胰高血糖素樣肽1受體基因遺傳變異對利拉魯肽治療2型糖尿病患者療效的影響

任麗君 高紅紅 宋瑞捧

河南省直第三人民醫院內分泌科（鄭州 450002）

2 型糖尿病（T2DM）作為一種以慢性高血糖為特征的慢性多因素代謝紊亂癥，有研究預測到2030年全球大約有3.66 億人患有糖尿病，其中90%以上為T2DM［1］。糖尿病及其并發癥的發生率出現逐年升高的趨勢，給臨床治療帶來了更大的挑戰，也對患者的生活質量和心理健康等多方面的改善提出了更高的要求［2］。

胰高血糖素樣肽1 受體（GLP1R）是GLP-1 與胰腺β 細胞上的特異性受體［3］。既往研究結果表明GLP1R 中最常見的變異是G168S（rs6923761）和A131P（rs3765467）［4］，這些遺傳變異與糖尿病的發病機制、肥胖以及對不同糖尿病藥物的反應調節有關［5］。此外，該基因的遺傳變異的臨床意義可能具有種族差異，比如日本人群中的研究表明GLP1R 基因多態性可能是糖尿病發病機制中的一個促進因素，然而高加索人群的研究中GPL1R 的遺傳變異與脂質代謝和T2DM 沒有顯著關聯［5］。利拉魯肽作為一種GLP-1 類似物，特異性和GLP1R結合從而發揮促進胰島素分泌等一系列的體內生物學效應。然而，利拉魯肽的臨床治療過程中發現了不同患者的療效會表現出較大的個體差異［6］。因此，很有必要從遺傳變異角度探討影響利拉魯肽療效的生物標記物。

目前在中國的T2DM 患者中尚無大樣本的關于GLP1R 基因遺傳變異和利拉魯肽治療T2DM 療效的關聯研究。因此本研究旨在探討真實世界中GLP1R 基因遺傳變異對利拉魯肽單藥治療T2DM患者的療效的影響。

1 對象與方法

1.1 研究設計及入排標準由于利拉魯肽在中國上市多年，已經有較多的T2DM 患者在臨床上接受了利拉魯肽的治療。因此，本研究設計為回顧性臨床研究，納入從2018年1月至2022年3月在河南省直第三人民醫院內分泌科接受利拉魯肽單藥治療的T2DM 患者。本研究的具體納入標準包括：（1）患者為早期T2DM，既往未使用過GLP-1類似物進行治療；（2）年齡≥18 歲；（3）體質指數（BMI）＞24 kg/m2；（4）患者的空腹血糖（FPG）≥7.0 mmol/L，或餐后2 h血糖（2h PG）≥11.1 mmol/L，糖化血紅蛋白（HbA1c）≥6.5%；（5）研究前的3 個月內未進行減肥節食；（6）患者接受利拉魯肽單藥治療超過12 周。排除標準：（1）經臨床診斷的其他類型的糖尿病；（2）有甲狀腺髓樣癌既往史或家族史的患者以及2 型多發性內分泌腫瘤綜合征的患者；（3）在使用利拉魯肽進行治療的同時合并其他降血糖的藥物治療的患者。本研究的研究流程圖如圖1 所示，最終共計219 例的患者符合研究目的并納入本研究進行分析。

圖1 本回顧性臨床研究的流程圖Fig.1 Flow chart of the retrospective study

本研究得到河南省直第三人民醫院倫理委員會審核通過，所有納入研究的患者均知曉本研究方案并簽署知情同意書。

1.2 治療方案及觀察指標所有患者均進行皮下注射利拉魯肽［諾和諾德（中國）制藥有限公司分包裝，國藥準字J20160037，規格：3 mL：18 mg］進行治療，初始劑量0.6 mg/d，1 周后調整劑量為1.2 mg/d，治療期間可根據不同患者的血糖水平變化進行劑量調整，最大劑量為1.8 mg/d［7］。

患者在接受利拉魯肽治療前和接受利拉魯肽12 周治療后檢查患者的FPG、HbA1c、體質量、BMI和腰臀比（WHR）。此外，12 周后根據HbA1c 的情況評估HbA1c 的達標率（HbA1c ＜7.0% 的患者比例）［8］。

1.3 DNA 提取及基因分型在患者檢查FPG 等相關指標時留取患者外周靜脈血大約5 mL，采用MiniBEST 全血DNA 提取試劑盒（貨號：9781；Takara）從全血中提取DNA，保存在-20 ℃冰箱中備用。在Applied Biosystems 7900 Fast Real-Time PCR 系統中，按照說明書，使用TaqMan?試劑盒C_1340370_10（貨號：4351379；Thermo Fisher Scientific）進行基因分型。

根據既往文獻報道和NCBI 數據庫中GLP1R基因的在中國人群中的多態性位點，本研究選取GLP1R基因的兩個遺傳變異位點A131P（rs3765467）和G168S（rs6923761）進行多態性分析。后續的關聯分析只發現了A131P 位點和療效的顯著關聯性，因此本研究只展示了A131P 位點的關聯分析結果。

1.4 GLP-1R基因mRNA表達分析收集部分患者的新鮮外周血標本提取外周血單核細胞（PBMC）。最終收集82 例新鮮外周血標本用淋巴細胞分離液Histopaque-1077 對樣本進行PBMC 的提取。用Trizol 試劑提取PBMC 當中的RNA，real-time PCR儀器進行GLP-1R 基因的mRNA 表達分析，引物序列的上游引物：5′-ACGGTGTCCCTCTCAGAGAC-3′，下游引物5′-ATCAAAGGTCCGGTTGCAGAA-3′。用GAPDH 的mRNA 表達作為內部參照［9］。分析中4 例患者的PBMC 標本中的RNA 提取失敗，2 例患者提取的RNA 標本不合格。因此只有76 例患者納入了GLP1R 基因的mRNA 表達分析。mRNA 用相對定量法采用2-△△Ct進行計算。

1.5 統計學方法本研究中所有的數據均采用SPSS 25.0 軟件進行相應的統計分析。離散型的變量和rs2297136 位點不同基因型的分布采用χ2檢驗。符合正態分布的連續型的變量和rs2297136位點不同基因型的分析用（）表示，組間均值比較采用t檢驗，治療前后的指標使用配對t檢驗。不符合正態分布的連續型變量和rs2297136 位點不同基因型的分析用非參數檢驗中的Mann-WhitneyU檢驗進行分析，P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 219 例患者中GLP1R 基因A131P 位點不同基因型患者的基線臨床資料本研究入組的219 例T2DM 患者的基線臨床資料如表1 所示，既往接受其他降糖藥物治療的患者一共186 例（84.9%）。既往降糖藥物中接受二甲雙胍方案患者114 例（61.3%），接受胰島素方案患者39 例（21.0%），接受其他降糖藥物方案患者33 例（17.7%）。

表1 219 例患者中A131P 位點不同基因型患者的基線臨床資料對比Tab.1 Comparison of the baseline characteristics of 219 patients according to genotype status of A131P polymorphism ±s

表1 219 例患者中A131P 位點不同基因型患者的基線臨床資料對比Tab.1 Comparison of the baseline characteristics of 219 patients according to genotype status of A131P polymorphism ±s

指標總計（n = 219）χ2/t/U 值P 值年齡［M（P25，P75），歲］性別［例（%）］46（21，68）GLP1R A131P GG（n = 158）45（21，67）GA/AA（n = 61）46（23，68）-0.485 0.618 0.486男女121（55.3）98（44.7）85（53.8）73（46.2）36（59.0）25（41.0）既往降糖藥物治療史［例（%）］0.581 0.446有無糖尿病病程（年）FPG（mmol/L）HbA1c（%）體質量（kg）BMI（kg/m2）WHR 186（84.9）33（15.1）2.2 ± 1.9 11.3 ± 1.1 8.2 ± 0.7 78.2 ± 5.3 28.3 ± 3.5 0.98 ± 0.06 136（86.1）22（13.9）2.2 ± 2.3 11.2 ± 1.2 8.2 ± 0.9 78.1 ± 4.1 28.3 ± 4.4 0.98 ± 0.09 50（81.9）11（18.1）2.3 ± 1.4 11.4 ± 0.9 8.1 ± 1.0 78.2 ± 6.7 28.2 ± 3.9 0.97 ± 0.07-0.317-1.179 0.765-0.134 0.155 0.781 0.376 0.240 0.445 0.447 0.438 0.436

A131P 位點的基因分型結果為：GG 型158 例（72.1%），GA 型56 例（25.6%），AA 型5 例（2.3%），最小等位基因頻率為0.15，基因型患者例數符合哈迪溫伯格平衡（P=0.988）。后期分析中將GA 和AA 基因型患者合并。基線臨床資料對比結果如表1 所示，該位點不同基因型患者在基線臨床資料中的分布基本均衡（P＞0.05）。

2.2 利拉魯肽在T2DM患者中的降糖和減重療效如表2 所示，納入研究的患者在接受利拉魯肽12 周后治療后，血糖和肥胖相關指標均有明顯的改善，與治療前比較差異均有統計學意義（P＜0.001）。

表2 219 例T2DM 患者接受利拉魯肽治療前后的療效對比Tab.2 Comparison of the efficacy in the 219 patients with T2DM before and after liraglutide treatment ±s

表2 219 例T2DM 患者接受利拉魯肽治療前后的療效對比Tab.2 Comparison of the efficacy in the 219 patients with T2DM before and after liraglutide treatment ±s

療效指標FPG（mmol/L）HbA1c（%）體質量（kg）BMI（kg/m2）WHR治療前（n = 219）11.3 ± 1.1 8.2 ± 0.7 78.2 ± 5.3 28.3 ± 3.5 0.98 ± 0.06治療后（n = 219）5.7 ± 1.4 6.5 ± 1.2 74.4 ± 6.5 26.9 ± 4.8 0.90 ± 0.11 t 值46.546 18.109 11.024 3.488 9.449 P 值＜0.001＜0.001＜0.001＜0.001＜0.001

2.3 GLP1R 基因A131P 多態性對利拉魯肽降糖和減肥療效的影響降糖指標如表3所示，158例GG型患者和61 例GA/AA 基因型患者接受利拉魯肽治療后FPG分別為（5.5±1.7）mmol/L和（6.2±1.3）mmol/L（t= -2.903，P= 0.002）。GG 基因型和GA/AA 基因型的FPG 變化值分別為（-6.1 ± 1.6）mmol/Lvs.（-4.3±1.1）mmol/L，差異有統計學意義（t=-8.075，P＜0.001）。兩組基因型患者的HbA1c 分別為（6.3 ± 1.8）%和（7.1 ± 1.1）%，差異同樣有統計學意義（t= -3.243，P＜0.001）。此外，接受12 周的利拉魯肽治療后共計129 例HbA1c 達標（58.9%）。不同基因型患者的HbA1c 達標情況如圖2 所示，GG 型和GA/AA 基因型患者的HbA1c 達標率分別為64.6%（95%CI：56.6%～72.0%）和44.3%（95%CI：31.5% ～57.6%），差異有統計學意義（χ2= 7.488，P= 0.006）。

圖2 接受12 周利拉魯肽治療后不同基因型患者的HbA1c 達標率對比Fig.2 Comparison of target HbA1c achievement rate of patients after 12 weeks liraglutide treatment according to A131P genotype status

接受利拉魯肽治療后的減重指標結果如表3所示，158 例GG 型患者和61 例GA/AA 基因型患者12 周后的體質量分別為（73.5 ± 7.1）kg 和（76.7 ±6.9）kg（t=-3.013，P=0.001）。GG 基因型和GA/AA基因型的體質量變化值分別為（-4.5 ± 3.1）kgvs.（-1.5 ± 1.1）kg，差異有統計學意義（t= -7.372，P＜0.001）。兩組基因型患者12 周后的BMI 分別為（26.6±3.1）kg/m2和（27.7±2.7）kg/m2（t=-2.437，P= 0.008）。GG 基因型和GA/AA 基因型的BMI 變化值分別為（-1.7±1.5）kg/m2vs.（-0.5±0.9）kg/m2，差異有統計學意義（t=-5.850，P＜0.001）。兩組基因型患者12 周后的WHR 分別為0.89±0.09 和0.93±0.11，差異有統計學意義（t= -2.766，P= 0.003）。

表3 A131P 多態性不同基因型患者接受利拉魯肽治療12 周后的療效對比Tab.3 Comparison of the efficacy in the patients after 12 weeks liraglutide treatment according to A131P genotype status ±s

表3 A131P 多態性不同基因型患者接受利拉魯肽治療12 周后的療效對比Tab.3 Comparison of the efficacy in the patients after 12 weeks liraglutide treatment according to A131P genotype status ±s

療效指標FPG（mmol/L）HbA1c（%）體質量（kg）BMI（kg/m2）WHR GG（n = 158）5.5 ± 1.7 6.3 ± 1.8 73.5 ± 7.1 26.6 ± 3.1 0.89 ± 0.09 GA/AA（n = 61）6.2 ± 1.3 7.1 ± 1.1 76.7 ± 6.9 27.7 ± 2.7 0.93 ± 0.11 t 值-2.903-3.243-3.013-2.437-2.766 P 值0.002＜0.001 0.001 0.008 0.003

2.4 GLP1R基因A131P位點對GLP1R基因mRNA表達的影響76 例T2DM 患者納入GLP1R 基因mRNA 表達分析，A131P 位點的基因型分布情況為55 例患者是GG 基因型（72.4%），19 例患者是GA基因型（25.0%），2 例患者是AA 基因型（2.6%）。因此，MAF 值同樣為0.15。三種基因型的分布頻率和219 例T2DM 患者中的基因型分布基本一致（P＞0.05）。A131P 位點不同基因型患者的GLP1R基因mRNA 表達如圖3 所示，GG 基因型和GA/AA基因型患者的GLP1R 基因mRNA 相對表達量分別為2.38 ± 0.50 和1.88 ± 0.43，差異有統計學意義（t= 4.081，P＜0.001）。

圖3 A131P 位點不同基因型的GLP1R 基因mRNA 相對表達情況Fig.3 Relative expression level of GLP1R gene mRNA according to GLP1R A131P genotype status

3 討論

GLP1 是由回腸/結腸黏膜中的L 細胞合成，研究發現GLP1 作為一種神經內分泌激素，在維持血糖水平、飲食攝入和其他代謝活動中起著重要的生理作用，GLP1R 為GLP1 的主要受體，在血糖穩態和T2DM 治療中發揮重要作用，該受體長463 個氨基酸，包含7 個跨膜結構域，屬于G 蛋白偶聯受體家族成員［10］。GLP1 在體內的主要作用過程為食物攝入后，GLP-1 從回腸細胞分泌到血液循環中，作用于不同組織（腦、胰島、心臟、腎臟和胃腸道），以減輕攝入富含碳水化合物食物后血糖水平的升高。控制血糖水平的機制主要通過改善葡萄糖誘導的胰島素分泌、刺激胰島素分泌β 細胞生長、延緩胃排空（從而減少餐后血糖偏移）以及降低食欲［11］。利拉魯肽作為一種GLP-1 激動劑，目前已經在臨床上大范圍應用于T2DM 的血糖和體質量控制。然而，由于人體內的遺傳變異的影響，利拉魯肽臨床應用過程中療效出現相對較大的個體差異。需要進一步探索可以影響利拉魯肽療效的生物標記物［12］。

考慮到合并用藥可能會影響患者療效的判斷，因此本研究納入了219 例接受利拉魯肽單藥治療的T2DM 患者，從而可以更明確地判斷GLP1R基因多態性和利拉魯肽療效的關聯［13］。研究納入的219 例患者為臨床常見的T2DM 患者，其中186 例患者既往曾接受過其他降糖藥物的治療，且219 例患者納入研究時的平均HbA1c 為9.2%，平均BMI（28.3 kg/m2）也提示這些患者為輕度肥胖的T2DM 患者，因此這些患者接受利拉魯肽單藥的治療也是符合臨床治療規范的［14］。219 例患者在接受利拉魯肽治療12 周后FPG、HbA1c 以及HbA1c 達標率（＜7%）等血糖指標和體質量，BMI 以及WHR等肥胖指標均有顯著的下降，研究結果和既往利拉魯肽在真實世界中對T2DM 伴輕度肥胖患者的療效基本一致［15］。然而，需要注意的是，本研究中FPG 指標和HbA1c 的平均下降幅度較其他研究相對較多，原因可能是本研究納入的是相對早期的T2DM 患者，既往接受的降糖藥物治療相對不多，可能對利拉魯肽更為敏感，所以降糖效果更為明顯［16］。基因多態性分析結果A131P 位點在研究患者中的MAF 為0.15，這和NCBI 數據庫中中國患者的該位點分布頻率基本一致，也和既往的研究結果相符［17］。本研究結果表明接受12 周的利拉魯肽治療后，與GG 基因組相比，A 等位基因攜帶患者的FPG、HbA1c、體質量、BMI 和WHR 下降幅度均較低。而且GG 基因型患者的HbA1c 達標率顯著高于GA/AA 基因型患者（64.6%vs.44.3%，P=0.006）。研究結果和既往GUAN 團隊的研究結果保持一致。他們的研究納入了176 例接受GLP1 激動劑（艾塞那肽和利拉魯肽）治療的T2DM 患者，分析了GLP1R 多態性rs10305420 和rs3765467 兩個位點和療效的關聯［18］。結果也發現了rs3765467 基因型的GG 型患者HbA1c 下降幅度更大，且HbA1c 達標率更高（50.9%vs.23.8%）。然而，由于GUAN 團隊納入的患者接受的治療不均一，除了利拉魯肽外還有別的降糖藥物，這可能會影響多態性和療效結果的判斷。本研究納入的患者均接受了利拉魯肽單藥的治療，且進一步探討了該位點和體質量、BMI 以及WHR 的關聯，結果進一步確認了該位點可能成為預測利拉魯肽療效的生物標記物。同樣，既往DE 團隊在西班牙的糖尿病患者中分析了GLP1R 基因多態性的臨床意義［19］。研究納入了90例接受利拉魯肽治療的糖尿病患者分析了GLP1R基因的多態性，結果發現rs6923761 位點和利拉魯肽的減肥指標（體質量和BMI）顯著相關。然而，在中國人群中rs6923761 位點非常保守，幾乎不存在遺傳變異。因此，以上的多態性研究結果也都提示了GLP1R 基因遺傳變異可能會在一定程度上影響該受體的功能從而干擾了利拉魯肽的臨床治療效果。

為了進一步探討A131P 位點影響利拉魯肽療效的可能原因，本研究在76 例患者中進行了GLP1R 基因mRNA 表達分析，結果提示GA/AA 基因型患者伴隨了相對較低的GLP1R 基因mRNA表達。結果提示了A131P 位點可能在體內通過改了該基因的mRNA 表達可能一定程度上影響了該受體的功能。既往LI 團隊的研究結果提示rs3765467 位點可能因為基因型的改變影響了β 細胞胰島素的分泌從而降低了GLP1 激動劑的療效［20］。這在一定程度上也和本研究中的結果基本一致。然而，在體內A131P 位點具體通過什么途徑影響利拉魯肽的療效尚需要機制研究進一步探討。

當然，本研究也存在一定的局限性。首先，本研究只納入了本院接受治療的患者，大部分患者是當地居民，遺傳學特征相對較為單一，多態性分析尚需要在遺傳學更豐富的人群中進一步探討。此外，研究的樣本量偏小，后期未進行長期的隨訪，試驗結果可能存在一定的偏倚。然而，本研究通過相對豐富的數據確定了GLP1R 基因多態性位點A131P 對利拉魯肽治療T2DM 的療效具有潛在的影響。研究結果也初步表明GLP1R 基因A131P位點可能可以用作預測利拉魯肽降糖和減重療效的潛在的生物標記物。未來尚需要進一步開展機制研究去探索A131P 位點影響利拉魯肽臨床療效的潛在機制。

【Author contributions】REN Lijun performed the experiments and wrote the article. GAO Honghong performed the experiments. REN Lijun and SONG Ruipeng revised the article. SONG Ruipeng designed the study and reviewed the article. All authors read and approved the final manuscript as submitted.