
下面来看看具体的研究结果:
- HG043 对胰岛素分泌的刺激作用:研究人员利用 GPR119 - CRE - bla CHO - K1 细胞进行 cAMP 检测,发现 HG043 对人 GPR119 具有强效且呈剂量依赖性的激动作用,其 EC50值为 2.0 nM,相比之下,MBX - 2982 的 EC50值为 10.0 nM。在 MIN6 胰腺 β 细胞系实验中,HG043 刺激胰岛素分泌的 EC50值为 0.1 nM,比 MBX - 2982 强约 100 倍。这表明 HG043 能有效激活 GPR119,促进胰岛素分泌。
- HG043 的药代动力学特征:在对雄性 Sprague - Dawley(SD)大鼠进行的口服药代动力学研究中,发现 HG043 的 AUC0 - 24 h值随剂量增加而上升,但 Cmax值在 10 和 30 mg/kg 时较高,60 和 100 mg/kg 时反而降低。综合考虑,最终选择 30 mg/kg 作为后续体内研究的剂量。
- HG043 对血糖控制的效果:在正常 C57BL/6 小鼠的口服葡萄糖耐量试验中,单次口服 30 mg/kg 的 HG043,能显著降低血糖水平的 AUC0 - 2 h,效果优于二甲双胍和西他列汀。而且,HG043 与西他列汀或二甲双胍联合使用时,降血糖效果呈现协同增强。在糖尿病 db/db 小鼠和 ZDF 大鼠中,长期给予 HG043 能显著降低血糖水平和 HbA1c 水平,还能保护 ZDF 大鼠的 β 细胞,防止其丢失。
- HG043 的抗肥胖作用:在饮食诱导肥胖的大鼠模型中,每天给予 30 mg/kg 的 HG043,持续 24 天,可显著减轻体重增加,效果与西布曲明相当,但 HG043 能更有效地减少脂肪组织质量。
- HG043 对肠促胰岛素分泌的影响:给正常 SD 大鼠单次口服 HG043 后,能显著增加血浆中活性 GLP - 1、胰岛素、胃抑制多肽(GIP)和肽 YY(PYY)的水平。将 HG043 直接注射到大鼠的十二指肠和回肠,均能促进 GLP - 1 分泌,且注射到回肠时效果更明显。
- HG043 对胃排空的影响:胃肠道运动研究显示,HG043 处理组的木炭移动距离明显短于对照组,说明 HG043 能抑制胃排空。
综合研究结果和讨论部分来看,HG043 作为一种新型 GPR119 激动剂,在治疗糖尿病和肥胖方面展现出巨大的潜力。它不仅能有效促进胰岛素分泌,改善正常和糖尿病小鼠的血糖控制,还能减轻体重、减少脂肪组织质量,且在刺激多种肠促胰岛素分泌方面表现出色,进而改善血糖平衡、降低食欲。与目前临床使用的皮下注射 GLP - 1 类似物相比,HG043 作为口服药物,具有更好的患者依从性和便利性,还可能减少胃肠道副作用。不过,研究人员也表示,后续还需进一步综合评估 HG043 的疗效和毒性,考虑性别差异,为未来的临床试验提供更充分的依据,让这种新型药物能更快地造福广大糖尿病和肥胖患者。