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第二型糖尿病新藥有望從肌肉代謝突破?Cell研究揭口服GRK2偏向性藥物,兼顧控糖與肥胖治療潛力

女性站上身體組成分析儀,旁邊平板顯示肌肉、脂肪、心臟風險與代謝改善指標,呈現第二型糖尿病新藥研究概念
第二型糖尿病新藥研發正從單純刺激胰島素分泌,逐步走向肌肉代謝、體重控制與安全性平衡。刊登於《Cell》的最新研究指出,研究團隊設計出一類GRK2偏向性β2腎上腺素受體促效劑,可在降低傳統β2受體促效劑心臟副作用疑慮的同時,促進骨骼肌葡萄糖攝取,並在糖尿病與肥胖動物模型中改善血糖、肥胖與肌肉量相關指標。其中候選化合物compound 15已完成第一期人體臨床試驗,在健康受試者與第二型糖尿病患者中展現可接受的耐受性與口服藥物動力學特徵。不過,研究也提醒,目前仍缺乏第二期療效資料,未來是否能真正成為臨床治療選項,仍需等待後續試驗驗證。
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文|未來醫編輯室

第二型糖尿病新藥不只看血糖!肌肉代謝成為控糖與肥胖治療新戰場

刊登於《Cell》的研究為開發第二型糖尿病新藥,提供不同方向。這項由瑞典、澳洲、丹麥、拉脫維亞等多國團隊合作完成的研究指出,傳統β2腎上腺素受體促效劑,雖可促進肌肉吸收葡萄糖,但也可能因cAMP路徑引發心跳加快、心肌收縮力增加與心臟安全疑慮,因此一直不被視為理想控糖藥物。

研究團隊這次設計出「GRK2偏向性」β2受體促效劑,重點是讓藥物偏向促進骨骼肌葡萄糖攝取、降低可能不利的心臟訊號。這項研究的意義在於,糖尿病與肥胖治療除了著眼於血糖下降或體重減少,也開始重視肌肉代謝、保存瘦體重與長期安全性之間的平衡。

不是把受體全打開!GRK2偏向性藥物嘗試避開傳統β2藥物心臟副作用

β2AR是β2腎上腺素受體,常見於心臟、骨骼肌等組織,促效劑則是能啟動受體作用的藥物。過去β2受體藥物多用於氣喘、慢性阻塞性肺病等領域,但全身性啟動β2受體,可能同時啟動Gs/cAMP訊號。cAMP可理解為細胞內傳遞訊息的「第二信使」,一旦在心臟過度活化,可能與心跳加快、心肌收縮力增加等風險有關,GRK2則是G蛋白偶聯受體激酶的一種。

研究指出,它與β2AR促進肌肉葡萄糖攝取有關。研究團隊透過虛擬篩選、改善化學結構與分析訊號路徑,找出可偏向GRK2、相對避開Gs/cAMP與β-arrestin去敏感化的化合物,其中compound 15成為主要候選藥物。藥物設計的關鍵是:能不能只開啟對疾病有利的那一段訊號,避開造成副作用的路徑。

β2腎上腺素受體示意圖呈現傳統訊號可能造成心臟負擔,另一側顯示GRK2偏向性路徑促進肌肉葡萄糖利用
β2腎上腺素受體促效劑過去雖被認為具有促進肌肉葡萄糖攝取的潛力,但傳統路徑可能同時啟動與心跳、心肌收縮力相關的訊號。GRK2偏向性藥物設計嘗試避免全面活化受體,改以較精準的訊號選擇,將治療焦點導向骨骼肌代謝與血糖控制,降低心臟副作用疑慮。圖:AI生成示意

減重除了體重下降以外,候選藥物在動物實驗中保留肌肉量

研究進一步發現,compound 15可透過GRK2/mTORC2訊號模組,促進骨骼肌細胞的GLUT4轉位。GLUT4是葡萄糖轉運蛋白,可把血液中的葡萄糖帶入肌肉細胞,骨骼肌又是身體利用葡萄糖最主要的組織之一,因此這條路徑與控制血糖密切相關。mTORC2則是細胞內,與代謝、胰島素敏感性相關的蛋白複合體。

研究在肥胖誘導小鼠與糖尿病動物模型中看到,compound 15可改善葡萄糖耐受性、空腹血糖、胰島素敏感性、能量消耗與脂肪堆積等指標。更值得注意的是,研究也把它與GLP-1類藥物liraglutide合併測試。GLP-1類藥物近年廣泛用於糖尿病與肥胖治療,但部分研究與臨床討論關注,減重過程可能同時流失瘦體重;在動物實驗中,compound 15與liraglutide併用時,研究團隊觀察到能保留減脂效果,同時避免肌肉萎縮。

研究人員觀看平板上的脂肪、肌肉萎縮與葡萄糖濃度示意圖,呈現肥胖治療與肌肉量保存研究概念
肥胖與第二型糖尿病治療逐漸重視身體組成變化,尤其是減重過程中脂肪量下降與肌肉量保存的平衡。研究中的候選藥物在動物實驗中與GLP-1類藥物合併使用時,呈現保留肌肉量的潛力。圖:AI生成示意

第一期臨床耐受性良好不等於已能治療!第二期療效驗證才是關鍵

臨床部分,compound 15進入第一期、安慰劑對照人體試驗,評估藥物動力學與耐受性。藥物動力學指的是藥物進入人體後如何被吸收、分布、代謝與排除。研究納入健康受試者與第二型糖尿病患者,並指出每日一次2.5毫克、最長28天給藥,在健康受試者與第二型糖尿病患者中,整體耐受性良好。藥物吸收快速,末端血中半衰期約10小時,且超過75%給藥劑量經尿液排出,顯示具口服可用性,與以腎臟排除為主的特徵。

研究也指出,試驗期間未出現具臨床意義的低血糖、低血鉀,或明顯心臟安全事件。部分不良事件多為輕至中度、短暫,並於停藥後緩解。不過,這仍是早期臨床研究,第一期主要看安全性與耐受性,尚不足以證明,能有效治療第二型糖尿病或肥胖。糖尿病、肥胖或肌少症患者,不應自行尋求未核准藥物,現階段仍應依醫師、營養師與糖尿病衛教師建議,透過飲食、運動、體重管理與核准藥物進行長期照護。

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參考資料:Motso, A., Pelcman, B., Kalinovich, A., Kahlous, N. A., Bokhari, M. H., Dehvari, N., Halleskog, C., Waara, E., de Jong, J., Cheesman, E., Kallenberg, C., Yakala, G. K., Murad, P., Wetterdal, E., Andersson, P., van Beek, S., Sandström, A., Alleluia, D. N., Talamonti, E., Youhanna, S., … Bengtsson, T. (2025). GRK-biased adrenergic agonists for the treatment of type 2 diabetes and obesity. Cell, 188(19), 5142–5156.e23. https://doi.org/10.1016/j.cell.2025.05.042

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