
四、口服降糖药的问世与发展
(一)磺脲类降糖药
1.第一代磺脲类降糖药
1956年,早期引入的化合物氯磺丁脲(BZ-55)和甲苯磺丁脲(D-860)投入使用,对2型糖尿病可改善临床症状,纠正异常代谢,降低血糖等,是糖尿病患者治疗的主要药物之一;临床使用可改善代谢但并不能减少慢性并发症的发展,并可增加心血管并发症的死亡率。至20世纪90年代初期,第二代磺脲药以优降糖为代表在临床上得到广泛应用,作为一线用药。于90年代末期以格列齐特、格列本脲、格列喹酮等为代表的第三代磺脲类药物出现。磺脲类药物是一个成员众多的大家族,近年来,不断有新品种格列美脲和剂型、格列吡嗪控释片、格列齐特缓释片面世。临床第一代已基本被淘汰,应用较多的是第二代和第三代磺脲类药物。由于磺脲类药物品种众多,各种磺脲类药物的药动学、药效学、不良反应等有诸多差异,因此,必须选择合适的药物。现第三代仍是临床上2型糖尿病的一线用药,主要通过刺激胰岛素分泌而发挥作用,餐前半小时服药效果最佳。第二代磺脲类药物迟早被取代,优降糖是最早应用于临床的第二代磺脲类药物,是降糖效果最强、作用持续时间最长的一种磺脲类降糖药。一般口服后20~30分钟起效,高峰在2~6小时,其半衰期为10~16小时,作用持续时间长达24小时。优降糖主要在肝脏中代谢,其代谢产物的50%经胆道排出,50%经肾脏排出。优降糖最常见、最严重的副作用是低血糖,严重时足以致死,临床已不常用。
2.第二代磺脲类药物
(1)达美康:口服后30分钟起效,2~6小时达高峰,半衰期10~12小时,作用持续时间为12~24小时,属于中效制剂。该药主要在肝脏代谢,60%~70%从肾脏排泄。作用比较温和,药效持续时间比较长。除了刺激胰岛素分泌以外,达美康还有降低血液黏稠度,减少血小板凝聚性,预防和治疗糖尿病血管并发症的作用,适用于有心血管并发症、高黏滞血症以及老年糖尿病患者,是应用较多的磺脲类降糖药物之一。达美康每片80mg,餐前半小时口服。开始每日40~80mg,每日1~2次,每日最大剂量为320mg(4片),分2~3次服用,血糖稳定后可改用维持量。
格列齐特缓释片:该药吸收好,生物利用度高,有效剂量每片30mg,每日剂量范围30~120mg,每日1次给药,早餐前服用,可以平稳控制全天血糖,使低血糖事件发生率较低,在肥胖患者中不会引起体重增加,伴有心血管疾病的糖尿病患者也可以安全使用。
(2)格列吡嗪:本药吸收完全而迅速,服药30分钟起效,在1~3小时达血糖浓度高峰,半衰期仅2~4小时,药效可维持6~12小时。本品主要由肝脏代谢,在24小时内经肾脏排出97%,是一种短效磺脲类降糖药,最适合餐后血糖居高不下的糖尿病患者。由于其药效持续时间短,故引起低血糖的风险也很小,所以对老年人比较适宜。本品有2.5mg(如迪沙片)和5mg两种规格,每次2.5~5mg,每日3次,餐前半小时服用,每日最大剂量为30mg,老年糖尿病患者每日剂量以不超过20mg为宜。
瑞易宁:口服6~12小时达到最大药效浓度,并相对稳定地释放格列吡嗪。服药后全天血药浓度波动小,可维持24小时有效血药浓度。服药5天后血药浓度达到稳态,老年患者达到稳态需要6~7天的时间。控释片通过肠道后,完整的药壳随粪便排出体外。每片5mg,推荐与早餐同服。起始剂量为5mg,每日1次,根据血糖情况可进一步增加剂量,每次加5mg,最大剂量为20mg/d。常用剂量为5~10mg/d。本品不可掰服,患有严重胃肠疾患者忌用。
(3)格列喹酮(糖适平):经口服后吸收快而且完全,半衰期短,仅为1~2小时。格列喹酮最大的特点是95%可通过胆汁排出,自肾脏排出的比例不足5%,而且作用温和,很少引起低血糖。这些特点使其具有广泛的使用范围,特别适合老年以及有轻、中度糖尿病肾病的患者使用。格列喹酮每片30mg,每日3次,餐前半小时服用,每日最大剂量180mg。
3.第三代磺脲类药物
格列美脲(万苏平、亚莫利)口服吸收快速,服用后血药浓度2~3小时达峰值,降糖作用持续24小时以上,属于长效制剂,每天服用1次即可。本品60%经肾排泄,40%经胆道排泄,由于本药是通过双通道排泄,故可用于轻度肾功能不全的糖尿病患者。与第一、二代磺脲类降糖药相比,相同剂量的格列美脲降糖活性最高,由于其较低的有效血药浓度和葡萄糖依赖的降糖作用,故低血糖发生率低而且程度较轻,增加体重的作用不明显,对心血管系统的影响很小。由于本品独特的化学结构,分子内侧链上的两个SH基团,使其对服用其他磺脲类药物失效者也可能发挥良好的降糖作用。此外,该药还具有胰外降糖作用,不会导致高胰岛素血症,在与胰岛素合用时,可减少胰岛素用量。总之,格列美脲具有降糖作用迅速、持久、高效、安全、患者用药依从性高等优点。格列美脲有每片1毫克、2毫克两种片剂,初始剂量为1~2毫克,每日1次,以后可以根据血糖监测结果逐渐增加剂量,一般患者每日剂量为1~4毫克,最大剂量每天不超过6~8毫克。每日1次顿服,建议早餐前服用,服用时不宜嚼碎。
特别提示:由于磺脲类降糖作用最强,导致低血糖的风险最大、服用拟从小剂量开始,逐渐加量,根据空腹及餐后2小时血糖调整用药剂量;其中优降糖所致的低血糖经过处理以后,要继续留观2~3天,这是因为本药的半衰期长,有可能再次引起低血糖;70岁以上或有肝肾功能不全的患者不宜服用;适用于血糖较高的中青年2型糖尿病患者。
(二)双胍类降糖药
50年代双胍类降糖药,所研制的苯乙双胍、二甲双胍得到了广泛应用。由于双胍类药易引起乳酸性酸中毒危及生命等不良反应。于20世纪70年代除了中国和印度外,大多数国家已停止使用苯乙双胍。近年来通过大型糖尿病临床前瞻性研究(UKPDS)认为该类药能改善糖、脂代谢,提高机体对胰岛素敏感性,降低胰岛素抵抗,可延缓、减少慢性并发症,而重新被启用。应注意用药指征和剂量,可作为肥胖型2型糖尿病一线用药。
作用机制:双胍类药物的降血糖作用不依赖于胰岛功能的完整性,对于胰岛功能完全丧失的糖尿病患者,双胍类药仍有降血糖作用。
1.促进葡萄糖在肝中无氧酵解和利用。
2.抑制肠道对葡萄糖的吸收。
3.抑制肝糖原异生和葡萄糖的生成。
4.增强机体对胰岛素的敏感性。
5.抑制胰高血糖素的分泌。
6.降低食欲。
临床应用:可适用于下列糖尿病患者。
(1)中年以上发病2型糖尿病患者,尤其肥胖型患者经饮食和运动控制无效者。
(2)磺脲类药物出现继发性失效者,可改用双胍类药物,或与之联合使用。
(3)1型和2型糖尿病患者在使用胰岛素治疗时,都可以加用二甲双胍,以减少胰岛素剂量,防止出现低血糖反应。
(4)有胰岛素抵抗的糖尿病患者,可加用双胍类药物,以稳定病情。
不良反应:①胃肠道反应,可见食欲下降、恶心、腹部不适、腹泻、口中有金属味等。②乳酸血症,长期大量使用能引起乳酸血症、酮血症。肝肾功能不良者更易发生。主要是由于本类药物增加了糖的无氧酵解所致。
(三)α-葡萄糖苷酶抑制剂
α-葡萄糖苷酶抑制剂是一种以延缓碳水化合物吸收,降低餐后高血糖、可干预糖耐量受损的口服降糖药制剂,降糖平稳,安全性高,可降低心血管并发症的发生率。常用的α-葡萄糖苷酶抑制剂主要有阿卡波糖、伏格列波糖、米格列醇等,适用于单纯饮食治疗和体育锻炼不能满意控制的2型糖尿病,尤其是肥胖者。
作用机制:α-葡萄糖苷酶抑制剂的降糖机制是通过抑制肠黏膜上的α-葡萄糖苷酶,使淀粉分解为葡萄糖的速度减缓,减少和延缓小肠对葡萄糖的吸收,以降低血糖,尤其对餐后高血糖的作用较明显。葡萄糖苷酶抑制剂不刺激胰岛素的分泌,单独使用本类药物不会引发低血糖,可减少血糖的波动。可以明显降低糖尿病并发心血管病变的概率,对心肌梗死的改善作用较显著。
临床应用如下。
(1)通过饮食和运动治疗血糖得不到满意控制的糖尿病患者,尤其是肥胖者。
(2)可单独应用于单纯饮食治疗的2型糖尿病患者,也可用于磺脲类和双胍类联合应用治疗的2型糖尿病患者。
(3)无明显空腹高血糖,以餐后血糖升高为主的2型糖尿病患者,最适宜单独使用α-葡萄糖苷酶抑制剂。
不良反应:主要表现为腹胀、腹痛、腹泻、恶心、呕吐,也可出现胃肠痉挛性疼痛、顽固性便秘等。少数患者可见乏力、眩晕及皮肤瘙痒等。从小剂量开始,逐渐加量是减少不良反应的有效方法。
注意事项:①严重肾功能损害(肌酐清除率低于25mL/min)者;②18岁以下患者;③孕妇以及哺乳期的妇女禁用;④有明显消化和吸收障碍的慢性胃肠功能紊乱患者禁用。⑤患有肠胀气而可能恶化的疾患(如Roemheld综合征;⑥严重的疝、肠梗阻和肠溃疡)的病人禁用。⑦α-葡萄糖苷酶抑制剂与其他口服降糖药或胰岛素联合应用时,如发生低血糖,应静注或口服葡萄糖治疗,服用蔗糖或一般甜食无效。
(四)噻唑烷二酮类药物(TZDs)
噻唑烷二酮类是一类新型的胰岛素增敏剂,最早环格列酮,继则曲格列酮(TRG)进行临床开发研究;然后相继罗格列酮(RSG)、吡格列酮(PIO)问世。于1997年该类药物进入临床,由于它能改善胰岛素抵抗和相关一系列病理生理变化,近年来在临床得到了广泛应用和重视。
作用机制:噻唑烷二酮类药是激动过氧化物酶体-增殖体活化受体γ(PPARγ)激动剂。增加脂肪细胞、肝细胞及骨骼肌细胞对胰岛素的敏感性,促进胰岛素靶细胞对血糖的摄取、转运和氧化利用;降低血糖及游离脂肪酸的水平,降低肝葡萄糖的输出,保护β细胞功能,增强葡萄糖转运子-1和葡萄糖转运子-4对葡萄糖的摄取以降低血糖。
临床应用:目前临床应用的有比格列酮、罗格列酮,降低空腹和餐后的血糖。纠正血脂紊乱、抗炎、抗肿瘤和改善动脉粥样硬化,防止糖尿病血管并发症、脏器纤维化,同时适合肥胖、高血压、血脂异常、多囊卵巢综合征等。
罗格列酮比二甲双胍和格列本脲作用缓和,可以延缓进行性的高血糖,优于二甲双胍、格列苯脲,适用于2型糖尿病胰岛素抵抗及糖耐量减低者。
不良反应:最常见的不良反应是呼吸道感染、头痛、肝功能异常,可出现轻度或中度水肿,贫血及红细胞减少,体重增加等等。
(五)格列奈类降糖药(Pepaglinide)
格列奈类是一种非磺脲类新型的胰岛β细胞介导的促胰岛素分泌剂,不含磺酰脲基团,具有抗高血糖活性,调节餐时血糖,又称为餐时血糖调节剂(PGR)。我国上市的主要有瑞格列奈(诺和龙)、那格列奈(唐力)、米格列奈。
作用机制:主要通过刺激胰岛素分泌及改善胰岛素抵抗降低餐后血糖的药物,降低糖化血红蛋白0.5到1.5%。需要在餐前服用,可以单独使用,也可与其他的药物联合应用。格列奈类药物特别适用于具有餐后血糖升高、胰岛细胞功能尚未丧失的2型糖尿病患者。
临床应用:格列奈类药通过促胰岛素的分泌、起效快、作用时间短,较磺酰脲类能更好地控制餐时血糖的增高,降低餐后血糖峰值,与双胍类合用可以发挥协同效应,格列奈类药物促胰岛素分泌,二甲双胍改善胰岛素抵抗,两者协同作用,可降低糖化血红蛋白值1.38%,减少低血糖发生率,安全性良好,并能预防糖尿病的心血管并发症等。
不良反应:①胃肠道反应:腹泻或呕吐,常见。②低血糖:发生率低,程度轻且限于餐后有低血糖反应;③体重增加和高胰岛素血症;④肝肾功能减退者慎用;⑤中重度肝疾病者应慎用。
(六)二肽基肽酶-4抑制剂(DPP-4)
二肽基肽酶-4抑制剂是近年临床使用率增长最快的新型口服降糖药。国内已上市的DPP-4抑制剂有西格列汀、维格列汀、沙格列汀、阿格列汀和利格列汀等5种药(表1-1)。
作用机制:在营养物质,特别在葡萄糖刺激下,肠道L细胞可分泌一种葡萄糖浓度依赖性的“胰高血糖素样肽-1(GLP-1)”,进入血液后,可刺激胰岛β细胞分泌胰岛素,同时抑制胰岛α细胞分泌胰高血糖素。DPP-4抑制剂使内源性GLP-1上升2~3倍。因此,DPP-4抑制剂的降糖作用略弱于GLP-1受体激动剂。临床研究结果显示,DPP-4抑制剂可使空腹血糖降低0.5~1.0mmoL/L,餐后血糖降低2.0~3.0mmol/L,糖化血红蛋白(HbA1c)降低0.5%~0.9%,降糖作用中等。DPP-4抑制剂不会引起低血糖,胃肠道不良反应小,尤其适用于老年患者,甚至伴有轻度认知障碍的老年患者。
临床应用:二肽基肽酶-4(DPP-4)抑制剂能够特异性抑制DPP-4酶活性,显著提高体内肠促胰岛素浓度,改善胰岛β及α细胞功能,发挥其降血糖作用,且无低血糖发生,患者耐受性良好。1周给药1次DPP-4抑制剂(曲格列汀)能有效控制2型糖尿病(T2DM)的血糖和糖化血红蛋白浓度,不良反应较轻,患者依从性显著优于其他降糖药,具有较好的临床应用前景。DPP-4抑制剂(阿格列汀)每天1次,不良反应为轻度、耐受性良好为一大优点。肠促胰素类口服药物二肽基肽酶4抑制剂通过改善胰腺α和β细胞功能等途径降低血糖,是一类具有良好应用前景的糖尿病治疗药物。
不良反应及注意事项:①DPP-4抑制剂胃肠道反应轻微,主要不良反应有鼻咽炎、头痛、上呼吸道感染等。②5种DPP-4抑制剂,均不会增加心血管相关的风险,但沙格列汀、阿格列汀有增加心力衰竭住院事件的潜在风险。③2015年美国FDA发布警示信息,称DPP-4抑制剂可引起关节痛,若出现持续性关节痛请立即就医(DPP-4抑制剂可引起关节痛以至重度或致残)。④若出现持续性的剧烈的腹痛,请立即就医(DPP-4抑制剂可引起急性胰腺炎)。⑤利格列汀属于CYP3A4、p-糖蛋白的弱到中等强度抑制剂,但一般不会抑制其他药物的代谢,但是需避免与利福平等CYP3A4或p-糖蛋白诱导剂合用。⑥切记沙格列汀片不得掰开服用!⑦西格列汀、阿格列汀在体内也较少被代谢,主要以原形经胆汁从粪便排泄,很少与其他药物发生相互作用。维格列汀经水解失活,不影响CYP同工酶,发生相互作用的可能性较低。肝、肾功能不全患者中使用利格列汀时不需要调整剂量。
表1-1 5种DPP-4抑制剂作用时间及计量表

(七)达格列净
达格列净是一种新型降糖药,通过抑制近端肾小管钠-葡萄糖协同转运蛋白2介导的葡萄糖重吸收,促进尿糖排泄而发挥降糖作用;具有独特的不依赖于胰岛素分泌的降糖途径,现有的临床研究显示,SGLT-2抑制剂不论单药还是联合用药,都具有非常确凿、有效的降血糖效果。2015美糖尿病协会(ADA)和欧洲糖尿病研究协会(EASD)均推荐SGLT-2抑制剂为2型糖尿病的二、三线用药,且可与二甲双胍或其他降糖药联合使用。目前全球共有6种SGLT-2抑制剂上市,分别为:Canagliflozin(坎格列净)、Dapagliflozin(达格列净)、Empagliflozin(恩格列净)、Ipragliflozin(依格列净)、Luseogliflozin(鲁格列净)以及Tofogliflozin(托格列净)。其中,达格列净已经通过国家食品药品监督管理总局(CFDA)的批准在中国上市。
作用机制:对2型糖尿病的治疗是通过抑制肾脏在机体糖代谢而实现的,葡萄糖在肾小球滤过,并在肾近曲小管重吸收。葡萄糖在生物体内不能自由通过细胞膜的脂质双分子层,必须借助于细胞膜上的葡萄糖转运蛋白。钠依赖葡萄糖运载体(SGLTs)是一类在小肠黏膜和肾脏近曲小管中发现的转运基因家族,肾脏重吸收葡萄糖的过程主要由SGLTs介导。其中,SGLT-1和SGLT-2最为重要,SGLT-2起主导作用。SGLT-1主要分布在小肠刷状缘和肾脏近曲小管较远的S3段,少量表达于心脏和气管,是一种高亲和力、低转运能力的转运体。SGLT-2主要分布在肾脏近曲小管S1段,是一种低亲和力、高转运能力的转运体,其主要生理功能是在肾脏近曲小管完成肾小球滤过液中90%葡萄糖的重吸收,其余10%由SGLT-1完成。SGLT-2选择性抑制剂作为降糖药新靶点由于其特异性分布在肾脏,对其他组织、器官无显著影响;胰岛素抵抗的糖尿病患者仍可受益;且具有不易发生低血糖风险、不增加糖尿病患者体重等优势。研究发现SGLT-2抑制剂可以保护胰岛β细胞功能。Brunton研究发现与安慰剂组相比,达格列净单药疗法可使HOMA-2%B由13.2%上升到17.3%;达格列净合并二甲双胍疗法可使HOMA-2%B由8.3%上升到13.4%。达格列净合并沙格列汀可使HOMA-2%B增加24.9%;坎格列净300mg可使HOMA-2%B升高22.8%。SGLT-2可有效减轻体重、控制血压。对于合并高血压的2型糖尿病患者,不仅能有效降低血糖,还有降压效果。降压可能源于渗透性利尿的作用。在用SGLT-2抑制剂(恩格列净)对7000例心血管高危的2型糖尿病患者临床试验中,跟踪3.1年结果显示,每日10mg或25mg的SGLT-2抑制剂可明显降低心血管病高危2型糖尿病患者心血管病的风险(主要降低非致死性心肌梗死、心血管死亡和非致死性卒中的发生风险),这证实SGLT-2抑制剂确是具有降低心血管疾病风险的降糖药。
临床应用:达格列净不仅能有效控制2型糖尿病患者的血糖,而且对于轻、中度肾功能不全患者还有潜在的肾脏功能保护作用。在饮食和运动基础上,本品可作为单药治疗用于2型糖尿病成人患者改善血糖控制。
不良反应:①EMPA-REG OUTCOME的一项前瞻性临床研究发现SGLT-1会诱发基因变异,可导致严重的腹泻,甚至危及生命。②由于SGLT-2抑制剂主要是通过肾脏发挥其在血糖稳态调节的作用,因此其肾脏安全性的问题一直备受关注。③SGLT-2抑制剂其主要的不良作用是可增加患者生殖道感染风险,主要为生殖系统霉菌感染、泌尿系统感染。④容量不足、SGLT-2抑制剂发生酮症酸中毒的比例增大。本品不适用于治疗1型糖尿病或糖尿病酮症酸中毒。⑤SGLT-2与胰岛素和胰岛素促泌剂合用引起低血糖。⑥可使低密度脂蛋白胆固醇升高。
综上所述,近代糖尿病发展史:20世纪20年代发明胰岛素;30年代发明长效胰岛素;50年代发明口服降糖药;60年代提倡糖尿病教育;70年代研制出高纯度胰岛素、胰岛移植、测定HLA、抗体;70年代后期开展HbA1c测定、血糖监测;80年代基因重组人胰岛素,加强糖尿病教育;90年代研制出胰岛素类似物、胰岛素增敏剂以及开展DCCT、UKPDS等大型临床研究,降糖药物得到了长足的发展。