单分子多靶点药物革命:GLP-1R/GIPR/GCGR多重激动剂在代谢疾病治疗中的突破性进展

【字体: 时间:2025年09月09日 来源:Annual Review of Pharmacology and Toxicology 13.1

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  这篇综述系统阐述了以胰高血糖素样肽-1受体(GLP-1R)、葡萄糖依赖性促胰岛素肽受体(GIPR)和胰高血糖素受体(GCGR)为靶点的单分子多靶点药物(unimolecular polypharmacology)在肥胖和2型糖尿病(T2DM)治疗中的突破性进展。重点分析了替尔泊肽(tirzepatide)和瑞他鲁肽(retatrutide)等重磅药物的临床优势,探讨了其心血管、肾脏保护等额外获益,并前瞻性地展望了小分子药物和联合治疗策略的发展方向。

  

2.?多重靶点激动剂的开发历程

代谢疾病治疗领域正经历从单靶点向多靶点药物的范式转变。以胰高血糖素样肽-1(GLP-1)为核心的多重激动剂发展轨迹可追溯至2005年首个GLP-1受体激动剂(GLP-1RA)艾塞那肽的获批。里程碑式的突破包括2022年GLP-1R/GIPR双靶点激动剂替尔泊肽的上市,以及目前处于III期临床的GLP-1R/GIPR/GCGR三靶点激动剂瑞他鲁肽。冷冻电镜(cryo-EM)结构解析揭示了这些药物与受体相互作用的分子机制,如替尔泊肽通过K20位棕榈酰化延长半衰期,而肽20(MAR423)则通过γE-C16脂肪链修饰增强结构稳定性。

3.?临床在研分子概览

当前临床管线包含10个GLP-1R/GCGR双激动剂、7个GLP-1R/GIPR双激动剂和2个三激动剂。适应症从传统代谢疾病扩展到慢性肾病(CKD)、非酒精性脂肪性肝炎(NASH)和神经退行性疾病。值得注意的是,马度肽(mazdutide)在中国T2DM患者中展现优于度拉糖肽的降糖效果(HbA1c降幅1.67% vs 1.35%),而苏伏鲁肽(survodutide)在非糖尿病肥胖患者中实现14.9%的体重降低。

4-5.?单靶点与多靶点药物的疗效对比

头对头临床试验SURPASS-2显示,替尔泊肽三个剂量组(5/10/15 mg)的HbA1c降幅(2.01-2.30%)均显著优于司美格鲁肽(1.86%),体重减轻差值达5.5 kg。三靶点药物更展现压倒性优势:瑞他鲁肽12 mg剂量在48周时实现24.2%的体重降幅,同时肝脏脂肪含量减少82.4%,显著超越双靶点药物。这种优势源于GCGR激活带来的能量消耗增加,以及GIPR对脂肪代谢的协同调控。

6.?结构特征解析

目前已解析18个冷冻电镜结构,揭示多靶点药物的共同特征:N端与受体跨膜区(TMD)形成保守相互作用,而中段和C端则通过细胞外环(ECL)实现受体特异性识别。特别值得注意的是,GIPR的ECL1区具有独特柔性,这解释了肽20等分子如何通过构象可塑性实现多靶点协同激活。

7-8.?临床疗效与额外获益

在SURMOUNT-1试验中,替尔泊肽使肥胖患者10年动脉粥样硬化性心血管疾病(ASCVD)风险显著降低。FLOW研究则证实司美格鲁肽可将T2DM合并CKD患者的主要肾脏事件风险降低24%。神经领域的研究尤其令人振奋:GLP-1R/GIPR双激动剂DA5-CH在帕金森病(PD)动物模型中显示出优于利拉鲁肽的多巴胺神经保护作用。

9.?现存挑战

胃肠道不良反应仍是主要限制因素,临床试验中发生率高达85%。停药后的体重反弹问题同样突出:SURMOUNT-4试验显示中断替尔泊肽治疗会导致体重快速回升。此外,美国市场GLP-1RA的年治疗费用高达$15,000,造成显著用药障碍。

10.?未来方向

口服小分子GLP-1RA(如orforglipron)在II期试验中展现14.7%的减重效果,但肝毒性问题亟待解决。创新联合策略如CagriSema(司美格鲁肽+卡格列肽)在T2DM患者中实现15.6%的协同减重。最前沿的抗体-肽偶联物Maridebart cafraglutide(AMG 133)通过GIPR拮抗/GLP-1R激动双机制,在I期试验中单次给药即维持减重效果长达150天。

11.?结论

从单靶点到三靶点激动剂的演进,标志着代谢疾病治疗进入精准多靶点调控时代。未来需通过结构优化降低不良反应,开发长效制剂改善用药依从性,并探索其在神经保护、抗炎等领域的跨界应用,最终实现从体重管理到全身代谢重塑的治疗突破。

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