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降糖&减重明星靶点:GLP1R/GCGR/GIPR/FGF21

药时代 2024-04-20

The following article is from 药研网 Author 豆芽


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2022年7月19日,信达/礼来GLP-1R/GCGR降糖药IBI362的II期临床达主要终点,此后的10月、11月,信达乘胜追击,相继启动了三项III期临床,一项用于肥胖,两项用于2型糖尿病。

2022年11月7日,安进公布其下GIPR抗体融合GLP-1药物AMG133的初步临床数据,效果优于司美格鲁肽和Tirzepatide,初步数据亮眼。
目前在降糖和减重领域GLP-1R靶向药已占据了半壁江山,同时GLP-1R、GCGR、GIPR、FGF21 双靶点和多靶点药物也纷纷入场。

01

GLP-1R

胰高血糖素样肽-1 (Glucagon-like peptide-1, GLP-1)是肠L细胞在营养消耗后释放的一种含30个氨基酸的肽激素。它存在于胰腺β细胞以及心脏、肾脏、肺、胃肠道和中枢神经和周围神经中。
受体GLP-1R包含130个氨基酸长的细胞外结构域(ECD),该结构域结合GLP-1的C末端螺旋部分,启动了肽受体的相互作用。GLP-1的N末端部分与受体的跨膜结构域和细胞外环更加紧密作用,进而稳定GLP-1R的活性构象以触发细胞内信号激活。
GLP-1肽激动剂与GLP-1R相互作用模式[2]
胰腺β细胞中,GLP-1R激活后通过Gs蛋白促进cAMP的产生进而促进葡萄糖刺激胰岛素分泌。
GLP-1/GLP-1R信号通路[3]
GLP-1能够增强葡萄糖诱导胰腺β细胞分泌胰岛素,促进β细胞新生,减少胰高血糖素分泌,延缓胃排空,促进饱腹感,增加外周葡萄糖处理。这些多重效应引起了人们对寻找长效GLP-1受体激动剂(GLP-1R)以治疗2型糖尿病的极大兴趣。

02

GIPR

葡萄糖依赖性促胰岛素肽(GIP)是由位于小肠近端的K细胞分泌的。饮食中的碳水化合物和脂肪都是人类GIP分泌的有效刺激物。
其受体GIPR属于G蛋白偶联受体(GPCR)超家族的B1亚家族,由胞外N端,7个跨膜结构域以及胞内C端构成。
GIPR结合配体后,通过与Gsα结合,诱导腺苷酸环化酶活化,增加细胞质中的cAMP水平,随后cAMP产量的增加导致PKA的调节亚基从催化亚基中分离,然后转移到细胞核促进CREB磷酸化,导致GH表达增加和细胞增殖。
GIPR介导的信号通路[5]

03

GCGR

胰高血糖素受体(GCGR)也属于B类GPCRs家族的一员,在维持人类的葡萄糖稳态中起着关键作用。
GCGR主要存在于肝脏。胰高血糖(Glucagon)激活GCGR在体内调节肝脏葡萄糖合成和分解代谢,从而维持体内血糖浓度。
在体内,GCGR与配体结合主要通过激活Gs蛋白发挥作用。然而,越来越多的研究表明,GCGR还可以与其他类型的G蛋白,如Gi和Gq相互作用,发挥不同的生物学效应。
活化的GCGR通过与异三聚体Gs结合,诱导腺苷酸环化酶激活,进而产生cAMP并激活蛋白激酶A (PKA),促进肝糖原分解和糖异生增加,最终导致体内血糖升高。GCGR/胰高血糖素还激活了另一种信号通路,即通过耦合Gq增加第二信使IP3和Ca2+
GCGR介导的信号转导途径[4]

04

FGF21

成纤维细胞生长因子21(FGF21)与FGF19和FGF23一起是FGF超家族的内分泌成员。肝脏是FGF21产生的主要部位。此外,肝外组织,如白色和棕色脂肪组织和骨骼肌也表达FGF21。
在2005年一项早期的研究报道中,FGF21被发现是一种有效的代谢调节因子。它的代谢活性包括刺激脂肪细胞中的葡萄糖摄取,阻断转基因动物的肥胖性发育以及抑制高血糖症和高脂血症。FGF21首次被提倡作为2型糖尿病的一种新型、有效的治疗策略。
FGF21对靶细胞的作用需要FGFRs和β-Klotho,当两者结合时,FGF21会刺激胰岛素敏感性和葡萄糖代谢,从而导致体重下降。
但由于天然FGF21分子量小,易聚集及C端不稳定等特性,导致其半衰期短暂,体内生物利用度低,大规模工业生产困难,严重制约其成药性。

05

竞争格局

  • 上市产品
在降糖市场,多款GLP-1R降糖药在国内及全球获批,是全球市场上除胰岛素外市场规模最高的降糖药,市场集中度持续提升。
已上市GLP-1R药物
  • GLP-1R/GCGR
  • GLP-1R/GIPR
AMG133是安进开发的GIPR抗体融合GLP-1,从公布的最新I期临床数据来看,每四周给药一次,给药12周后,相较于安慰剂组体重(+1.49%),低剂量(体重-7.19%)和高剂量组(体重-14.53%)减重效果显著,优于司美格鲁肽和Tirzepatide,数据亮眼。
  • GIPR/GLP-1R/GCGR
从市场情况来看,GLP-1R市场仍然是礼来和诺和诺德两大巨头的竞争,2021年,度拉糖肽以64.72亿美元的成绩力压司美格鲁肽,从今年前三季度销售情况来看,司美格鲁肽已实现反超(司美格鲁肽67.7亿美元 VS 度拉糖肽55.03亿美元)。
此外,从在研情况来看,多款在研降糖和减重药物也表现出比较亮眼的数据,而礼来面对重重攻击,已在双靶点和多靶点等多赛道进行了广泛布局,试图保住其市场地位。
参考:
1.Doi: 10.1111/j.1476-5381.2011.01687.x.
2.Doi: 10.1021/acschembio.0c00722.
3.Doi: 10.1152/ajpendo.00551.2012. 
4.Doi: 10.1124/mol.109.060111.
5.Doi: 10.3389/fendo.2020.596554. 
6.Doi: 10.1016/j.molmet.2020.101139.
7.Doi: 10.1210/endrev/bnz002.
8.https://www.cusabio.com/c-21046.html.
9.Doi: 10.1038/s42255-021-00354-2.
10.Doi: 10.1016/j.canlet.2020.11.026.
封面图/摘要图:123rf

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