以抗炎為潛在靶點(diǎn)的治療糖尿病腎病的新藥研究進(jìn)展

史小飛，陳 弋，向科發(fā)，張慧敏，高 越，劉 霞 （海軍軍醫(yī)大學(xué)：.藥學(xué)系；.第一附屬醫(yī)院臨床研究中心，上海 200433）

0 前言

糖尿病已經(jīng)成為世界范圍內(nèi)的公共衛(wèi)生問(wèn)題。根據(jù)國(guó)際糖尿病聯(lián)盟（IDF）2021 年最新數(shù)據(jù)，糖尿病已成為影響全球5.37 億人的健康負(fù)擔(dān)，預(yù)計(jì)到2045 年，這一數(shù)字將增加到7.83 億[1]。糖尿病腎?。―N）是糖尿病最重要的微血管并發(fā)癥之一，是指由糖尿病所致的慢性腎臟疾病。目前，DN 的標(biāo)準(zhǔn)藥物治療方法是腎素血管緊張素醛固酮系統(tǒng)（RAS）的抑制劑，包括血管緊張素轉(zhuǎn)化酶抑制劑（ACEI）和血管緊張素II 受體阻滯劑(ARB)[2]。ACEI 和ARB 在減緩DN 的進(jìn)展中發(fā)揮了重要作用，它們可以降低尿蛋白水平，降低血壓，減緩DN 進(jìn)展。但是，長(zhǎng)期使用RAS 抑制劑會(huì)帶來(lái)很多副作用，如高鉀血癥、低血壓、降低腎小球?yàn)V過(guò)率和腎血流量[3]。因此，迫切需要其他可用于阻止DN 進(jìn)展的藥物。

DN 的發(fā)病機(jī)制復(fù)雜，病因和發(fā)病機(jī)制目前尚不明確，以往的研究成果提示代謝紊亂、炎性反應(yīng)機(jī)制、氧化應(yīng)激、血流動(dòng)力學(xué)改變、細(xì)胞因子、遺傳因素及自噬等多種因素導(dǎo)致DN 的發(fā)生與發(fā)展。近期研究表明，炎癥似乎是DN 的主要發(fā)病機(jī)制，調(diào)節(jié)炎癥可作為治療DN 新的方向和熱點(diǎn)。炎癥與DN 的發(fā)生和發(fā)展之間的關(guān)系涉及復(fù)雜的分子網(wǎng)絡(luò)和過(guò)程，主要是促炎途徑增強(qiáng)。其中，比較重要的促炎分子和途徑包括：趨化因子，如CCL2、CX3CL1 和CCL5；黏附分子，如細(xì)胞間黏附分子1（ICAM1），血管細(xì)胞黏附蛋白1（VCAM-1）和血管黏附蛋白1（VAP-1）；轉(zhuǎn)錄因子，如核因子κB（NFκB），核因子紅血球2 相關(guān)因子2（Nrf2）；Janus 激酶（JAK）信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄激活因子（STAT）通路。因此，本綜述重點(diǎn)闡述這些促炎分子在DN 中的作用和相應(yīng)靶向藥物的研究進(jìn)展[4]，并簡(jiǎn)單介紹對(duì)DN具有抗炎作用的糖尿病新型藥物。

1 對(duì)DN 具有抗炎作用的潛在新藥

1.1 趨化因子靶向抑制劑

趨化因子及其受體在細(xì)胞遷移的募集中起關(guān)鍵作用。根據(jù)它們的N 端半胱氨酸基序，可將它們大致分為4 個(gè)亞家族（CC、C、CXC 和CX3C 家族）[5]。趨化因子根據(jù)功能可被定義為“穩(wěn)態(tài)”趨化因子和“炎癥”趨化因子。穩(wěn)態(tài)趨化因子是組成型分泌的，主要參與淋巴細(xì)胞的運(yùn)輸。炎癥趨化因子與促炎機(jī)制相關(guān)，誘導(dǎo)白細(xì)胞募集到受損組織[6]。趨化因子與DN 密切相關(guān)。當(dāng)暴露于DN 的炎性環(huán)境中，間充質(zhì)干細(xì)胞可以通過(guò)釋放趨化因子來(lái)調(diào)節(jié)局部和全身性先天性和適應(yīng)性免疫反應(yīng)[7]。

最重要的CC 趨化因子家族是CCL2，也稱為巨噬細(xì)胞趨化因子1（MCP-1），它對(duì)細(xì)胞遷移、增殖和分化具有直接的信號(hào)傳導(dǎo)作用。同時(shí)，CCL2還可以反映DN 中腎小管損傷和腎臟炎癥水平[8]。CCL2 和趨化因子受體2（CCR2）結(jié)合，驅(qū)動(dòng)T 細(xì)胞和巨噬細(xì)胞向腎臟的募集，促進(jìn)DN 發(fā)生與發(fā)展[9]，抑制CCR2-CCL2 軸可以改善該疾病，提示抑制CCR2-CCL2 軸可作為腎臟炎性疾病治療的新策略。CCL2 抑制劑丹參聚乙二醇似乎是治療DN 的最有前途的抗炎藥物[10]。在II 期臨床試驗(yàn)中，丹參聚乙二醇可以改善尿白蛋白肌酐比（UACR）和糖化血紅蛋白（HbA1c）。重要的是，在停止治療的4 周和8 周后，其對(duì)蛋白尿和血糖控制的有益作用仍然保持，表明阻斷CCL2-CCR2 信號(hào)具有持續(xù)的益處[11]。

1.2 黏附分子抑制劑

內(nèi)皮黏附分子ICAM1、VCAM-1 和VAP-1 的表達(dá)在DN 患者中明顯增加，并且與疾病嚴(yán)重程度關(guān)系緊密[12]。由于這些分子在白細(xì)胞與內(nèi)皮的黏附中起著重要作用，抑制這些分子可能會(huì)干擾白細(xì)胞的轉(zhuǎn)運(yùn)，從而減輕DN 的炎癥。

ICAM1 是一種細(xì)胞表面糖蛋白，在免疫系統(tǒng)的內(nèi)皮細(xì)胞和白細(xì)胞中表達(dá)。有實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，與非糖尿病大鼠相比，鏈脲佐菌素（STZ）誘導(dǎo)的大鼠血清和尿中ICAM1 水平升高，且ICAM1 的升高與尿白蛋白排泄率的升高相平行[13]。此外，還有證據(jù)表明，ICAM1 在T2DMdb/db小鼠的腎小球和腎小管上皮細(xì)胞中也呈現(xiàn)過(guò)表達(dá)[14]，其機(jī)制可能是在患有高血糖癥的糖尿病患者中，細(xì)胞核中ICAM1 基因的轉(zhuǎn)錄增加，內(nèi)皮細(xì)胞表面ICAM1 基因的表達(dá)上調(diào)。ICAM1 與LFA-1 的結(jié)合活性增加，血液中更多的淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)移到腎小球和腎單位的腎小管周圍毛細(xì)血管中，從而發(fā)生腎小球和腎小管的損傷，引起尿液中蛋白質(zhì)排泄率的增加。

VCAM1 也稱CD106，是在多種病理?xiàng)l件下（包括動(dòng)脈粥樣硬化和DN）活化的內(nèi)皮中表達(dá)的跨膜糖蛋白。VCAM1 與α4β1 整合素結(jié)合，后者在淋巴細(xì)胞、單核細(xì)胞和嗜酸性粒細(xì)胞上表達(dá)。隨著血清中VCAM1 水平的升高，腎臟濾過(guò)功能下降，尿白蛋白排泄水平也逐漸升高[15]。有實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)患有2 型糖尿病的患者血清中VCAM-1 的水平顯著升高，且與蛋白尿的程度密切相關(guān)[16]。這一發(fā)現(xiàn)也在其他2 型糖尿病患者得到證實(shí)，其中VCAM-1的基線水平不僅與蛋白尿相關(guān)，而且與死亡風(fēng)險(xiǎn)增加也相關(guān)[15]。

炎癥還可以誘導(dǎo)VAP-1 的過(guò)表達(dá)[17]。除了促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞與白細(xì)胞之間的相互作用外，VAP-1 還可以觸發(fā)其他內(nèi)皮黏附分子的合成，如ICAM-1 和E-選擇素，并通過(guò)過(guò)氧化氫的生成激活炎癥信號(hào)通路，包 括MAPK 和NF-κB 通 路[18]。ALBUM 的II 期臨床試驗(yàn)采用隨機(jī)、雙盲、安慰劑對(duì)照的方法，將125 名參與者被隨機(jī)分配接受VAP-1 抑制劑ASP8232（n=64）或安慰劑（n=61），給藥12 周。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，ASP8232 對(duì)DN 有良好的療效，具體表現(xiàn)為DN 患者的蛋白尿減少、腎小球?yàn)V過(guò)率（GFR）下降減緩[19]。

1.3 轉(zhuǎn)錄因子靶向抑制劑

由于轉(zhuǎn)錄因子可以激活炎癥通路，因此抑制轉(zhuǎn)錄因子治療DN 是另一種新的抗炎方法。幾種轉(zhuǎn)錄因子，例如上游刺激因子1、2，激活蛋白1，NFκB，cAMP-反應(yīng)元件結(jié)合蛋白，活化的T 細(xì)胞核因子和刺激蛋白1 可在高血糖環(huán)境中被激活。這些轉(zhuǎn)錄因子與炎癥和細(xì)胞外基質(zhì)產(chǎn)量有關(guān)[20]。在這些轉(zhuǎn)錄因子中，NF-κB 在DN 的發(fā)病機(jī)理中最為重要。在DN 疾病中，蛋白尿本身是NF-κB 的重要激活劑，并且是腎小管細(xì)胞重要的炎癥刺激[21]。NFκB 結(jié)合在DN 發(fā)病機(jī)制中起關(guān)鍵作用的幾個(gè)基因的啟動(dòng)子區(qū)域，例如編碼TGF-β1，AKR1B1（醛酮還原酶家族1、成員B1），CCL2 和ICAM1[22]。噻唑烷二酮類[23]，1,25-二羥基維生素D3[24]，小檗堿[25]和全反式維甲酸[26]等多種藥物抑制NF-κB 活化，可改善DN，提示NF-κB 可作為DN 的治療靶標(biāo)。

Nrf2 可調(diào)節(jié)谷胱甘肽S-轉(zhuǎn)移酶、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶和血紅素加氧酶-1 等多種抗氧化酶的表達(dá)。在STZ 建立了1 型糖尿病大鼠模型中，給予繡球香豆素苷治療3 個(gè)月發(fā)現(xiàn)，糖尿病大鼠的血尿素氮和血清肌酐含量以及尿白蛋白排泄明顯減少，而肌酐清除率明顯增加，同時(shí)，顯著下降的ROS 產(chǎn)生，增加Nrf2 的mRNA 水平[27]。在STZ 誘導(dǎo)的DN 小鼠中，Nrf2-/-小鼠ROS 的產(chǎn)生增加，且UACR明顯高于野生型小鼠[28]。說(shuō)明Nrf2 可以通過(guò)抗氧化作用保護(hù)STZ 所致的腎損傷。

甲基巴多索隆是一種有效的NF-κB 抑制劑和Nrf2 激活劑，是一種抗氧化的炎癥調(diào)節(jié)劑。有關(guān)于甲基巴多索隆II 期臨床試驗(yàn)顯示，在治療DN 過(guò)程中，與安慰劑組相比，治療組在52 周時(shí)持續(xù)增加GFR，且具有良好的效果[29]。然而，在III 期臨床試驗(yàn)中，給予2 型糖尿病患者和4 期慢性腎臟疾病的患者甲基巴多索隆治療時(shí)，患者的GFR 估計(jì)值顯著增加，但由于心血管原因死亡的出現(xiàn)，該研究被迫終止了[30]。值得思考的是，是否可以通過(guò)調(diào)節(jié)劑量、對(duì)甲基巴多索隆化學(xué)結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造，從而獲得安全可靠的藥物？

1.4 JAK-STAT 抑制劑

JAK-STAT 通路的激活與DN 的發(fā)病機(jī)制有關(guān)[31]。有研究發(fā)現(xiàn)，DN 患者的腎小球和腎小管間質(zhì)區(qū)域中的多種JAK 和STAT 同工型（JAK1、JAK2、JAK3、STAT1、STAT3），在表達(dá)水平上均高于對(duì)照組。在早期DN 和腎功能正常的患者中，各種JAK 和STAT 同工型均出現(xiàn)強(qiáng)烈的腎小球過(guò)度表達(dá)。然而，在進(jìn)行性DN 且腎功能下降的患者中，腎小球JAK 和STAT mRNA 表達(dá)大多恢復(fù)正常，而腎小管間質(zhì)表達(dá)顯著增加。同時(shí)，與無(wú)腎臟疾病的患者相比，進(jìn)行性腎臟疾病患者的近端腎小管細(xì)胞中JAK2 蛋白的表達(dá)較高，甚至與少數(shù)患有其他腎小球疾病的患者相比也是如此。JAK2 蛋白還在腎小球細(xì)胞，包括足細(xì)胞中表達(dá)。這種表達(dá)方式表明，DN 中JAK2 表達(dá)的變化反映了內(nèi)在腎細(xì)胞而非浸潤(rùn)性炎癥細(xì)胞的變化[32]。研究發(fā)現(xiàn)，足細(xì)胞JAK2 的過(guò)表達(dá)對(duì)正常小鼠中幾乎沒(méi)有變化，但是在糖尿病小鼠中，JAK2 導(dǎo)致DN 的腎小球功能和病理特征顯著增加，包括蛋白尿、腎小球系膜擴(kuò)張、足細(xì)胞密度降低、腎小球硬化和腎小球基底膜增厚。通過(guò)口服JAK1 和JAK2 抑制劑治療2 周，這些功能卻得到了顯著改善[33]。

對(duì)T2DM 和eGFR25～70 ml/（min·1.73 m）患者進(jìn)行II 期臨床試驗(yàn)結(jié)果表明，即使在DN 疾病的晚期，口服JAK1 和JAK2 的選擇性抑制劑巴利替尼，在24 周的研究期間減少了患者的蛋白尿，表明JAK1 和JAK2 抑制劑在治療DN 方面具有潛在的治療作用[34]。此外，尿CXCL10 和CCL2 以及TNFR1 和TNFR2 等炎癥生物標(biāo)志物的水平也隨著巴利替尼的治療而降低，提示巴利替尼通過(guò)抗炎作用對(duì)腎具有保護(hù)作用。

雖然臨床前期和早期臨床數(shù)據(jù)令人鼓舞，但巴利替尼或其他JAK 抑制劑是否會(huì)在腎功能喪失和ESRD 的發(fā)展以及其他并發(fā)癥方面對(duì)DN 的進(jìn)展顯示出積極的影響還尚不確定。另外，長(zhǎng)期服用JAK 抑制劑治療DN 是否安全？因?yàn)檫@些試劑被開(kāi)發(fā)用于治療自身免疫性疾病以及骨髓增生異常綜合征，如果長(zhǎng)期治療可能致使許多DN 患者貧血癥狀加重。

2 新型抗糖尿病藥物對(duì)DN 的抗炎作用

2.1 SGLT2 抑制劑

鈉/葡萄糖協(xié)同轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白2(SGLT2)抑制劑為新型的口服降糖藥，達(dá)格列凈、卡格列凈和恩格列凈是SGLT2 抑制劑的藥物，可用于降低高血糖癥和幫助控制血糖。它們還可用于治療輕度腎功能不全，并具有多種有益作用，例如降低體質(zhì)量和降低血壓[35]。SGLT2 抑制劑的藥動(dòng)學(xué)特性有優(yōu)異的口服生物利用度和相當(dāng)長(zhǎng)的消除半衰期，允許每天一次給藥，較短的蓄積指數(shù)，無(wú)活性代謝產(chǎn)物，腎臟排泄不受限制[36]。

此外，SGLT2 抑制劑可以改善β 細(xì)胞功能，可能是減少葡萄糖毒性的作用所致[37-38]。有實(shí)驗(yàn)研究表明SGLT2 抑制劑對(duì)腎臟組織也有抗炎作用。例如，恩格列凈可降低糖尿病秋田小鼠IL-6、CCL2 和NF-κB 的腎表達(dá)[39]。同樣，在培養(yǎng)的腎小管細(xì)胞中，恩格列凈可降低了高糖誘導(dǎo)的TLR4、NF-κB 和IL-6 的過(guò)表達(dá)[35]。達(dá)格列凈不僅減少尿蛋白的產(chǎn)生，而且還能降低db/db小鼠腎組織中炎癥(CCL2 和NF-κB)和氧化應(yīng)激(NOX2 和NOX4)的標(biāo)志物水平[40]。有交叉臨床試驗(yàn)，采用前瞻性、隨機(jī)、雙盲、安慰劑對(duì)照的方法，將33 名2 型糖尿病患者進(jìn)行分組，評(píng)估SGLT2 抑制劑達(dá)格列凈對(duì)腎小球標(biāo)志物（IgG-IgG4 和IgG-白蛋白）、腎小管標(biāo)志物（尿液KIM-1、NGAL 和LFABP）和炎癥標(biāo)志物的影響（尿MCP-1 和IL-6），以便更深入地了解腎臟保護(hù)作用。經(jīng)過(guò)達(dá)格列凈治療6 周后顯示，患者的尿中蛋白降低。同時(shí)，與安慰劑相比，達(dá)格列凈使IgG 和IgG4 的清除率分別降低了28.4%和34.6%，使尿KIM-1 排泄減少22.6%，但沒(méi)有改變尿中NGAL 的排泄量，使尿IL-6 排泄減少23.5%，尿MCP-1 排泄減少14.1%。結(jié)果提示，SGLT2 抑制劑達(dá)格列凈可能通過(guò)抗炎的作用保護(hù)DN 患者的腎臟[41]。

2.2 GLP-1 受體激動(dòng)劑

胰高血糖素樣肽1（GLP-1）受體激動(dòng)劑（GLP-1RAs）是一種抗糖尿病藥。迄今為止，已經(jīng)批準(zhǔn)上述6 種GLP-1RA 用于治療2 型糖尿病患者，并且所有這些藥物均通過(guò)皮下注射給藥[42]。基于藥動(dòng)學(xué)特征，可將GLP1 受體激動(dòng)劑的藥物分為兩個(gè)不同的組：短效激動(dòng)劑（每日兩次口服：艾塞那肽，利西拉肽）和長(zhǎng)效激動(dòng)劑（每周一次注射：杜拉魯肽、利拉魯肽、司馬魯肽、阿必魯肽）[42-43]。

有分析表明，在降低糖化血紅蛋白方面，長(zhǎng)效激動(dòng)劑比短效激動(dòng)劑更為成功[44-45]。在STZ 誘導(dǎo)的DN 大鼠中，GLP1 受體激動(dòng)劑艾塞那肽的腎保護(hù)作用與其降糖作用無(wú)關(guān)[46]。在該模型中，給予艾塞那肽可降低細(xì)胞間黏附分子在腎臟組織中的表達(dá)和抑制NF-κB 的激活。同樣，用艾塞那肽治療降低了糖尿病db/db小鼠腎小球浸潤(rùn)炎癥細(xì)胞的水平。艾塞那肽能夠改善DN 與轉(zhuǎn)錄因子過(guò)氧化物酶體增殖物激活受體-α(PPARα)的腎臟表達(dá)增加有關(guān)。這些實(shí)驗(yàn)都解釋了GLP1 受體激動(dòng)劑的抗炎作用，因?yàn)镻PARα 調(diào)節(jié)參與了炎癥的基因的表達(dá)(例如編碼NF-κB、PAI-1 和ICAM-1 的基因)[47-48]。

3 結(jié)論

預(yù)計(jì)在未來(lái)幾十年中，隨著肥胖人口數(shù)量的增加，全球糖尿病的負(fù)擔(dān)將急劇增加。DN 是糖尿病最重要的微血管并發(fā)癥之一，它會(huì)大大增加心血管疾病的發(fā)病率和病死率[49]。目前，預(yù)防或減緩DN 進(jìn)展的療法有廣泛應(yīng)用，然而這些療法提供的保護(hù)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。我們還需要尋找治療DN 的新靶標(biāo)和策略。針對(duì)DN 的新療法集中于調(diào)節(jié)炎癥通路，控制DN 的功能和結(jié)構(gòu)異常。主要包括針對(duì)一些轉(zhuǎn)錄因子、促炎性細(xì)胞因子、趨化因子及其受體、黏附分子、JAK/STAT 通路以及Nrf2 調(diào)節(jié)的抗氧化的化合物在臨床前研究中顯示出顯著的功效。一些初期的臨床試驗(yàn)（例如，巴利替尼、甲基巴多索?。┮苍贒N 患者中取得了可喜的結(jié)果。同時(shí)，SGLT2 抑制劑和GLP-1 受體激動(dòng)劑的臨床試驗(yàn)也對(duì)DN 患者產(chǎn)生了有益的影響。這無(wú)疑為通過(guò)調(diào)節(jié)炎癥治療DN 的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和臨床試驗(yàn)帶來(lái)理論指導(dǎo)和希冀。因此，在未來(lái)針對(duì)特定分子標(biāo)記的抗炎目標(biāo)可能是DN 的有前途的治療策略。