葡萄糖激酶激活劑治療2型糖尿病有效性和安全性的Meta分析 Δ

李 杰，陳曉菲，徐子寒，劉曉燕，張月嬋，韓 怡，張 衛 ，蔣志濤（張家港市中醫醫院藥學部，江蘇 張家港 215600）

2型糖尿病（diabetes mellitus type 2，T2DM）是一種因胰島素相對缺乏或胰島素抵抗，以血糖升高為特征的慢性代謝疾病。為了控制血糖、延緩并發癥的發生，T2DM患者往往需要在生活方式干預的基礎上終身服用降糖藥物。多國指南均建議將二甲雙胍作為治療T2DM的一線藥物[1—3]，若血糖控制仍不佳，可以在此基礎上聯合應用包括二肽基肽酶4抑制劑（dipeptidyl peptidases-4 inhibitor，DPP-4i）、鈉-葡萄糖共轉運蛋白2抑制劑（sodium-glucose cotransporter 2 inhibitor，SGLT2i）等在內的其他作用機制的降糖藥物。盡管有多種降糖機制的藥物已被納入T2DM的標準治療路徑，但只有52.5%的患者血糖控制是達標的[4]。因此，為了避免現有降糖藥物治療效果隨時間推移而減弱或消失，仍然需要全新作用機制的降糖藥物作為治療補充。

葡萄糖激酶（glucokinase，GK）是人體內存在的一種葡萄糖代謝限速酶，主要分布在肝臟和胰腺，在肝臟調節葡萄糖的利用和糖原的合成，在胰島B細胞調控胰島素的分泌速率[5]。研究發現T2DM患者存在GK功能和表達受損的情況[6]，而模擬激活GK可使肝臟葡萄糖代謝紊亂的狀態得到改善[7]。葡萄糖激酶激活劑（glucokinase activators，GKAs）借鑒了這種思路，通過增強GK活性，刺激胰島素分泌及促進肝臟對葡萄糖的利用而發揮降糖作用。然而隨著對GKAs的深入了解，部分GKAs存在的療效及安全性問題逐漸暴露出來，多款進入到臨床試驗階段的GKAs最終被放棄。總體而言，GKAs是一類極具前景的降糖新藥，考慮到至今仍未有具體品種上市，故通過分析上市前的臨床試驗來評價GKAs的療效和安全性尤為重要。基于此，本文檢索相關隨機對照試驗（randomized controlled trial，RCT）進行Meta分析，為GKAs的研發與臨床應用提供循證依據。

1 資料與方法

1.1 檢索策略

計算機檢索PubMed、Cochrane Library、Web of Science、Embase、中國知網，檢索時限均為建庫至2022年3月。采取主題詞和自由詞結合的方式，中文檢索詞為“葡萄糖激酶激活劑”“2型糖尿病”；英文檢索詞為“glucokinase activators”“GKAs”“diabetes type 2”“diabetes mellitus type 2”“type 2 diabetes”。

1.2 納入與排除標準

本研究的納入標準如下：（1）研究對象為≥18歲的T2DM患者；（2）研究設計為RCT；（3）試驗組患者口服GKAs，對照組患者口服安慰劑或其他降糖藥；（4）公開發表的英文和中文研究。本研究的排除標準如下：（1）合并妊娠、心血管疾病、嚴重肝腎功能損傷等其他并發癥的T2DM患者；（2）未報告結局指標的研究；（3）無法獲取全文的研究；（4）試驗方案存在缺陷、質量較低的研究。

1.3 文獻篩選與資料提取

由2名獨立研究者檢索文獻并進行篩選，排除不相關文獻，剩余文獻閱讀全文并進一步排除不符合納入標準的文獻。篩選完成后由2名研究者獨立提取資料，提取資料包括：（1）納入研究的基本信息——包括第一作者、發表時間、納入樣本量、納入患者的基線特征等；（2）試驗組和對照組的干預措施；（3）療效結局指標——糖化血紅蛋白（glycosylated hemoglobin，HbA1c）降低幅度、空腹血糖（fasting blood glucose，FBG）降低幅度、餐后2 h血糖（2 h-PFG）降低幅度；（4）安全性結局指標——低血糖發生率。2名研究者交叉核對結果，如出現意見不統一，與第3位研究者商議后裁定。

1.4 質量評價

采用Cochrane手冊推薦的RCT偏倚風險評價工具進行質量評價。評價內容包括：是否隨機分配、是否分配隱藏、是否采用盲法、結果數據是否完整、有無選擇性報告研究結果、其他偏倚。對每項內容作出“低風險”“高風險”“不確定”的判斷。

1.5 統計學方法

采用RevMan 5.4軟件進行Meta分析。采用I2檢驗進行異質性分析，對異質性小的研究（P＞0.1，I2≤50%）采用固定效應模型進行Meta分析；異質性較大的研究（P≤0.1，I2＞50%）先通過亞組分析探究異質性來源，若異質性對結果無實質性影響，則采用隨機效應模型進行Meta分析。連續型變量采用均數差（mean difference，MD），二分類變量采用比值比（risk ratio，RR）表示合并效應量；區間估計采用95%置信區間（confidence interval，CI）。檢驗水準α＝0.05。

2 結果

2.1 文獻篩選結果

根據檢索策略共獲得文獻205篇，包括12篇中文文獻、193篇英文文獻；剔除重復文獻后剩余121篇；閱讀題名和摘要后剩余29篇；閱讀全文排除不符合上述納入標準的文獻20篇，最終納入文獻9篇[8—16]，合計2 150例患者。

2.2 納入研究的基本特征

納入的9項研究均為RCT，3項在中國進行[10，15—16]，1項在日本進行[9]，其余在美國和歐洲進行[8，11—14]。樣本量最高為587人，最低為24人，療程1～24周不等。共納入7種GKAs，對照組均設有安慰劑，其他文獻特征見表1。

表1 納入文獻的基本特征

2.3 納入研究的質量評價結果

偏倚風險質量評估結果如圖1、圖2所示。9項研究的隨機化方法及分配隱藏描述較為清楚，2項研究為單盲[12，15]，其他均為雙盲，數據資料均較為完整，無選擇性報告結果，其他偏倚來源未知。

圖1 偏倚風險條圖

圖2 偏倚風險總圖

2.4 Meta分析結果

2.4.1 HbA1c降低幅度 6項RCT報道了HbA1c結局指標[8—9，11，14—16]，各研究間異質性顯著（I2＝63%，P＝0.000 2）。根據原研究中GKAs設計的劑量，分為低、中、高3個劑量組（只有2個劑量組的分為低、高劑量組；4個劑量組的舍棄中間劑量中的較低一組，余下3組分為低、中、高劑量組進行亞組分析），采用隨機效應模型的Meta分析結果見圖3。結果顯示，與對照組相比，總體上試驗組患者HbA1c水平降低更顯著，差異有統計學意義[MD＝-0.40，95%CI（-0.53，-0.26），P＜0.000 01]。亞組分析中，低劑量組HbA1c的降低幅度與對照組相近，差異無統計學意義[MD＝-0.18，95%CI＝（-0.37，0.02），P＝0.08]；中劑量及高劑量組HbA1c的降低幅度均大于對照組，差異均有統計學意義[MD＝-0.37，95%CI＝（-0.50，-0.24），P＜0.000 01；MD＝-0.62，95%CI（-0.79，-0.44），P＜0.000 01]。對此Meta分析進行敏感性分析，將納入的6項RCT逐一剔除后，雖然MD值及95%CI有細微變化，但結果沒有產生翻轉，對結論影響不大，提示本Meta分析結果較為可靠。

圖3 兩組患者HbA1c降低幅度比較的Meta分析森林圖

2.4.2 FBG降低幅度 7項RCT報道了FBG數據[8—11，14—16]，各研究間異質性較顯著（I2＝71%，P＜0.000 01），采用隨機效應模型進行Meta分析的結果見圖4。結果顯示，與對照組相比，試驗組藥物FBG的降低幅度更大，差異有統計學意義[MD＝-0.53，95%CI（-0.85，-0.20），P＝0.001]。亞組分析中，低、中劑量組FBG的降低幅度與對照組相近，差異無統計學意義[MD＝-0.27，95%CI（-0.72，0.17），P＝0.23；MD＝-0.20，95%CI（-0.80，0.39），P＝0.50]；高劑量組FBG的降低幅度大于對照組，差異有統計學意義[MD＝-1.02，95%CI（-1.55，-0.48），P＝0.000 2]。

圖4 兩組患者FBG降低幅度比較的Meta分析森林圖

2.4.3 2 h-PFG降低幅度 3項RCT報道了2 h-PFG數據[10—11，16]，各研究間無明顯異質性（I2＝0，P＝0.68），采用固定效應模型進行Meta分析的結果見圖5。結果顯示，與對照組相比，試驗組2 h-PFG的降低幅度更大，差異有統計學意義[MD＝-2.28，95%CI（-2.68，-1.88），P＜0.000 01]。亞組分析中，低、中、高3個劑量組2 h-PFG的降低幅度均大于對照組，差異均有統計學意義[MD＝-2.02，95%CI（-2.72，-1.31），P＜0.000 01；MD＝-2.38，95%CI（-3.00，-1.76），P＜0.000 01；MD＝-2.43，95%CI（-3.20，-1.67），P＜0.000 01]。

圖5 兩組患者2 h-PFG降低幅度比較的Meta分析森林圖

2.4.4 低血糖發生率 9項RCT報道了低血糖發生率[8—16]，各研究間無明顯異質性（I2＝0，P＝0.71）。按照GKAs激活的臟器不同，分為胰腺肝臟雙激活劑和肝臟選擇性激活劑2組進行亞組分析，采用固定效應模型的Meta分析結果見圖6。總體而言，試驗組的低血糖發生率高于對照組，差異有統計學意義[RR＝1.55，95%CI（1.20，2.01），P＝0.000 8]。亞組分析中，胰腺肝臟雙激活劑組[RR＝1.44，95%CI（1.11，1.89），P＝0.007]和肝臟選擇性激活劑組[RR＝2.26，95%CI（1.02，5.03），P＝0.05]的低血糖發生率也要高于對照組，差異有統計學意義。

圖6 兩組低血糖發生率比較的Meta分析森林圖

2.5 發表偏倚分析

以低血糖發生率為指標繪制倒漏斗圖進行發表偏倚分析，結果各研究散落分布、對稱性較好，表明納入文獻的發表偏倚風險較低，結果見圖7。由于其他指標納入的研究少于9篇，所以沒有對其他指標的發表偏倚進行評價。

圖7 低血糖發生率的發表偏倚分析漏斗圖

3 討論

GKAs是近些年降糖藥研究領域的一大熱點，作為全新作用機制的藥物，其有潛力成為繼SGLT2i和胰高糖素樣肽1受體激動劑（glucagon-like peptide-1 receptor agonists，GLP-1RA）之后用于T2DM治療的一類新藥。目前我國在此領域的研發進度位于領先地位，國內公司研發的多格列艾汀（dorzagliatin）正處于國家藥品監督管理局審核階段，有望成為在中國首先上市的全球首創糖尿病新藥[17]。本次Meta分析結果表明，GKAs用于T2DM的治療，能顯著降低患者的HbA1c、FBG和2 h-PFG水平，但其導致的低血糖不容忽視。

自2003年第1個GKAs（RO0281675）問世以來[5]，各藥企申請的GKAs化合物專利已超過70個[18]，但實際進入臨床試驗階段的卻只有寥寥數個。主要原因在于老一代GKAs的療效和安全性問題都較為突出，其中低血糖、脂肪肝、血脂異常和長期療效下降的風險最為顯著[19]。而通過對老一代GKAs進行化學結構修飾后，新一代GKAs在臨床試驗中表現出了優秀的降糖能力和良好的安全性。療效方面，本次Meta分析的亞組分析結果顯示，低劑量GKAs并未發現能顯著降低患者HbA1c和FBG水平，中劑量也未能大幅度降低患者的FBG值，說明GKAs改善血糖相關指標的能力與其劑量呈正相關。此外，GKAs低、中、高3個劑量均能顯著降低2 h-PFG值，并未發現不同劑量組之間存在效果差異，從側面反映GKAs降低2 h-PFG的能力更強。造成這一結果的原因可能是[5，20]：雖然GK分布于胰腺和肝臟，但其99%分布于肝臟，在肝臟的表達更強。肝臟GK作為催化肝糖原合成的關鍵酶，被激活后使肝糖原存量提高，加上胰腺GK激活后可抑制胰高血糖素分泌，從而通過多重作用機制抑制糖尿病所致的餐后血糖升高。

安全性方面，本研究納入的7種GKAs總體低血糖發生率要比對照組高，亞組分析結果顯示肝臟選擇性GKAs和胰腺肝臟雙激活GKAs的低血糖發生率均比對照組高。胰腺肝臟雙激活GKAs可激活胰腺、肝臟等多臟器GK，而肝臟選擇性GKAs通過在藥物結構中引入羧基以避免藥物進入胰腺，僅激活肝臟GK，不觸發葡萄糖刺激的促胰島素釋放，避免因胰島素水平上升而上調肝臟的GK表達，理論上能降低低血糖發生率[21]。但本次Meta分析結果并未發現肝臟選擇性GKAs在低血糖發生率方面具有優勢。GKAs相關動力學研究表明，當GKAs與底物親和力α值（底物濃度的變化倍數）控制在0.04～0.1之間，穩定酶最大結合速率β值（最高酶催化速率的變化倍數）在0.8～1.8之間時，低血糖發生率較低[22]。最新的一項Ⅲ期臨床試驗顯示，胰腺肝臟雙激活dorzagliatin單藥長期治療并未增加低血糖發生率，展現出良好的安全性[23]。Meta分析與臨床試驗結果表明，GKAs的安全性是由多種因素決定的，如藥物選擇作用的靶器官、藥物分子空間結構等。

本研究尚存在一定局限性：（1）本研究的搜索語言僅限于英語和中文，納入的人種以歐美和亞洲人群為主，但不同民族的基礎代謝能力有所不同，可能對結果產生影響。（2）有2項研究采用的是單盲，這可能造成實施偏倚。（3）每項研究的GKAs種類、劑量及治療隨訪時間存在差異，合并結果對結論可靠性存在干擾。（4）納入的8篇研究為Ⅰ期或Ⅱ期臨床試驗，所涉及的GKAs實際療效和安全性有待Ⅲ期臨床及上市后表現驗證。（5）Meta分析合并的結果并不能完全代表單個GKAs，比如胰腺肝臟雙激活dorzagliatin在Ⅲ期臨床試驗中的低血糖發生率就極低[23]。

綜上所述，目前的臨床證據表明GKAs擁有優秀的血糖調控能力，后期的臨床開發需要改善其安全性問題。創新藥的研發是一個對GKAs療效及安全性持續認識和改進的過程，隨著研究的不斷深入，以dorzagliatin為代表的GKAs即將為T2DM的治療帶來新的選擇。