余洪磊 綜述 袁偉杰 審校
腎臟在維持體內(nèi)葡萄糖穩(wěn)態(tài)起著至關(guān)重要的作用。正常情況下,每天經(jīng)腎臟濾過的葡萄糖約180g,但由于近曲小管上鈉-葡萄糖共轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(sodium-glucose co-transporter, SGLT)的存在,這些濾過的糖幾乎全被重吸收。研究發(fā)現(xiàn),在上述過程中起主要作用的是SGLT-2。SGLT-2抑制劑(SGLT-2i)是一種新型的口服降糖藥,其可通過抑制腎臟近曲小管對葡萄糖重吸收,促進(jìn)尿糖排泄進(jìn)而降低血糖。本文就SGLT-2i作用機(jī)制及其在糖尿病腎病(DKD)治療中的臨床價值做一綜述。
SGLT屬于SLC5基因家族,目前已知的人類SGLT家族共包含12個成員,其在腎臟、腦、小腸、心臟等多個部位均有表達(dá),分別在糖類、氨基酸、維生素和短鏈脂肪酸等物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)中發(fā)揮重要作用。研究認(rèn)為,SGLT對葡萄糖的轉(zhuǎn)運(yùn)依賴于鈉離子的電化學(xué)梯度,而鈉離子電化學(xué)梯度的形成由鈉離子-鉀離子-腺苷三磷酸酶耗能完成,通過轉(zhuǎn)運(yùn)葡萄糖通過管腔膜,一方面促使腸道吸收葡萄糖,另一方面還可阻止其在尿液中的流失,從而達(dá)到維持體內(nèi)血糖穩(wěn)態(tài)的目的[1]。腎臟中的SGLT存在兩種亞型:SGLT-1和SGLT-2。SGLT-1在腎臟中主要分布于近曲小管遠(yuǎn)端S3段,親和力高于SGLT-2,葡萄糖和鈉離子以1∶ 2的比例重吸收入血。SGLT-2容量高、親和力低,主要位于近曲小管近端S1段,以1∶ 1的比例結(jié)合主動轉(zhuǎn)運(yùn)的鈉離子和葡萄糖入血。SGLT-2主要分布在腎臟,SGLT1在其他組織如腸道、心臟或者肺中也都可檢測到[2]。
腎臟在葡萄糖的代謝中起著重要作用。正常成人每天經(jīng)腎臟濾過的葡萄糖80%~90%通過SGLT-2被重吸收,10%~20%通過SGLT-1被重吸收。當(dāng)葡萄糖濃度超過腎糖閾(約180 mg/dl)、葡萄糖濾過負(fù)荷超過375 mg/min或腎糖閾降低時就會出現(xiàn)尿糖。因此,腎臟對葡萄糖的重吸收與SGLT-2密切相關(guān),選擇性阻斷SGLT-2可減少腎小管對葡萄糖的重吸收,增加尿糖排泄,進(jìn)而降低血糖水平[3]。值得注意的是,SGLT-2i發(fā)揮降糖作用并不依賴胰島素分泌,不受胰腺β細(xì)胞功能的影響,這意味著即使β細(xì)胞功能進(jìn)行性惡化,該類藥物仍能發(fā)揮良好的降糖作用。多項(xiàng)研究表明,使用SGLT-2i可導(dǎo)致2型糖尿病患者的HbA1c和空腹血糖較基線值顯著下降[4-6]。與此同時,SGLT-2i僅降低腎糖閾而并不完全阻斷葡萄糖重吸收,因此發(fā)生低血糖的概率較小。研究顯示,單用達(dá)格列凈治療的低血糖事件發(fā)生率為0~3%,與其他降糖藥物聯(lián)用的低血糖發(fā)生率與安慰劑相當(dāng),也僅有3%。這表明SGLT-2i類藥物在降糖安全性方面也有較大的優(yōu)勢[7-8]。
SGLT-2i主要是通過腎臟發(fā)揮其在血糖穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)方面的作用,因此其對腎臟影響及安全性備受關(guān)注。目前全球上市的SGLT-2i主要有6種,分別為達(dá)格列凈、坎格列凈、恩格列凈、依格列凈、魯格列凈及托格列凈。以達(dá)格列凈為例,既往人們認(rèn)為達(dá)格列凈有潛在增加腎衰竭的風(fēng)險,血容量不足的老年患者(年齡≥65歲)應(yīng)慎用,同時建議開始使用前及治療期間定期評估腎功能。另有研究指出:輕度腎功能不全患者[估算的腎小球?yàn)V過率(eGFR)≥60 ml/(min·1.73m2)]無需調(diào)整達(dá)格列凈劑量;當(dāng)eGFR 30~60 ml/(min·1.73m2)時,不推薦達(dá)格列凈作為起始治療藥物;若eGFR持續(xù)<30 ml/(min·1.73m2)則忌用[9-10]。然而,相關(guān)研究卻發(fā)現(xiàn),SGLT-2i不僅能有效控制2型糖尿病患者的血糖水平,而且對于輕、中度腎功能不全患者還有潛在的腎臟功能保護(hù)作用。
對管球反饋和GFR的作用腎小球高濾過在DKD的發(fā)生發(fā)展中起著重要的作用,而管球反饋是GFR自身調(diào)節(jié)的重要機(jī)制。Thomas等[11]研究發(fā)現(xiàn),SGLT-2i可緩解2型糖尿病患者的腎小球高濾過和腎小管肥大,減少葡萄糖的腎小管毒性反應(yīng),其可能的機(jī)制是SGLT-2i降低了近端小管對鈉的重吸收,使得遠(yuǎn)曲小管中鈉離子濃度升高,小管液通過致密斑的鈉負(fù)荷量增加,進(jìn)而通過管球反饋機(jī)制使得腎小球血液動力學(xué)發(fā)生改變,導(dǎo)致腎小球內(nèi)壓下降,降低了GFR[12-13]。雖然經(jīng)SGLT-2i治療患者的eGFR可出現(xiàn)一過性下降,目前尚無SGLT-2i造成腎功能不可逆性損傷的報道。Ⅱb/Ⅲ期臨床試驗(yàn)的Meta分析顯示,達(dá)格列凈治療后第1周,患者的eGFR可出現(xiàn)小幅度下降,隨后返回基線值甚至可達(dá)到更高水平[14]。另一項(xiàng)針對坎格列凈Ⅲ期臨床試驗(yàn)的Meta分析則顯示,經(jīng)坎格列凈治療者,其eGFR降幅在第6周達(dá)到最大,隨后逐漸回升,至第26周時eGFR下降幅度與安慰劑組相比無統(tǒng)計學(xué)意義[15]。在其他評估SGLT-2i中長期(1~3年)治療的觀察發(fā)現(xiàn),與安慰劑相比,接受SGLT-2i治療的患者eGFR無顯著改變[16-17]。這些研究均揭示了SGLT-2i在長期治療中的腎臟安全性。Ito等[18]研究發(fā)現(xiàn),接受伊格列凈治療的2型糖尿病伴DKD患者,凡是基線eGFR≥90 ml/(min·1.73m2)者,其eGFR可出現(xiàn)明顯下降,而eGFR<90 ml/(min·1.73m2)者的eGFR在治療前后無明顯改變,意味著那些處于腎小球高濾過狀態(tài)的患者可能更易從SGLT-2i治療中獲益。截止目前,SGLT-2i治療相關(guān)的eGFR一過性下降機(jī)制尚不明確,SGLT-2i如何影響管球反饋及腎血流動力學(xué)將會是今后研究的熱點(diǎn)。
減輕蛋白尿研究表明,SGLT-2i可降低糖尿病合并蛋白尿患者的尿蛋白水平。Yale等[19]研究發(fā)現(xiàn),經(jīng)坎格列凈100 mg/d和300 mg/d治療6個月的2型糖尿病合并慢性腎臟病患者,尿白蛋白/尿肌酐較基線值分別下降29.9%和20.9%。Kohan等[20]研究觀察到,經(jīng)達(dá)格列凈治療伴中度腎損害的2型糖尿病患者,有42.2%患者的蛋白尿水平降至輕度,20%患者發(fā)展成大量蛋白尿;而相應(yīng)的比例在安慰劑組中僅為21.4%和28.6%。目前,SGLT-2i降低糖尿病合并蛋白尿患者尿蛋白水平的機(jī)制尚不明確,人們推測其降低腎小球囊內(nèi)壓的作用可能是重要機(jī)制之一,仍需今后進(jìn)一步研究以明確其降尿蛋白具體機(jī)制。
對促紅細(xì)胞生成素(EPO)分泌的促進(jìn)作用有報道,經(jīng)SGLT-2i治療患者的紅細(xì)胞壓積可較基線值明顯升高,另一研究發(fā)現(xiàn)達(dá)格列凈還能增加腎素和血管緊張素Ⅱ(AngⅡ)分泌,分析認(rèn)為這一結(jié)果可能是由于降低血容量的作用引起的,但這與其少量增加B型鈉尿肽(BNP)的反應(yīng)不相符,可能的解釋是達(dá)格列凈會短暫的增加EPO的分泌,而EPO會進(jìn)一步促進(jìn)BNP的分泌[21-22]。在高糖環(huán)境下,腎近端小管為了重吸收過量的葡萄糖需要消耗大量氧,導(dǎo)致小管間質(zhì)處于缺氧狀態(tài),進(jìn)而影響EPO的生成。然而,隨著近期研究的深入,人們逐漸發(fā)現(xiàn)EPO除糾正貧血外,還有腎臟保護(hù)作用:能預(yù)防經(jīng)足細(xì)胞受損介導(dǎo)的腎病綜合征,改善5/6腎切除大鼠的內(nèi)皮功能、減輕蛋白尿,降低炎癥反應(yīng),減輕腎小管損傷和及間質(zhì)纖維化等。上述結(jié)果均揭示,SGLT-2i刺激EPO分泌可能是其發(fā)揮腎臟保護(hù)機(jī)制的潛在途徑,尚需進(jìn)一步研究明確SGLT-2i促進(jìn)EPO分泌的機(jī)制。
降低血尿酸水平高尿酸血癥與DKD的進(jìn)展密切相關(guān),目前認(rèn)為內(nèi)皮功能紊亂、腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)(RAAS)介導(dǎo)的入球小動脈病變及腎小管間質(zhì)纖維化可能參與其中。已證實(shí)降尿酸治療在保護(hù)糖尿病患者的腎功能上具有一定作用。有意義的是,SGLT-2i有促進(jìn)尿酸排泄的作用,進(jìn)而降低血尿酸水平[23],這或許也是SGLT-2i發(fā)揮其腎臟保護(hù)作用的另一個途徑。
SGLT-2i聯(lián)用ACEI/ARB類藥物既往研究發(fā)現(xiàn)ACEI/ARB類藥物可延緩DKD進(jìn)展至ESRD[24]。目前DKD相關(guān)指南也推薦ACEI/ARB類藥物作為DKD患者的主要治療藥物之一。經(jīng)典的RAAS活化可導(dǎo)致AngⅡ分泌增加,與AngⅡ一型受體結(jié)合后導(dǎo)致血管收縮、細(xì)胞增殖、炎癥反應(yīng)、促進(jìn)氧化應(yīng)激及細(xì)胞凋亡[25]。SGLT-2i可通過增加遠(yuǎn)曲小管鈉離子含量影響致密斑重置管球反饋進(jìn)而拮抗由AngⅡ引起的腎小球囊內(nèi)高壓[26]。Bautista等[27]研究發(fā)現(xiàn)高血壓組大鼠的SGLT-2水平較對照組更高,經(jīng)雷米普利或氯沙坦治療可降低SGLT-2水平,據(jù)此推測AngⅡ可通過增加SGLT-2分泌進(jìn)而促進(jìn)鈉離子重吸收導(dǎo)致高血壓。ACEI/ARB類藥物和SGLT-2i都能降低DKD患者血壓及蛋白尿水平,但單藥治療常常難以取得滿意療效?;趦烧咴谀I臟方面存在機(jī)制互補(bǔ),理論上兩者聯(lián)用治療DKD能取得協(xié)同作用。近期的多項(xiàng)研究也表明,聯(lián)用ACEI/ARB和SGLT-2i能更好地控制血糖和血壓、緩解腎小球高灌注、降低蛋白尿水平,最終延緩DKD進(jìn)展[27-29]。
降低心血管事件發(fā)生率心血管事件是糖尿病嚴(yán)重的并發(fā)癥之一,糖尿病患者心血管事件病死率是非糖尿病患者的1.7倍。2015年發(fā)表在新英格蘭雜志上的EMPA-REG OUTCOME實(shí)驗(yàn)是首個證實(shí)SGLT-2i類藥物可降低心血管終點(diǎn)事件發(fā)生率的隨機(jī)、雙盲、安慰劑對照研究,具有里程碑意義[17]。該研究納入7 000例心血管事件高危的2型糖尿病患者,治療組給予標(biāo)準(zhǔn)治療及應(yīng)用SGLT-2i類恩格列凈10 mg/d或25 mg/d,且平均隨訪3.1年。結(jié)果顯示,治療組的心血管病風(fēng)險(主要包括非致死性心肌梗死、心血管病死亡和非致死性卒中的發(fā)生風(fēng)險)較安慰劑組明顯降低。SGLT-2i類藥物的心血管獲益機(jī)制可能涉及多種因素,包括其對血糖、體重、血壓等作用,動脈僵硬度、心臟功能、心肌需氧量及心腎功能的改變也可能參與其中,但其具體機(jī)制還待今后進(jìn)一步研究。
降低血壓研究發(fā)現(xiàn)達(dá)格列凈單藥治療12周,患者收縮壓及舒張壓均較基線值明顯降低[30]。另一項(xiàng)隨機(jī)雙盲研究也證實(shí),在使用常規(guī)降壓治療的基礎(chǔ)上,加用達(dá)格列凈仍能使血壓顯著下降[31]。目前普遍認(rèn)為,SGLT-2i在抑制葡萄糖重吸收的同時也抑制的鈉離子的重吸收,體重減輕再加上滲透性利尿作用可使降低血壓,然而,其降壓機(jī)制還可能與改善血管內(nèi)皮功能及抑制交感神經(jīng)活性有關(guān)[32]。
小結(jié):SGLT-2i是一種新型的降糖藥,具有不依賴胰島素分泌的獨(dú)特降糖機(jī)制,在有效降糖同時,兼有減輕體重、降低血壓、減少心血管事件的作用。盡管該類藥物以腎臟作為靶器官且治療初期可能會有eGFR一過性下降,但從長遠(yuǎn)看并不會導(dǎo)致腎功能進(jìn)一步惡化,反而具有潛在的腎臟保護(hù)作用。基于作用機(jī)制的差異,SGLT-2i聯(lián)用ACEI/ARB可能有協(xié)同的腎臟保護(hù)效應(yīng),或許會給伴有DKD的2型糖尿病患者帶來更多的獲益,有望為今后合并慢性腎臟病的糖尿病患者提供新的治療策略。
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