利拉鲁肽(Liraglutide)是一种人胰高血糖素样肽-1(GLP-1)受体激动剂,由丹麦诺和诺德公司开发,英文名Liraglutide,CAS号204656-20-2。作为GLP-1受体激动剂类药物的重要成员,利拉鲁肽在全球105个国家和地区上市销售,全球使用该药物治疗的2型糖尿病患者已超过120万[1]。该药物先后获批用于2型糖尿病和肥胖症治疗,为代谢性疾病管理提供了新的药物选择。
瀚香生物关注多肽药物领域的研发进展,持续跟踪利拉鲁肽等GLP-1受体激动剂的临床应用和工艺优化动态。
利拉鲁肽的分子式为C???H???N??O??,分子量约为3751.2 Da,由31个氨基酸残基组成。该药物与人内源性GLP-1的氨基酸序列具有97%的高度同源性,仅在第34位将赖氨酸(Lys)替换为精氨酸(Arg)[2]。
分子结构特点主要体现在两处关键修饰:
● 第26位赖氨酸修饰:在第26位赖氨酸的侧链上,通过γ-谷氨酸连接子连接了一个16碳棕榈酰脂肪酸侧链(C16 fatty acid) ● 第34位氨基酸替换:将天然的赖氨酸替换为精氨酸,防止脂肪酸侧链在错误位置连接[2]
这种脂肪酸侧链修饰是利拉鲁肽实现长效化的核心设计。侧链能够与血浆白蛋白发生可逆性结合,使药物分子在血液中形成"循环储存库",从而降低肾脏快速清除速率,同时减缓二肽基肽酶(DPP-4)的酶解作用。
核心物理化学参数 ? CAS号:204656-20-2 ? 分子式:C???H???N??O?? ? 分子量:3751.2 Da ? 外观:白色至类白色粉末 ? 溶解性:易溶于水,可溶于甲醇,微溶于乙醇 ? 储存条件:-20°C避光保存
利拉鲁肽化学结构式
由于脂肪酸侧链的引入,利拉鲁肽的药代动力学特性与天然GLP-1相比发生了显著变化。天然GLP-1在血浆中的半衰期仅约1-2分钟,而利拉鲁肽的半衰期延长至约13小时,支持每日一次给药方案[4]。
药代动力学参数 ? 达峰时间(Tmax):皮下注射后8-12小时 ? 生物利用度:约55% ? 表观分布容积:11-17 L ? 血浆蛋白结合率:>98%(主要与白蛋白结合) ? 半衰期:约13小时 ? 稳态达成时间:每日一次给药约3-5天
利拉鲁肽的药代动力学在不同程度肾功能损害患者中未观察到显著变化,肝功能损害患者也无需调整剂量。这一特性使利拉鲁肽在合并肝肾功能异常的患者中具有较好的适用性[4]。
2型糖尿病患者普遍存在"肠促胰素效应"减退的问题。口服葡萄糖后引起的胰岛素分泌量远大于静脉输注同等葡萄糖引起的胰岛素分泌量,这种现象被称为"肠促胰素效应",主要由GLP-1和GIP(葡萄糖依赖性胰岛素多肽)介导。在2型糖尿病患者中,GIP的作用明显减弱,但GLP-1对胰岛素分泌的刺激作用仍然保留。
然而,天然GLP-1的血浆半衰期极短(约1-2分钟),因为它容易被DPP-4迅速降解,酶切位点为Ala8-Glu9位点。1994-1995年间,诺和诺德公司的研究团队决定采用脂肪酸酰化策略来延长GLP-1的半衰期,这是该领域的一个重要技术突破[5]。
利拉鲁肽经历了从基础研究到临床应用的完整开发过程:
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时间 |
里程碑事件 |
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1997年 |
诺和诺德启动利拉鲁肽临床开发 |
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2007年 |
完成LEAD III期临床研究项目 |
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2009年7月 |
欧盟委员会批准Victoza用于2型糖尿病 |
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2010年1月 |
FDA批准Victoza用于2型糖尿病 |
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2011年4月 |
中国国家药品监督管理局批准(商品名:诺和力) |
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2014年12月 |
FDA批准Saxenda用于慢性体重管理 |
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2015年3月 |
欧盟批准Saxenda用于肥胖 |
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2017年8月 |
FDA扩大适应症:降低心血管事件风险 |
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2019年6月 |
FDA批准用于10-17岁儿童和青少年糖尿病 |
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2020年12月 |
FDA批准Saxenda用于12-17岁青少年肥胖 |
**LEAD(Liraglutide Effect and Action in Diabetes)**项目是利拉鲁肽III期临床开发的核心部分,包含6项大规模随机对照试验,涉及全球41个国家超过6500例患者,其中约4445例接受利拉鲁肽治疗[6]。
LEAD系列研究主要结果:
● LEAD-3研究(52周):利拉鲁肽1.8mg单药治疗,HbA1c降低1.1%,体重减轻2.5kg,显著优于格列美脲组(体重增加1.1kg)
● LEAD-2研究:利拉鲁肽1.8mg联合二甲双胍,HbA1c降低1.0%,体重减轻2.8kg
● LEAD-5研究(26周):利拉鲁肽1.8mg联合二甲双胍和格列美脲,HbA1c降低1.3%,体重减轻1.8kg,低血糖事件率仅1.2次/患者/年
● LEAD-6研究(26周):直接比较利拉鲁肽(每日1次)与艾塞那肽(每日2次),利拉鲁肽组HbA1c降低1.1%,优于艾塞那肽组0.8%[7]
利拉鲁肽通过激活GLP-1受体发挥多重生理作用,其作用机制具有葡萄糖浓度依赖性特点,即血糖升高时作用增强,血糖正常或偏低时作用减弱。
主要作用机制: ● 促进胰岛素分泌:以葡萄糖浓度依赖的方式刺激胰腺β细胞分泌胰岛素 ● 抑制胰高血糖素:在血糖升高时抑制α细胞分泌胰高血糖素 ● 延缓胃排空:减缓胃肠道蠕动,延迟食物吸收 ● 抑制食欲:作用于下丘脑饱食中枢,减少能量摄入
这种多靶点作用模式能够同时针对2型糖尿病的多个病理生理缺陷,因此在血糖控制、体重管理和心血管风险降低方面展现出综合获益。
利拉鲁肽(商品名Victoza/诺和力)用于2型糖尿病成人患者的血糖控制:
● 单药治疗:适用于饮食控制和运动疗法血糖控制不佳的患者 ● 联合治疗:与二甲双胍、磺脲类药物联合使用
推荐剂量方案: ? 起始剂量:每日0.6mg(让身体适应) ? 标准剂量:至少1周后增至每日1.2mg ? 最大剂量:可进一步增至每日1.8mg
利拉鲁肽(商品名Saxenda)3mg规格获批用于体重管理,适用于[8]:
● 成人肥胖(BMI≥30 kg/m2)
● 成人超重(BMI 27-30 kg/m2)伴有至少一种体重相关合并症(如2型糖尿病、高血压、血脂异常)
● 12-17岁青少年肥胖(BMI对应成人≥30 kg/m2),体重需超过60kg
SCALE临床试验项目显示,在为期56周的研究中,最大推荐剂量利拉鲁肽3mg治疗组体重平均减轻7.5%,显著优于安慰剂组(2.3%)[9]。
LEADER心血管结局试验纳入超过9300例2型糖尿病合并心血管疾病高危患者,中位随访3.8年。结果显示,利拉鲁肽显著降低主要心血管事件(心血管死亡、非致死性心肌梗死、非致死性卒中)的复合终点风险[10]:
LEADER试验关键数据: ? 主要心血管事件风险降低13%(HR 0.87,95%CI 0.78-0.97) ? 心血管死亡风险降低22%(HR 0.78) ? 全因死亡风险降低15%(HR 0.85)
基于该研究结果,FDA于2017年批准利拉鲁肽用于降低2型糖尿病合并心血管疾病患者发生重大心血管事件的风险。
利拉鲁肽的规模化生产主要采用固相多肽合成(SPPS)技术,使用Fmoc(9-氟甲氧羰基)保护策略。该方法以树脂为载体,从C端向N端逐一连接保护氨基酸,最后通过三氟乙酸(TFA)切割试剂将肽链从树脂上释放[11]。
合成工艺流程:
利拉鲁肽原料药需符合严格的药典标准:
关键质量参数: ? 纯度(HPLC):≥95.0%(按无水无钠离子基准计算) ? 单杂:≤1.0% ? 总杂:≤2.0% ? 高分子蛋白:≤0.5% ? 细菌内毒素:≤10 EU/mg ? 醋酸根含量:5.0%-12.0%
利拉鲁肽属于多肽药物,其产业链上游涉及氨基酸原料、固相合成树脂、溶剂等关键物料。其中,31个氨基酸中有多个需要使用特殊保护基团修饰的氨基酸衍生物。
脂肪酸侧链连接子(如棕榈酰-γ-谷氨酸衍生物)是利拉鲁肽合成的关键中间体。固相合成设备(如大规模固相合成反应器)和纯化设备(如工业级HPLC系统)的性能和效率直接影响生产成本和产品质量。
利拉鲁肽的主要适应症领域包括:
糖尿病治疗领域: ● 中国2型糖尿病患者超过1.4亿,血糖达标率约49% ● 利拉鲁肽已被纳入医保乙类目录 ● 2024版《中国2型糖尿病防治指南》将GLP-1受体激动剂列为二线首选药物
肥胖治疗领域: ● 中国超重及肥胖人口超过6亿 ● Saxenda(利拉鲁肽3mg)于2023年纳入多省大病保险目录 ● 减肥药物市场年复合增长率预计达38.7%
新兴适应症探索: ● 非酒精性脂肪肝(NAFLD) ● 心血管风险防控 ● 儿童青少年代谢性疾病
Q:利拉鲁肽与司美格鲁肽有什么区别?
两者都属于GLP-1受体激动剂,但存在几点差异。利拉鲁肽需要每日注射一次,半衰期约13小时;司美格鲁肽的半衰期更长(约7天),可每周注射一次。在分子结构上,司美格鲁肽在第2位使用了α-氨基异丁酸(Aib)替代丙氨酸,增强了对DPP-4酶降解的耐受性。
Q:利拉鲁肽的常见不良反应有哪些?
最常见的不良反应是胃肠道反应,包括恶心、腹泻和呕吐。在LEAD系列研究中,利拉鲁肽1.8mg单药治疗的恶心发生率在治疗4周时低于10%,且多为轻度和一过性。单独使用时严重低血糖事件罕见,但与磺脲类药物联用时需注意监测血糖。
Q:哪些人不适合使用利拉鲁肽?
以下人群禁用或需谨慎使用:对该药物成分过敏者禁用;妊娠期和哺乳期妇女禁用(动物实验显示有生殖毒性);有甲状腺髓样癌个人史或家族史者慎用(在大鼠和小鼠研究中观察到甲状腺C细胞肿瘤);有胰腺炎病史者需评估获益风险比后决定是否使用。
Q:利拉鲁肽停药后会反弹吗?
关于停药后的体重或血糖变化,目前临床研究主要关注治疗期间的疗效。停药后体重和血糖的长期变化因人而异,与患者的生活方式管理、饮食控制等因素密切相关。建议在医生指导下调整治疗方案,不宜突然停药。
[1] Novo Nordisk A/S. Victoza® (liraglutide) Product Information. Bagsvaerd, Denmark: Novo Nordisk; 2020.
[2] Knudsen LB, Nielsen PF, Huusfeldt PO, et al. Potent derivatives of glucagon-like peptide-1 with pharmacokinetic properties suitable for once daily administration. J Med Chem, 2000, 43(9): 1664-1669.
[3] Madsbad S. Exenatide and liraglutide: different approaches to develop GLP-1 receptor agonists (incretin mimetics)—preclinical and clinical results. Best Pract Res Clin Endocrinol Metab, 2009, 23(4): 463-477.
[4] Flint A, Nazzal K, Olsen NL, et al. Influence of renal impairment on the pharmacokinetics of the GLP-1 analog liraglutide. J Diabetes Sci Technol, 2014, 8(2): 253-260.
[5] Drucker DJ. The biology of incretin hormones. Cell Metab, 2006, 3(3): 153-165.
[6] Garber AJ. Long-acting glucagon-like peptide-1 receptor agonists: a review of their efficacy and tolerability. Diabetes Care, 2011, 34(Suppl 2): S279-S284.
[7] Garber A, Henry R, Ratner R, et al. Liraglutide versus glimepiride monotherapy for type 2 diabetes (LEAD-3 Mono): a randomised, 52-week, phase III, double-blind, parallel-treatment trial. Lancet, 2009, 373(9662): 473-481.
[8] Pi-Sunyer X, Astrup A, Fujioka K, et al. A randomized, controlled trial of 3.0 mg of liraglutide in weight management. N Engl J Med, 2015, 373(1): 11-22.
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