葡萄糖激酶激活剂治疗2型糖尿病有效性和安全性的Meta分析 Δ

李 杰，陈晓菲，徐子寒，刘晓燕，张月婵，韩 怡，张 卫 ，蒋志涛（张家港市中医医院药学部，江苏 张家港 215600）

2型糖尿病（diabetes mellitus type 2，T2DM）是一种因胰岛素相对缺乏或胰岛素抵抗，以血糖升高为特征的慢性代谢疾病。为了控制血糖、延缓并发症的发生，T2DM患者往往需要在生活方式干预的基础上终身服用降糖药物。多国指南均建议将二甲双胍作为治疗T2DM的一线药物[1—3]，若血糖控制仍不佳，可以在此基础上联合应用包括二肽基肽酶4抑制剂（dipeptidyl peptidases-4 inhibitor，DPP-4i）、钠-葡萄糖共转运蛋白2抑制剂（sodium-glucose cotransporter 2 inhibitor，SGLT2i）等在内的其他作用机制的降糖药物。尽管有多种降糖机制的药物已被纳入T2DM的标准治疗路径，但只有52.5%的患者血糖控制是达标的[4]。因此，为了避免现有降糖药物治疗效果随时间推移而减弱或消失，仍然需要全新作用机制的降糖药物作为治疗补充。

葡萄糖激酶（glucokinase，GK）是人体内存在的一种葡萄糖代谢限速酶，主要分布在肝脏和胰腺，在肝脏调节葡萄糖的利用和糖原的合成，在胰岛B细胞调控胰岛素的分泌速率[5]。研究发现T2DM患者存在GK功能和表达受损的情况[6]，而模拟激活GK可使肝脏葡萄糖代谢紊乱的状态得到改善[7]。葡萄糖激酶激活剂（glucokinase activators，GKAs）借鉴了这种思路，通过增强GK活性，刺激胰岛素分泌及促进肝脏对葡萄糖的利用而发挥降糖作用。然而随着对GKAs的深入了解，部分GKAs存在的疗效及安全性问题逐渐暴露出来，多款进入到临床试验阶段的GKAs最终被放弃。总体而言，GKAs是一类极具前景的降糖新药，考虑到至今仍未有具体品种上市，故通过分析上市前的临床试验来评价GKAs的疗效和安全性尤为重要。基于此，本文检索相关随机对照试验（randomized controlled trial，RCT）进行Meta分析，为GKAs的研发与临床应用提供循证依据。

1 资料与方法

1.1 检索策略

计算机检索PubMed、Cochrane Library、Web of Science、Embase、中国知网，检索时限均为建库至2022年3月。采取主题词和自由词结合的方式，中文检索词为“葡萄糖激酶激活剂”“2型糖尿病”；英文检索词为“glucokinase activators”“GKAs”“diabetes type 2”“diabetes mellitus type 2”“type 2 diabetes”。

1.2 纳入与排除标准

本研究的纳入标准如下：（1）研究对象为≥18岁的T2DM患者；（2）研究设计为RCT；（3）试验组患者口服GKAs，对照组患者口服安慰剂或其他降糖药；（4）公开发表的英文和中文研究。本研究的排除标准如下：（1）合并妊娠、心血管疾病、严重肝肾功能损伤等其他并发症的T2DM患者；（2）未报告结局指标的研究；（3）无法获取全文的研究；（4）试验方案存在缺陷、质量较低的研究。

1.3 文献筛选与资料提取

由2名独立研究者检索文献并进行筛选，排除不相关文献，剩余文献阅读全文并进一步排除不符合纳入标准的文献。筛选完成后由2名研究者独立提取资料，提取资料包括：（1）纳入研究的基本信息——包括第一作者、发表时间、纳入样本量、纳入患者的基线特征等；（2）试验组和对照组的干预措施；（3）疗效结局指标——糖化血红蛋白（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）安全性结局指标——低血糖发生率。2名研究者交叉核对结果，如出现意见不统一，与第3位研究者商议后裁定。

1.4 质量评价

采用Cochrane手册推荐的RCT偏倚风险评价工具进行质量评价。评价内容包括：是否随机分配、是否分配隐藏、是否采用盲法、结果数据是否完整、有无选择性报告研究结果、其他偏倚。对每项内容作出“低风险”“高风险”“不确定”的判断。

1.5 统计学方法

采用RevMan 5.4软件进行Meta分析。采用I2检验进行异质性分析，对异质性小的研究（P＞0.1，I2≤50%）采用固定效应模型进行Meta分析；异质性较大的研究（P≤0.1，I2＞50%）先通过亚组分析探究异质性来源，若异质性对结果无实质性影响，则采用随机效应模型进行Meta分析。连续型变量采用均数差（mean difference，MD），二分类变量采用比值比（risk ratio，RR）表示合并效应量；区间估计采用95%置信区间（confidence interval，CI）。检验水准α＝0.05。

2 结果

2.1 文献筛选结果

根据检索策略共获得文献205篇，包括12篇中文文献、193篇英文文献；剔除重复文献后剩余121篇；阅读题名和摘要后剩余29篇；阅读全文排除不符合上述纳入标准的文献20篇，最终纳入文献9篇[8—16]，合计2 150例患者。

2.2 纳入研究的基本特征

纳入的9项研究均为RCT，3项在中国进行[10，15—16]，1项在日本进行[9]，其余在美国和欧洲进行[8，11—14]。样本量最高为587人，最低为24人，疗程1～24周不等。共纳入7种GKAs，对照组均设有安慰剂，其他文献特征见表1。

表1 纳入文献的基本特征

2.3 纳入研究的质量评价结果

偏倚风险质量评估结果如图1、图2所示。9项研究的随机化方法及分配隐藏描述较为清楚，2项研究为单盲[12，15]，其他均为双盲，数据资料均较为完整，无选择性报告结果，其他偏倚来源未知。

图1 偏倚风险条图

图2 偏倚风险总图

2.4 Meta分析结果

2.4.1 HbA1c降低幅度 6项RCT报道了HbA1c结局指标[8—9，11，14—16]，各研究间异质性显著（I2＝63%，P＝0.000 2）。根据原研究中GKAs设计的剂量，分为低、中、高3个剂量组（只有2个剂量组的分为低、高剂量组；4个剂量组的舍弃中间剂量中的较低一组，余下3组分为低、中、高剂量组进行亚组分析），采用随机效应模型的Meta分析结果见图3。结果显示，与对照组相比，总体上试验组患者HbA1c水平降低更显著，差异有统计学意义[MD＝-0.40，95%CI（-0.53，-0.26），P＜0.000 01]。亚组分析中，低剂量组HbA1c的降低幅度与对照组相近，差异无统计学意义[MD＝-0.18，95%CI＝（-0.37，0.02），P＝0.08]；中剂量及高剂量组HbA1c的降低幅度均大于对照组，差异均有统计学意义[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]。对此Meta分析进行敏感性分析，将纳入的6项RCT逐一剔除后，虽然MD值及95%CI有细微变化，但结果没有产生翻转，对结论影响不大，提示本Meta分析结果较为可靠。

图3 两组患者HbA1c降低幅度比较的Meta分析森林图

2.4.2 FBG降低幅度 7项RCT报道了FBG数据[8—11，14—16]，各研究间异质性较显著（I2＝71%，P＜0.000 01），采用随机效应模型进行Meta分析的结果见图4。结果显示，与对照组相比，试验组药物FBG的降低幅度更大，差异有统计学意义[MD＝-0.53，95%CI（-0.85，-0.20），P＝0.001]。亚组分析中，低、中剂量组FBG的降低幅度与对照组相近，差异无统计学意义[MD＝-0.27，95%CI（-0.72，0.17），P＝0.23；MD＝-0.20，95%CI（-0.80，0.39），P＝0.50]；高剂量组FBG的降低幅度大于对照组，差异有统计学意义[MD＝-1.02，95%CI（-1.55，-0.48），P＝0.000 2]。

图4 两组患者FBG降低幅度比较的Meta分析森林图

2.4.3 2 h-PFG降低幅度 3项RCT报道了2 h-PFG数据[10—11，16]，各研究间无明显异质性（I2＝0，P＝0.68），采用固定效应模型进行Meta分析的结果见图5。结果显示，与对照组相比，试验组2 h-PFG的降低幅度更大，差异有统计学意义[MD＝-2.28，95%CI（-2.68，-1.88），P＜0.000 01]。亚组分析中，低、中、高3个剂量组2 h-PFG的降低幅度均大于对照组，差异均有统计学意义[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]。

图5 两组患者2 h-PFG降低幅度比较的Meta分析森林图

2.4.4 低血糖发生率 9项RCT报道了低血糖发生率[8—16]，各研究间无明显异质性（I2＝0，P＝0.71）。按照GKAs激活的脏器不同，分为胰腺肝脏双激活剂和肝脏选择性激活剂2组进行亚组分析，采用固定效应模型的Meta分析结果见图6。总体而言，试验组的低血糖发生率高于对照组，差异有统计学意义[RR＝1.55，95%CI（1.20，2.01），P＝0.000 8]。亚组分析中，胰腺肝脏双激活剂组[RR＝1.44，95%CI（1.11，1.89），P＝0.007]和肝脏选择性激活剂组[RR＝2.26，95%CI（1.02，5.03），P＝0.05]的低血糖发生率也要高于对照组，差异有统计学意义。

图6 两组低血糖发生率比较的Meta分析森林图

2.5 发表偏倚分析

以低血糖发生率为指标绘制倒漏斗图进行发表偏倚分析，结果各研究散落分布、对称性较好，表明纳入文献的发表偏倚风险较低，结果见图7。由于其他指标纳入的研究少于9篇，所以没有对其他指标的发表偏倚进行评价。

图7 低血糖发生率的发表偏倚分析漏斗图

3 讨论

GKAs是近些年降糖药研究领域的一大热点，作为全新作用机制的药物，其有潜力成为继SGLT2i和胰高糖素样肽1受体激动剂（glucagon-like peptide-1 receptor agonists，GLP-1RA）之后用于T2DM治疗的一类新药。目前我国在此领域的研发进度位于领先地位，国内公司研发的多格列艾汀（dorzagliatin）正处于国家药品监督管理局审核阶段，有望成为在中国首先上市的全球首创糖尿病新药[17]。本次Meta分析结果表明，GKAs用于T2DM的治疗，能显著降低患者的HbA1c、FBG和2 h-PFG水平，但其导致的低血糖不容忽视。

自2003年第1个GKAs（RO0281675）问世以来[5]，各药企申请的GKAs化合物专利已超过70个[18]，但实际进入临床试验阶段的却只有寥寥数个。主要原因在于老一代GKAs的疗效和安全性问题都较为突出，其中低血糖、脂肪肝、血脂异常和长期疗效下降的风险最为显著[19]。而通过对老一代GKAs进行化学结构修饰后，新一代GKAs在临床试验中表现出了优秀的降糖能力和良好的安全性。疗效方面，本次Meta分析的亚组分析结果显示，低剂量GKAs并未发现能显著降低患者HbA1c和FBG水平，中剂量也未能大幅度降低患者的FBG值，说明GKAs改善血糖相关指标的能力与其剂量呈正相关。此外，GKAs低、中、高3个剂量均能显著降低2 h-PFG值，并未发现不同剂量组之间存在效果差异，从侧面反映GKAs降低2 h-PFG的能力更强。造成这一结果的原因可能是[5，20]：虽然GK分布于胰腺和肝脏，但其99%分布于肝脏，在肝脏的表达更强。肝脏GK作为催化肝糖原合成的关键酶，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，从而通过多重作用机制抑制糖尿病所致的餐后血糖升高。

安全性方面，本研究纳入的7种GKAs总体低血糖发生率要比对照组高，亚组分析结果显示肝脏选择性GKAs和胰腺肝脏双激活GKAs的低血糖发生率均比对照组高。胰腺肝脏双激活GKAs可激活胰腺、肝脏等多脏器GK，而肝脏选择性GKAs通过在药物结构中引入羧基以避免药物进入胰腺，仅激活肝脏GK，不触发葡萄糖刺激的促胰岛素释放，避免因胰岛素水平上升而上调肝脏的GK表达，理论上能降低低血糖发生率[21]。但本次Meta分析结果并未发现肝脏选择性GKAs在低血糖发生率方面具有优势。GKAs相关动力学研究表明，当GKAs与底物亲和力α值（底物浓度的变化倍数）控制在0.04～0.1之间，稳定酶最大结合速率β值（最高酶催化速率的变化倍数）在0.8～1.8之间时，低血糖发生率较低[22]。最新的一项Ⅲ期临床试验显示，胰腺肝脏双激活dorzagliatin单药长期治疗并未增加低血糖发生率，展现出良好的安全性[23]。Meta分析与临床试验结果表明，GKAs的安全性是由多种因素决定的，如药物选择作用的靶器官、药物分子空间结构等。

本研究尚存在一定局限性：（1）本研究的搜索语言仅限于英语和中文，纳入的人种以欧美和亚洲人群为主，但不同民族的基础代谢能力有所不同，可能对结果产生影响。（2）有2项研究采用的是单盲，这可能造成实施偏倚。（3）每项研究的GKAs种类、剂量及治疗随访时间存在差异，合并结果对结论可靠性存在干扰。（4）纳入的8篇研究为Ⅰ期或Ⅱ期临床试验，所涉及的GKAs实际疗效和安全性有待Ⅲ期临床及上市后表现验证。（5）Meta分析合并的结果并不能完全代表单个GKAs，比如胰腺肝脏双激活dorzagliatin在Ⅲ期临床试验中的低血糖发生率就极低[23]。

综上所述，目前的临床证据表明GKAs拥有优秀的血糖调控能力，后期的临床开发需要改善其安全性问题。创新药的研发是一个对GKAs疗效及安全性持续认识和改进的过程，随着研究的不断深入，以dorzagliatin为代表的GKAs即将为T2DM的治疗带来新的选择。