胰高血糖素樣肽-1受體激動(dòng)劑用于非酒精性脂肪肝病治療的研究進(jìn)展

賽文博 綜述，吳舟一 審校

國(guó)家藥品監(jiān)督管理局藥品審評(píng)中心，北京100022

非酒精性脂肪性肝?。╪on-alcoholic fatty liver disease，NAFLD）是指在無過量飲酒或明確肝損因素的前提下，以肝實(shí)質(zhì)細(xì)胞脂肪病變和脂肪儲(chǔ)積為特征的臨床病理綜合征［1］，常與中心性肥胖、血脂異常、高血壓、2型糖尿?。╰ype 2 diabetes，T2D）等疾病合并發(fā)生，特別是胰島素抵抗（insulin resistance，IR）和脂代謝紊亂，在其疾病譜的發(fā)生、發(fā)展過程中扮演了重要角色。更為嚴(yán)重的是，NAFLD患者出現(xiàn)肝細(xì)胞損傷后會(huì)引起持續(xù)性的局部炎癥，并繼續(xù)進(jìn)展成為肝纖維化、肝硬化，甚至肝癌。近年來，我國(guó)患者人數(shù)迅速上升，成年人患病率已達(dá)15%，中老年人患病率更是高達(dá)約22%，且發(fā)病年齡呈顯著的低齡化趨勢(shì)，已經(jīng)逐步成為重要的公共健康問題［2］。

目前，生活方式干預(yù)是唯一被證實(shí)能有效延緩病程的治療手段。極大的臨床需求進(jìn)一步促進(jìn)了相關(guān)藥物的研發(fā)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，截至2020年底，全球共計(jì)約有175種相關(guān)藥物在研，其中35種目前處于臨床Ⅰ期研究中，78種處于臨床Ⅱ期或Ⅲ期研究中。雖然申報(bào)數(shù)量龐大，但結(jié)果卻不盡如人意，至今全球尚無獲批用于NAFLD治療的藥物。其中重要的原因之一在于NAFLD病因的高度異質(zhì)性決定了患者在相同藥物治療后的反應(yīng)具有較大差異，研究人員評(píng)估在不區(qū)分病因的條件下，相關(guān)干預(yù)藥物的響應(yīng)率僅為20%~30%［3］。因此，一些針對(duì)糖脂代謝具有廣泛調(diào)節(jié)作用的潛在治療藥物，進(jìn)入了研究人員的視野。其中，胰高血糖素樣肽-1受體激動(dòng)劑（glucagonlike peptide-1 receptor agonist，GLP-1RA）類藥物由于其良好的安全性、顯著的體重控制效果以及部分產(chǎn)品所帶來的心血管收益，已被全球主要監(jiān)管機(jī)構(gòu)批準(zhǔn)用于糖尿病的治療。大量研究表明，該類產(chǎn)品能有效改善IR和人體的糖脂代謝，減弱肝臟氧化應(yīng)激-炎癥損傷，改善肝功能，這些結(jié)果提示其可能成為治療NAFLD相關(guān)疾病的新選擇［4-5］。本文從NAFLD的發(fā)病機(jī)制、動(dòng)物及人體試驗(yàn)結(jié)果以及GLP-1RA藥物可能的作用途徑等角度總結(jié)了相關(guān)的研究進(jìn)展，旨在分析兩者可能存在的相關(guān)性，以期對(duì)相關(guān)藥物的探索及開發(fā)提供參考。

1 NAFLD的發(fā)病機(jī)制

肝臟在脂質(zhì)和葡萄糖代謝中起到極為重要的作用，雖然大量研究表明NAFLD的發(fā)生與患者糖脂代謝的動(dòng)態(tài)平衡受損密切相關(guān)［4，6］，但詳細(xì)的發(fā)病機(jī)制迄今尚不明確。早期相關(guān)研究基本符合二次打擊學(xué)說，即甘油三酯（triglyceride，TG）是肝細(xì)胞脂滴中主要的脂質(zhì)形式，在NAFLD初始階段，IR導(dǎo)致肝細(xì)胞中TG的過度積累，引發(fā)脂質(zhì)代謝的動(dòng)態(tài)平衡紊亂，隨后伴隨非酯化脂肪酸從脂肪組織釋放的增加，脂肪從頭生成（de novo lipogenesis，DNL）量顯著升高，而β氧化過程則顯著減弱［7］。進(jìn)一步地，由于膳食脂肪酸、脂肪組織脂解產(chǎn)生的游離脂肪酸（free fatty acid，F(xiàn)FA）和DNL是肝細(xì)胞的3種脂肪來源，分別占NAFLD患者肝臟脂質(zhì)的15%、59%和26%［8］，三者共同作用形成脂毒性，完成了對(duì)肝臟細(xì)胞的第一次打擊。而由此引發(fā)的炎癥反應(yīng)、脂質(zhì)過氧化、線粒體功能障礙和氧化應(yīng)激，形成針對(duì)肝細(xì)胞的第二次打擊。特別是出現(xiàn)脂肪性病變的肝臟中，氧化應(yīng)激反應(yīng)將進(jìn)一步促進(jìn)脂質(zhì)的過氧化過程，由此引發(fā)的持續(xù)性炎癥環(huán)境導(dǎo)致IL-8、TNF-α、COX-2等細(xì)胞因子的聚集，加速肝臟的纖維化和組織壞死。目前，伴隨著研究的不斷深入，二次打擊學(xué)說又逐步發(fā)展為多次打擊學(xué)說，該學(xué)說認(rèn)為NAFLD的發(fā)生與飲食、藥物及壓力等環(huán)境因素引起的脫氧核糖核酸甲基化、組蛋白修飾以及微小核糖核酸作用等密切相關(guān)，這些因素廣泛參與人體中的脂質(zhì)代謝、IR、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激、線粒體損傷、氧化應(yīng)激和炎癥。因此NAFLD發(fā)病成因的復(fù)雜程度可能仍超乎想象［9-10］。

從另一方面來看，已有研究表明，IR是導(dǎo)致肝臟脂肪變性的核心影響因素［11］。在IR患者的肝臟中，胰島素不能抑制體內(nèi)葡萄糖水平升高，進(jìn)而誘發(fā)轉(zhuǎn)錄水平調(diào)控，其中碳水化合物反應(yīng)元件結(jié)合蛋白（carbohydrate response element binding protein，ChREBP）在脂肪細(xì)胞脂肪生成中起主要作用。糖酵解過程中產(chǎn)生的葡萄糖代謝物會(huì)激活ChREBP-α，其與Max樣蛋白X結(jié)合在靶基因啟動(dòng)子中的碳水化合物響應(yīng)元件，從而影響ATP-檸檬酸裂解酶、乙酰輔酶A羧化酶1、脂肪酸合酶、硬脂酰輔酶A去飽和酶1和ChREBP-β的表達(dá)，起到增強(qiáng)DNL的作用。此外，固醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白-1（sterol regulatory element-binding protein-1c，SREBP-1c）也在脂肪細(xì)胞脂肪生成中起次要作用［12］。以上一系列反應(yīng)會(huì)造成肝臟中脂肪酸的持續(xù)堆積，進(jìn)而加重肝臟中的IR，引發(fā)脂質(zhì)儲(chǔ)存失調(diào)的惡性循環(huán)［13］。因此，GLP-1RA類藥物廣泛的糖脂代謝改善能力使其應(yīng)用于NAFLD的治療成為可能。

2 GLP-1及其類似物

GLP-1是由回腸及結(jié)腸的神經(jīng)內(nèi)分泌L細(xì)胞分泌，由30個(gè)氨基酸組成的多肽。GLP-1從腸內(nèi)分泌細(xì)胞中釋放的主要生理刺激是食物攝取，通過激活GLP-1受體介導(dǎo)降血糖作用，抑制胃排空，降低食欲及食物攝取。GLP-1受體在胰島、肺、腦、腎臟、肝臟及脂肪組織中均有表達(dá)。目前，被批準(zhǔn)用于T2D治療的GLP-1RA共9種［14-15］，見表1。這些產(chǎn)品均是在天然GLP-1或Exendin-4的基礎(chǔ)上，通過氨基酸替換、脂肪酸修飾、連接Fc片段等多種手段進(jìn)行了長(zhǎng)效化改造。

表1 目前已上市的GLP-1RA類藥物Tab.1 Commercial GLP-1RA drugs at present

3 GLP-1RA改善NAFLD的藥效學(xué)研究

3.1 動(dòng)物試驗(yàn) GLP-1RA在代謝功能異常的小鼠中，具有良好的糖脂代謝調(diào)節(jié)、緩解IR、減少炎癥反應(yīng)等功能，從而降低肝臟脂肪積累和損傷等功能。WU等［16］在一項(xiàng)為期8周的動(dòng)物試驗(yàn)中，分別給予db／db小鼠高脂飲食、高脂飲食配合利拉魯肽治療及高脂飲食配合注射等體積生理鹽水，研究結(jié)果顯示，利拉魯肽可通過ERK1／2信號(hào)通路的激活介導(dǎo)三磷酸腺苷結(jié)合盒轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白A1（ATP binding cassette transporter A1，ABCA1）上調(diào)，促進(jìn)膽固醇的逆向轉(zhuǎn)運(yùn)，并顯著降低db／db小鼠血清中TG水平，從而起到緩解肝臟脂質(zhì)積累的作用，進(jìn)而從源頭預(yù)防甚至治療NAFLD。JOUIHAN等［17］也在研究中發(fā)現(xiàn)，持續(xù)使用GLP-1受體激動(dòng)劑IP118共計(jì)21 d的Lepob／Lepob小鼠，可顯著降低肝臟重量約21%、肝臟脂質(zhì)含量約15%、谷丙轉(zhuǎn)氨酶水平約29%、谷草轉(zhuǎn)氨酶約27%以及總體重約12.5%，并顯著改善小鼠對(duì)葡萄糖的耐受性和糖脂代謝功能。PATEL等［18］則在一項(xiàng)研究中發(fā)現(xiàn)了更為直接的藥效學(xué)證據(jù)，GLP-1受體和胰高血糖素受體共激動(dòng)劑治療除了能提高高脂飲食（high fat diet，HFD）喂養(yǎng)的C57BL6／J小鼠的胰島素敏感性，降低肝臟和血液循環(huán)中的脂質(zhì)水平外，還能夠在長(zhǎng)期使用的前提下，顯著減少HFD誘導(dǎo)NAFLD模型小鼠的肝臟炎癥及脂肪變性，并抑制其肝纖維化進(jìn)程。

3.2 人體試驗(yàn) 動(dòng)物藥效學(xué)中的研究結(jié)果也進(jìn)一步增加了科學(xué)家們對(duì)人體試驗(yàn)的預(yù)期，鼓勵(lì)了相關(guān)人體試驗(yàn)的開展。研究表明，GLP-1RA能夠顯著減輕T2D患者的肝臟脂肪含量（liver fat content，LFC）和炎癥反應(yīng)，甚至減緩肝纖維化進(jìn)程［19］。

HOPKINS等［20］用艾塞那肽治療T2D患者6個(gè)月，發(fā)現(xiàn)在患者體重、腹部總脂肪、腹部皮下脂肪等多個(gè)項(xiàng)目中顯著降低。此外，患者肝臟脂肪含量從（21.3±19.3）%降至（12.7±10.6）%，這一變化趨勢(shì)提示，GLP-1RA類藥物對(duì)肝臟的糖脂代謝可能具有良好的改善效果。GASTALDELLI等［21］在使用艾塞那肽聯(lián)合達(dá)格列凈治療T2D合并的中、重度NAFLD患者研究中也發(fā)現(xiàn)了類似的結(jié)果。另一項(xiàng)研究中，研究人員對(duì)68例T2D控制不佳的患者進(jìn)行了為期6個(gè)月的進(jìn)一步跟蹤研究，采用利拉魯肽治療患者的LFC顯著降低31%，而采用胰島素強(qiáng)化治療的患者中未觀察到LFC的顯著變化趨勢(shì)。該研究還表明，利拉魯肽治療對(duì)肝臟脂肪的影響主要是由體重減輕引起的［22］。EGUCHI等［23］在另一項(xiàng)采用利拉魯肽持續(xù)治療的研究中觀察到19名受試者接受24周治療后，體重指數(shù)、內(nèi)臟脂肪堆積、轉(zhuǎn)氨酶和血糖異常明顯改善，繼續(xù)對(duì)其中10名治療96周的受試者進(jìn)行肝臟組織活檢，根據(jù)NASH活動(dòng)評(píng)分和Brunt分級(jí)確定，其中6名受試者的組織學(xué)炎癥顯著減輕。ARMSTRONG等［24］也在研究中得出了相似的結(jié)果，52名患者被平均、隨機(jī)分配至治療和安慰劑組中，至臨床試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，接受利拉魯肽治療并接受治療結(jié)束后肝活檢的23名患者中有9名（39%）可有效緩解NAFLD，且僅有2名患者具有肝纖維化進(jìn)展，相比之下，安慰劑組22名中僅有2名（9%）患者發(fā)生了緩解，且有8名患者發(fā)生了肝纖維化進(jìn)展。

4 GLP-1RA作用途徑分析

4.1 緩解脂毒性和肝臟細(xì)胞纖維化 減少肝臟的脂肪堆積是控制NAFLD最直接的途徑，有研究表明，在非酒精性脂肪性肝炎患者中，GLP-1減少了新生脂肪生成，降低了脂肪分解誘導(dǎo)的FFA和TG衍生的有毒代謝物的水平［25］。探索其中的原因，一方面，GLP-1RA可有效促進(jìn)人體飽腹感信號(hào)的產(chǎn)生和傳導(dǎo)，控制人體能量的總攝入水平；另一方面，該類藥物可通過多種作用通路降低血液和肝臟中的脂肪水平，最終達(dá)到保護(hù)肝臟的目的［26］。此外，GLP-1RA改善脂質(zhì)代謝的機(jī)制可能涉及肝細(xì)胞表面上過氧化物酶體增殖物激活受體（peroxisome proliferatorsactivated receptors-α，PPAR-α）的活化，會(huì)減少載脂蛋白C的合成，降低血漿中的脂肪，并去除TG［27］。類似的研究相繼開展，GLP-1RA對(duì)肝臟脂肪變性影響可能涉及通路的研究迅速發(fā)展，如AMPK-mTOR／SREBP-1、cAMP-PKA-SIRT／STAT3等多種途徑均可能參與其中［28-29］。GHADIEH等［30］則采用GLP-1類似物艾塞那肽研究發(fā)現(xiàn)，其能通過癌胚抗原相關(guān)細(xì)胞黏附分子1依賴途徑，有效抑制Cc1-／-小鼠在飲食誘導(dǎo)下TGFβ-Smad2／Smad3促纖維化途徑的激活，降低肝組織纖維化或進(jìn)一步發(fā)展為肝癌的風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)一步證實(shí)了GLP-1RA的治療潛力。

4.2 改善I R IR是NAFLD發(fā)生、發(fā)展的核心因素，而GLP-1RA能有效改善IR這一結(jié)論已經(jīng)獲得大量研究的支持。首先，GLP-1RA可有效增加胰島素的分泌，MELONI等［31］研究證明，該類藥物可通過cAMP生產(chǎn)和Ca2+依賴的電壓門控通道的開放，顯著增加胰島素原顆粒募集并促進(jìn)囊泡收縮，從而誘導(dǎo)胰島素分泌。其次，GLP-1RA可顯著提高組織對(duì)胰島素的敏感性，GAO等［32］和KAWAMORI等［33］在研究中發(fā)現(xiàn)，GLP-1通過上調(diào)脂肪細(xì)胞中磷酸化的IR-β、IR-1、Akt和GSK-3β來誘導(dǎo)胰島素信號(hào)通路，從而導(dǎo)致更多的胰島素敏感性，彌補(bǔ)并改善了糖尿病患者因此而受到的損傷。此外，還有研究表明，GLP-1可刺激脂肪因子和脂聯(lián)素的表達(dá)及釋放，改善由線粒體功能障礙造成的IR［34-35］。

4.3 改善炎癥和氧化應(yīng)激反應(yīng) 活性氧誘導(dǎo)的氧化應(yīng)激和炎癥是導(dǎo)致肝細(xì)胞死亡及組織損傷的重要機(jī)制，這一結(jié)論也在動(dòng)物模型中得到了有效證明。多項(xiàng)研究表明，GLP-1RA可通過多種途徑緩解活性氧對(duì)肝臟造成的損傷。如GLP-1RA能顯著增加Nrf2信號(hào)通路的激活，改善神經(jīng)細(xì)胞中抗氧化元素的表達(dá)［36］；還能顯著提高肝臟超氧化物歧化酶水平，并通過抑制JNK-1及其磷酸化，改善肝臟中的氧化應(yīng)激反應(yīng)［37］。TONG等［38］也在研究中發(fā)現(xiàn)，4周的利拉魯肽治療可有效增強(qiáng)肝細(xì)胞線粒體活性，并通過抗衰老因子SIRT1／SIRT3-FOXO3a途徑促進(jìn)自噬，從而減少肝臟氧化應(yīng)激反應(yīng)帶來的損傷。改善炎癥方面，SAAD等［39］在研究中發(fā)現(xiàn)，在NAFLD大鼠模型中，艾塞那肽可有效通過抑制Toll樣受體4-NFκB信號(hào)通路，有效下調(diào)IL-6和TNF-α等炎癥因子的表達(dá)水平，從而有效緩解由此引起的肝臟損傷。2018年的另一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，艾塞那肽可緩解肥胖新西蘭兔的肝臟脂肪堆積、炎癥水平和肥胖相關(guān)基因的表達(dá)，并顯著提高肝臟組織中超氧化物歧化酶水平，而這些治療作用可被PI3K通路的特異性抑制劑LY-294002有效抑制［40］。KODERA等［41］的研究表明，艾塞那肽可直接減少炎癥介質(zhì)，如細(xì)胞間黏附分子-1、Ⅳ型膠原和NF-κb的激活，并減少巨噬細(xì)胞的浸潤(rùn)。KRASNER等［42］發(fā)現(xiàn)，GLP-1RA可通過鈣離子和AMPK依賴的分子通路減少炎癥反應(yīng)。YU等［43］則通過研究證明了利拉魯肽可通過抑制NLRP3炎性體和通過線粒體吞噬作用引起的細(xì)胞凋亡來改善NAFLD。2018年，SHAO等［44］發(fā)現(xiàn)，使用艾塞那肽可在小鼠模型中得到與其相似的結(jié)果，且提示的作用通路與利拉魯肽一致。

5 小結(jié)

雖然，GLP-1RA如何影響肝臟細(xì)胞的作用通路尚未明確，甚至肝細(xì)胞表面是否存在功能性的完整GLP-1R仍存在爭(zhēng)議，但大量研究已經(jīng)證明了相關(guān)藥物在NAFLD的治療中具有一定的改善或治療效果。這種正向作用可能是直接激活信號(hào)通路引起的，也可能是通過其他效應(yīng)分子間接介導(dǎo)的。但總體上，越來越多的證據(jù)表明，GLP-1RA有望成為治療NAFLD的一種新方法。