1、DPP酶的生理功能及藥理作用,目錄,DPP酶的生理功能 DPP酶的藥理作用,DPP4與腸促胰素成為T2DM治療靶點的研發(fā)歷程,其他底物,DPP4酶 家族成員: DPP8/9/FAP,腸道對胰腺分泌的影響,CD26/DPP4,腸促胰素效應,GLP-1和GIP是人類腸促胰素,酶的作用,非酶的作用 代謝 細胞增殖、趨化 免疫調節(jié),GLP-1和GIP是人體內DPP4唯一底物,T2DM治療靶點,(二肽基肽酶),DPP4 抑制劑,GLP-1受體激動劑,CD26：T細胞表面活化抗原 DPP4：二肽基肽酶,FAP：成纖維細胞激活蛋白 DPP8：二肽基肽酶-8 DPP9：二肽基肽酶-9,垂體腺苷酸環(huán)化酶激活多肽

2、(PACAP)、胃泌素釋放肽(GRP)、神經肽(NPY)、生長激素釋放激素、GLP-2等,Gorrell MD. Clin Sci (Lond) 2005; 108: 277-292 Hopsu-Havu VK, Glenner GG. Histochemie 1966; 7: 197-201 Bauvois B, et al. Br J Cancer 1999; 79: 1042-1048,腸促胰素的研發(fā)歷程,首次觀察到腸道對胰腺分泌的影響,首次提出腸促胰素概念,通過口服和靜脈注射葡萄糖兩項研究證實腸促胰素效應,證實GIP是一種人類腸促胰素,1902年,1932年,1964年,1973年,證

3、實腸促胰素在T2DM中的作用,1986年,GLP-1是一種人類腸促胰素,1987年,發(fā)現DPP4酶降解GLP-1和GIP,1995年,Creutzfeldt W. TRegul Pept. 2005;128:8791. Bayliss WM, Starling EH. J Physiol. 1902;28:325353. La Barre J. Bull Acad R Med Belg. 1932;12:620634. Elrick H. J Clin Endocrinol Metab. 1964;10761082. McIntyre N, Holdsworth CD, Turner DS.

4、Lancet. 1964;41:2021. Nauck M, Stockmann F, Ebert R, et al. Diabetologia. 1986;29:4652. Kreymann B, Williams G, Ghatei MA, et al. Lancet. 1987;2:13001304. Deacon CF,et al. Diabetes. 1995;44:11261131.,DPP4及DPP4抑制劑的研發(fā)歷程,Proc Natl Acad Sci U S A. 1998 Nov 24;95(24):14020-4. Eur. J. Biochem.1993;214:829

5、-835. Curr Top Med Chem. 2007;7(6):579-95. Wiedeman, Paul.Medical Chemistry.2007;45: 7173. Kuhn, Bernd.Current Topics in Medicinal Chemistry2007;7 (6): 609619. Curr Top Med Chem. 2007;7(6):557-68.,首次發(fā)現DPP4 /CD26,DPP4 /CD26具有酶的作用和非酶作用,不同結構的DPP4抑制劑公布,1966年,1993年,1994年,1995年,DPP4抑制劑同時抑制DPP8/9，可能存在不良反應,

6、2005年,首個DPP4抑制劑西格列汀獲批上市(FDA),2006年,全球已上市的DPP4抑制劑： 西格列汀 維格列汀 沙格列汀 阿格列汀 利格列汀,2012年,新的以N取代的甘氨酰氰基吡咯烷衍生物問世，成為熱門研究領域,DPP4的X線結構公布，詳細介紹了其結合位點,2003年,DPP4廣泛分布于人體各組織器官,DPP4是一個多功能的細胞表面II型糖蛋白 在人體中，DPP4廣泛存在于多種細胞和組織中,Eur. J. Biochem. 214, 829-835 (1993),T淋巴細胞（CD26）,血液中(可溶形式，DPP4),腎臟刷狀緣細胞表面,肝細胞表面(GPIIO/OX-61),DPP4(

7、二肽基肽酶-IV)簡介及其生理功能,是一種細胞表面絲氨酸二肽酶 從N-末端第二位上存在脯氨酸或丙氨酸的肽鏈上分離出N-末端二肽 表達廣泛，血循環(huán)中也有活性形式,Front Biosci.2008;13:3168-80.,酶的活性：裂解Xaa-Pro二肽,T細胞表面抗原與細胞外基質結合，影響T細胞的增殖和趨化 與腺苷脫氨酶結合（ADAbp），參與血管內皮細胞的遷移和侵襲,生理功能,DPP4酶滅活腸促胰素的機制,DPP酶的家族成員,FEBS J. 2010;277(5):1126-44.,絲氨酸蛋白酶家族S9,S9A脯氨酰肽鏈內切酶（PEP / POP）,S9B二肽基肽酶（DPP酶）,S9C?；?/p>

8、水解酶,S9D谷氨酰肽鏈內切酶,DPP6 DPP10,FAP的表達及酶的生理功能,52氨基酸序列(人類酶)和底物特異性與DPP4相似 具有二肽酶活性和明膠酶活性，可參與調節(jié)腫瘤細胞的生長、分化、黏附和轉移 選擇性地表達于上皮癌，愈合傷口的肉芽組織，骨和軟組織肉瘤等,Scandinavian Journal of Immunology, 54, 249-264. 國際婦產科學雜志.2012.39(3):235-238.,與DPP8和DPP4不同之處在于:只有FAP具有明膠酶的活性，從而決定了其作為腫瘤治療靶點,明膠酶（gelatinase）或稱型膠原酶（typecollagenase）屬于金屬蛋

9、白酶家族成員，是能夠降解型膠原的特異的一種基質水解酶，其活性與腫瘤細胞侵襲和轉移密切相關,DPP8和DPP9的分布及酶的生理功能,26%與DPP4相同 DPP-8/9蛋白定位于細胞質中 DPP-8/9均表達于人體血液中的淋巴細胞和單核細胞、動物睪丸和精子細胞等 DPP-9還在腫瘤細胞中表達 DPP8/9具有參與免疫應答，以及促進男性精子發(fā)育的作用,Ajami, K.,et al. Biophys. Acta .2004;1679, 1828 Maes, M. B., et al J. Leukocyte Biol. 2007;81, 12521257 Schade, J., et al. J.

10、 Histochem. Cytochem. 2008;56, 147155 J Histochem Cytochem. 2009 June; 57(6): 531541. Kirby M, et al. Clin Sci (Lond). 2009 ;118(1):31-41.,細胞核,細胞膜,目錄,DPP酶的生理功能 DPP酶的藥理作用,抑制FAP的作用 抑制DPP8的作用 抑制DPP9的作用 抑制DPP4的作用 DPP4酶抑制劑未來的發(fā)展方向,FAP目前主要作為癌癥治療的靶點,FAP有選擇的在腫瘤基質纖維母細胞中表達，抑制FAP的活性可降低瘢痕纖維母細胞的侵襲性，提示FAP對瘢痕瘤的侵襲具有

11、重要作用 主要存在于慢性肝疾病的早期肝損傷和纖維化組織 在炎癥、創(chuàng)傷、上皮性癌的基質中被激活的成纖維細胞中表達,國際婦產科學雜志.2012.39(3):235-238.,目前主要作為癌癥治療的靶點進行研究,DPP8和DPP9的抑制可誘導免疫應答,已被證明抑制DPP8/9可誘導IL-1（刺激免疫應答的關鍵分子）的釋放，從而刺激細胞因子和趨化因子的產生 目前其藥理應用主要集中在DPP4抑制劑治療2型糖尿病的安全性考慮,.au/sydnovate/opportunities/pharmaceuticals/summary/Sydnovate_10578_tech_su

12、mmary.pdf,DPP4作為2型糖尿病治療靶點的原因,人體試驗發(fā)現GIP和GLP-1是DPP4的唯一底物 腸促胰素與食物消化，增強葡萄糖依賴性胰島素分泌和維持正常血糖穩(wěn)態(tài)具有重要作用 腸促胰素還可增加細胞數量，刺激生長，分化，增殖和存活 因此DPP4作為2型糖尿病治療的新靶點,FEBS J. 2010;277(5):1126-44. KIRBY M, et al. Clinical Science (2010) 118, 3141 Baetta R，Corsini A. Drugs 2011; 71 (11): 1441-1467.,抑制DPP4的安全性考慮,Diabetes, Obesi

13、ty and Metabolism, 9, 2007, 153165 BMC Immunology 2009, 10:19,抑制DPP-8、DPP-9與免疫毒性相關,DPP-8和DPP-9被抑制后會出現一些毒性反應，如脫發(fā)、血小板減少、貧血、脾大和多器官病理改變等,Diabetes,2005;54:2988-2994.,在大鼠(10, 30, 100 mg/kg/d治療2周)和狗(單一劑量10mg/kg)中選擇性抑制劑的毒性反應的研究,選擇性DPP4抑制劑副作用更少,研究選擇性抑制劑的T細胞活性,Diabetes,2005;54:2988-2994.,復合物濃度(mol/L),抑制作用比列,選

14、擇性DPP-4抑制劑,選擇性DPP-8/9抑制劑,Val-boro-Pro(無選擇性的抑制劑),阿格列汀和利格列汀的選擇性更高,Drugs 2011; 71 (11): 1441-1467.,IC50：半數抑制量,高選擇性的阿格列?。褐睋艏毎?，強效降糖,1.Drucker DJ. Expert Opin Invest Drugs. 2003;12(1):87100 2.Ahrn B. Curr Diab Rep. 2003;3:365372,阿格列汀能延緩腸促胰島素失活,Clin Ther. 2008 Mar;30(3):513-27.,活性GLP-1濃度 自基線的變化(pmol/L),早餐,

15、午餐,晚餐,給藥后的時間(h),阿格列汀25mg(n=5) 安慰劑(n=6),阿格列汀能改善細胞的功能，促進胰島素分泌,阿格列汀改善肥胖糖尿病大鼠細胞功能，增加胰島素分泌,Diabetes Obes Metab. 2011 Apr;13(4):337-47 Eur J Pharmacol. 2008 Jul 7;588(2-3):325-32.,對照組,阿格列汀(0.03%),正常對照組,與對照組相比，#P0.025,正常對照組,對照組,5mg/kg,15mg/kg,45mg/kg,與對照組相比，*P0.05,胰島素增量（pM,0-10min）,細胞/胰島總面積的比例,肥胖大鼠,阿格列汀改善胰

16、島素敏感性,OGTT第10min時胰島素水平IRI(ng/mL),#P 0.025，與對照組相比,J. Med. Chem. 2007, 50, 2297-2300,對照組,阿格列汀,阿格列汀劑量（mg/kg）,評價阿格列汀用于2型糖尿病患者的有效性和安全性的 一項國際多中心、隨機、雙盲、安慰劑對照III期研究 牽頭醫(yī)院： 301醫(yī)院 參加醫(yī)院：協(xié)和醫(yī)院，同仁醫(yī)院，盛京醫(yī)院，西京醫(yī)院，天津代謝病醫(yī)院等30家醫(yī)院,研究基本信息,研究中心：總共30個 28 個在中國大陸 1 個在香港 1 個在臺灣 治療組：阿洛列汀 vs. 安慰劑 單藥治療組（N=172） 二甲雙胍聯(lián)合用藥組（N=188 ） 吡格

17、列酮聯(lián)合用藥組，同時聯(lián)合/不聯(lián)合二甲雙胍（N=120） 樣本量 計劃入組480例（實際入組506例） 研究持續(xù)時間 篩選期：最長2周 安慰劑導入期：4周 治療期：16周,25,研究流程圖,阿格列汀單藥治療有效降低HbA1c和FPG,A1c自基線的變化(%),在所有組中，與安慰劑相比，p0.001,DeFronzo RA, et al. Diabetes Care. 2008;31:2315-2317.Covington P, et al. Clin Ther. 2008;30:499512.,FPG自基線的變化(mmol/L),以阿格列汀為基礎的聯(lián)合治療進一步降低HbA1c,A1c自基線的變化

18、(%),在所有組中，與安慰劑相比，p0.001,DeFronzo RA, et al. Diabetes Care. 2008;31:2315-2317.Covington P, et al. Clin Ther. 2008;30:499512.,阿格列汀治療期間低血糖事件的發(fā)生率與安慰劑類似,自基線的改變(kg),單藥治療,二甲雙胍加用阿格列汀,吡格列酮加用阿格列汀,安慰劑,安慰劑,阿格列汀 25mg,p=0.061,p=0.213,p=0.326,阿格列汀體重變化與安慰劑組無顯著差異,研究小結,療效 在中國2型糖尿病受試者中，阿格列汀單藥治療組聯(lián)合治療均顯著降低HbA1c 阿格列汀25mg QD顯著降低FPG 安全性 阿洛列汀25 mg QD低血糖發(fā)生率低 阿格列汀單藥或聯(lián)合治療不增加體重,阿格列汀不增加心血管事件風險,心血管事件發(fā)生率,1.Williams Herm