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多种改造策略使GLP-1受体激动剂的作用时间大大延长。由于天然结构的GLP-1半衰期极短,需频繁给药,造成使用上的不便,因此多种针对延长半衰期的改造策略被开发出来,包括关键位点氨基酸置换修饰、连接脂肪酸侧链、抗体偶联、白蛋白修饰等。
贝那鲁肽与天然GLP-1完全同源,效果短暂。贝那鲁肽由上海仁会生物开发,并于2016年12月成功在国内上市,用于成人2型糖尿病患者控制血糖。贝那鲁肽通过基因工程技术获得,其活性成份的氨基酸序列与人体内GLP-1完全相同,同样易受到体内DPP-4的攻击而迅速失活,因此使用贝那鲁肽需要每日三次进行皮下注射,患者顺应性较差。
利拉鲁肽在天然GLP-1的基础上改造而来,需每天一次给药。针对天然CLP-1在体内易被酶降解的问题,诺和诺德将GLP-1的27位赖氨酸(Lys)残基用精氨酸(Arg)取代,并在肽链上修饰了十六碳脂肪酸侧链(C16),使得修饰后的多肽具有较高化学稳定性,不易被二肽基肽酶-4降解,因此,利拉鲁肽的体内半衰期较长,达12-14小时,仅需每日一次皮下注射,顺应性好于贝那鲁肽。
司美格鲁肽在利拉鲁肽的基础上改造而来,需每周一次给药。将利拉鲁肽第8位的丙氨酸残基(Ala)被稀有氨基酸α-氨基丁酸(Aib)取代,可以抵抗酶的切割;将利拉鲁肽的十六碳脂肪酸侧链(C16)替换成具有一个游离羧基的十八碳脂肪二酸侧链(C18),可提高对GLP-1受体的亲和力和血浆蛋白结合力,极大延长了药物半衰期,仅需每周进行一次皮下注射。