小分子葡萄糖激酶激活剂研究进展

葡萄糖激酶是四种己糖激酶之一,在肝脏中促进肝糖原的合成减少肝糖输出,胰岛β细胞中调控糖促胰岛素的分泌,在维持体内血糖起重要作用。葡萄糖激酶是治疗Ⅱ型糖尿病新靶点,小分子葡萄激酶激活剂通过激活葡萄糖激酶,提高葡萄糖激酶与葡萄糖的亲和力,增大葡萄糖激酶最大酶促反应速率,达到降血糖的作用。目前已有20多个候选药物进入临床试验,最快的已进入Ⅲ期临床,主要有完全激活剂、肝选择性激活剂两类。

葡萄糖激酶激活剂治疗2型糖尿病研究进展

葡萄糖激酶(GK)是细胞内葡萄糖代谢的第一个限速酶,能感知葡萄糖水平变化,并启动核心调糖靶器官的精密协作,以维持血糖稳态。GK激活剂(GKA)作为一种全新机制的治疗药物,能激活2型糖尿病(T2DM)患者下降的GK功能,重塑血糖稳态,正逐渐应用于临床。本文就T2DM发病机制、GK作用机制及GKA治疗T2DM的研究进展进行综述,为临床正确认识和使用GKA提供新思路。

治疗2型糖尿病药物葡萄糖激酶激活剂的研究进展

葡萄糖激酶是己糖激酶家族成员,在细胞内司职葡萄糖磷酸化生成6-磷酸葡萄糖,对体内葡萄糖稳态起关键性作用。肝脏中,在葡萄糖激酶作用下葡萄糖磷酸化以促进糖原合成;而在β细胞中,其刺激诱导胰岛素释放。葡萄糖激酶激活剂可增加该酶对葡萄糖的敏感性及胰岛素分泌和肝脏糖原的合成,减少肝脏葡萄糖输出。在2型糖尿病动物模型中,一些小分子葡萄糖激酶激活剂已证实是有效的降糖剂,有的已经进入临床试验。

基因重组人葡萄糖激酶及其激活剂体外筛选方法的建立

目的:利用真核表达系统所获得的重组葡萄糖激酶蛋白建立葡萄糖激酶激活剂体外筛选方法。方法:将人源肝脏葡萄糖激酶基因插入到真核表达载体pPIC9K中,重组质粒经酶切和测序鉴定无误后转化毕赤酵母,用甲醇诱导表达。表达的蛋白进行SDS-PAGE鉴定,并对表达的蛋白进行活性测定,建立葡萄糖激酶激活剂体外筛选方法。利用该方法对大量化合物进行了筛选,并发现一先导化合物。结果:利用体外重组技术得到具有活性的葡萄糖激酶蛋白,并用于体外激活剂筛选方法的建立。结论:成功建立了葡萄糖激酶激活剂体外筛选方法。

基于专利视角的葡萄糖激酶激活剂研究分析

近年来,全球糖尿病患者数量高速增长,中国成人糖尿病患病率已经达到11.9%。药物是治疗糖尿病的重要手段之一,其中针对在肝细胞葡萄糖稳态调控中起核心作用的葡萄糖激酶这一靶点的葡萄糖激酶激活剂(GKA),是2型糖尿病新型药物研发的热点之一。科学分析葡萄糖激酶激活剂相关专利技术现状,能够为葡萄糖激酶激活剂相关产业发展提供科技情报支撑及决策参考。本文运用专利计量学方法,以德温特专利数据库和Cortellis数据库为数据源,对葡萄糖激酶激活剂相关专利的申请态势、专利分布区域、专利申请人及其药物、专利技术构成及其热点,以及技术发展路径等进行分析。结果表明,目前GKA技术仍在持续发展中,美国和日本是主要布局区域;在专利申请人方面,国外的罗氏公司、阿斯利康公司和辉瑞公司以及国内的华领医药公司申请数量较多;专利技术热点涉及药物结构、药物剂型、药物配伍、药物化学、疾病治疗等七个方面。最后,基于分析结果对我国葡萄糖激酶激活剂领域提出建议,以期为未来专利的申请布局以及产品创新研发等提供参考。

葡萄糖激酶激活剂治疗2型糖尿病有效性和安全性的Meta分析

目的 系统评价葡萄糖激酶激活剂治疗2型糖尿病的有效性和安全性。方法 检索PubMed、Cochrane Library、Web of Science、Embase、中国知网等数据库,时间为建库至2022年3月。纳入葡萄糖激酶激活剂与安慰剂(或其他口服降糖药)对照治疗2型糖尿病的随机对照试验,提取资料并用RevMan 5.4软件进行Meta分析。结果 纳入9项研究,2 150名患者。降糖效果方面,与对照组相比,葡萄糖激酶激活剂能显著降低糖尿病患者糖化血红蛋白[MD=-0.40,95%CI(-0.53,-0.26),P<0.000 01]、空腹血糖[MD=-0.53,95%CI(-0.85,-0.20),P=0.001]和餐后2 h血糖[MD=-2.28,95%CI(-2.68,-1.88),P<0.000 01]。安全性方面,总体上葡萄糖激酶激活剂的低血糖发生率要高于对照组[RR=1.55,95%CI(1.20,2.01),P=0.000 8];根据葡萄糖激酶激活剂激活的脏器进行亚组分析,胰腺肝脏双激活剂组[RR=1.44,95%CI(1.11,1.89),P=0.007]和肝脏选择性激活剂组[RR=2.26,95%CI(1.02,5.03),P=0.05]的低血糖发生率均要高于对照组,差异有统计学意义。结论 葡萄糖激酶激活剂能有效降低2型糖尿病患者的糖化血红蛋白、空腹血糖及餐后2 h血糖,但其低血糖风险仍有待解决。

葡萄糖激酶激活剂多格列艾汀的最新研究进展

糖尿病是一种因胰岛素分泌和(或)利用缺陷所致的以慢性高血糖为特征的代谢性疾病,其中2型糖尿病(T2DM)患者占大多数,治疗主要以药物为主。现有的降糖药不良反应较多,近年来研发了一些新靶点降糖药如葡萄糖激酶激活剂(GKA),其既能增加胰腺的胰岛素分泌也能促进肝脏中的糖原合成,从而减少肝葡萄糖输出[1]。

葡萄糖激酶激活剂研究进展可视化分析

目的为葡萄糖激酶激活剂(GKA)的进一步研究与开发提供参考。方法以Web of Science核心合集为数据来源,检索GKA相关文献,检索时限为自建库起至2022年4月30日。应用CiteSpace 6.1.R2软件对纳入文献的作者、国家(或地区)、研究机构进行合作网络分析,对文献和期刊进行共被引分析,对关键词进行共现分析和突现词探测,绘制可视化科学知识图谱。结果共纳入文献533篇,全球年发文量自2004年起总体呈增长趋势,于2013年达到峰值(50篇)后呈下降趋势并趋于稳定。发文量最多的国家为美国(226篇),且与英格兰、德国等国家(或地区)合作密切,中国(54篇)与其他国家(或地区)合作较少;发文量最多的研究机构为罗氏公司(37篇),其次为阿斯利康公司(34篇),再次为辉瑞公司(33篇),且基本形成了以三者为中心的合作关系网,国内中国科学院发文量最多(10篇),但仅与少数国内研究机构有交流合作;发文量最多的作者团队为罗氏公司的GRIMSBY团队(24篇),且与同公司的SARABU团队及宾夕法尼亚大学的MATSCHINSKY团队合作较多。共被引频次最高的期刊为Diabetes,MATSCHINSKY团队于2009年发表的1篇综述共被引频次最高(114次)。结论GKA的研究方向逐步从构效关系研究转向临床试验研究。

中国人青年发病的成年型糖尿病/2型糖尿病家系葡萄糖激酶和肝细胞核因子-1α基因缺陷的分子筛查

目的 :探索包含青年发病的成年型糖尿病 ( maturity- onset diabetes of the young,MODY)患者的 2型糖尿病家族中可能存在的 MODY基因的致病突变。方法 :选择 MODY基因中突变率最高的葡萄糖激酶 ( glucokinase,GCK,MODY2 )和肝细胞核因子- 1α( hepatic nuclear factor- 1α,HNF- 1α,MODY3 )基因的微卫星多态遗传标志 ,在一个包含 2名 MODY患者的中国人 2型糖尿病家系中进行连锁分析 ,对可能与疾病连锁的基因进行全基因外显子的突变筛查—— DNA序列直接测定以明确具体的碱基突变和所编码的氨基酸的改变。结果 :家系 5 0 0 0 1中 MODY3的最大 L OD( logarithm of odds)值达到 2 .3 75 93 0 (θ=0 .0 0 0 0 0 0 ) ,但未发现与MODY2连锁的依据。 DNA直接测序发现在家系 5 0 0 0 1中所有家族成员 MODY3基因外显子 7中存在一个杂合多态 Ser4 87Asn( AGC/ AAC) ,该多态在正常人中也可见到。结论 :GCK基因内或附近的基因变异不是本家系 2型糖尿病的主要致病原因 ;HNF- 1α基因的启动子和所有外显子内均未发现明确的致病突变 ,但无法否定内含子或其他调节区域的变异有可能的致病倾向 ;也不能排除HNF- 1α基因附近其他未知疾病基因的致病可能。本家系的致病基因有待进一步明确。

分子动力学模拟研究活化剂对葡萄糖激酶活性的影响及活化机理

葡萄糖激酶(GK)催化葡萄糖转变为6-磷酸葡萄糖,是糖代谢的第一步;GK的活性改变对葡萄糖的代谢影响很大.通过分子动力学模拟研究了葡萄糖激酶活化剂(GKA)对GK活性的影响,探讨了GKA的活化机理.包结自由能分析表明,范德华作用是GK和GKA体系的主要驱动力;与此同时,葡萄糖使得GK和GKA的结合增强.构象分析结果表明,GKA能够在一段时间内限制GK的构象,但不能长久维持GK的活化构象不变,这和以往的实验结果相一致.相关理论分析结果不仅有利于从原子水平解释GKA的活化机理,也可为设计新的用于糖尿病治疗的GKA提供一定的理论参考.

葡萄糖甘油二脂对纤溶酶原和纤溶酶原激活剂二级结构的影响

为研究葡萄糖甘油二脂(GDG)对纤溶酶原和纤溶酶原激活剂二级结构的影响。应用圆二色谱法(CD)、聚丙烯酰胺凝胶电泳法(SDS-PAGE)研究了GDG对纤溶酶原和纤溶酶原激活剂二级结构的影响。在GDG分别与单链尿激酶型纤溶酶原激活剂和链激酶相互作用后,使其二级结构发生改变,不同浓度的GDG对一些纤溶因子的α-螺旋、β-折叠、β-转角和无规卷曲产生不同程度的影响。GDG对纤溶酶原和纤溶酶的α-螺旋、β-折叠、β-转角和无规卷曲没有明显影响。利用SDS-PAGE发现了GDG促进纤溶酶原/单链尿激酶型纤溶酶原激活剂相互转化的作用。从而可得出结论,GDG对单链尿激酶型纤溶酶原激活剂和链激酶的活性产生影响,表明GDG通过改变单链尿激酶型纤溶酶原激活剂的内因性活性来促进纤溶作用。

组织型纤溶酶原激活剂A链与尿激酶原B链嵌合分子的构建与表达

利用 Ｄ Ｎ Ａ 重组技术和定位删除技术，将组织型纤溶酶原激活剂（ｔ Ｐ Ａ）的 Ａ 链（ Ｓｅｒｌ Ｔｈｒ２６３）基因与尿激酶原（ｐｒｏ Ｕ Ｋ）的 Ｂ链（ Ｓｅｒ１３８ Ｌｅｕ４１１）基因相连，得到嵌合分子基因ｔｕｐａ，并在昆虫杆状病毒系统中进行表达，表达量可达 ５００ Ｉ Ｕ／ｍ ｌ．经单克隆抗体免疫亲和层析纯化细胞表达上清液，得到ｔｕ Ｐ Ａ 嵌合分子，其比活为 ２００ ０００ Ｉ Ｕ／ｍ ｇ 蛋白． Ｓ Ｄ Ｓ Ｐ Ａ Ｇ Ｅ 及 Ｗ ｅｓｔｅｒｎ ｂｌｏｔ 鉴定证明此表达产物分子量约为 ６０ ｋ Ｄ，与预期值相符．纤维蛋白平板测活及纤维蛋白亲和性分析初步证明，此嵌合分子的溶纤活性与ｐｒｏ Ｕ Ｋ 相近，而纤维蛋白亲和性高于 ｐｒｏ Ｕ Ｋ．

上海科学家首次阐明葡萄糖激酶催化过程的分子机制

据2009年8月12日《上海科技报》消息，中科院上海药物研究所蒋华良课题组在新一期《科学公共图书馆综合》杂志上发表了他们这一成果的相关研究报告。

溶血磷脂酸对子宫内膜癌RL-952细胞尿激酶型纤溶酶原激活剂分泌的影响

目的探讨溶血磷脂酸(lysophosphatidic acid,LPA)对子宫内膜癌RL-952细胞尿激酶型纤溶酶原激活剂(urokinase-type plasminogen activator,uPA)分泌的影响。方法不同浓度的LPA刺激子宫内膜癌RL-952细胞24h,80μmol/LLPA刺激子宫内膜癌RL-952细胞不同时间后收集细胞上清液,采用酶联免疫吸附试验检测uPA的分泌情况,Transwell试验检测LPA对子宫内膜癌RL-952细胞体外迁移/侵袭能力的影响。结果 2、10μmol/L的LPA即可诱导子宫内膜癌RL-952细胞uPA的分泌增加,且随着LPA浓度的加大,uPA分泌量明显增多,二者呈明显的浓度依赖关系;80μmol/L的LPA作用于RL-952细胞时,随着时间的延长uPA分泌量增多,二者呈明显的时间依赖关系。并且LPA可以明显增加子宫内膜癌RL-952细胞的体外迁移/侵袭能力。结论 LPA可成为子宫内膜癌早期诊断及预后监测的分子标志物,并有望成为子宫内膜癌分子靶向治疗的靶标。

以葡萄糖激酶为靶点的抗糖尿病新药研究

葡萄糖激酶是糖代谢途径中的关键酶,它的异常会导致机体糖代谢紊乱而引起糖尿病等相关疾病。近年来,人们逐渐意识到以葡萄糖激酶为靶点来研究糖尿病具有极其广阔的前景。该文对葡萄糖激酶抗糖尿病的机制及其激活剂的研究现状进行了综述,提出阐明葡萄糖激酶靶点的研究及其激活剂的寻找是未来研究的方向。

以葡萄糖激酶为靶点治疗2型糖尿病的实验研究进展

目的探讨以葡萄糖激酶为靶点治疗2型糖尿病药物的研究现状。方法参阅国内外发表的相关文献,综述葡萄糖激酶激活剂、葡萄糖激酶调节蛋白以及突变的葡萄糖激酶基因对2型糖尿病治疗的效果及影响。结果 3种方法均能不同程度地调节2型糖尿病动物的血糖水平,但其具体作用机制及其副作用有待进一步研究。结论以葡萄糖激酶为靶点来调控血糖水平可能是一种安全有效的措施。

噻唑类葡萄糖激酶激动药的三维定量构效关系与理性设计

目的:构建噻唑类葡萄糖激酶(GK)激动药的三维定量构效关系(3D-QSAR),并进行理性设计。方法:运用比较分子力场分析(Co MFA)的方法,构建噻唑类GK激动药的3D-QSAR模型,通过晶体复合物结构对模型进行验证。对复合物中配体激动剂进行基于片段生长的理性设计,预测所设计分子的活性、药代动力学性质及毒性。结果:高精度的GK激动剂的3DQSAR模型为Co MFA:q^2=0.673,r^2=0.908;其中q^2为交叉验证系数,r^2为非交叉验证系数,激动药与受体蛋白之间的作用模式结果与构建的模型表现一致,18号化合物为全新化合物。结论:GK激动药的3D-QSAR模型可为GK激动药提供理性设计的理论基础,设计得到的分子口服吸收良好、生物预测活性较高,有望成为新的抗2型糖尿病药物分子。

首个已上市的葡萄糖激酶激活剂类降糖药—多格列艾汀

在过去20年里,全球糖尿病患者从1.51亿人增加到5.37亿人,其中90%~95%患有2型糖尿病(diabetes mellitus type 2,T2DM)^([1])。T2DM患者普遍存在葡萄糖激酶表达减少,患者肝脏、胰岛β细胞的葡萄糖激酶基因表达水平比正常人降低43%和40%^([2-3]);T2DM患者另一显著特征为β细胞功能的逐渐恶化,通常与胰岛素分泌功能的持续下降和胰岛素抵抗有关^([4])。

葡萄糖激酶激活剂:调控细胞内葡萄糖代谢的第一步

在2型糖尿病(T2DM)病理生理机制探索中发现,作为人体葡萄糖传感器的葡萄糖激酶(GK)对于血糖稳态调节具有重要作用。GK的激活是启动葡萄糖代谢的首个步骤,GK可在胰脏、肝脏、肠道和下丘脑等器官/系统中通过多种途径调控血糖水平。以GK为靶点的葡萄糖激酶激活剂(GKA)历经数十年的研发,于近年取得了重大突破。GKA能够修复GK的功能,显著降低血糖并改善血糖稳态,是治疗T2DM患者的新一类降糖药物靶点。本文简要阐述了GK在葡萄糖代谢中的关键作用,并总结了GKA的作用机制及其应用现状。

蛋白激酶Cξ与葡萄糖吸收

2型糖尿病是一种慢发性疾病，发病率占10％左右。胰岛素抵抗表现为胰岛素刺激后骨骼肌葡萄糖吸收相对下降，是该疾病的一个苇要方面。尽管这方面研究很尽力，但是胰岛素抵抗的分子机制仍然没有弄清楚。胰岛素主要促进GLUT4从内膜系统转运到细胞膜来刺激肌肉组织吸收葡萄糖。虽然发现很多分子参与胰岛素信号通路，但是联系GLUT4转位与胰岛素刺激之间的精确步骤尚未完全阐明。