發(fā)布時間： 2020-05-14來源：轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)網(wǎng)
導(dǎo)言：根據(jù)國際糖尿病聯(lián)盟（IDF）2017年統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示：全球糖尿病成人患者約有4.25億，全球20-79歲女性的糖尿病患病率約為8.4%，男性患病率約為9.1%。預(yù)計到2045年，糖尿病患者可能達(dá)到6.29億。胰島素和普蘭林肽(一種類似于淀粉樣蛋白的藥物)治療糖尿病比單純胰島素治療更有效。斯坦福大學(xué)的一個研究小組5月11在發(fā)表在《自然生物醫(yī)學(xué)工程》雜志上的研究表明，胰島素和普蘭林肽的二合一注射可能有效控制糖尿病患者的血糖。
斯坦福大學(xué)的一個研究小組已經(jīng)開發(fā)出一種方法，能夠提高常規(guī)糖尿病患者控制血糖的胰島素注射的有效性。
在材料科學(xué)家埃里克·阿佩爾（Eric Appel）的領(lǐng)導(dǎo)下，這一進(jìn)展可能使糖尿病患者能夠采取雙作用注射，其中包含胰島素與一種基于第二種激素（即胰淀素）的藥物結(jié)合。胰淀素與胰島素具有協(xié)同作用，可以在進(jìn)食后控制血糖水平，這種方式比單獨使用胰島素更有效，并能模擬進(jìn)食后的自然情況。
雖然基于胰淀素的藥物已經(jīng)可以在市場上買到，但據(jù)估計，接受胰島素治療的糖尿病患者中，只有不到1%的人接受這種補充治療，因為在體內(nèi)無縫協(xié)同工作的兩種激素太不穩(wěn)定，無法在同一個注射器中共存。
5月11日發(fā)表在《自然生物醫(yī)學(xué)工程》（Nature Biomedical Engineering）雜志上的一篇研究論文的資深作者阿佩爾表示，“對大多數(shù)患者來說，第二次注射胰島素是一個真正的障礙。我們的配方可以讓它們一次注射或在胰島素泵中同時注射。”
這項新技術(shù)包含一層保護(hù)膜，包裹胰島素和胰淀素分子，是首次允許它們在一次注射中共存。
阿佩爾表示，“這種保護(hù)膜在血液中溶解，使這兩種重要的激素以一種模仿它們在健康個體中的作用的方式協(xié)同工作?！?/p>
到目前為止，研究人員已經(jīng)在實驗室中測試了包裝器的穩(wěn)定性，并做了臨床前實驗，看看他們的二合一注射是如何在最先進(jìn)的臨床前糖尿病模型豬身上發(fā)揮作用的。但是，由于兩種藥物都已經(jīng)上市，而且雙藥制劑已經(jīng)在先進(jìn)的模型中進(jìn)行了測試，研究小組只需要證明他們的技術(shù)對人體無毒，就可以在人體中開始試驗，使這項技術(shù)比大多數(shù)早期藥物更接近市場。
阿佩爾和他的合作者希望，有一天，這種方法能顯著增加胰淀素的使用，并改善全球約4.5億青少年（1型）糖尿病或成人（2型）糖尿病患者的血糖管理。
阿佩爾說，盡管目前很少有糖尿病患者在注射胰島素后服用以胰淀素為基礎(chǔ)的藥物，但那些患者確實受益匪淺。過去的臨床數(shù)據(jù)顯示，服用這兩種藥物的患者體重減輕，能更好地控制血糖。加強糖尿病管理可以降低嚴(yán)重并發(fā)癥的風(fēng)險，如腎功能衰竭、失明、心臟病和截肢，所有這些都是糖尿病患者的隱憂。
如果包裝方法能夠?qū)⒁葝u素和胰淀素結(jié)合在一起，這將為糖尿病患者提供一種模擬其在人體內(nèi)自然分泌的便捷方法。在非糖尿病患者中，胰淀素也是由產(chǎn)生胰島素的胰腺細(xì)胞分泌的。胰島素能促進(jìn)細(xì)胞對糖的吸收，使糖從血液中排出。
就胰淀素而言，它可以做三件事來控制血糖。首先，它阻止另一種激素胰高血糖素（glucagon），讓身體釋放儲存在肝臟中的額外糖分。其次，它會在進(jìn)餐時產(chǎn)生一種“飽腹感”，從而減少食物的攝入。第三，它實際上減緩了身體對食物的吸收，降低了飯后血糖的典型峰值。這三個都是糖尿病治療的福音。
為了使胰島素和胰淀素在一個注射器中配對成為可能，研究人員開發(fā)了一種由聚乙二醇（PEG）制成的分子包裝，PEG是一種常見的無毒化學(xué)物質(zhì)，從化妝品到瀉藥領(lǐng)域都有使用。斯坦福大學(xué)的研究小組使用了一種新型的聚乙二醇，其末端有一種分子尼龍搭扣，叫做葫蘆脲醇聚乙二醇或CB-PEG。CB-PEG具有類似尼龍搭扣的能力，使其能夠分別可逆地與胰島素和胰淀素結(jié)合，保護(hù)每個分子的不穩(wěn)定部分不受破壞。然而，一旦注射到體內(nèi)，藥物就會從CB-PEG中釋放出來，并且可以自由發(fā)揮作用。
阿佩爾表示，“CB-PEG是一種全新的化學(xué)實體，”在穩(wěn)定性的實驗室測試中，研究人員將包裝好的和未包裝好的胰島素加熱至正常體溫并搖晃它，這一過程被稱為應(yīng)激老化。他們發(fā)現(xiàn)，未受保護(hù)的胰島素在試管中僅穩(wěn)定10小時，但100小時后“聚乙二醇化”胰島素仍然完全活躍。如果沒有包裝，兩種藥物組合在3小時內(nèi)就會失效。
然而，更令人印象深刻的是，聚乙二醇化胰島素和胰淀素的聯(lián)合制劑至少在100小時內(nèi)保持穩(wěn)定，這可能是一個足夠長的保質(zhì)期，意味著聯(lián)合制劑可以通過胰島素泵輸送。
在動物研究中，研究人員發(fā)現(xiàn)雙藥制劑的活性有明顯的重疊，這一重要發(fā)現(xiàn)表明，該方法與健康人體內(nèi)發(fā)生的情況非常相似，包括幾乎完全抑制胰高血糖素（一種告訴肝臟釋放儲存糖的激素），即使這個人剛剛吃了一頓飯。
阿佩爾表示，“至少可以說，我們對研究結(jié)果感到非常興奮，”他目前已經(jīng)申請了這項技術(shù)的專利。
