DPP酶的生理功能及药理作用PPT课件

.,1,DPP酶的生理功能及药理作用,.,2,目录,DPP酶的生理功能DPP酶的药理作用,.,3,DPP4与肠促胰素成为T2DM治疗靶点的研发历程,其他底物,DPP4酶家族成员:DPP8/9/FAP,肠道对胰腺分泌的影响,CD26/DPP4,肠促胰素效应,GLP-1和GIP是人类肠促胰素,酶的作用,非酶的作用代谢细胞增殖、趋化免疫调节,GLP-1和GIP是人体内DPP4唯一底物,T2DM治疗靶点,(二肽基肽酶),DPP4抑制剂,GLP-1受体激动剂,CD26：T细胞表面活化抗原DPP4：二肽基肽酶,FAP：成纤维细胞激活蛋白DPP8：二肽基肽酶-8DPP9：二肽基肽酶-9,垂体腺苷酸环化酶激活多肽(PACAP)、胃泌素释放肽(GRP)、神经肽(NPY)、生长激素释放激素、GLP-2等,GorrellMD.ClinSci(Lond)2005;108:277-292Hopsu-HavuVK,GlennerGG.Histochemie1966;7:197-201BauvoisB,etal.BrJCancer1999;79:1042-1048,.,4,肠促胰素的研发历程,首次观察到肠道对胰腺分泌的影响,首次提出肠促胰素概念,通过口服和静脉注射葡萄糖两项研究证实肠促胰素效应,证实GIP是一种人类肠促胰素,1902年,1932年,1964年,1973年,证实肠促胰素在T2DM中的作用,1986年,GLP-1是一种人类肠促胰素,1987年,发现DPP4酶降解GLP-1和GIP,1995年,CreutzfeldtW.TRegulPept.2005;128:8791.BaylissWM,StarlingEH.JPhysiol.1902;28:325353.LaBarreJ.BullAcadRMedBelg.1932;12:620634.ElrickH.JClinEndocrinolMetab.1964;10761082.McIntyreN,HoldsworthCD,TurnerDS.Lancet.1964;41:2021.NauckM,StockmannF,EbertR,etal.Diabetologia.1986;29:4652.KreymannB,WilliamsG,GhateiMA,etal.Lancet.1987;2:13001304.DeaconCF,etal.Diabetes.1995;44:11261131.,.,5,DPP4及DPP4抑制剂的研发历程,ProcNatlAcadSciUSA.1998Nov24;95(24):14020-4.Eur.J.Biochem.1993;214:829-835.CurrTopMedChem.2007;7(6):579-95.Wiedeman,Paul.MedicalChemistry.2007;45:7173.Kuhn,Bernd.CurrentTopicsinMedicinalChemistry2007;7(6):609619.CurrTopMedChem.2007;7(6):557-68.,首次发现DPP4/CD26,DPP4/CD26具有酶的作用和非酶作用,不同结构的DPP4抑制剂公布,1966年,1993年,1994年,1995年,DPP4抑制剂同时抑制DPP8/9，可能存在不良反应,2005年,首个DPP4抑制剂西格列汀获批上市(FDA),2006年,全球已上市的DPP4抑制剂：西格列汀维格列汀沙格列汀阿格列汀利格列汀,2012年,新的以N取代的甘氨酰氰基吡咯烷衍生物问世，成为热门研究领域,DPP4的X线结构公布，详细介绍了其结合位点,2003年,.,6,DPP4广泛分布于人体各组织器官,DPP4是一个多功能的细胞表面II型糖蛋白在人体中，DPP4广泛存在于多种细胞和组织中,Eur.J.Biochem.214,829-835(1993),T淋巴细胞（CD26）,血液中(可溶形式，DPP4),肾脏刷状缘细胞表面,肝细胞表面(GPIIO/OX-61),.,7,DPP4(二肽基肽酶-IV)简介及其生理功能,是一种细胞表面丝氨酸二肽酶从N-末端第二位上存在脯氨酸或丙氨酸的肽链上分离出N-末端二肽表达广泛，血循环中也有活性形式,FrontBiosci.2008;13:3168-80.,酶的活性：裂解Xaa-Pro二肽,T细胞表面抗原与细胞外基质结合，影响T细胞的增殖和趋化与腺苷脱氨酶结合（ADAbp），参与血管内皮细胞的迁移和侵袭,生理功能,DPP4酶灭活肠促胰素的机制,.,8,DPP酶的家族成员,FEBSJ.2010;277(5):1126-44.,丝氨酸蛋白酶家族S9,S9A脯氨酰肽链内切酶（PEP/POP）,S9B二肽基肽酶（DPP酶）,S9C酰基肽水解酶,S9D谷氨酰肽链内切酶,DPP6DPP10,.,9,FAP的表达及酶的生理功能,52氨基酸序列(人类酶)和底物特异性与DPP4相似具有二肽酶活性和明胶酶活性，可参与调节肿瘤细胞的生长、分化、黏附和转移选择性地表达于上皮癌，愈合伤口的肉芽组织，骨和软组织肉瘤等,ScandinavianJournalofImmunology,54,249-264.国际妇产科学杂志.2012.39(3):235-238.,与DPP8和DPP4不同之处在于:只有FAP具有明胶酶的活性，从而决定了其作为肿瘤治疗靶点,明胶酶（gelatinase）或称型胶原酶（typecollagenase）属于金属蛋白酶家族成员，是能够降解型胶原的特异的一种基质水解酶，其活性与肿瘤细胞侵袭和转移密切相关,.,10,DPP8和DPP9的分布及酶的生理功能,26%与DPP4相同DPP-8/9蛋白定位于细胞质中DPP-8/9均表达于人体血液中的淋巴细胞和单核细胞、动物睾丸和精子细胞等DPP-9还在肿瘤细胞中表达DPP8/9具有参与免疫应答，以及促进男性精子发育的作用,Ajami,K.,etal.Biophys.Acta.2004;1679,1828Maes,M.B.,etalJ.LeukocyteBiol.2007;81,12521257Schade,J.,etal.J.Histochem.Cytochem.2008;56,147155JHistochemCytochem.2009June;57(6):531541.KirbyM,etal.ClinSci(Lond).2009;118(1):31-41.,细胞核,细胞膜,.,11,目录,DPP酶的生理功能DPP酶的药理作用,.,12,抑制FAP的作用抑制DPP8的作用抑制DPP9的作用抑制DPP4的作用DPP4酶抑制剂未来的发展方向,.,13,FAP目前主要作为癌症治疗的靶点,FAP有选择的在肿瘤基质纤维母细胞中表达，抑制FAP的活性可降低瘢痕纤维母细胞的侵袭性，提示FAP对瘢痕瘤的侵袭具有重要作用主要存在于慢性肝疾病的早期肝损伤和纤维化组织在炎症、创伤、上皮性癌的基质中被激活的成纤维细胞中表达,国际妇产科学杂志.2012.39(3):235-238.,目前主要作为癌症治疗的靶点进行研究,.,14,DPP8和DPP9的抑制可诱导免疫应答,已被证明抑制DPP8/9可诱导IL-1（刺激免疫应答的关键分子）的释放，从而刺激细胞因子和趋化因子的产生目前其药理应用主要集中在DPP4抑制剂治疗2型糖尿病的安全性考虑,.au/sydnovate/opportunities/pharmaceuticals/summary/Sydnovate_10578_tech_summary.pdf,.,15,DPP4作为2型糖尿病治疗靶点的原因,人体试验发现GIP和GLP-1是DPP4的唯一底物肠促胰素与食物消化，增强葡萄糖依赖性胰岛素分泌和维持正常血糖稳态具有重要作用肠促胰素还可增加细胞数量，刺激生长，分化，增殖和存活因此DPP4作为2型糖尿病治疗的新靶点,FEBSJ.2010;277(5):1126-44.KIRBYM,etal.ClinicalScience(2010)118,3141BaettaR，CorsiniA.Drugs2011;71(11):1441-1467.,.,16,抑制DPP4的安全性考虑,Diabetes,ObesityandMetabolism,9,2007,153165BMCImmunology2009,10:19,.,17,抑制DPP-8、DPP-9与免疫毒性相关,DPP-8和DPP-9被抑制后会出现一些毒性反应，如脱发、血小板减少、贫血、脾大和多器官病理改变等,Diabetes,2005;54:2988-2994.,在大鼠(10,30,100mg/kg/d治疗2周)和狗(单一剂量10mg/kg)中选择性抑制剂的毒性反应的研究,.,18,选择性DPP4抑制剂副作用更少,研究选择性抑制剂的T细胞活性,Diabetes,2005;54:2988-2994.,复合物浓度(mol/L),抑制作用比列,选择性DPP-4抑制剂,选择性DPP-8/9抑制剂,Val-boro-Pro(无选择性的抑制剂),.,19,阿格列汀和利格列汀的选择性更高,Drugs2011;71(11):1441-1467.,IC50：半数抑制量,.,20,高选择性的阿格列汀：直击细胞，强效降糖,1.DruckerDJ.ExpertOpinInvestDrugs.2003;12(1):871002.AhrnB.CurrDiabRep.2003;3:365372,.,21,阿格列汀能延缓肠促胰岛素失活,ClinTher.2008Mar;30(3):513-27.,活性GLP-1浓度自基线的变化(pmol/L),早餐,午餐,晚餐,给药后的时间(h),阿格列汀25mg(n=5)安慰剂(n=6),.,22,阿格列汀能改善细胞的功能，促进胰岛素分泌,阿格列汀改善肥胖糖尿病大鼠细胞功能，增加胰岛素分泌,DiabetesObesMetab.2011Apr;13(4):337-47EurJPharmacol.2008Jul7;588(2-3):325-32.,对照组,阿格列汀(0.03%),正常对照组,与对照组相比，#P0.025,正常对照组,对照组,5mg/kg,15mg/kg,45mg/kg,与对照组相比，*P0.05,胰岛素增量（pM,0-10min）,细胞/胰岛总面积的比例,肥胖大鼠,.,23,阿格列汀改善胰岛素敏感性,OGTT第10min时胰岛素水平IRI(ng/mL),#P0.025，与对照组相比,J.Med.Chem.2007,50,2297-2300,对照组,阿格列汀,阿格列汀剂量（mg/kg）,.,24,评价阿格列汀用于2型糖尿病患者的有效性和安全性的一项国际多中心、随机、双盲、安慰剂对照III期研究牵头医院：301医院参加医院：协和医院，同仁医院，盛京医院，西京医院，天津代谢病医院等30家医院,.,25,研究基本信息,研究中心：总共30个28个在中国大陆1个在香港1个在台湾治疗组：阿洛列汀vs.安慰剂单药治疗组（N=172）二甲双胍联合用药组（N=188）吡格列酮联合用药组，同时联合/不联合二甲双胍（N=120）样本量计划入组480例（实际入组506例）研究持续时间筛选期：最长2周安慰剂导入期：4周治疗期：16周,25,.,26,研究流程图,.,27,阿格列汀单药治疗有效降低HbA1c和FPG,A1c自基线的变化(%),在所有组中，与安慰剂相比，p0.001,DeFronzoRA,etal.DiabetesCare.2008;31:2315-2317.CovingtonP,etal.ClinTher.2008;30:499512.,FPG自基线的变化(mmol/L),.,28,以阿格列汀为基础的联合治疗进一步降低HbA1c,A1c自基线的变化(%),在所有组中，与安慰剂相比，p0.001,DeFronzoRA,etal.DiabetesCare.2008;31:2315-2317.CovingtonP,etal.ClinTher.2008;30:499512.,.,29,阿格列汀治疗期间低血糖事件的发生率与安慰剂类似,.,30,自基线的改变(kg),单药治疗,二甲双胍加用阿格列汀,吡格列酮加用阿格列汀,安慰剂,安慰剂,阿格列汀25mg,p=0.061,p=0.213,p=0.326,阿格列汀体重变化与安慰剂组无显著差异,.,31,研究小结,疗效在中国2型糖尿病受试者中，阿格列汀单药治疗组联合治疗均显著降低HbA1c阿格列汀25mgQD显著降低FPG安全性阿洛列汀25mgQD低血糖发生率低阿格列汀单药或联合治疗不增加体重,.,32,阿格列汀不增加心血管事件风险,心血管事件发生率,1.WilliamsHermanetal;BMCEndocrDisord2010.2.Schweizeretal;DiabetesObesMetab,2010.3.Whiteetal;ADA2010,Poster391-P;Frederichetal;PostgradMed2010.,.,33,DPP4抑制剂目前存在的问题,DPP4抑制剂进入临床的时间尚短，需要更多的数据证明其优越性,FAP：成纤维细胞活性蛋白,药学与临床研究.2009;17(6):480-485.,由于DPP4类似活性的酶家族(FAP、DPP2、DPP8和DPP9)的存在，要求DPP4抑制剂应该具有高特异性