CDS微专辑
扫描二维码
可查看更多内容
编者按
提起二甲双胍,了解糖尿病的人们都不陌生,除了作为60余年临床使用的降糖药,其因不断发现的诸多降糖外获益而被冠以“跨界神药”的美名。那么,二甲双胍都进行了哪些降糖外的积极探索?正在召开的中华医学会糖尿病学分会第二十六次学术会议(CDS2024)上,浙江大学医学院附属邵逸夫医院周嘉强教授带领大家一起踏上了二甲双胍的跨界之旅,重点介绍其抗肿瘤和抗衰老相关研究证据。
为什么要探寻二甲双胍的降糖外获益?
随着生活质量和医疗水平的提高,全球人口寿命不断延长,预估2050年60岁以上人口将增加1倍[1]。这一变化将增加老年人中年龄相关疾病的发生,尤其是慢性疾病。对于糖尿病来说,其传统并发症已被熟知,但随着糖尿病治疗进步和预期寿命延长,一些新兴并发症涌现,如肿瘤、认知功能障碍、功能性残疾、情感障碍、肝病、感染等[2]。
二甲双胍在预防/治疗糖尿病新兴并发症方面的积极探索,与美国《21世纪治疗法案》支持通过观察性研究评估现有药物在其他适应证中的有效性不谋而合[3]。21世纪初,美国国立卫生研究院的研究确定,二甲双胍可以延长实验小鼠的寿命;此后不久,观察性研究发现,二甲双胍可以降低人类癌症等衰老相关疾病的发病率和死亡率;二甲双胍可使秀丽隐杆线虫寿命延长50%,这一发现使基因解析二甲双胍延长寿命的必要通路成为可能(图1)[4]。
图1. 二甲双胍治疗糖尿病和衰老相关疾病的重要事件
二甲双胍抗肿瘤:从预防到治疗
1
预防发生
2005年,苏格兰初步病例-对照研究首次发现,二甲双胍与2型糖尿病(T2DM)患者的肿瘤风险降低相关,并呈剂量-反应关系(图2)[5]。韩国回顾性队列研究进一步发现,在105 763例T2DM患者中,无论与未接受药物治疗还是接受非二甲双胍单药治疗相比,二甲双胍单药或联合治疗的癌症风险均更低。与未接受药物治疗者相比,二甲双胍单药治疗、二甲双胍联合治疗和非二甲双胍单药治疗者的癌症风险分别降低34%、25%和18%[6]。
图2. 二甲双胍与T2DM患者肿瘤风险降低相关
针对166项研究的系统回顾和荟萃分析显示,在病例对照研究和前瞻性队列研究中,使用二甲双胍的总体癌症风险分别下降45%和35%,提示二甲双胍可能对癌症发生具有普遍预防作用;针对特定癌症类型的分析表明,二甲双胍与胃肠道(RR=0.79)、泌尿系统(RR=0.88)、血液系统(RR=0.87)癌症风险降低有关[7]。另有韩国研究发现,与未使用二甲双胍的T2DM患者相比,二甲双胍治疗患者的结直肠癌发病率显著降低42%[8]。
2
改善预后
二甲双胍还被证实能够改善癌症患者预后,比如降低死亡风险、延缓肿瘤转移、延长生存期。一项研究纳入2003~2018年美国国家健康和营养调查数据中3995例癌症幸存者,其中448例报告使用二甲双胍。多变量模型显示,二甲双胍的使用与全因死亡(HR=0.62)和心血管代谢死亡(HR=0.65)的风险降低显著相关[9]。
中国研究人员针对139例T2DM(46例接受二甲双胍治疗)合并胰腺导管腺癌患者(103例SMAD4表达缺失/缺陷,36例表达阳性)的研究发现,二甲双胍能够减少SMAD4缺陷型胰腺导管腺癌的进展转移,提高患者生存率(图3)[10]。荷兰PREOPANC试验事后分析显示,在接受前期手术治疗的胰腺导管腺癌患者中,与未使用二甲双胍者相比,使用二甲双胍者的中位总生存期(OS)更长(29个月 vs. 14个月),无进展生存期(PFS)更久;转录组学数据表明,二甲双胍使用者低表达肿瘤免疫相关基因,促瘤M2巨噬细胞的丰度和活性降低,肿瘤溶解型树突状细胞(DCs)的募集和功能增加,有利于抗肿瘤免疫[11]。
图3. 二甲双胍治疗可以抑制SMAD4缺陷型胰腺癌转移
3
机制探讨
二甲双胍对肿瘤细胞的影响涉及胰岛素依赖途径的间接调节,以及通过胰岛素非依赖途径的直接作用(图4)[12]:①间接途径:二甲双胍降低血糖和血中胰岛素水平,从而降低胰岛素介导的肿瘤细胞生长和进展;②直接途径:二甲双胍通过AMPK依赖和非依赖性作用;二甲双胍诱导抑制mTORC1通路,而该通路涉及细胞过程中必不可少的蛋白复合物,包括蛋白合成和细胞增殖,这种复合物也促进了肿瘤细胞对治疗的耐药性。
图4. 二甲双胍通过直接或间接途径抑制肿瘤细胞生长和延缓进展
二甲双胍抗衰老:改善认知,延长寿命
1
改善认知
悉尼记忆与衰老研究前瞻性纳入1037例年龄70~90岁且无痴呆的受试者,其中123例患糖尿病,67例接受二甲双胍治疗。结果发现,服用二甲双胍的T2DM患者认知功能衰退更慢,痴呆发生风险更低(图5)[13]。涵盖中国台湾14 558例受试者的回顾性队列研究也发现,二甲双胍能够显著降低老年T2DM患者痴呆风险达64%,且风险降幅呈剂量依赖性[14]。另一项回顾性队列研究纳入1393例基线有T2DM且认知功能正常的参与者,其中104例在中位4年随访期间发展为痴呆。结果显示,二甲双胍能够降低总体人群痴呆风险且在不同亚组之间存在异质性[15]。
图5. 服用二甲双胍的T2DM患者认知功能衰退更慢,痴呆发生风险更低
二甲双胍亦可对痴呆症最常见类型——阿尔茨海默病(AD)产生影响。一项研究采用ADNI研究数据,纳入810例AD引起轻度认知障碍(MCI)患者,其中55例基线时接受二甲双胍治疗。结果发现,二甲双胍能够改善有早期AD症状的T2DM患者认知功能[16]。另一项嵌套病例对照研究显示,服用二甲双胍≥10年的糖尿病患者与AD风险降低15%有关,累积服用量较大者风险较低,每天服用2000 mg与风险降低11%有关,提示长期高剂量使用二甲双胍与T2DM患者AD发病风险降低相关[17]。
2
延长寿命及生物学年龄
一项研究使用英国临床实践研究数据链(CPRD)2000年以来的回顾性观察性数据,纳入78 241例二甲双胍单药治疗患者,12 222例磺脲类单药治疗患者以及90 463例无糖尿病对照者,所有患者至少接受180天治疗。结果表明,服用二甲双胍的患者,不但健康状况明显更好,事件发生率更低,而且寿命甚至超过非糖尿病受试者的平均水平[18]。
2019年发表的TRIIM试验首次证实生物学年龄可逆转。该研究纳入10例51~65岁健康男性受试者,二甲双胍与生长激素、脱氢表雄酮三种药物联用1年后,人体表观遗传年龄平均下降2.5年,表观遗传时钟得以逆转[19]。无独有偶,中国科学院动物研究所及基因研究所刘光慧、张维绮和曲静教授历时8年的研究于近期发表在Cell杂志,首次证实二甲双胍能够减缓灵长类动物衰老时钟,显著降低多组织器官的DNA甲基化年龄、基因转录年龄和血浆蛋白年龄,最高可达6岁(大脑额叶),相当于将器官年龄回拨至6年前(约等于人类年龄18年)(图6)[20]。该研究率先通过二甲双胍系统降低灵长类动物的多维生物年龄,为推进对抗人类衰老的药物策略铺平了道路。
图6. 二甲双胍减缓灵长类动物衰老时钟,将大脑年龄回拨至6年前
3
机制探讨
López-Otín等人提出9个衰老特征[21],包括4个主要特征(蛋白质稳态丧失、端粒损耗、基因组不稳定性和表观遗传改变)、3个拮抗特征(营养感应失调、线粒体功能障碍和细胞衰老)和2个综合特征(细胞间通讯改变和干细胞耗竭)[22]。AMPK激活是维持细胞完整性和功能所必需的,其表达在衰老过程中下降,并影响上述衰老特征[23]。大量研究证实二甲双胍能够通过调节AMPK等信号通路,改善衰老特征,延缓衰老并对各种衰老相关疾病进展显示出保护作用(图7)[22]。
图7. 二甲双胍通过调节AMPK,改善衰老特征
岂止改善新兴并发症,
二甲双胍更多潜在获益探索不停
二甲双胍通过多靶点作用,改善糖尿病新兴并发症,除了上述抗肿瘤和抗衰老,还可抗感染、改善衰弱、预防骨关节炎、改善肝病及情感障碍等[24-29]。当然,二甲双胍潜在临床获益不止于此。比如,在诱导排卵方面,二甲双胍通过降低血浆胰岛素水平,改善胰岛素抵抗,调整月经,降低雄激素水平,提高雌二醇水平,改善多囊卵巢综合征(PCOS)患者的多毛症,使月经规律,诱导排卵,增加妊娠率[30]。在心血管疾病方面,二甲双胍通过AMPK和非AMPK靶点改善血管内皮功能,降低不良心血管事件及死亡风险[31];UKPDS 91研究还表明,二甲双胍早期强化血糖控制可为T2DM患者带来接近终生的心血管和生存获益[32]。二甲双胍还在延长妊娠、治疗脱发等方面开展了相关研究,更多疾病领域探索不断。相信随着研究证据的积累,二甲双胍将会持续带来更多惊喜!
注:目前我国尚未批准二甲双胍用于癌症、感染、肥胖、非酒精性脂肪性肝病、心衰、骨关节炎、认知障碍、衰老等疾病。
参考文献
(上下滑动可查看)
1. Du N, et al. Biomedicines. 2024; 12(1): 127.
2. Tomic D, et al. Nat Rev Endocrinol. 2022; 18(9): 525-539.
3. Yu OHY, Suissa S. Diabetes Care. 2023; 46(5): 904-912.
4. Soukas AA, et al. Trends Endocrinol Metab. 2019; 30(10): 745-755.
5. Evans JM, et al. BMJ. 2005; 330(7503): 1304-1305.
6. Seo HJ, Oh HS. Epidemiol Health. 2021; 43: e2021103.
7. O'Connor L, et al. J Natl Cancer Inst. 2024; 116(4): 518-529.
8. Seo SI, et al. J Pers Med. 2022; 12(4): 584.
9. Li Y, et al. BMC Med. 2024; 22(1): 269.
10. Wang C, et al. Protein Cell. 2021; 12(2): 128-144.
11. van Eijck CWF, et al. J Natl Cancer Inst. 2024; 116(8): 1374-1383.
12. Galal MA, et al. Int J Mol Sci. 2024; 25(7): 4083.
13. Samaras K, et al. Diabetes Care. 2020; 43(11): 2691-2701.
14. Sun M, et al. Brain. 2024; 147(4): 1474-1482.
15. Tang H, et al. Alzheimers Dement. 2024; 20(2): 975-985.
16. Pomilio C, et al. Geroscience. 2022; 44(3): 1791-1805.
17. Sluggett JK, et al. J Clin Endocrinol Metab. 2020; 105(4): dgz234.
18. Bannister CA, et al. Diabetes Obes Metab. 2014; 16(11): 1165-1173.
19. Fahy GM, et al. Aging Cell. 2019; 18(6): e13028.
20. Yang Y, et al. Cell. 2024; 187(22): 6358-6378. e29.
21. López-Otín C, et al. Cell. 2013; 153(6): 1194-1217.
22. Chen S, et al. Theranostics. 2022; 12(6): 2722-2740.
23. Penugurti V, et al. Semin Cancer Biol. 2024; 106-107: 15-27.
24. Chow E, et al. Pharmaceuticals (Basel). 2022; 15(4): 442.
25. 韩家超, 等. 中华临床医师杂志(电子版). 2023; 17(3): 349-355.
26. Liu P, et al. Eur J Med Res. 2023; 28(1): 65.
27. Li J, et al. Ann Rheum Dis. 2020; 79(5): 635-645.
28. Baker MC, et al. JAMA Netw Open. 2023; 6(3): e233646.
29. Calkin CV, et al. J Clin Psychiatry. 2022; 83(2): 21m14022.
30. Li Y, et al. Fertil Steril. 2020; 113(1): 197-204.
31. Ding Y, et al. Theranostics. 2021; 11(19): 9376-9396.
32. Adler AI, et al. Lancet. 2024; 404(10448): 145-155.
声明:本文仅供医疗卫生专业人士了解最新医药资讯参考使用,不代表本平台观点。该等信息不能以任何方式取代专业的医疗指导,也不应被视为诊疗建议,如果该信息被用于资讯以外的目的,本站及作者不承担相关责任。
最新《国际糖尿病》读者专属微信交流群建好了,快快加入吧!扫描左边《国际糖尿病》小助手二维码(微信号:guojitnb),回复“国际糖尿病读者”,ta会尽快拉您入群滴!
(来源:《国际糖尿病》编辑部)
版权声明
版权属《国际糖尿病》所有。欢迎个人转发分享。其他任何媒体、网站未经授权,禁止转载。