New drugs treatment of type 2 DM Incretin New drugs treatment of type 2 DM Anupol Panitchote

Pathophysiology of T2DM Impaired insulin secretion Peripheral insulin resistance Excessive hepatic glucose production Progressive failure of -cell function

Concept ของ incretin เริ่มจากการศึกษาให้ผลว่า insulin จะตอบสนองต่อ oral glucose มากกว่า IV glucose ในจำนวนสัดส่วนที่เท่ากัน oral nutrient ingestion เป็น potent insulin secretagouges ซึ่งมีส่วนทำให้เกิด insulin release

Incretin hormones เป็น peptides ที่ถูกสร้างจาก GI tract โดยถูกสร้างเมื่อมี nutrient ingestion และนำไปสู่ insulin secretion Postprandial hormone ที่มี incretin-like activity มี 2 hormones คือ Gastric inhibitory polypeptide (GIP) Glucagon like peptide 1 (GLP-1)

GLP-1 ถูก secrete โดย L cell บริเวณ ileum และcolon Rapid inactivation and degradation โดย dipeptidyl peptidase IV (DPP-IV) โดยใช้เวลาเป็นนาที excrete ออกทาง kidney GIP ถูก secrete โดย K cell บริเวณ duodenum และ proximal jejunum ซึ่ง cell เหล่านี้อยู่ในตำแหน่งที่เป็น ideal location ในการตอบสนองต่อ nutrient ingestion GLP-1 ถูก secrete โดย L cell บริเวณ ileum และcolon Diabetes care.2003 Oct;26(10):2929-2940

GIP action 1. Inhibit gastric acid secretion 2. Regulates fat metabolism in adipocytes - stimulation of lipoprotein lipase activity - fatty acid incorporation - fatty acid synthesis 3. Promote -cell proliferation & cell survival in islet cell line studies 4. GIP does not inhibit glucagon secretion or gastric emptying

Muscle, liver and fat cell ไม่มี GLP-1 receptor animal data Muscle, liver and fat cell ไม่มี GLP-1 receptor Diabetes care.2003 Oct;26(10):2929-2940

GLP-1 มาจาก large proglucagon precursor ซึ่งจะ encode peptide glucagon ร่วมด้วย โดย GLP-1 จะมี 2 form คือ 1. GLP-1 (7-37) amide 2. GLP-1 (7-36) amide

Normal GIP secretion & defective GIP response IN T2DM พบว่า Normal GIP secretion & defective GIP response Reduced GLP-1 secretion & preserved GLP-1 response Diabetes care.2003 Oct;26(10):2929-2940

Plasma GLP-1 concentration in T2DM The Journal of Clinical Endocrinology & metabolism. 2001;86(8):3717-3723

Near-normalisation of diurnal glucose concentrations by continuous administration of glucagon-like peptide-1 (GLP-1) in subjects with NIDDM. OBJ : determined the effects of continuous intravenous infusion of GLP-1 (7-36) amide, from 22.00-17.00 hours, on glucose and insulin concentrations overnight and in response to three standard meals, in eight subjects with NIDDM. Diabetologia. 1997 Feb;40(2):205-11. 

Continuous GLP-1 infusion สามารถลด overnight glucose concentration จาก 7.8 เป็น 5.1 mmol/l (P<0.02)

Effect of 6-week course of glucagon-like peptide 1 on glycaemic control, insulin sensitivity, and β-cell function in type 2 diabetes: a parallel-group study OBJ : ศึกษาผลของ GLP-1 ต่อ glycaemic control, BW, insulin resistance, -cell function The Lancet 2002; 359:824-830

FPG at 0 & 8 h. mean values ไม่แตกต่างกัน ในระยะเวลา 6 wk FPG at 0 & 8 h ลดลงอย่าง significant ในระยะเวลา 6 wk The Lancet 2002; 359:824-830

GLP-1 group มี wt loss อย่าง significant Saline group wt loss ไม่ significant The Lancet 2002; 359:824-830

Incretin Based therapies Clinical dev. Exenatide (GLP-1R agonist) Approved Liraglutide (GLP-1R agonist) Phase 3 Vildagliptin (DPP-IV inhibitor) Phase 3 MK-0431 (DPP-IV inhibitor) Phase 3 CJC-1131 (GLP-1R agonist) Phase 2 AVE0010 (GLP-1R agonist) Phase 1/2

Exendin-4 Exendin- 4 เป็น GLP-1R agonist มี 39 amino acid Isolated จาก salivary gland venom of lizard Heloderma suspectum (Gila monster) มี 53 amino acid ที่เหมือนกับ mammalian GLP-1 Highly resistant ต่อ proteolytic activity ของ DPP-IV Long action of action Subcutaneous daily administration ของ exendin-4 ใน T2DM สามารถลด BS และ HbA1C ได้อย่าง significant ในช่วง 1 เดือนการรักษา

Effect on Glycemic Control of Exenatide (Synthetic Exendin-4) Additive to Existing Metformin and/or Sulfonylurea Treatment in Patients With Type 2 Diabetes OBJ : ศึกษาประสิทธิภาพของ AC2993 ในการ improve glycemic control ใน T2DM ที่ได้รับการรักษาด้วย sulfonylureas of metformin alone หรือ combination เป็นเวลา 28 วัน Study : randomized, triple-blind, parallel-group, placebo-controlled study (116 patients ได้ subcutaneous AC2993 0.8 µg/kg) แบ่งผู้ป่วยเป็น 3 กลุ่มในกลุ่ม Rx : BID (breakfast, dinner) BID (breakfast, bedtime) TID (breakfast, dinner, bedtime) Diabetes care.2003 Aug;26(8):2003

Postprandial plasma glucose Fasting plasma glucose Significant reduction ใน postprandial plasma glucose ในกลุ่ม treatment เมื่อเปรียบเทียบกับ placebo (P<0.004) Fasting plasma glucose Non-significant reduction ใน fasting plasma glucose ในกลุ่ม treatment เมื่อเปรียบเทียบกับ placebo Diabetes care.2003 Aug;26(8):2003

A : Treatment group สามารถลด serum fructosamine ใน day 28 ได้อย่าง significant เมื่อเปรียบเทียบกับ placebo (P<0.004) B : Treatment group สามารถลด HB A1C ใน day 28 ได้อย่าง significant เมื่อเปรียบเทียบกับ placebo Diabetes care.2003 Aug;26(8):2003

Body weight & serum lipid - No significant effect Adverse event - N/V (31%) - Hypoglycemia (15%) เกิดเฉพาะผู้ป่วยที่ได้ sulfonylurea Diabetes care.2003 Aug;26(8):2003

Effects of Exenatide (Exendin-4) on Glycemic Control Over 30 Weeks in Sulfonylurea-Treated Patients With Type 2 Diabetes OBJ : ประเมินความสามารถของ exendin-4 ในการ improve glycemic control ใน T2DM ที่ fail ต่อ maximum effect ของ sulfonylurea Diabetes care.2004 Nov;27(11):2628

Hb A1C 12 wk แรก exenatide group มีการลดลงของ HB A1C เมื่อเทียบกับ placebo ที่ลดลงเพียงเล็กน้อย หลังจาก 12 wk จะเข้า plateau และเพิ่มเล็กน้อยเมื่อจบ study At 30 wk Hb A1C เปลี่ยนแปลง 10 µg group : -0.86 + 0.11% 5 µg group : -0.46 + 0.12% placebo : +0.12 + 0.09% (P<0.0002) Diabetes care.2004 Nov;27(11):2628

( P<0.05ใน placebo เปรียบเทียบกับ 10 g gr.) Plasma glucose Fasting plasma glucose ใน 10 g gr. -0.6 + 0.3 mmol/l 5 g gr. -0.3 + 0.2 mmol/l placebo +0.4 +0.3 mmol/l ( P<0.05ใน placebo เปรียบเทียบกับ 10 g gr.) Weight loss 10 g gr. มี wt loss sig 5 g gr. ไม่มี wtloss sig Diabetes care.2004 Nov;27(11):2628

- serious treatment adverse event ต่ำ - Most frequent : G/I S/E Safety - serious treatment adverse event ต่ำ - Most frequent : G/I S/E - No case of severe hypoglycemia Diabetes care.2004 Nov;27(11):2628

NN2211 (Liraglutide) Half-life : 10-12 hr. เป็น GLP-1 derivative เมื่อ sucutaneous injection จะ slow release และจับกับ albumin ทำให้เกิด DPP-IV resistant Half-life : 10-12 hr. Study 11 subject with T2DM ได้ single Liraglutide injection (10µg/kg) ลด fasting plasma glucose over 12 hr Suppress of glucose excursion and slow gastric emptying

Improved Glycemic Control With No Weight Increase in Patients With Type 2 Diabetes After Once-Daily Treatment With the Long-Acting Glucagon-Like Peptide 1 Analog Liraglutide (NN2211) OBJ : ประเมินประสิทธิภาพ และความปลอดภัย ของ Liraglutide ใน 12 wk ที่รักษาผู้ป่วย T2DM Study : Double-blind, randomized, parallel-group, placebo-controlled trial 193 pts

ลดทุกกลุ่มยกเว้นกลุ่ม dose 0.045 mg Hb A1C ลดทุกกลุ่มยกเว้นกลุ่ม dose 0.045 mg dose กลุ่ม 0.6, 0.75 ลด Hb A1C sig > placebo pt กลุ่ม dose 0.6, 0.75 มี 59% ที่ Hb A1C < 7%

Fasting plasma glucose Dose ที่สามารถลด FBS ได้ sig คือ 0.225, 0.6, 0.75 mg

CJC 1131 complex นี้ resistance ต่อ DPP-IV เป็น GLP-1 analogue containing with reactive linker that facilitates (irreversible) blinding to serum albumin complex นี้ resistance ต่อ DPP-IV Reduce basal and postpandial plasma glucose concentration ใน normoglycemic and hyperglycemic mice Slow gastric emptying and suppressed food intake in rat Elimination half-life 9-14 day

12 wk double, blind study of once daily CJC-1131 + existing metformin treatment in pt with T2DM Hb A1C reduction ~ 1% จาก baseline wt loss 2.5 kg. S/E : nausea vomiting

DPP-IV inhibitor DPP-IV ทำหน้าที่ inactivate GLP-1 DPP-IV พบบริเวณ epithelial cell ของ kidney, intestine, liver(bile duct) and pancrease และบน epithelial cell ของ vasculature , อบู่บน fibroblast , cell ที่ contact กับ CSF

Twelve-and 52-week efficacy of the Dipeptidyl Peptidase IV Inhibitor LAF237 in Metformin-Treated Patients With Type 2 Diabetes OBJ : Assess efficacy of DDP-IV LAF237 เปรียบเทียบกับ placebo ในการรักษาผู้ป่วย T2DM ที่ได้ metformin ในการรักษา Diabetes care.2004 Dec;27(12):2874

LAF237-treated pts สามารถลด Hb A1C ที่ 12 wk -0. 6 + 0 LAF237-treated pts สามารถลด Hb A1C ที่ 12 wk -0.6 + 0.7% เปรียบเทียบกับ placebo ซึ่งไม่มีการเปลี่ยนแปลง Hb A1C ไม่เปลี่ยนแปลงอีกในช่วง wk12-wk52 (LAF237-treated pts) ในกลุ่ม placebo group Hb A1C เพิ่มขึ้น Diabetes care.2004 Dec;27(12):2874

Thank you for attention