
剂量-暴露-效应关系是反映药物剂量与疗效和安全性的重要指标。司美格鲁肽的有效性主要取决于循环中的暴露水平,与剂量和体重有关,但不受给药途径影响。本文旨在探讨司美格鲁肽的有效性和安全性与剂量的关系,分别从司美格鲁肽的降糖、减重、心血管获益与剂量的关系,以及与其他胰高糖素样肽-1受体激动剂(GLP-1RA)药物的剂量-效应关系比较方面进行综述。
版权归中华医学会所有。
未经授权,不得转载、摘编本刊文章,不得使用本刊的版式设计。
除非特别声明,本刊刊出的所有文章不代表中华医学会和本刊编委会的观点。
司美格鲁肽是一种新型胰高糖素样肽-1受体激动剂(GLP-1RA),包括每周1次(once-weekly,OW)皮下注射制剂和每日1次(once-daily,OD)口服片剂。司美格鲁肽在降低血糖、减轻体重和糖尿病心脑血管保护方面的作用已得到充分证实,是近年来糖尿病和肥胖治疗领域重要的新药。
剂量-暴露-效应关系是反映药物剂量与疗效和安全性的重要指标。司美格鲁肽用于治疗2型糖尿病(T2DM)时为剂量递增式给药方案。由于对司美格鲁肽的剂量-效应关系认识不足或耐受不良等多种原因,临床中普遍存在增加剂量时机延迟和使用剂量不足等情况[1]。因此,分析司美格鲁肽的有效性和安全性与剂量的相关性,可以促进临床中药物的合理使用并为个体化用药提供指导。
群体药代动力学结果显示,皮下注射司美格鲁肽1.0 mg OW的浓度-时间曲线下面积和平均稳态血药浓度约为0.5 mg OW的2倍[2, 3, 4]。口服司美格鲁肽的循环暴露水平也呈剂量依赖性,40 mg OD的暴露量约为20 mg OD的2倍[5]。口服司美格鲁肽14 mg OD与皮下注射0.5 mg OW的平均暴露水平相似,但低于1.0 mg OW皮下注射[6]。循环中司美格鲁肽水平不受给药途径等因素影响,而受剂量和体重的影响[6, 7]。
一项Ⅱ期剂量探索试验发现,T2DM患者OW皮下注射司美格鲁肽后,血糖和体重均呈剂量依赖性降低,但胃肠道不良反应随剂量增加而增多[8]。对Ⅲ期SUSTAIN系列研究进行汇总分析,糖化血红蛋白(HbA1c)和体重均呈剂量依赖性下降,接受0.5 mg OW和1.0 mg OW治疗的患者其HbA1c和体重平均降幅差异分别为0.27%和2.1 kg[4]。安全性方面,在相同剂量组,平均稳态浓度越高的患者恶心和呕吐的发生率越高,而在固定暴露水平下,司美格鲁肽1.0 mg OW维持剂量下患者恶心的比例略低于0.5 mg OW,即高暴露剂量导致的胃肠道不良反应会随剂量逐渐增加而缓解[4]。然而,腹泻、便秘和静息心率增加的不良反应基本与药物暴露剂量无关。
SUSTAIN FORTE研究显示,司美格鲁肽进一步增加剂量到2.0 mg OW后,HbA1c和体重平均降幅均优于1.0 mg OW,而胃肠道不良反应发生率相似[9]。
在针对超重/肥胖T2DM患者的STEP 2研究中,皮下注射司美格鲁肽2.4 mg OW与1.0 mg OW相比,体重和HbA1c平均降幅分别为9.6%和7.0%、1.6%和1.5%,这提示司美格鲁肽2.4 mg OW减重效果优于1.0 mg OW,但未能进一步降低血糖;两组胃肠道不良反应发生率分别为63.5%和57.5%[10]。一项系统回顾和荟萃分析的亚组分析结果显示,在T2DM或肥胖患者中,高剂量GLP-1RA组(如司美格鲁肽≥1.0 mg OW)的室性心律失常发生风险显著高于低剂量组(如司美格鲁肽<1.0 mg OW)[11]。
一项Ⅱ期剂量探索试验发现,T2DM患者口服司美格鲁肽2.5~40 mg OD,HbA1c呈剂量依赖性降低,10 mg OD以上才能明显降低体重[12]。针对T2DM患者的Ⅲ期PIONEER研究中,口服司美格鲁肽3、7、14 mg OD呈剂量依赖性显著降低HbA1c[13, 14, 15, 16],PIONEER 8研究中3个剂量组均呈剂量依赖性显著减重[14],而其他研究则显示至少7 mg[16]或14 mg[13,15]才能显著减重。这提示口服司美格鲁肽呈剂量依赖性降糖和减重,但二者效果并不完全平行。3个剂量组的总体不良反应发生率相似[15],但胃肠道不良反应呈剂量依赖性增加[16]。PIONEER PLUS研究中,T2DM患者口服司美格鲁肽25 mg OD和50 mg OD的HbA1c和体重降幅均显著优于14 mg OD,但胃肠道不良反应发生率也更高[17]。
一项Ⅱ期研究显示,口服司美格鲁肽20 mg OD和40 mg OD的HbA1c降幅与皮下注射司美格鲁肽1.0 mg OW相似,而10 mg/20 mg OD的胃肠道不良反应发生率与1.0 mg OW相似[12]。一项对Ⅲ期研究的荟萃分析显示,皮下注射司美格鲁肽(0.5 mg/1.0 mg OW)和口服司美格鲁肽(7 mg/14 mg OD)均显著降低T2DM患者的HbA1c(分别为-1.14%、-1.37%、-0.96%和-1.02%)和体重(分别为-2.73、-4.09、-1.53和-1.73 kg)[18]。然而,在标准暴露水平下,皮下注射和口服司美格鲁肽的HbA1c和体重降幅相当[6]。因此,口服和皮下注射司美格鲁肽的剂量-反应关系几乎相同,即司美格鲁肽在循环中的暴露水平决定T2DM患者的降糖和减重效果[6]。所以,临床上GLP-1RA药物的有效性取决于循环中GLP-1的暴露水平,而GLP-1受体反应性个体差异或给药途径对其影响不大。
除剂量外,体重是影响司美格鲁肽暴露水平的重要因素。基于PIONEER[6]和SUSTAIN[7]系列研究的群体药代动力学模型分析显示,口服和皮下注射司美格鲁肽的暴露水平均随受试者体重增加而下降。司美格鲁肽OW皮下注射达到稳态血药浓度后,与参考体重85 kg的对照相比,体重55 kg的受试者中司美格鲁肽的暴露量平均增加40%,而在体重127 kg的受试者中则下降27%[7]。
SUSTAIN系列研究中,相同药物剂量下,体重最小的10%的受试者中司美格鲁肽的稳态血药浓度约为体重最大的10%的受试者的2倍,相应的HbA1c和体重降幅也存在血药浓度依赖性差异[7],但皮下注射司美格鲁肽0.5 mg OW和1.0 mg OW均能提供足够的暴露量和良好的效果。PIONEER系列研究也显示,校正司美格鲁肽血浆浓度后,受试者体重对其降糖和减重的暴露-效应关系无显著影响[6]。
系统回顾显示,GLP-1RA类药物对糖尿病和非糖尿病肥胖患者的减重效果不同,体重降幅分别为4.0%~6.2%和6.1%~17.4%[19],提示合并T2DM的肥胖患者减重更加困难。
Ⅱ期剂量探索试验中,非糖尿病肥胖患者皮下注射司美格鲁肽0.05~0.4 mg OD,体重降幅呈剂量依赖性增加,胃肠道不良反应发生率也与剂量呈正相关[20]。STEP 6研究显示,在合并或不合并T2DM的东亚肥胖患者中,司美格鲁肽2.4 mg OW的体重降幅、体重降幅≥5%的患者比例以及内脏脂肪面积降幅均>1.7 mg OW组,两组总体不良反应发生率相似[21]。PIONEER系列研究中,T2DM患者口服司美格鲁肽呈剂量依赖性降低体重。针对非T2DM的超重/肥胖患者的OASIS 1研究显示,口服司美格鲁肽50 mg OD治疗68周后,患者平均体重降幅可达15.1%,显著优于安慰剂[22]。
并非所有的GLP-1RA类药物都有心血管保护作用。利拉鲁肽、度拉糖肽和司美格鲁肽注射剂等能够显著降低T2DM患者主要心血管不良事件(major adverse cardiovascular events,MACE)的发生风险,而艾塞那肽和利司那肽则未被证实有心血管获益。我国有学者认为,与人GLP-1分子的同源性高低和半衰期是决定GLP-1RA药物是否有心血管获益的重要条件,即高同源性、长半衰期的药物具有更好的心血管获益[23]。一项荟萃分析纳入基于肠促胰素药物的11项针对T2DM患者的心血管结局研究,回顾性分析评价药物剂量-效应与MACE风险降低的关系,结果显示GLP-1RA药物暴露与MACE风险降低呈线性相关[24]。另外一项荟萃分析则显示,高稳态浓度和长效GLP-1RA可能与更显著的MACE风险降低相关[25]。因此,上述结果均提示在T2DM患者中,GLP-1RA的心血管保护作用可能与药物暴露程度相关。
SUSTAIN6研究显示,皮下注射司美格鲁肽0.5 mg OW或1.0 mg OW,整体MACE风险和各组分风险(心血管死亡、非致死性心肌梗死或非致死性卒中)下降幅度相似[26],但司美格鲁肽2.0 mg OW是否能较1.0 mg OW更好地降低MACE风险尚不明确。PIONEER 6研究表明,口服司美格鲁肽14 mg OD不增加MACE发生风险,但不优于安慰剂[27]。然而,上述两项研究的事后汇总分析显示,司美格鲁肽可将整体MACE发生风险降低24%,提示其对心血管结局的获益可能与给药途径无关[28]。
有研究显示,在非糖尿病的肥胖患者中,皮下注射司美格鲁肽2.4 mg OW可显著改善心血管及代谢性疾病的相关危险因素[29]。STEP1~4研究的荟萃分析显示,超重/肥胖患者皮下注射司美格鲁肽2.4 mg OW后心血管疾病发生风险可降低30%[30]。
在T2DM患者中进行的Ⅱ期剂量探索试验中,司美格鲁肽0.8 mg OW的HbA1c降幅与利拉鲁肽1.2 mg/1.8 mg OD相当,但体重降幅更大;司美格鲁肽1.6 mg OW组的HbA1c和体重降幅均优于利拉鲁肽1.2 mg/1.8 mg OD组,但不良反应发生率也更高[8]。一项司美格鲁肽和利拉鲁肽均每日1次皮下注射治疗T2DM的研究中,司美格鲁肽各组的HbA1c降幅均显著大于体积匹配剂量的利拉鲁肽各组;除司美格鲁肽0.05 mg OD对比利拉鲁肽0.3 mg OD外,其他剂量司美格鲁肽组的体重降幅均显著大于体积匹配剂量的利拉鲁肽组[31]。剂量-效应模型分析显示,司美格鲁肽0.06 mg OD与利拉鲁肽1.8 mg OD等效[31]。SUSTAIN 10研究显示,T2DM患者司美格鲁肽1.0 mg OW的HbA1c和体重降幅均优于利拉鲁肽1.2 mg OD,但胃肠道反应发生率也更高[32]。一项网络荟萃分析显示,HbA1c降幅方面,司美格鲁肽0.5 mg OW优于利拉鲁肽1.2 mg OD,司美格鲁肽1 mg OW优于利拉鲁肽1.2 mg/1.8 mg OD;降低体重方面,司美格鲁肽0.5 mg和1.0 mg OW均优于利拉鲁肽0.6 mg OD,但与利拉鲁肽1.2 mg/1.8 mg OD相比则无显著差异[33]。
在一项对非糖尿病肥胖患者进行的Ⅱ期剂量范围研究中,司美格鲁肽皮下注射0.2~0.4 mg OD的体重降幅均大于利拉鲁肽3.0 mg OD[20];STEP8研究中,司美格鲁肽2.4 mg OW的体重降幅大于利拉鲁肽3.0 mg OD[34]。
PIONEER研究中,T2DM患者口服司美格鲁肽14 mg OD的HbA1c降幅优于皮下注射利拉鲁肽0.9 mg OD[15],而与皮下注射利拉鲁肽1.8 mg OD的HbA1c降幅相当,且降低体重更优,两组安全性和耐受性均相似[35]。
SUSTAIN 3研究显示,在T2DM患者中,司美格鲁肽1.0 mg OW的HbA1c和体重降幅均优于艾塞那肽周制剂,但胃肠道不良反应发生率更高[36]。SUSTAIN 7研究分别对比了低剂量/高剂量司美格鲁肽(0.5 mg和1.0 mg OW)和度拉糖肽(0.75 mg和1.5 mg OW)的降糖和减重的效果,前者的效果均优于相应剂量的度拉糖肽[37]。一项荟萃分析也证实,在日本人群中,司美格鲁肽0.5 mg OW的HbA1c和体重降幅均优于度拉糖肽0.75 mg OW[38]。PIONEER 10研究中,口服司美格鲁肽14 mg OD的HbA1c和体重降幅均优于皮下注射度拉糖肽0.75 mg OW[16]。
对SUSTAIN 7和AWARD-11研究结果进行间接比较发现,司美格鲁肽1.0 mg OW的HbA1c降幅优于度拉糖肽3.0 mg OW,与度拉糖肽4.5 mg OW相当,而体重降幅均优于度拉糖肽3.0 mg和4.5 mg OW[39]。多级网络回归分析间接比较显示,司美格鲁肽2.0 mg OW的HbA1c降幅和体重降幅均大于度拉糖肽3.0 mg和4.5 mg OW[40]。采用倾向性评分间接比较二者的心血管获益,司美格鲁肽0.5 mg/1.0 mg OW和度拉糖肽1.5 mg OW分别可将MACE发生风险降低35%和26%,但差异无统计学意义[41]。
综合来看,系统回顾和荟萃分析显示,有效性方面,司美格鲁肽0.5 mg OW的HbA1c降低效果优于除利拉鲁肽1.8 mg OD以外的其他常规剂量GLP-1RA药物,司美格鲁肽1.0 mg OW的降糖和减重效果均优于其他常规剂量GLP-1RA药物[42];安全性方面,司美格鲁肽0.5 mg OW恶心的发生率低于其他常规剂量GLP-1RA药物,1.0 mg OW的不良反应发生率与其他常规剂量GLP-1RA药物类似[42]。
不同GLP-1RA药物在药代动力学、给药方案和疗效方面存在差异,因此临床上考虑到有效性、安全性、依从性和患者偏好等,常需要在GLP-1RA药物间进行转换。其中,从利拉鲁肽或度拉糖肽转换到皮下注射司美格鲁肽更常见。
1.其他GLP-1RA转换为皮下注射司美格鲁肽:基于临床试验中群体药代动力学和量效曲线等建立暴露-反应模型,模拟不同GLP-1RA转换为司美格鲁肽后的作用。根据HbA1c和体重两个终点进行效力调整。效力调整后的总有效GLP-1RA浓度增加,HbA1c和体重分别进一步降低0.3%~0.8%和2%~4%[43]。多个真实世界研究的结果也显示,从其他稳定剂量的GLP-1RA转换为司美格鲁肽后HbA1c和体重均进一步下降[44, 45]。一项日本研究(SWITCH-SEMA 1)则显示,从利拉鲁肽转换为司美格鲁肽后体重无明显变化,而从度拉糖肽转换为司美格鲁肽后体重明显下降[46]。
2.其他GLP-1RA转换为口服司美格鲁肽:由于药物可及性等原因,目前尚无其他GLP-1RA转换为口服司美格鲁肽的相关研究。有学者基于经验做出推荐:对既往GLP-1RA耐受不良的患者可从3 mg OD起始;既往GLP-1RA效果不佳者可从7 mg OD起始;为注射便利性而转换的患者,口服司美格鲁肽3 mg OD可替换艾塞那肽5 μg 每日2次、利司那肽10 μg OD或利拉鲁肽0.6 mg OD,而使用更高剂量GLP-1RA的患者可直接转换为口服司美格鲁肽7 mg[47]。皮下注射司美格鲁肽0.5 mg OW可转换为口服7 mg OD,而皮下注射1 mg则缺少同等效力的口服剂量推荐的相关证据[47]。然而,口服司美格鲁肽药代动力学的个体间变异度大,因此很难预测口服和皮下注射司美格鲁肽转换后的效果[6]。
因此,临床上从其他GLP-1RA转换为司美格鲁肽需要个体化评估。根据既往GLP-1RA治疗的剂量、用药持续时间、患者既往起始GLP-1RA时的反应、患者的临床特点以及合并用药等因素,综合考量后进行转换[48]。
综上,无论皮下注射还是口服,司美格鲁肽的有效性主要取决于循环中的暴露水平,与剂量直接相关。司美格鲁肽呈剂量依赖性地降低血糖和体重,但二者并不完全平行,恶心和呕吐的发生率亦呈剂量依赖性增加。此外,MACE风险降低可能也与GLP-1RA药物暴露程度呈正相关。从其他常规剂量GLP-1RA转换为皮下注射司美格鲁肽1.0 mg OW后血糖和体重均可进一步下降,但转换前需个体化评估,综合考量后再进行转换。司美格鲁肽的剂量-暴露-效应与患者获益的密切关系启发了个体化精准诊疗的新思路,也对未来GLP-1RA类药物研发有重要参考价值。
张婷婷, 吴红花, 张俊清. 司美格鲁肽临床应用有效性和安全性与剂量关系的研究进展[J]. 中华医学杂志, 2023, 103(35): 2828-2832. DOI: 10.3760/cma.j.cn112137-20230613-00995.
所有作者声明不存在利益冲突





















