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  杜克大學(xué)的生物醫(yī)學(xué)工程師創(chuàng)造了一項(xiàng)技術(shù)，可以通過(guò)單次注射為糖尿病提供數(shù)周的葡萄糖控制，這將比目前的治療方法有重大改進(jìn)。在靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物中，治療效果已顯示持續(xù)數(shù)周，而不是幾天。

  通過(guò)創(chuàng)建藥物的控制釋放機(jī)制并優(yōu)化其在體內(nèi)的循環(huán)時(shí)間，這種新的生物聚合物注射劑有可能每月一次或每?jī)蓚�(gè)月一次治療取代每日或每周胰島素注射。

  新療法在6月5日在Nature Biomedical Engineering中被描述出來(lái)。

  許多現(xiàn)行的2型糖尿病治療使用稱為胰高血糖素樣肽-1（GLP1）的信號(hào)分子，使胰腺釋放胰島素以控制血糖。然而，該肽具有較短的半衰期，并迅速?gòu)纳眢w中清除。

  為了使治療持續(xù)更長(zhǎng)時(shí)間，研究人員以前將GLP1與合成微球和生物分子如抗體融合，使其在小鼠中活躍兩至三天，在人體中活躍至一周。盡管有這種改善，但是許多這些治療方法不包括控制肽釋放速率的機(jī)制，導(dǎo)致治療在長(zhǎng)時(shí)間使用后達(dá)到平穩(wěn)的效果。

  現(xiàn)在研究人員已經(jīng)創(chuàng)造出一種技術(shù)，可將GLP1融合到熱敏彈性蛋白樣多肽（ELP）中，可以通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)針頭注入皮膚。一旦注射，溶液與體溫反應(yīng)形成可生物降解的凝膠狀“貯庫(kù)”，其在溶解時(shí)緩慢釋放藥物。在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中，所得到的治療提供的葡萄糖控制比目前市場(chǎng)上治療的時(shí)間長(zhǎng)三倍。

  “雖然我們以前一直在追尋這種方法，但我實(shí)驗(yàn)室研究生Kelli Luginbuhl系統(tǒng)地致力于在分子水平上改變生物聚合物的設(shè)計(jì)，并發(fā)現(xiàn)了一個(gè)最佳的時(shí)間，從而使藥物通過(guò)單劑量注射能達(dá)到最長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間�！倍趴舜髮W(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系（BME）主席Ashutosh Chilkoti和本文的資深作者Ashotosh Chilkoti說(shuō)。 “通過(guò)這樣做，我們將這種短效藥物的2型糖尿病治療持續(xù)時(shí)間提高了三倍，超過(guò)其他競(jìng)爭(zhēng)設(shè)計(jì)�！�

  基于以前的藥物和分娩系統(tǒng)的工作，Chilkoti實(shí)驗(yàn)室的研究人員在單次注射后優(yōu)化了其調(diào)節(jié)方法，以調(diào)節(jié)小鼠的血糖水平10天，高于之前的2-3天標(biāo)準(zhǔn)。

  在進(jìn)一步的測(cè)試中，研究小組發(fā)現(xiàn)，優(yōu)化的配方在單次注射后超過(guò)14天改善了獼猴的葡萄糖控制，同時(shí)在試驗(yàn)期間以恒定速率釋放藥物。

  Chilkoti實(shí)驗(yàn)室的博士生和研究合作者Kelli Luginbuhl說(shuō)：“這項(xiàng)工作令人興奮的是我們有能力證明該藥可以在非人類(lèi)靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物中持續(xù)兩周以上。 “因?yàn)槲覀兊男玛惔x速度比猴子和老鼠要慢，所以在理論上治療應(yīng)該在人類(lèi)身上持續(xù)更長(zhǎng)時(shí)間，所以我們希望這將是對(duì)于2型糖尿病患者的首個(gè)兩周或每月一次的配方�！�

  目前，市場(chǎng)上最長(zhǎng)時(shí)間的葡萄糖對(duì)照治療，杜拉格肽需要每周一次的注射，而標(biāo)準(zhǔn)胰島素治療通常必須每天注射兩次或更多次。

  盡管有各種治療方案，但管理2型糖尿病仍然存在問(wèn)題�；颊卟⒉豢偸沁_(dá)到其血糖控制目標(biāo)，并且遵守依賴于頻繁的膳食特異性給藥的治療計(jì)劃留下人為錯(cuò)誤的空間。通過(guò)限制一個(gè)人需要控制其葡萄糖水平的注射次數(shù)，研究人員希望這個(gè)新工具可以改善疾病的治療方案。

  研究人員現(xiàn)在計(jì)劃研究重復(fù)注射的免疫反應(yīng)，并用其他動(dòng)物模型測(cè)試材料。 Chilkoti和Luginbuhl也在考慮增加控制釋放系統(tǒng)的應(yīng)用，例如提供止痛藥物。

  Chilkoti還表示，由于藥物在大腸桿菌細(xì)菌培養(yǎng)物內(nèi)合成而不是哺乳動(dòng)物細(xì)胞，所以生產(chǎn)成本更低，更快，使其成為發(fā)展中國(guó)家商業(yè)化后的潛在目標(biāo)。

  論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41551-017-0078