与现有的大多数药物不同,IC7Fc能够增加胰高血糖素和肠促胰岛素的分泌,从而减少低血糖事件的发生。
2型糖尿病(type 2 diabetes,T2D)是非常常见的一种代谢性疾病,据估计全世界有3.7亿人为此备受困扰,预计到2030年,这一数字还将翻一番。尽管已有好几种成熟的治疗手段,但仍缺乏能够阻止或逆转疾病进展的有效药物。白介素-6(IL-6)和睫状神经营养因子(ciliary neurotrophic factor,CNTF)能够改善体内的代谢稳态。人源的CNTF——Axokine已经在人类临床试验中被用于治疗肌萎缩性侧索硬化(amyotrophic lateral sclerosis),但是由于部分受试者在研究过程中出现抗体,试验被迫停止。虽然IL-6可以预防肥胖和胰岛素抵抗,但它本身也会促进炎症反应的发生,从而限制了其应用价值。考虑到上述限制,研究人员猜测是否可以通过人工敲除促炎反应的部分,再结合CNTF中有用的片段以达到治疗目的而又能减少不良反应。于是利用IL-6-IL-6R结合两个gp130受体形成同型二聚体的特性,以及CNTF-CNTFR复合体同时结合gp130受体和白血病抑制因子受体(Leukemia inhibitory factor receptor,LIFR)形成异源二聚体的特性,将CNTF结合LIFR的片段替换到IL-6上,形成了一个嵌合蛋白IC7,同时与免疫球蛋白G的Fc段融合,最终新的人工合成细胞因子IC7Fc诞生了。
IC7Fc的作用与GLP-1受体激动剂的作用相似,如减少食物摄入量、减轻体重和刺激胰岛素分泌。杜拉鲁肽(商品名Trulicity)就是这样一种激动剂,它由两个GLP-1类似物和人免疫球蛋白重链IgG4-Fc 段融合得到。虽然杜拉鲁肽对治疗2型糖尿病具有良好的疗效,但是也会发生一些由于低血糖带来的不良反应:例如恶心、呕吐、腹泻、疲劳等。
研究者对小鼠注射IC7Fc、杜拉鲁肽、或两者联合使用时,尽管IC7Fc和杜拉鲁肽不会受到由GLP-1受体激动剂导致的脂肪消耗带来的影响,注射5天~7天后肌肉质量基本恢复正常。但是在注射杜拉鲁肽的一些小鼠身上,出现了临界性低血糖;当两者联合注射时,却没有发生,这可能和IC7Fc能够同时促进胰高血糖素的分泌有关。在非常接近人类的灵长类动物长尾猴身上进行试验时,没有发生严重不良反应,这表明单次注射IC7Fc对非人灵长类动物是安全的。
研究人员还进一步通过使用人类外周血单核细胞(peripheral blood mononuclear cell,PBMC)来验证IC7Fc是否会增加人类炎症反应或标志物的免疫原性。结果表明IC7Fc不会激活细胞的促炎反应或增加TH1、TH2、TH17相关免疫应答的发生。
值得关注的是,与现有的大多数药物不同,IC7Fc能够增加胰高血糖素和肠促胰岛素的分泌,从而减少低血糖事件的发生。此外,IC7Fc能够显著减少食物摄入量,保持肌肉质量的同时优先消耗脂肪能量,而老年患者多患有骨质疏松,这将大大降低他们在运动过程中的风险。可以预见,IC7Fc可能成为治疗2型糖尿病的新一代药物之星。目前,研究者正在积极推进IC7Fc的I期人体试验,让我们拭目以待。(编译:赵伶俐)
参考文献:Nature 2019;574:63-68