DPP酶的生理功能及药理作用ppt课件

1、仅供内部员工参考仅供内部员工参考.DPP酶的生理功能及药理作用仅供内部员工参考仅供内部员工参考.目录目录 DPP酶的生理功能酶的生理功能 DPP酶的药理作用酶的药理作用仅供内部员工参考仅供内部员工参考.DPP4与肠促胰素成为与肠促胰素成为T2DM治疗靶点的研发历程治疗靶点的研发历程其他底物其他底物DPP4酶酶家族成员家族成员:DPP8/9/FAP肠道对胰腺肠道对胰腺分泌的影响分泌的影响CD26/DPP4肠促胰肠促胰素效应素效应GLP-1和和GIP是是人类肠促胰素人类肠促胰素酶的作用酶的作用非酶的作用非酶的作用代谢代谢细胞增殖、趋化细胞增殖、趋化免疫调节免疫调节GLP-1和和GIP是是人体内人体

2、内DPP4唯唯一底物一底物T2DM治疗靶点治疗靶点(二肽基肽酶二肽基肽酶)DPP4抑制剂抑制剂GLP-1受受体激动剂体激动剂CD26：T细胞表面活化抗原细胞表面活化抗原DPP4：二肽基肽酶：二肽基肽酶FAP：成纤维细胞激活蛋白成纤维细胞激活蛋白DPP8：二肽基肽酶二肽基肽酶-8 DPP9：二肽基肽酶二肽基肽酶-9垂体腺苷酸环化酶激活多肽垂体腺苷酸环化酶激活多肽(PACAP)、胃泌素释放肽胃泌素释放肽(GRP)、神经肽、神经肽(NPY)、生长激素释放激素、生长激素释放激素、GLP-2等等Gorrell MD. Clin Sci (Lond) 2005; 108: 277-292 Hopsu-Ha

3、vu VK, Glenner GG. Histochemie 1966; 7: 197-201 Bauvois B, et al. Br J Cancer 1999; 79: 1042-1048 仅供内部员工参考仅供内部员工参考.肠促胰素的研发历程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年年1932年年1964年年1973年年证实肠促胰素在T2DM中的作用1986年年GLP-1是一种人类肠促胰素1987年年发现发现DPP4酶降解酶降解GLP-1和和GIP1995年年Creutzfel

4、dt W. TRegul Pept. 2005;128:8791.Bayliss WM, Starling EH. J Physiol. 1902;28:325353.La Barre J. Bull Acad R Med Belg. 1932;12:620634.Elrick H. J Clin Endocrinol Metab. 1964;10761082.McIntyre N, Holdsworth CD, Turner DS. Lancet. 1964;41:2021.Nauck M, Stockmann F, Ebert R, et al. Diabetologia. 1986;29

5、:4652.Kreymann B, Williams G, Ghatei MA, et al. Lancet. 1987;2:13001304.Deacon CF,et al. Diabetes. 1995;44:11261131.仅供内部员工参考仅供内部员工参考.DPP4及及DPP4抑制剂的研发历程抑制剂的研发历程Proc Natl Acad Sci U S A. 1998 Nov 24;95(24):14020-4.Eur. J. Biochem.1993;214:829-835.Curr Top Med Chem. 2007;7(6):579-95.Wiedeman, Paul.Medi

6、cal Chemistry.2007;45: 7173.Kuhn, Bernd.Current Topics in Medicinal Chemistry2007;7 (6): 609619. Curr Top Med Chem. 2007;7(6):557-68.首次发现DPP4 /CD26DPP4 /CD26具有酶的作用和非酶作用不同结构的DPP4抑制剂公布1966年年1993年年1994年年1995年年DPP4抑制剂同时抑制DPP8/9，可能存在不良反应2005年年首个DPP4抑制剂西格列汀获批上市(FDA)2006年年全球已上市的全球已上市的DPP4抑制剂：抑制剂：西格列汀西格列汀维格

7、列汀维格列汀沙格列汀沙格列汀阿格列汀阿格列汀利格列汀利格列汀2012年年新的以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年年仅供内部员工参考仅供内部员工参考.DPP4广泛分布于人体各组织器官广泛分布于人体各组织器官uDPP4是一个多功能的细胞表面是一个多功能的细胞表面II型糖蛋白型糖蛋白u在人在人体体中，中，DPP4广泛存在于多种细胞和组织中广泛存在于多种细胞和组织中Eur. J. Biochem. 214, 829-835 (1993)T淋巴细胞淋巴细胞（CD26）血液中血液中(可溶形式，可溶形式，DPP4)肾脏刷状缘细肾脏刷状缘

8、细胞表面胞表面肝细胞表面肝细胞表面(GPIIO/OX-61)仅供内部员工参考仅供内部员工参考.DPP4(二肽基肽酶二肽基肽酶-IV)简介及其生理功能简介及其生理功能u是一种细胞表面丝氨酸二肽酶是一种细胞表面丝氨酸二肽酶u从从N-末端第二位上存在脯氨酸或丙氨酸的肽链上末端第二位上存在脯氨酸或丙氨酸的肽链上分离出分离出N-末端二肽末端二肽u表达广泛，血循环中也有活性形式表达广泛，血循环中也有活性形式Front Biosci.2008;13:3168-80.u 酶的活性：裂解酶的活性：裂解Xaa-Pro二二肽肽u T细胞表面抗原与细胞外基质结合，影响细胞表面抗原与细胞外基质结合，影响T细胞的增殖和趋

9、化细胞的增殖和趋化u 与腺苷脱氨酶结合（与腺苷脱氨酶结合（ADAbp），参与血管内皮细胞的），参与血管内皮细胞的迁移和侵袭迁移和侵袭生理功能生理功能DPP4酶灭活肠促胰素的机制仅供内部员工参考仅供内部员工参考.DPP酶的家族成员酶的家族成员FEBS J. 2010;277(5):1126-44. 丝氨酸蛋白酶家族S9S9A脯氨酰肽链内切酶（PEP / POP）S9B二肽基肽酶二肽基肽酶（DPP酶）酶）S9C酰基肽水解酶S9D谷氨酰肽链内切酶DPP6DPP10仅供内部员工参考仅供内部员工参考.FAP的表达及酶的生理功能的表达及酶的生理功能u 52氨基酸序列氨基酸序列(人类酶人类酶)和底物特异性与

10、和底物特异性与DPP4相似相似u 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、黏附和转移转移u 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Scandinavian Journal of Immunology, 54, 249-264.国际妇产科学杂志国际妇产科学杂志.2012.39(3):235-238.与与DPP8和和DPP4不同之处在于不同之处在于:只有只有FAP具有明胶酶的活性，从具有明胶酶的活性，从而决定了其作为肿瘤治疗靶点而决定了

11、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仅供内部员工参考仅供内部员工参考.DPP8和和DPP9的分布及酶的生理功能的分布及酶的生理功能u26%与与DPP4相同相同uDPP-8/9蛋白定位于细胞质蛋白定位于细胞质中中uDPP-8/9均表达于均表达于人体血液人体血液中的中的淋巴细胞淋巴细胞和单核细胞和单核细胞、动物睾丸和精子细胞等动物睾丸和精子细胞等uDPP-9还在还在肿瘤细胞肿瘤细胞中表达中表达uDPP8/9具有参与具有参与免疫应答免疫应答，以及

12、促进男性精子发育的作以及促进男性精子发育的作用用Ajami, K.,et al. Biophys. Acta .2004;1679, 1828Maes, M. B., et al J. Leukocyte Biol. 2007;81, 12521257Schade, J., et al. J. Histochem. Cytochem. 2008;56, 147155J Histochem Cytochem. 2009 June; 57(6): 531541. Kirby M, et al. Clin Sci (Lond). 2009 ;118(1):31-41.细胞核细胞核细胞膜细胞膜仅供内部

13、员工参考仅供内部员工参考.目录目录 DPP酶的生理功能酶的生理功能 DPP酶的药理作用酶的药理作用仅供内部员工参考仅供内部员工参考.u抑制抑制FAP的作用的作用u抑制抑制DPP8的作用的作用u抑制抑制DPP9的作用的作用u抑制抑制DPP4的作用的作用uDPP4酶抑制剂未来的发展方向酶抑制剂未来的发展方向仅供内部员工参考仅供内部员工参考.FAP目前主要作为癌症治疗的靶点目前主要作为癌症治疗的靶点uFAP有选择的在肿瘤基质纤维母细胞中表达，抑有选择的在肿瘤基质纤维母细胞中表达，抑制制FAP的活性可降低瘢痕纤维母细胞的侵袭性，的活性可降低瘢痕纤维母细胞的侵袭性，提示提示FAP对瘢痕瘤的侵袭具有重要作

14、用对瘢痕瘤的侵袭具有重要作用u主要存在于主要存在于慢性肝疾病慢性肝疾病的早期肝损伤和纤维化组的早期肝损伤和纤维化组织织u在炎症、创伤、上皮性癌的基质中被激活的成纤在炎症、创伤、上皮性癌的基质中被激活的成纤维细胞中表达维细胞中表达国际妇产科学杂志国际妇产科学杂志.2012.39(3):235-238.目前主要作为癌症治疗的靶点进行研究目前主要作为癌症治疗的靶点进行研究仅供内部员工参考仅供内部员工参考.DPP8和和DPP9的抑制可诱导免疫应答的抑制可诱导免疫应答u 已被证明抑制已被证明抑制DPP8/9可诱导可诱导IL-1（刺激免疫应答的关键分子）的（刺激免疫应答的关键分子）的释放，从而刺激细胞因子

15、和趋化释放，从而刺激细胞因子和趋化因子的产生因子的产生u 目前其药理应用主要集中在目前其药理应用主要集中在DPP4抑制剂治疗抑制剂治疗2型糖尿病的安全性考型糖尿病的安全性考虑虑.au/sydnovate/opportunities/pharmaceuticals/summary/Sydnovate_10578_tech_summary.pdf仅供内部员工参考仅供内部员工参考.DPP4作为作为2型糖尿病治疗靶点的原因型糖尿病治疗靶点的原因u人体试验发现人体试验发现GIP和GLP-1是DPP4的唯一底物u肠促胰素与食物肠促胰素与食物消化，增强消化，增强葡萄糖依赖性胰

16、岛素分泌和和维持正常血糖稳态具有重要作用具有重要作用u肠促胰素还可肠促胰素还可增加细胞数量，刺激生长，分化，增殖和存活u因此因此DPP4作为2型糖尿病治疗的新靶点FEBS J. 2010;277(5):1126-44. KIRBY M, et al. Clinical Science (2010) 118, 3141Baetta R，Corsini A. Drugs 2011; 71 (11): 1441-1467. 仅供内部员工参考仅供内部员工参考.问题问题证据证据结论结论底物选择性底物选择性DPP4是否参与除是否参与除GLP-1和和GIP以外以外底物的调节？底物的调节？体外试验中体外试验中

17、DPP4可可使多种肽酶分解使多种肽酶分解DPP4不参与除不参与除GLP-1和和GIP以以外底物的调节外底物的调节GLP-1和和GIP是已知是已知的人体内的人体内DPP4酶的酶的主要底物肽主要底物肽功能选择性功能选择性 DPP4是否参与免是否参与免疫功能的调节？疫功能的调节？目前未发现目前未发现DPP4催催化活性参与化活性参与T细胞激细胞激活及干扰免疫功能活及干扰免疫功能的证据的证据暂未发现其参暂未发现其参与免疫调节与免疫调节抑制作用选择性抑制作用选择性DPP4与与DPP8/9相比，选择性抑相比，选择性抑制的重要性如何？制的重要性如何？抑制抑制DPP4的安全性考虑的安全性考虑Diabetes,

18、Obesity and Metabolism, 9, 2007, 153165BMC Immunology 2009, 10:19仅供内部员工参考仅供内部员工参考.抑制抑制DPP-8、DPP-9与免疫毒性相关与免疫毒性相关DPP-8和和DPP-9被抑制后会出现一些被抑制后会出现一些毒性反应毒性反应，如脱发、血小板减少、贫血、，如脱发、血小板减少、贫血、脾大和多器官病理改变等脾大和多器官病理改变等Diabetes,2005;54:2988-2994.在大鼠在大鼠(10, 30, 100 mg/kg/d治疗治疗2周周)和狗和狗(单一剂量单一剂量10mg/kg)中选择性中选择性抑制剂的毒性反应的研究

19、抑制剂的毒性反应的研究物种毒性反应DPP-8/9选择性抑制(mg/kg)大鼠脱发脱发100 (5/10)血小板减少30 (3/10)贫血无网织红细胞减少30 (2/10)脾大10 (4/10)死亡率100 (2/10)狗腹泻10 (3/3)仅供内部员工参考仅供内部员工参考.选择性选择性DPP4抑制剂副作用更少抑制剂副作用更少 研究选择性抑制剂的研究选择性抑制剂的T细胞活性细胞活性Diabetes,2005;54:2988-2994.复合物浓度复合物浓度(mol/L)抑制作用比列抑制作用比列选择性选择性DPP-4抑制剂抑制剂选择性选择性DPP-8/9抑制剂抑制剂Val-boro-Pro(无选择性

20、的抑制剂无选择性的抑制剂) 仅供内部员工参考仅供内部员工参考.阿格列汀和利格列汀的选择性更高阿格列汀和利格列汀的选择性更高参数西格列汀维格列汀沙格列汀阿格列汀利格列汀给药剂量100 mg qd50 mg bid 5 mg qd25 mg qd5 mg qd体外DPP4抑制浓度(nmol/L)IC50：19IC50：62IC50：50IC50：24IC50：1DPP4选择性选择性抑制DPP4超过DPP-8/9的倍数26001001001400010000选择性抑制DPP4超过FAP的倍数55503001400014000100对血浆DPP4活性功效(多剂量给药)在100mg qd剂量下经过24小

21、时抑制率80%在50mg bid剂量下经过24小时抑制率80%在5mg bid剂量下经过24小时抑制率70%在25mg qd剂量下经过24小时抑制率80%在50mg qd剂量下经过24小时抑制率80%对活性GLP-1水平的功效100mg qd增加2倍50mg bid增加3倍2.5mg qd增加1.5-3倍2.5mg (单一口服剂量)增加2-3倍25mg (单一口服剂量)增加4倍Drugs 2011; 71 (11): 1441-1467.IC50：半数抑制量：半数抑制量仅供内部员工参考仅供内部员工参考.高选择性的阿格列汀：直击高选择性的阿格列汀：直击细胞，强效降糖细胞，强效降糖1.Drucke

22、r DJ. Expert Opin Invest Drugs. 2003;12(1):871002.Ahrn B. Curr Diab Rep. 2003;3:365372仅供内部员工参考仅供内部员工参考.阿格列汀能延缓肠促胰岛素失活阿格列汀能延缓肠促胰岛素失活Clin Ther. 2008 Mar;30(3):513-27.活性活性GLP-1浓度浓度自基线的变化自基线的变化(pmol/L)早餐早餐午餐午餐晚餐晚餐给药后的时间给药后的时间(h)阿格列汀阿格列汀25mg(n=5)安慰剂安慰剂(n=6)仅供内部员工参考仅供内部员工参考.阿格列汀能改善阿格列汀能改善细胞的功能，促进胰岛素分泌细胞的功

23、能，促进胰岛素分泌 阿格列汀改善肥胖糖尿病大鼠阿格列汀改善肥胖糖尿病大鼠细胞细胞功能，增加胰功能，增加胰岛素分泌岛素分泌Diabetes Obes Metab. 2011 Apr;13(4):337-47Eur J Pharmacol. 2008 Jul 7;588(2-3):325-32. 对照组对照组 阿格列汀阿格列汀(0.03%)正常对照组正常对照组与对照组相比，与对照组相比，#P0.025正常对照组正常对照组对照组对照组 5mg/kg15mg/kg45mg/kg与对照组相比，与对照组相比，*P0.05胰岛素增量（pM,0-10min）细胞细胞/胰岛总面积的比例胰岛总面积的比例肥胖大鼠肥

24、胖大鼠仅供内部员工参考仅供内部员工参考.阿格列汀改善胰岛素敏感性阿格列汀改善胰岛素敏感性OGTT第第10min时胰岛素水平时胰岛素水平IRI(ng/mL)#P 0.025，与对照组相比，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（阿格列汀剂量（mg/kg）仅供内部员工参考仅供内部员工参考.评价阿格列汀用于评价阿格列汀用于2型糖尿病患者的有效性和安全性的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、安慰剂对照一项国际多中心、随机、双盲、安慰剂对照III期研究期研究牵头医院：牵头医院： 301医院医院参加医院：协和医院，同仁

25、医院，盛京医院，西京医院，天津代谢参加医院：协和医院，同仁医院，盛京医院，西京医院，天津代谢病医院等病医院等30家医院家医院仅供内部员工参考仅供内部员工参考.研究研究基本信息基本信息u研究中心：总共30个u 28 个在中国大陆个在中国大陆u 1 个在香港个在香港u 1 个在台湾个在台湾u治疗组：阿洛列汀 vs. 安慰剂u单药治疗组（单药治疗组（N=172）u二甲双胍联合用药组（二甲双胍联合用药组（N=188 ）u吡格列酮联合用药组，同时联合吡格列酮联合用药组，同时联合/不联合二甲双胍（不联合二甲双胍（N=120）u样本量u计划入组计划入组480例（实际入组例（实际入组506例）例）u研究持续时

26、间u筛选期：最长筛选期：最长2周周u安慰剂导入期：安慰剂导入期：4周周u治疗期：治疗期：16周周25仅供内部员工参考仅供内部员工参考.研究流程图研究流程图 治疗期单药治疗组25 mg SYR-322，每日一次筛选期安慰剂导入期二甲双胍联合用药组25 mg安慰剂，每日一次治疗期间，受试者必须不能服用任何额外的抗糖尿药物25 mg SYR-322，每日一次随访吡格列酮联合用药组25 mg安慰剂，每日一次整个研究期间，受试者继续接受相同剂量的二甲双胍，治疗期间不能给予额外的抗糖尿药物；25 mg SYR-322，每日一次25 mg安慰剂，每日一次整个研究期间，受试者继续接受相同剂量的吡格列酮或吡格列

27、酮合并二甲双胍，治疗期间不能给予额外的抗糖尿药物；仅供内部员工参考仅供内部员工参考.阿格列汀单药治疗有效降低阿格列汀单药治疗有效降低HbA1c和和FPGA1c自基线的变化自基线的变化(%)在所有组中，与安慰剂相比，在所有组中，与安慰剂相比，p0.001DeFronzo RA, et al. Diabetes Care. 2008;31:2315-2317.Covington P, et al. Clin Ther. 2008;30:499512.FPG自基线的变化自基线的变化(mmol/L)仅供内部员工参考仅供内部员工参考.以阿格列汀为基础的联合治疗进一步降低以阿格列汀为基础的联合治疗进一步降

28、低HbA1cA1c自基线的变化自基线的变化(%)在所有组中，与安慰剂相比，在所有组中，与安慰剂相比，p0.001DeFronzo RA, et al. Diabetes Care. 2008;31:2315-2317.Covington P, et al. Clin Ther. 2008;30:499512.仅供内部员工参考仅供内部员工参考.阿格列汀治疗期间低血糖事件的发生率与安慰剂类似阿格列汀治疗期间低血糖事件的发生率与安慰剂类似受试者数量受试者数量 (%) 单药治疗组单药治疗组二甲双胍二甲双胍联合治疗组联合治疗组吡格列酮吡格列酮联合治疗组联合治疗组总计总计 安慰剂安慰剂阿洛列汀阿洛列汀安慰

29、剂安慰剂阿洛列汀阿洛列汀安慰剂安慰剂阿洛列汀阿洛列汀安慰剂安慰剂阿洛列汀阿洛列汀 (N=92) (N=92) (N=98) (N=99) (N=63) (N=61) (N=253) (N=252) 至少出现一起低血糖至少出现一起低血糖事件的受试者事件的受试者0 1 (1.1) 1 (1.0) 2 (2.0) 1 (1.6) 1 (1.6) 2 (0.8) 4 (1.6) 轻度至中度轻度至中度0 1 (1.1) 1 (1.0) 2 (2.0) 1 (1.6) 1 (1.6) 2 (0.8) 4 (1.6) 有症状的有症状的0 1 (1.1) 1 (1.0) 2 (2.0) 1 (1.6) 0 2

30、 (0.8) 3 (1.2) 无症状的无症状的0 0 0 0 0 1 (1.6) 0 1 (0.4) 重度重度0 0 0 0 0 0 0 0 仅供内部员工参考仅供内部员工参考.自基线的改变自基线的改变(kg)单药治疗单药治疗 二甲双胍加用二甲双胍加用阿格列汀阿格列汀 吡格列酮加用吡格列酮加用阿格列汀阿格列汀安慰剂安慰剂安慰剂安慰剂阿格列汀阿格列汀 25mgp=0.061p=0.213p=0.326阿格列汀体重变化与安慰剂组无显著差异仅供内部员工参考仅供内部员工参考.研究小结研究小结 疗效疗效 在中国在中国2型糖尿病受试者中，阿格列汀单药治疗组联合型糖尿病受试者中，阿格列汀单药治疗组联合治疗均显著降低治疗均显著降低HbA1c 阿格列汀阿格列汀25mg QD显著降低显著降低FPG 安全性安全性 阿洛列汀阿洛列汀25 mg QD低血糖发生率低低血糖发生率低 阿格列汀单药或联合治疗不增加体重阿格列汀单药或联合治疗不增加体重仅供内部员工参考仅供内部员工参考.阿格列汀不增加心血管事件风险阿格列汀不增加心血管事件风险 心血管事件发生率心血管事件发生率1.Willi