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1.AGI的经典作用机制
(2)AGI的作用机制:AGI可模拟体内多糖,逆性竞争结合小肠绒毛上的α糖苷酶,结合能力远超多糖,能抑制碳水化合物分解,减少葡萄糖生成与吸收,减缓PPG升高。AGI类药物适用于食物中碳水化合物引起PPG升高的患者。系统综述和荟萃分析显示,AGI降低PPG增幅约50%,还降低餐后胰岛素25%~75%。由于AG在降低PPG高峰的同时减少下一餐前血糖过低的发生,也称为“药物分餐剂”。但AGI对提高血糖稳定性的作用优于分餐。我国人群随机交叉研究显示,与安慰剂组和分餐组比较,阿卡波糖300mg/d可有效降低血糖波动,具有更好的日内血糖及PPG稳定性,在日间血糖稳定性上也有明确作用。
目前国内上市的AGI有阿卡波糖、米格列醇和伏格列波糖。阿卡波糖由阿卡维辛和麦芽糖组成,阿卡维辛是产生葡萄糖苷酶抑制效应的核心结构。米格列醇是1⁃脱氧野尻霉素衍生物,降糖作用最强。伏格列波糖是井岗霉素半合成衍生物,是放线菌培养液中发现的氨基糖类似物。(表2)
1.调整肠促胰素分泌
AGI对肠促胰素的影响主要表现为增加餐后GLP⁃1分泌。在比较阿卡波糖与二甲双胍对新诊断T2DM患者的降糖疗效和安全性(MARCH)研究中,使用阿卡波糖可明显增加GLP⁃1分泌,减少进食量,PPG控制优于二甲双胍。在高加索人群中,阿卡波糖对GLP⁃1的影响与MARCH研究相似。在丹麦研究中,持续14d予阿卡波糖100mg、3次/d后,可增加餐后GLP⁃1分泌。使用GLP⁃1受体拮抗剂后,阿卡波糖的降糖效应部分削弱,说明阿卡波糖的作用部分通过GLP⁃1途径介导。AGI类药物对GLP⁃1分泌影响的可能机制为:(1)改变肠道不同部位碳水化合物分布。使用AGI后碳水化合物在小肠上段不能充分吸收,到达低位小肠的碳水化合物增多,刺激L细胞分泌更多的GLP⁃1。(2)抑制DPP⁃4活性。动物实验显示,ob/ob小鼠持续使用伏格列波糖后可抑制DPP⁃4活性并刺激GLP⁃1分泌,循环中活性GLP⁃1增加1.9~4.1倍。AGI除升高GLP⁃1外,还降低葡萄糖依赖性促胰岛素多肽1(GIP)。肥胖T2DM患者使用米格列醇100mg后,餐后GLP⁃1升高,GIP降低,患者食欲减弱,进食量减少。一项米格列醇与伏格列波糖的头对头比较研究显示,持续给药12周后,米格列醇增加GLP⁃1达52%,降低GIP达47%,优于伏格列波糖,降糖及控制体重效果更佳。
2.调整肠道菌群
4.减轻体重
伏格列波糖对体重的改善作用不大,阿卡波糖能减轻体重(1.40±3.28)%,米格列醇减重作用最显著,为(1.80±2.12)%。动物实验显示,米格列醇在小肠上段完全吸收,可进入血液循环及棕色脂肪组织,激活解偶联蛋白,有利于能量消耗和减轻体重,不被吸收的阿卡波糖和伏格列波糖无此效应,二者减重主要与减少能量摄入有关。
5.改善氧化应激
6.减少糖尿病前期(Pre⁃DM)及糖尿病患者的心血管事件(MACE)
2009~2015年阿卡波糖心血管评估(ACE)研究未显示阿卡波糖组在心血管死亡、非致死性心肌梗死、非致死性卒中、因不稳定型心绞痛入院和因CHF入院的5点复合终点上有获益,ACE研究纳入6522例合并CHD的IGT患者,时间为3.3年,主要终点是评估阿卡波糖150mg/d是否减少MACE,次要终点是观察阿卡波糖是否延缓糖尿病发生,可能因阿卡波糖剂量低、干预时间短、入选患者年龄低、对照组积极使用心血管二级预防措施等,导致与STOP⁃NIDDM研究结论不同。
T2DM患者的急性冠脉综合征研究显示,加用米格列醇后亚临床低血糖事件(血糖≤4.4mmol/L)明显减少,同时夜间最大心率降低,白天交感神经活动性减弱。提示减少血糖波动对糖尿病患者血流动力学及自主神经系统有益。
AGI类药物心血管获益的机制还包括减少动脉硬化进展、激活GLP⁃1受体、开放线粒体ATP敏感性钾通道、防止羟基自由基产生、减少单核细胞趋化蛋白1和可溶性黏附分子sE⁃选择素等炎症因子产生。
7.其他降糖外作用
(1)对代谢相关脂肪性肝病(MAFLD)的作用:一项为期1年前瞻性研究显示,17例MAFLD患者使用米格列醇150mg/d后,在HbA1c降低的同时,BMI、AST、ALT、脂肪变性评分、小叶和汇管炎症评分、门静脉炎症评分和MAFLD评分显著降低。可能机制包括抑制PPG,减少脂肪酸肝脏合成,改善肠道菌群环境及内毒素血症等。
(2)抗病毒作用:新型冠状病毒(COVID⁃19)S蛋白折叠需要N⁃糖基化和钙连接蛋白途径,葡萄糖苷酶I,抑制病毒复制。AGI可能有潜在的抗COVID⁃19作用。
(3)抑制黑色素形成:酪氨酸酶是催化黑色素产生的初始和限速步骤,需要N⁃聚糖来实现其功能和正确定位。酪氨酸酶的N⁃聚糖加工由细胞内内质网和高尔基体中的α糖苷酶和α甘露糖苷酶进行参与。如果这些酶受抑制,酪氨酸酶异常折叠且不会成熟,导致色素沉着不足。米格列醇通过抑制酪氨酸酶活性及减少酪氨酸酶表达来减少黑色素瘤细胞中的黑色素生成。人体研究显示,外用米格列醇安全性良好。
1.Pre⁃DM干预
STOP⁃NIDDM研究显示,1368例IGT患者使用阿卡波糖100mg/次、3次/d较单纯生活方式干预降低25%的进展为糖尿病风险,且不受年龄、性别和BMI影响。ACE研究显示,经过3.3年干预,阿卡波糖组糖尿病发病率低于安慰剂组(13%vs16%),相对风险降低18%。
我国一项比较AGI与二甲双胍对糖尿病预防效能研究显示,阿卡波糖50mg/次、3次/d组糖尿病发病率低于二甲双胍250mg/次、3次/d组(2.0%vs4.1%),提示阿卡波糖干预更有效。中国≥40岁人群药物干预作用更显著,阿卡波糖或二甲双胍干预组没有进展为糖尿病,单纯生活方式干预组糖尿病发病率为9.3%。
日本多中心、双盲、平行对照研究纳入1780例IGT患者,探讨伏格列波糖预防T2DM的作用,在饮食及运动控制基础上加入伏格列波糖0.2mg/次、3次/d后,糖尿病风险降低41%,且有更多的IGT转变为正常糖代谢状态。
AGI疗效对新诊断T2DM患者确切可靠。48周MARCH研究中,784例新诊断T2DM患者予阿卡波糖300mg/d或二甲双胍1500mg/d治疗,24、48周时两组HbA1c分别降低1.17%、1.19%和1.11%、1.12%,证实新诊断T2DM患者使用阿卡波糖或二甲双胍作为起始治疗可获得相似的降糖效果,阿卡波糖可作为一线用药治疗中国新诊断T2DM患者。
与阿卡波糖相似,新诊断T2DM患者使用米格列醇100mg、3次/d治疗24周后可降低HbA1c1.0%、2hPG2.9mmol/L及FPG1.3mmol/L。
AGI单药治疗在降糖的同时还减重。一项24周随机双盲对照研究中,维格列汀50mg、2次/d或阿卡波糖100mg、3次/d单药治疗降低HbA1c的幅度相似(-1.4%vs-1.3%),但阿卡波糖治疗组减重效果优于维格利汀组(-1.7vs-0.4)kg。
食物中碳水化合物比例是决定AGI降糖疗效的重要因素。去除安慰剂效应后,应用阿卡波糖的东方饮食糖尿病患者HbA1c降低绝对值为1.26%,而西方饮食患者HbA1c仅降低0.62%,提示阿卡波糖对东方高碳水化合物饮食结构患者能更好地发挥降糖作用。单药治疗时小剂量起始,逐渐增至最大剂量(阿卡波糖300mg/d,伏格列波糖0.9mg/d,米格列醇300mg/d)或能耐受的最大剂量是保证疗效的关键。
3.联合用药治疗T2DM
一项加拿大研究比较米格列醇单药、二甲双胍单药及二者联用对平均年龄约58岁、饮食运动治疗欠佳的324例T2DM患者的疗效,结果显示,联合用药后HbA1c改善优于单药治疗(1.39%vs0.82%),血糖波动较小,减重效果更显著(-1.87vs-0.89)kg,而不良反应发生率相似。
国内研究比较94例T2DM患者AGI联合二甲双胍治疗,结果显示,与阿卡波糖联合二甲双胍相比,米格列醇联合二甲双胍治疗12周后FPG(5.87vs7.62)mmol/L、2hPG(7.15vs9.34)mmol/L降低更显著(P<0.001),不良反应发生率更低(4.25%vs19.14%,P<0.05)。
因此,二甲双胍联合AGI可更好地控制HbA1c,血糖波动减少,减重效果更佳。
(3)与DPP⁃4i联合:AGI类药物可降低早期PPG升高,DPP⁃4i对餐后晚期血糖升高有抑制作用显著。AGI类药物可降低餐后Ins分泌,与DPP⁃4i联用可减轻胰岛β细胞负担。
一项韩国研究显示,二甲双胍及西格列汀联合治疗血糖控制仍不满意的患者加用阿卡波糖后,HbA1c进一步降低0.44%,且无明显不良事件发生。早餐时在使用西格列汀的基础上加用米格列醇,PPG显著降低,同时GLP⁃1升高,GIP降低,且这种趋势一直持续至午餐后,用药后6h内血糖持续降低。
一项荟萃分析显示,AGI控制不佳时加用DPP⁃4i后,HbA1c降低1.2%(95%CI-1.6~-0.8),FPG、2hPG显著降低,且没有增加体重,同时低血糖和胃肠道不良事件风险相似。
(4)与SGLT2i联用:日本T2DM患者口服伏格列波糖10d(0.2mg、3次/d)达到稳态后,单次口服达格列净10mg,与未服用伏格列波糖比较,达格列净药物代谢动力学特征无改变。提示达格列净和伏格列波糖联用时无需调整药物剂量。
使用Ins控制血糖不佳的患者,通过加用阿卡波糖或增加Ins剂量来改善血糖控制,采用CGMS评估血糖谱变化,结果显示,加用阿卡波糖50mg、2次/d组血糖波动较单用Ins显著降低,低血糖发生率由24%降至2%。荟萃分析显示,Ins治疗患者加入AGI后HbA1c降低0.4%,体重减少0.5kg。
预混人胰岛素需餐前30min给药,否则影响餐后控糖效果。如果加用阿卡波糖,则餐前即刻给药与餐前30min给药的疗效类似。提示加用阿卡波糖可调整Ins使用时间,增加依从性。
4.在T1DM患者中的应用
阿卡波糖通过非Ins途径发挥降糖作用,理论上存在T1DM患者发挥控制PPG波动的作用。T1DM患者使用AGI后有以下获益。
(1)减少Ins剂量:40例T1DM患者贯序使用二甲双胍和阿卡波糖,结果显示,只有使用阿卡波糖后可明显改善PPG,胰岛素用量减少。一项米格列醇研究证实,T1DM患者强化Ins治疗时加用米格列醇可降低BMI、总Ins剂量及使用频率,并减少餐前低血糖事件。
(2)改善血糖稳定性:120例我国T1DM患者随机对照研究显示,Ins强化治疗时给予3餐口服阿卡波糖50mg后,血糖波动、PPG漂移及夜间低血糖显著改善,且Ins用量更少。一项小样本研究显示,Ins强化治疗的T1DM患者晚餐加用伏格列波糖后,夜间低血糖发生率从52%降至9.1%,凌晨3:00血糖从3.4mmol/L升至7.3mmol/L。
5.纠正功能性低血糖
功能性低血糖包括(1)植物神经紊乱、迷走神经兴奋性增加导致的反应性低血糖;(2)食道及胃手术后餐后糖类吸收过快而刺激Ins大量释放导致的倾倒综合征;(3)Pre⁃DM及早期Ins释放延迟引发的下一餐前低血糖。尽管功能性低血糖是良性疾病,但临床症状突出,可引发明显焦虑和不适,特别是低血糖敏感人群,如老年人群导致神经系统损伤,需加以控制。功能性低血糖时碳水化合物过快吸收是发病的核心环节,而AGI类药物可纠正病理生理紊乱,治疗效果良好。一项研究纳入11例接受胃旁路手术后出现倾倒综合征伴低血糖的患者,贯序给予1周阿卡波糖、维拉帕米、西格列汀,3周利拉鲁肽和1次剂量生长抑素帕西瑞肽,结果显示,只有阿卡波糖能纠正低血糖,血糖稳定性明显提高。另一项比较AGI的头对头研究显示,在治疗倾倒综合征中,米格列醇疗效最佳。
1.不良反应及处理方法
AGI类药物导致碳水化合物在低位肠道含量增加,细菌发酵碳水化合物作用扩大,肠道内产气增多,其常见不良反应为胃肠道反应(腹胀、排气、腹泻等)。从小剂量开始逐渐加量是减少不良反应的有效方法。
2.使用禁忌症
合并DKA等急性糖尿病并发症患者;药物成分过敏患者;合并可能由于肠道胀气导致病情加重的患者,如炎症性肠病、结肠溃疡、肠梗阻及严重腹部疝等;伴消化和吸收障碍的慢性肠道疾病患者;18岁以下人群;妊娠或哺乳期患者,3种AGI类药物均能少量进入乳汁,尚无妊娠期患者的安全性研究。
3.药物相互作用
由于AGI类药物吸收少,生物利用度低或即使吸收但代谢不通过细胞色素氧化酶,故药物之间的相互作用较少。3种AGI对华法令、磺脲类降糖药、SGLT2i、二甲双胍的药物代谢动力学均无明显临床意义的影响。AGI可影响碳水化合物吸收和胃肠道蠕动速度,阿卡波糖可能影响地高辛生物利用度。
4.肠道菌群对AGI疗效的影响
伏格列波糖在肠道中被肠道细菌代谢一部分,其降糖疗效受肠道菌群影响。加入抗生素抑制肠道菌群后,伏格列波糖在肠道中被细菌代谢的量减少,降糖作用增加。
肠道微生物群,如放线菌门、厚壁菌门及梭杆菌门的部分菌属产生阿卡波糖激酶,并磷酸化阿卡波糖,使阿卡波糖活性减弱。在粪便中检测阿卡波糖激酶表达可能对疗效预测和药量调整有指导意义。此外,阿卡波糖疗效与治疗前肠道微生物群组成密切相关。与以普雷沃氏菌为主的肠道微生物群的患者相比,类拟杆菌丰度高的患者在阿卡波糖治疗后血浆胆汁酸变化更多,胰岛素、血糖等代谢参数改善更大。
5.AGI药物剂型及服用时间对疗效的影响
目前我国上市的AGI类药物主要包括普通片剂和口崩片。其中米格列醇口崩片是首个获批、目前唯一的AGI口崩片新剂型,与米格列醇片有生物等效性。其优势是在口腔唾液中实现快速崩解,无需用水送服,更有利于吞咽困难的患者服用。在到达胃肠道前崩解成细小微粒,可降低药物对胃肠黏膜刺激,增大药物在胃肠道的分布吸收。餐前或进餐后15min口服米格列醇均可有效改善餐后胰岛素及血糖波动。