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国际泌尿系统杂志2017年3月第37卷第2期
IntemationalJoumalofurologyandNephmlogy,Mar2017,V01.37N0.2
・综述・
治疗糖尿病肾病新药研究进展
谭稳青袁琼婧综述
【摘要】
陶立坚审校
kidney
糖尿病肾脏疾病(Diabeticdisease,DKD)是糖尿病的严重微血管并发症之
一。近年来,基于DKD发病率高、治疗困难、预后差的特点及经典综合治疗方案(包括控制血压、血糖,应用RAs阻滞剂)疗效的有限性,临床迫切需要更有效的新型药物。因此,研究者们也在积极地开发和探索,并取得了一定的成果,发现了一系列治疗DKD的“新药”。因此,本文将主要针对其发病机制的治疗靶点对近年来出现的治疗DKD的新型药物进行综述。
【关键词】糖尿病肾病;药物疗法
基金项目:国家自然科学基金面上项目(81273575)
糖尿病肾病(diabeticnephmpathy,DN)是糖尿病最重要的微血管并发症之一,2012年美国肾脏病与透析患者生存质量指导指南(Kidney
Disease
进活性氧产生、激活肾素血管紧张素系统,并与蛋白激酶c(
pmteinkinasetivatedpmtein
C,PKc)、丝裂原活化蛋白激酶(mitogen—ac—kinase,MAPK)、核转录因子(nuclear
factor—
0utcomes
Quality
Initiative,
KDOQI)将DN更名为DKD,将其定义为:由糖尿病所导致的肾脏疾病¨J,是发达国家终末期肾病(end—stage
renaldis—
k印paB,NF—kB)等相互作用,促进细胞因子大量合成,加
速DKD的进展¨1。目前受到较多关注的能抑制AGEs生成的物质是维生素B6及其衍生物,其中吡哆胺(P巾doxamine,PM)是维生素B6的三种自然形式之一,被认为是至今最有效的AGE抑制剂之一,通过抑制蛋白糖基化、阻止活性羰基化合物形成来减少AGEs生成∞o。DKD动物模型证实,它能通过减少AGEs的产生以及抗氧化作用来减少尿蛋白¨1。williams等"1在一项多中心II期临床试验中证实,PM能显著降低DKD患者血浆AGEs水平并明显延缓血肌酐的下降。为进一步评价PM的作用,Lewis等一1开展了一项临床研究,发现AGEs可能主要在DN发病的早期发挥作用。
ease,EsRD)的首要原因,但这一比例在发达国家已趋于稳定并有所下降。2j。相比之下,由于中国人对其知晓率低、治疗率低,糖尿病肾病发病率仍逐年增高,并呈年轻化趋势。3J。
目前,良好地控制血糖、血压、血脂、改善生活方式,应用血管紧张素转换酶抑制剂/血管紧张素受体拮抗剂(AcEL/ARB)类药物是治疗DKD的主要策略,但其作用有限,因此临床对于开发能有效延缓DKD发展至EsRD的新型药物提出了迫切需求。近年来,关于DKD发病机制及相关新型药物的研究已在积极开展中,本文旨在结合针对DKD发病机制的治疗靶点来综述近年DKD治疗新药的研究进展。
1
2磷酸二酯酶抑制剂
己酮可可碱(Hx)是一种非选择性磷酸二酯酶抑制剂,能阻断cAMP转变为AMP。基础研究显示其在慢性肾脏疾
晚期糖基化终产物(advanced
91ycationendprod.
ucts,AGEs)抑审0剂
在DKD发病机制中公认的一个假说是非酶糖化学说,即在长期高血糖状态下,葡萄糖与体内蛋白质发生非酶糖基化反应,形成不可逆的AGEs导致DKD发生H。。AGEs与肾脏关系密切:首先,肾脏血管、‘肾小球基膜、系膜等组织含有大量胶原蛋白,而胶原蛋白的寿命较长,易形成AGEs;其次,。肾脏富含RAGE(recepter
for
病中的作用是多方面的:其一,胛x能抑制肾脏成纤维细胞的活化与增值,减少血小板源性生长因子(platele卜derived
单owth
factor,PDGF)、成纤维细胞生长因子2(曲roblast
2,FGF一2)、转化生长因子B1(transfo珊ing
factor,cTGF)的表达;其二,它能抑制肿瘤坏死faetor—B1,TGF—B1)、结缔组织生长因子(connective
growth
gm叭hfactor
growth
tissue
AGEs),RAGE是目前已经确定
的AGEs的众多受体之一,在肾脏血管内皮细胞、平滑肌细胞、肾小管上皮细胞和系膜细胞均有表达。最后,肾脏是AGEs的清除器官,肾功能下降会直接导致AGEs的排泄减少,加重其在组织器官的累积。而其导致DKD的机制分为受体途径和非受体途径,众多受体中又属RAGE与AcEs关系最密切,大量研究证实AGEs与RAGE结合可促
DOI:10.3760/cma.j.issn.16734416.2017.02.037
因子一0【(TNF—a)、白细胞介素1p(IL一1B)白细胞介素6(IL一6)、干扰素7(IFN一1)、细胞内黏附分子一1(Intercel—
lularadhesion
molecule一1)、单核细胞趋化蛋白一1(MCP一
及抑制NF—kB的活化,从而发挥抗炎作用;另外,瞅还能
1)、骨桥蛋白(0steopontin)等促炎因子或趋化因子的表达以
下调细胞外基质(extracellularmatrix,ECM)基因和I型胶原、
作者单位:410008湖南,长沙中南大学湘雅医院肾内科通讯作者:陶立坚Em碰:taoq@csu.edu.cn
万方数据
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III型胶原、纤黏蛋白等的表达来发挥抗纤维化作用¨o’“J。早在1982年就有学者首次在11例DN患者中证实,己酮可可碱可改善肾小球滤过(domerular
filtration
rate,GFR)及减
少尿蛋白¨“。但因样本量小未能得到临床推广。近年来
明x在肾保护方面的作用又引起了国内外学者的关注。
2008年的一项Meta分析。13。纳入自1987至2005年的10项临床随机对照试验,结果显示PTx能减轻DKD患者的蛋白尿。Ghorbani等¨41对100例2型DKD患者进行研究后发现,氯沙坦和依那普利联合小剂量Prllx(400m∥d)较氯沙坦联合依那普利(25
mg,3彬d)组更能减轻患者蛋白尿并延
缓GFR下降。2014年,PREDIAN研究显示,RAs抑制剂联
合PrⅨ治疗组患者的GFR下降较对照组缓慢,同时,对照组
患者的尿微白蛋白排泄率(uAE)较前增加5.7%,而治疗组较前下降14.9%。而药物主要副作用仅为胃肠道反应,提示具有良好的安全性’1“。
3
PKC抑制剂
蛋白激酶c(pmtein
kinase
c,PKc)是一组广泛存在于
人体的器官、组织和细胞中的蛋白激酶,参与细胞增殖、分化、凋亡及信号转导。它包括PKc一仅、一p1、一p2、一8、一£等至少15种亚型。其中,PKc一仅通过上调血管内皮生长因子(vascularendothelial舻。砒hfactor,VEGF)表达来参与DKD的发生发展‘1…,PKc—B的活化也能促进NADPH氧化酶2(Nox2)、NADPH氧化酶4(Nox一4)、内皮素一1(endo—thelin一1)、VEGF、TGF—B1和cTGF的表达而导致肾小球肥大、肾间质纤维化以及肾功能的恶化。17J。因此,在众多的PKC亚型中,PKc一0【,B有望成为糖尿病肾病药物治疗的新靶点。鲁伯斯塔(Ruboxistaurin,RBx)则是一种高选择性PKC—B抑制剂,一系列动物实验表明RBx能减轻。肾小球损伤、减少尿蛋白产生’18’”J。诸多动物研究的成功促进了临床研究的开展:在一项纳入123例2型糖尿病合并蛋白尿患者的多中心临床研究中,在AcEI或ARB治疗基础上予以
RBx
32
mg/d或者安慰剂,随访1年后发现前者可显著降低
AcR(一24%±9%,P=0.020),GFR无显著降低[一2.5%
±1.9
mL・(min・1.73m2)~,P=0.185],两组间严重不
良事件发生率无显著差异。2…。最新的一项研究显示,同时敲除小鼠PKc一仪,B基因能使高糖诱导的肾小球肥大、TGF—B1及ECM的表达消失,而给予同时阻断PKc一仅和PKC—B的药物CGP41252可以减轻蛋白尿呤“。说明寻找和应用同时作用于PKc一0【和PKc—B的抑制剂可能成为一种新的治疗策略。
4
内皮素受体拮抗剂
内皮素(Endothelins,ETs)是一个21氨基酸多肽家族,
由ET一1、ET一2、ET一3及下游的两个亚型受体ET—A、ET—B组成,在不同器官中发挥不同作用。其中,仅有ET一1表达于肾脏且分布广泛(包括肾脏微血管系统、肾小球、肾小管),同时,肾脏对其具有高度敏感性。2“。ET一1对于调节肾脏的血流动力学、水盐平衡、酸碱代谢以及细胞增殖、细胞
万方数据
外基质沉积、炎症、纤维化等具有重要作用旧…。而在DKD中,高血糖、高血压所致肾小球损伤均促进ET一1的产生,过度产生则会进一步促进增殖、炎症、纤维化,导致肾小球硬化ⅢJ。一系列动物模型已证实内皮素受体拮抗剂能减少蛋白尿的产生’25’”J。2010年开展的III期临床试验AscEND研究显示,1392例DN患者在接受最大剂量AEcI或ARB治疗基础上口服avosentan虽然可以减少尿蛋白,但因其所致的体液潴留(包括肺水肿、充血性心力衰竭)的严重不良反应,研究被迫终止旧“。考虑到选择性不高的avosentan
(ETA:ETBblockade300:1)对ET—B受体的阻断作用可能
是该药导致水钠潴留不良反应的原因,研究者们将注意力集中至选择性更高的内皮素受体阻滞剂阿曲生坦(atrasentan,
ETA:ETBreceptorselectivity
1,800:1)上。Kohan等¨副开展
的一项II期临床试验纳入了已经接受RAs抑制剂治疗的89例DN患者[eGFR
20
mL・(min・1.73m2)’1],予以口服
atrasentan(O.25,0.75或1.75m∥d)或安慰剂,结果显示:
与安慰剂组(uAcR降低率为1l%)相比,atmsentan0.75m∥d组及1.75m∥d能显著降低uACR(分别为42%,35%)(P<0.011),而外周水肿发生率则随atmsentan剂量增高而升高。相关事后分析则进一步阐明了三个主要问题:第一,atrasentan所致的水肿是一种剂量依赖性的轻中度水肿,常于用药4周内出现,少于1/3的患者需要使用利尿剂治疗,71%患者在研究结束时水肿已恢复;第二,该短期研究表明,正确的选择入组患者后(无心衰病史,NT—pro—BNP<500),小剂量atrasentan对于更长期的临床试验是安全的。第三,服用可耐受的最大剂量RAs阻滞剂的患者与服用相对小剂量RAs阻滞剂患者相比,uAcR的降低率无显著差异。基于以上认识,zeeuw等旧引进一步开展了多中心、多国家的IIb期临床研究,发现atrasentan(0.75或1.25m∥d),两组均能显著降低uAcR(分别为35%,38%),并能改善患者血压、降低低密度脂蛋白及甘油三酯,不良反应主要为体重增加、血红蛋白降低,外周水肿、心衰发生率各组间并无显著差异。目前,另一项III期临床研究也正在开展,结果值得
期待(clinical啊als.gov
Ident浓er:Nc哟!858532)。
5
多靶点抗纤维化药物
肾小球及肾间质纤维化加速了DKD的进展,阻止其纤
维化进程是防治糖尿病肾损害的又一重要干预措施。吡非尼酮(Pirfenidone,PFD)是日本盐野义公司开发的多靶点作用的抗肺纤维化药物,已完成治疗肺纤维化的III期临床试验并在欧盟和日本批准上市用于特发性肺间质纤维化的治疗。研究发现,PFD能够作用于多靶点,发挥抗氧化、抗炎双重作用,达到抗纤维目的,提示具有良好的DN治疗应用前景旧…。前期研究证实:在db/db小鼠DN模型中,PFD治疗4周能显著减少系膜基质增生和肾基质相关基因的表
达。3“。2011年,sh删a等口2。开展的临床试验纳入了eGFR
为20~75mL・(min・1.73m2)‘1的77例患者,随访1年后结果显示:PFDl200mg/d组平均eGFR较安慰剂组上升
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[分别为:3.3mL・(min・1.73m2)~,一2.2mL・(min・
1.73
m2)~,P=0.026];而PFD2400m∥d组较安慰剂组无
明显差异。安慰剂组4例进入透析,PFD(2400m∥d)组有1例进入透析,PFD(1200mg/d)组无人进入透析,此外,
PFD2400
m∥d组有44%的患者由于明显的疲乏和消化道不
良反应终止了治疗。该研究提示:吡非尼酮1200m∥d有较理想的治疗效果,但尚缺乏大规模的II期及III期临床试验为我们提供有力的应用依据。
6
MMPs抑制齐0
基质金属蛋白酶(MMPs)是一组具有能降解细胞外基
质的锌依赖蛋白酶家族,是调节基质代谢,细胞增殖,蛋白活化的重要物质,目前在糖尿病肾病发病机制中的具体作用存在争议∞…。作为临床常用抗菌药物之一的多西环素(Doxy—cycline)是一种有效的非特异性MMP抑制剂,已被临床评价其对DN肾功能及尿蛋白的作用。研究显示AcEI或ARB联合多西环素能够使患者尿蛋白水平较基线水平明显下降,而随访至第6个月时两组尿蛋白水平没有显著差异,但整个过程中患者对药物的耐受性较好”“。
司维拉姆(Sevelamer)是目前唯一被FDA批准的既不含钙、又不含其他金属的新一代磷结合剂,目前已在美、日、加等共计40多个国家上市并广泛的使用。除可降低血磷水平、延缓慢性肾脏病透析患者血管钙化、降低全因死亡及心血管死亡风险外,最新研究表明,司维拉姆可同时降低AGEs和糖化血红蛋白(HbAlc)水平”“。2012年,Vlassara等一副设计了一个以碳酸钙为对照组,以DKD2—4期患者为研究对象的临床试验,结果显示两组的尿磷排泄均下降,而与碳酸钙组不同的是,碳酸司维拉姆组的血清AGEs,血脂(包括甘油三酯和胆固醇),HbAlc以及外周血单核细胞(PMNC)中的AGEs、TNF—a均明显下降,而代表抗氧化水平的AG—ERl,sIRTl则明显升高。此研究亦证实在2~4期DN患者中,碳酸司维拉姆可通过抑制炎症和氧化应激来减少致糖尿病患者肾脏损伤与纤维化的细胞因子(HbAl、TNF—a等)的表达,故有希望成为延缓DN进展的新药之一。
8其他尚无明确临床试验支持的药物8.1
NADPH氧化酶抑制剂
NADPH氧化酶(NADPHoxidase,N0x)是唯一一类仅导
致R0s产生的酶家族,有7种亚型,其中Noxl、NoX2、NoX4在肾皮质有表达∞…。研究者在链霉素诱导的糖尿病大鼠中运用反义寡核苷酸下调NoX4的表达后,发现肾小球肥大减轻、肾小球中纤黏蛋白的表达减少‘3“。近期,Jha等。36。进一步证实,敲除NoX4基因或应用特异性Noxl/4阻断剂GKTl3783l能减少R0s的产生、减轻蛋白尿及EcM的沉积,而基因敲除Noxl无上述效应。此外,敲除NoX4基因或应用GKTl37831药物治疗均能减少人肾脏足细胞中R0s及肾小球中VEGF的表达,从而进一步肯定了特异性的Nox抑制剂有望成为治疗糖尿病肾病的新药之一。目前相关2期
万方数据
临床试验已经启动,结果值得期待(clinical啊als.gov
Identi—
fier:NC7ID2010242)。8.2
氟非尼酮(Fluorofenidone,AKF—PD)
由Tao等。38。筛选得到的一种小分子吡啶酮类衍生物,
是毗非尼酮的me—better药物,已获中国专利、国际专利和美国专利授权。wang等∞列进行的db/db小鼠动物实验研究表明,AKF—PD能显著减少24h尿白蛋白排泄量,减轻肾小球系膜基质增生,降低肾组织I、IV型胶原mRNA水平,减少肾皮质TGF—B1表达。此外,xiong等㈣3进一步研究表明AKF—PD的早期应用更能有效减轻系膜的增生、降低血肌酐及ACR水平。以上研究均提示AKF—PD有望成为一种新型的治疗DN的药物。
8.3
AGEs交联蛋白裂解剂
ALT一711(alagebrium)能够裂解组织中的AGEs交联
物,是目前研究进展最快的新型裂解剂之一,有望最先上市。目前大量动物模型已证实ALT一71l可以减少尿蛋白生成和逆转肾脏结构损伤H1’42I。Bonke等¨纠研究发现ALT一711能抑制TGF—B的表达和肾小球IV型胶原的沉积。
8.4
AGE受体拮抗剂(内源性分泌型RAGE(es—
RAGE):抗RAGE抗体)
动物实验中证实,内源性分泌型RAGE(esRAGE)可以作为诱骗受体减轻AGE介导的糖尿病血管并发症Ⅲ。。同时,AcEI及阿托伐他汀能通过提高sRAGE的水平来延缓糖尿病。肾病的进展H“。此外,Jensen等m1发现抗RAGE抗体能减少在1型糖尿病肾病小鼠尿白蛋白排泄。因此,尽管尚无临床试验的支持,以RAGE为靶点的抑制剂有望成为未来改善DKD新药之一。
8.5抗CTGF单克隆抗体
研究表明cTGF的表达上调能促进DN小鼠肾小球基底膜增厚和蛋白尿的产生’4“,而抑制cTGF的表达能显著抑制DN小鼠的肾脏纤维化和蛋白尿产生H…。一项I期临床试验证实,抗cTGF单克隆抗体FG一3019能够使DKD患者uAcR降低,但差异无显著性”…,紧接着的一项II期临床研究由于不当的实验设计而被终止(clinicalTrials.govIdentn
er:NCT00913393)。
8.6抗TGF—B抗体
TGF—B是促进DKD发生发展的重要生长因子,而抑制其表达能延缓DKD的进展∞…,目前,最新的一项II期临床研究纳入了400例DKD患者,旨在研究抗TGF—B抗体LY2382770对患者血肌酐水平及尿蛋白/肌酐比值的影响以及药物的安全性,研究已于2014年7月结束,结果尚未公布,令人期待(clinicalThaIs.govIdentmer:Nc哟1113801)。
8.7
CCR2/CCR5抑制剂
趋化因子能介导白细胞在肾组织的浸润,从而介导炎症
反应的发生¨“。目前,在DKD的动物模型中已发现抑制单核细胞趋化蛋白一l(McP一1)或其受体ccR2可以减轻蛋
7磷结合剂
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自尿和足细胞的损伤、提高GFR。5…。关于ccR2抑制剂
CCX
的有效性,但仍需在未来的研究中开展更大型、更全面、更长随访时间的多中心临床对照试验,以求进一步明确证实这些新型药物的有效性及安全性。
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8.8
Nc哟!752985)的II期随机对照临床试验正在开展中。
NF—KB通路抑制剂
无论是在动物模型还是在DKD患者,NF—KB均是导
[2]
update[J].AmJ
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Ritz
E,zengxx,RychlikI.
clinicalmanifestationandnatuml
致其肾脏损伤的关键因子¨…。Bindarit是一个在很多炎性疾病动物模型(例如狼疮肾炎、关节炎、胰腺炎)中被证实具有抗炎活性的小分子化合物,其抗炎作用机制主要是下调经典的NF~KB途径”…。目前在DKD中的作用尚无大规模的临床研究。
8.9
JAKl/JAK2抑制剂
JAK(JanusKinase,两面神激酶),是由4个成员JAK—
l,JAK一2,JAK一3和TYK一2组成的酪氨酸激酶家族
(胛K),JAK/sTAT通路能被高血糖、AGE等活化,在促进肾
小球和肾小管间质中胶原产生和纤维化发生上具有关键作用‘5“。JAKl/JAK2抑制剂LY3009104(baricitinib)是用于治疗类风湿性关节炎的新药。5…,可能具有肾脏保护作用。一项正在进行的II期临床试验将其用于正在服用RAs阻滞剂的250例DKD伴大量白蛋白尿患者,作用效果及安全性即将被揭晓(clinicalTrials.govIden曲er:NCrl01683409)。
8.10
TNF—a抑制剂
TNF—a是肾脏产生的主要促炎因子,主要表达于肾小球,通过减少血流和改变毛细血管壁屏障功能而促进肾损伤发生∞“。研究已证实DKD患者血浆中TNFRl(TNF—a受体1)和TNFR2(TNF—a受体2)浓度的升高与DKD进展至ESRD密切相关垆…。而敲除TNFRl和TNFR2基因后,l肾纤维化的发生发展被明显延缓∞…。英夫利昔单抗(Inni](imab)是目前临床广泛应用于类风湿性关节炎等自身免疫性疾病的抗TNF—a抗体,在糖尿病小鼠实验中也已被证实能够减少尿蛋白排泄。5…。
8.11
Vitamin
D受体激动剂
研究表明,足突细胞能表达维生素D受体(VDRs),且其活化能直接减少足细胞中高糖诱导的炎症反应。在糖尿病动物模型中,VDR的缺乏会增加蛋白尿的产生,反之,给予VDR激动剂骨化三醇或帕立骨化醇则能减轻蛋白尿和炎症反应‘60,6“。zeeuw等‘623开展的III期临床试验结果显示,帕立骨化醇减轻蛋白尿的作用只出现在没有遵守低盐饮食的患者,于是研究者设计了PR0cEED临床研究以探讨帕立骨化醇对于低钠或高钠饮食的DKD患者的蛋白尿的作用情况,该研究正在招募参加者(clinicalTrials.gov
Identifier:
NC哟!393808)。综上所述,针对DKD发病机制的各个环节的干预研究在前期的动物实验中已经取得了理想的效果,随着研究的不断深入,新的治疗方法开始不断出现。目前,吡哆胺、己酮可可碱、鲁伯斯塔、阿曲生坦、吡非尼酮、多西环素、司维拉姆等药物已在体内实验中被证实了其治疗DKD
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