ARI与糖肾及其它糖尿病并发症

,醛糖还原酶抑制剂 (ARIs)与糖尿病常见并发症,1,1,醛糖还原酶及其抑制剂的研发历程,2,醛糖还原酶（AR）的结构特点及人体分布,醛糖还原酶（AR）属于NADPH依赖型醛-酮还原酶家族人类醛糖还原酶基因位于7号染色体长臂3区5带，含有10个外显子和9个内含子编码316个氨基酸, 分子质量为35858D的多肽,谷娟,严谨. 中南大学学报医学版.2010;35(4):395-400.Oates PJ, et al . Curr Drug Targets. 2008 Jan;9(1):14-36.,3,AR以单体形式在人体内广泛分布,冯小慧,陈文瑛. 海峡药学.2007;19(1):64-65,AR是多元醇通路的限速酶，参与糖代谢,4,谷娟,严谨.中南大学学报医学版.2010;35(4):395-400Schrijvers BF, et al. Endocr Rev.2004 Dec;25(6):971-1010.,葡萄糖,山梨醇,AR,NADPH,NADP+,果糖,NAD+,NADH,山梨醇脱氢酶,6-磷果糖,CO2+H2O+能量,NADP+,NADPH,（多元醇代谢通路）,紊乱,醛糖还原酶除参与糖代谢以外的其它功能,发挥促炎作用参与氧化应激调节渗透压，干扰细胞正常生理活动具有一定的解毒功能激活蛋白激酶C（PKC）,无高血糖刺激时，AR仍可在体内参与多种细胞的增生、凋亡过程，这表明在AR参与的某些病理变化过程中并不一定需要高血糖状态存在。,邹阳,陈鹏,等.细胞与分子免疫学杂志.2012;28(9) :1002-1004黄平,张月娟,等.中华肾脏病杂志.2010;(5):346-351,5,醛糖还原酶抑制剂（ARI）,ARIs按来源一般分为：化学合成的ARIs来源于植物和微生物提取的ARIs,唐章勇,等. 中国新药杂志.2007.16(19):1557-1560.林锟,等.中国糖尿病杂志.2011.19(10):792-795.吕立华,等.中南药学.2008.6(5):589-591.,6,化学合成ARIs的研发进展,1978年开发了第一个体内外均有较高活性的海因类ARI索比尼尔。托瑞司他和依帕司他是最具代表性的羧酸类ARIs，前者1989年在爱尔兰上市，后者1996年在日本上市。大多数化学合成ARIs因毒性大退出研究，目前依帕司他在临床上应用最广泛。,Boulton AJ et al.Diabetes Care. 2004 Jun;27(6):1458-86. 唐章勇,等. 中国新药杂志.2007.16(19):1557-1560.林锟,等.中国糖尿病杂志.2011.19(10):792-795.,7,非化学合成来源ARIs的研发进展,植物来源的ARIs的研究进展主要包括黄酮类及相关的香豆素类化合物、酚类及萜类等其中黄酮类是目前从中药中得到数量最多的ARIs,唐章勇,等. 中国新药杂志.2007.16(19):1557-1560.黄伟,等.时珍国医国药.2009;20(6):1470-1471.,目前有关黄酮类化合物对AR抑制作用的研究起步不久，涉及范围小，大多数报道仅做了定性分析，目前的一些研究局限于实验阶段，用于临床还待很长一段时间。,8,微生物来源的ARIs的研究进展,吕立华,等.中南药学.2008.6(5):589-591.汪学军,等.中国抗生素杂志.2008;33(11):645-649.,小结,AR属于NADPH依赖型醛-酮还原酶家族，在体内以单体形式广泛存在于肾、晶状体、视网膜和神经等组织中，是多元醇通路的限速酶高血糖状态下，AR异常激活，导致多元醇通路被异常激活，细胞内山梨醇蓄积增多ARIs通过抑制AR发挥作用，目前ARIs主要包括化学合成ARIs、植物和微生物来源ARIs由于植物和微生物来源ARIs还在进一步研发中，化学合成ARIs大多数因毒性退出研究，目前临床应用最广泛的ARI是依帕司他。,9,2,AR异常激活参与糖尿病肾病(DN) 发生的机制及ARIs的治疗应用探讨,10,ARIs与糖尿病肾病治疗,AR异常激活参与糖尿病肾病(DN) 发生的可能机制,11,依帕司他在糖尿病肾病中的临床应用探讨,机制一：AR激活使渗透压增加，导致DN,12,Kaneko M,et al. Exp Cell Res. 1990 May;188(1):135-40.陈勇,等.中华内分泌代谢杂志.1994.10(3):102-105,葡萄糖,山梨醇,AR激活,NADPH,NADP+,果糖,NAD+,NADH,山梨醇脱氢酶,（多元醇代谢通路）,细胞水肿损伤,DN,细胞内液体,离子、氨基酸组成改变,依帕司他显著降低肾皮质山梨醇浓度,一项动物实验，调查了依帕司他对高血糖雄性Wistar大鼠肾山梨醇积累和尿中N-乙酰基-D-氨基葡萄糖苷（NAG）、丙氨酸氨基肽酶（AAP）、谷酰转肽酶（GGT）和二肽基肽酶（DAP）排泄的影响,13,Ishii N et al. Ann Clin Biochem. 2001 Jul;38(Pt 4):391-8.,P0.01,P0.01,S：0.9%生理盐水组（n=7）；G：10%葡萄糖组（n=7）；EG：依帕司他预处理的10%葡萄糖组（n=7）；M：10%甘露醇组（n=7）；EM：依帕司他预处理的10%甘露醇组（n=7）,机制二：AR激活使氧化还原失衡，导致DN,14,Xie P,et al. Am J Physiol Renal Physiol.2010 Jun;298(6):F1393-404陈勇,等.中华内分泌代谢杂志.1994.10(3):102-105李海珍,黄国良. 医学综述.2011;17(8):1190-1192,血糖,AR异常激活,肾损伤,依帕司他显著降低山梨醇水平，升高肌醇水平,一项体外研究，调查了葡萄糖对正常人中性粒细胞多元醇通路和肌醇代谢的影响，以及高血糖时依帕司他和非达司他的疗效,对照组,40mmol 葡萄糖,40mmol 葡萄糖+依帕司他,40mmol 葡萄糖+非达司他,P0.05,P0.05,P0.05,P0.05,对照组,40mmol 葡萄糖,40mmol 葡萄糖+依帕司他,40mmol 葡萄糖+非达司他,Suzuki K et al. Diabet Med. 1999 Jan;16(1):67-73.,15,机制三：AR激活影响果糖激酶途径，导致DN,16,Lanaspa MA,et al. J Am Soc Nephrol.2014 May 29.赵龙,关广聚.中华肾脏病杂志.2013;29(7):554-558 李海珍,黄国良. 医学综述.2011;17(8):1190-1192,KHK:果糖激酶；CCL2/MCP-1: 单核细胞趋化蛋白-1；AGEs：晚期糖基化终末产物；NF-B：促炎细胞因子；IL-6：白细胞介素-6；IL-1：白细胞介素-1,AR异常激活,血糖,果糖,P0.05,P0.05,P0.01,P0.05,P0.05,P0.05,依帕司他有效抑制非酶糖基化，减少AGEs形成,一项病例对照研究，分为三个组，分别采集血液样本后，未经治疗T2DM组中14例接受了依帕司他治疗，分析依帕司他对红细胞中N-羧甲基赖氨酸（CML）和3-脱氧葡萄糖醛酮（3-DG）水平的影响,17,Hamada Y et al. Diabetes Care. 2000 Oct;23(10):1539-44.,机制四：AR激活使miR-200a-3p/141-3p减少，导致DN,18,Wei J,et al. Free Radic Biol Med.2014 Feb;67:91-102.,Nrf2：核因子E2相关因子2；Zeb1/2：转录因子；ROS：活性氧化物质；Keap1：kelch样环氧氯丙烷相关蛋白1；E-cad：钙粘蛋白-ETGF-：转化生长因子-； FN：纤连蛋白； ECM：细胞外基质；GBM：肾小球基底膜；EMT：肾小管上皮细胞间充质转分化,miR-200a-3p/141-3p,ECM沉积、GBM增厚、系膜扩张,氧化应激,AR异常激活,TGF-2,FN合成,TGF-1,Zeb1/2,E-cad,EMT,血糖,山梨醇,依帕司他减少MCs中高糖诱导的TGF-产生,19,Ishii H et al. Diabetologia. 1998 Mar;41(3):362-4.,一项体外研究，调查了依帕司他抑制多元醇通路对培养的人肾小球系膜细胞（MCs）中高糖诱导的转化生长因子-（TGF-）生成的影响,葡萄糖（mmol/l）,依帕司他（mol/l）,33,33,33,33,33,33,0,10-8,10-7,10-6,10-5,510-5,AR异常激活在氧化应激机制中扮演重要角色，从而参与DN的发生过程,20,Garud MS, et al. Curr Diabetes Rev.2014 May;10(3):182-9.Xie P, et al. Am J Physiol Renal Physiol.2010 Jun;298(6):F1393-404Ishii H, et al.Diabetologia.1998 Mar;41(3):362-4.,Huang P,et al. Mol Biol Rep.2010 Jul;37(6):3017-21. 李海珍,黄国良. 医学综述.2011;17(8):1190-1192,Col ：型胶原CTGF：结缔组织生长因子VEGF：血管内皮细胞生长因子,氧化应激,肾小球硬化症,GBM增厚,PKC激活,AR异常激活,机制三,机制四,足突细胞损伤,系膜基质扩张,依帕司他可增加还原型谷胱甘肽浓度，促使氧化还原正常化，防止UAE升高,一项动物实验，分析了依帕司他对hAR-Tg （人类醛糖还原酶转基因）和hAR-Tg:SDH null （经转基因人类醛糖还原酶和山梨醇脱氢酶缺失处理）糖尿病小鼠DN中氧化还原状态（减少的肾还原型谷胱甘肽浓度或增加的乳酸丙酮酸比率）和尿白蛋白排泄率（UAE）的影响,21,Ii S et al. Diabetologia. 2004 Mar;47(3):541-8.,依帕司他防止MCs中高糖诱导的PKC活性增加,22,Ishii H et al. Diabetologia. 1998 Mar;41(3):362-4.,一项体外研究，调查了依帕司他抑制多元醇通路对培养的人肾小球系膜细胞（MCs）中高糖诱导的PKC活性的影响,依帕司他防止GBM的AS减少，改善蛋白尿,一项动物实验，调查每日一次口服依帕司他治疗链脲菌素诱导的糖尿病大鼠4周，能否防止糖尿病肾病进展,23,Isogai S et al. Diabetes Res Clin Pract. 1995 Nov;30(2):111-6.,a：未经治疗的糖尿病大鼠；b：依帕司他治疗的糖尿病大鼠；c：未经治疗的非糖尿病大鼠；d：依帕司他治疗的非糖尿病大鼠,GBM：肾小球基底膜AS：阴离子位点,P0.05,ARIs与糖尿病肾病治疗,AR异常激活参与糖尿病肾病(DN) 发生的可能机制,24,依帕司他在糖尿病肾病中的临床应用探讨,25,研究设计：依帕司他治疗早期糖尿病肾病(DN)的长期疗效,随机分组,35例3个月期间至少有3次微量白蛋白尿UAE30，300mg/gCr的T2DM患者,依帕司他组,不依帕司他接受治疗,疗程5年,Iso K, et al. J Diabetes Complications. 2001 Sep-Oct;15(5):241-4.,评估指标：每年检查一次患者血压、糖化血红蛋白（HbA1c）、血肌酐倒数、总胆固醇和尿微量白蛋白排泄（UAE）,一项随机对照研究,口服依帕司他150mg/d,对照组,N=13,N=22,依帕司他长期治疗可有效抑制早期DN患者的UAE升高，减轻蛋白尿，保护肾功能,26,一项随机对照研究，纳入35例T2DM微量白蛋白尿患者，分为对照组依帕司他治疗组，观察依帕司他治疗5年对肾功能的长期疗效,Iso K, et al. J Diabetes Complications. 2001 Sep-Oct;15(5):241-4.,研究设计：依帕司他治疗早期DN的短期临床观察,27,随机分组,78例尿微量白蛋白排泄率30-300 mg/24h的早期DN患者,在对照组治疗基础上口服依帕司他50mg/次，3次/d,疗程12周,王虹,等.中国中西医结合肾病杂志.2011;12(9):808-809.,观察指标：治疗前后测定尿微量白蛋白排泄率（UAER）及血清肌酐（Scr）、尿素氮（BUN）和HbA1c水平,一项随机对照研究,控制饮食、适量运动、控制血压、抗血小板治疗、口服降糖药或皮下注射胰岛素,对照组,治疗组,N=38,N=40,依帕司他明显降低UAE，改善蛋白尿,王虹,等.中国中西医结合肾病杂志.2011;12(9):808-809.,一项随机对照试验，纳入78例早期糖尿病肾病患者，随机分为治疗组（40例）和对照组（38例），对照组治疗包括控制饮食、适量运动、控制血压、抗血小板治疗、口服降糖药或皮下注射胰岛素，治疗组在以上治疗基础上口服依帕司他50mg/次，3次/d，治疗12周,P0.05,P0.01,28,依帕司他明显降低Scr和BUN，保护肾功能,一项随机对照试验，纳入78例早期糖尿病肾病患者，随机分为治疗组（40例）和对照组（38例），对照组治疗包括控制饮食、适量运动、控制血压、抗血小板治疗、口服降糖药或皮下注射胰岛素，治疗组在以上治疗基础上口服依帕司他50mg/次，3次/d，治疗12周,王虹,等.中国中西医结合肾病杂志.2011;12(9):808-809.,P0.05,P0.05,29,研究设计:依帕司他对DN患者肾功能及尿蛋白的影响,30,随机分组,60例24 h尿白蛋白总量300 mg的T2DM并发糖尿病肾病患者,疗程24周,观察指标：用药前后检查HbA1c、空腹血糖、饭后2h血糖、胆固醇、甘油三酯、24h尿白蛋白总量、尿白蛋白/肌酐比值、TGF-、IV型胶原（CIV）和层黏连蛋白（LAM）,曾文新,等.广东医学.2007;28(7):1166-1167.,一项随机对照研究,在对照组的基础上，增加依帕司他150mg/d治疗,在饮食与运动疗法的基础上，接受口服降糖药或胰岛素治疗,对照组,治疗组,N=24,N=36,曾文新,等.广东医学.2007;28(7):1166-1167.,一项随机对照试验，纳入60例早期糖尿病肾病患者，随机分为治疗组（36例）和对照组（24例），患者均在饮食与运动疗法的基础上，接受口服降糖药或胰岛素治疗，治疗组在此基础上加用依帕司他150mg/d，治疗24周,依帕司他降低尿 TGF-1、 C和LAM，保护肾功能,P0.05,P0.05,31,P0.05,研究设计：依帕司他对早期DN患者尿酶与尿蛋白的影响,32,随机分组,60例早期糖尿病肾病患者,疗程12周,观察指标：治疗前3h和治疗12周后测随机尿N-乙酰-D氨基葡萄糖苷酶（NAG）、2-微球蛋白（2-MG）、尿微量白蛋白（mALB）和尿肌酐（Cr），并测血压、空腹血糖、HbA1c和肾功能,魏岱林,等.中国医药.2011;6(7):800-801.,在对照组基础上加用依帕司他50 mg/次，3次/d,对照组,治疗组,N=30,常规饮食控制、口服降糖药或应用胰岛素常规治疗,N=30,一项随机对照研究,依帕司他降低尿NAG/Cr和2-MG/Cr，保护肾小管,P0.05,P0.05,一项随机对照试验，纳入60例早期肾糖尿病肾病患者，随机分为治疗组（30例）和对照组（30例），对照组常规饮食控制、口服降糖药或应用胰岛素常规治疗，治疗组在此基础上加用依帕司他50mg，3次/d，治疗12周,魏岱林,等.中国医药.2011;6(7):800-801.,33,依帕司他降低尿mALB/ Cr ，保护肾小球,P0.05,一项随机对照试验，纳入60例早期肾糖尿病肾病患者，随机分为治疗组（30例）和对照组（30例），对照组常规饮食控制、口服降糖药或应用胰岛素常规治疗，治疗组在此基础上加用依帕司他50mg，3次/d，治疗12周,魏岱林,等.中国医药.2011;6(7):800-801.,34,微量白蛋白/肌酐：mALB/ Cr,依帕司他对早期2型糖尿病肾病的影响研究设计,35,随机分组,50例早期T2DM肾病患者,疗程12周,观察指标：用药前以及用药12周后检测HbA1c、空腹血糖、总胆固醇、甘油三酯、24h尿白蛋白总量、随机尿2-MG、mALB、尿Cr，并监测血压,廖渝,等.中国医药.2013;8(1):125.,一项随机对照研究,在对照组基础上口服依帕司他50mg/次，3次/d,对照组,依帕司他组,N=24,糖尿病饮食、口服降糖药或应用胰岛素等常规治疗,N=26,依帕司他降低UALB和2-MG/Cr水平，保护肾脏,一项随机对照试验，纳入50例早期T2DM肾病患者，随机分为依帕司他组（26例）和对照组（24例），2组均糖尿病饮食、口服降糖药或应用胰岛素等常规治疗，依帕司他组在此基础上口服依帕