腸促胰素基礎熱力學:從理論到實踐,探索新視野
AOCE 2026 專題演講
講師:矢部大介 教授(Prof. Daisuke Yabe, 京都大學 Graduate School of Medicine)
一、 背景:亞洲型 2 型糖尿病的獨特性與 AOCE 2026 主題
演講者首先開場,強調糖尿病已是全球最嚴重的健康威脅之一,而全球超過一半的糖尿病患者居住在亞洲地區,且此數字預計將持續上升。這呼應了 AOCE 2026 在台北舉辦的重要性,旨在應對亞洲地區日益增長的內分泌與糖尿病挑戰。
亞洲 2 型糖尿病(T2DM)具有獨特的病理生理特性,與西方人口有顯著差異,這需要智慧化的診療策略(Smart ENDO):
- 肥胖與胰島素抵抗的解釋力有限:
- 投影片 1 數據顯示,雖然美國的肥胖盛行率(BMI > 30)遠高於印度、台灣、韓國等亞洲國家,但亞洲國家的 T2DM 盛行率卻與美國相當。
- 這表明,肥胖及隨後的胰島素抵抗可能無法完全解釋亞洲人 T2DM 的病理生理學。
- β 細胞功能障礙是關鍵:
- 演講者指出,許多調查已剖析此問題,比較了亞洲與高加索(Caucasian)族群中 β 細胞功能障礙與胰島素抵抗的貢獻。
- 結論是:亞洲人的 T2DM 通常歸因於 β 細胞功能障礙,這使得亞洲人在較低的 BMI 水平下就易患上糖尿病。
- 投影片 2 中的「胰島素分泌指數(Insulinogenic Index)」圖表清晰比較了高加索人、日本人、中國人與韓國人。結果顯示,與高加索人相比,亞洲族群(即使是糖耐受正常者 NGT)的早期胰島素分泌均普遍顯著降低(Yabe D, et al. Lancet: DE 2016)。這是治療亞洲 T2DM 需要改善的關鍵問題。
二、 腸促胰素(Incretins)的生物學功能與臨床發現
如何治療這種β細胞功能受損?線索來自對腸促胰素的研究。這部分內容展示了內分泌學從基礎生物學向下一代療法(Next ERA)的轉化。
1. 腸促胰素的重要性:
- 演講者展示了一項動物研究(投影片 3),缺乏腸促胰素的小鼠在葡萄糖耐受測試中,其早期胰島素分泌(15-30分鐘)受到嚴重破壞。
- 投影片 3 圖表顯示,缺乏腸促胰素組(Incretin-deficient,綠線)的血糖曲線顯著高於控制組,而胰島素水平在進食初期未能及時上升。這證實了早期胰島素分泌很大程度上依賴於腸促胰素。因此,增強腸促胰素分泌可能緩解受損的早期胰島素分泌。
2. 腸促胰素的組成與作用: 腸促胰素(投影片 4)包括兩種主要的腸道激素:GLP-1(類葡萄糖轉受體肽-1)和 GIP(胃抑制肽)。它們對多種營養素產生反應而分泌,並作用於胰腺 β 細胞以促進胰島素分泌。
- GLP-1 的多重益處:除了促進胰島素分泌(投影片 4 顯示生理功能為「生理濃度下:無/少延遲胃排空,藥理濃度下:顯著延遲」),GLP-1 還能延遲胃排空並抑制食慾。這些效應對於管理 T2DM 和肥胖非常有利。
- GIP 的爭議角色:演講者指出,早期的動物研究表明,當動物攝取高脂肪飲食時,GIP 會促進脂肪堆積。因此,許多人曾認為 GIP 難以作為 T2DM 和肥胖的治療工具。(後續有針對此點的修正論述)。
- 投影片 4 總結了兩者的生物功能:GIP 主要負責加強胰島素分泌(在慢性高血糖中減少);而 GLP-1 則具有增強胰島素分泌、延遲胃排空和抑制食慾的三重作用,且兩者的功能在慢性高血糖狀態下都會降低(Your Opin Pharmacol, 2013)。
3. 亞洲人 GLP-1 反應降低的臨床發現: 演講者分享了早期與德國團隊合作的研究,比較高加索與日本受試者對口服葡萄糖耐受測試(OGTT)的腸促胰素反應。
- 發現:兩族群的 GIP 反應相似。
- 關鍵發現:日本人的 GLP-1 反應大約只有高加索人的一半。
- 投影片 5 的對比圖表(RIA 法測量活性 GIP 和 GLP-1,Vollmer et al. Diabetes 2008)直觀地展示了這一顯著差異。這項發現極具意義,因為這可能解釋了亞洲人口中觀察到的早期胰島素分泌減少的原因。
三、 從營養療法到進食順序策略:亞洲智慧的實踐
基於亞洲人 GLP-1 分泌不足的發現,當時尚無相關藥物,醫療團隊轉向探討智慧化(Smart)的營養療法來增加內源性 GLP-1。
1. 營養素對 GLP-1 的影響:
- 研究發現,蛋白質和脂肪(而非碳水化合物)能有效增強 GLP-1 分泌(投影片 6-7)。魚類或肉類可增強 GLP-1 分泌,進而延遲胃排空並減少食慾。
- 一項交叉試驗(投影片 7)讓患者在兩天分別先吃米飯後吃鯖魚(Rice first),或先吃魚後吃米飯(Fish first)。
- 結果: 「先吃魚」能顯著增強活性 GLP-1 分泌(30分鐘時達到峰值)、延遲胃排空(80分鐘時 50% 排空),並緩解餐後血糖上升。 投影片 7 詳細記錄了 Glucose、GLP-1 和 Gastric emptying(胃排空率)隨時間變化的曲線(Yabe H, Diabetes Care, 2016)。
2. 蔬菜(膳食纖維)的作用機制差異:
- 研究也探討了膳食纖維。雖然在碳水化合物前攝取膳食纖維(蔬菜)也能改善餐後血糖波動(投影片 8),但演講者指出,這對 GLP-1 分泌或胃排空沒有影響。
- 投影片 8 表格對比了不同預加載(Preload)食物的效果:PUFA(多元不飽和脂肪酸,如魚)和 SFA/MUFA(飽和/單不飽和脂肪酸,如肉)能顯著增加 GLP-1/GIP ↑↑ 並延遲胃排空;而膳食纖維則僅改善餐後血糖波動(Improved),對腸促胰素和胃排空「無影響(No change)」。這表明纖維改善血糖可能透過物理阻隔吸收等其他機制。
3. 進食順序(Meal Sequence)在日常生活的實踐: 演講者將研究轉化為具體的臨床建議:先吃蔬菜和蛋白質,最後吃碳水化合物。(投影片 9-12)。
- CGM 驗證效果:利用連續血糖監測(CGM)評估不同進食順序(投影片 10)。即使是無糖尿病的受試者,攝取牛肉丼飯(Beef-bowl,紅線)也會導致血糖顯著上升。而如果將順序改為先吃烤牛肉(蛋白質/脂肪)再吃米飯(Beef-plate and rice,藍線),餐後血糖波動得到顯著改善。
- 長期減重效果:在一項針對預糖尿病患者的 6 個月臨床試驗中(投影片 11),比較了傳統營養指導與「進食順序」指導(先蔬菜,再魚/肉,5分鐘後吃米飯)。
- 結果:進食順序組(Meal sequence,藍條)在體重變化(ΔBodyweight)和能量攝入(ΔEnergy intake)的下降幅度顯著大於傳統組(p < 0.05)。
- 演講者認為,這歸功於 GLP-1 對大腦的作用,抑制了能量攝入。
- 這證實了 *進食順序策略能抑制能量攝入、減輕體重,有助於預防糖尿病(Mean ± SEM; p < 0.05 compared to conventional)。
- 飲食文化的巧合:演講者有趣的提到(投影片 13),這種理想的進食順序(蔬菜開胃菜 -> 魚/肉 -> 碳水化合物)其實在 日本懷石料理(Kaiseki) 甚至法式全餐(French Full Course)中都有體現。但在日常生活中,應持之以恆地堅持這種順序。投影片 12 總結:智慧化飲食(預加載纖維減少吸收,預加載蛋白質/脂肪增加腸促胰素)在糖尿病管理中起關鍵作用。
四、 腸促胰素基礎藥物治療(DPP-4 抑制劑與 GLP-1RA)
隨後演講轉向下一代(Next ERA)藥物治療。投影片 14 展示了腸促胰素和糖尿病治療策略的機制圖。DPP-4 抑制劑和腸促胰素受體激動劑(Incretin RA)能強效增強胰腺 β 細胞的胰島素分泌,具有降血糖效果(Seino Y, JDI 2010; PBMB 2011)。
1. 亞洲人的卓越療效:
- 演講者強調,這些藥物在亞洲人口中比其他族群更有效。
- 投影片 15 引用了統合分析,明確顯示在 DPP-4 抑制劑(DPP-4i)和 GLP-1 受體激動劑(GLP-1RA)的治療中,亞洲人主導(Asian Dominant)組的 HbA1c 降低幅度(Weighted Mean Difference, WMD)均顯著大於非亞洲人主導組。DPP-4i 分別降低 -0.92% vs -0.65%;GLP-1RA 分別降低 -1.16% vs -0.83%。這表明這些藥物能有效改善亞洲 2 型糖尿病的核心特徵——β細胞功能受損。
2. DPP-4 抑制劑的機制與安全性:
- 機轉:DPP-4 抑制劑透過增加內源性 活性(Intact) 腸促胰素(GIP 和 GLP-1)水平來改善餐後胰島素分泌率,緩解餐後血糖升高(投影片 16)。
- 低血糖風險低:DPP-4 抑制劑具有獨特性,即其增強胰島素分泌和抑制升糖素(Glucagon)的作用是葡萄糖依賴性的。
- 演講者展示了低血糖鉗夾測試(Hypoglycemic clamp test,投影片 17)數據:當葡萄糖水平在低血糖階段(2.5mM,綠線)時,DPP-4 抑制劑不再具有促進胰島素分泌的作用,也不再抑制升糖素。D et al. DOM 2017。
- 這使得 DPP-4 抑制劑具有極低的低血糖風險,非常適合用於老年糖尿病患者。
- 臨床試驗驗證:在老年 2 型糖尿病患者的隨機臨床試驗(START-J 研究,投影片 18)中,DPP-4 抑制劑與低劑量磺醯尿類(SU)藥物顯示出相似的 HbA1c 降低療效,但DPP-4 抑制劑組的低血糖發生率極低,顯著優於 SU 組(104週時 p=0.001)。
3. GIP 在 DPP-4 抑制劑療效中的關鍵角色(最新研究 Findings): 演講者分享了實驗室的最新數據(投影片 19-20),挑戰了傳統認為 GLP-1 是主要介導者的觀點。
- 研究利用 GIP 受體敲除小鼠(Gipr -/-)。
- 驚人的發現:在普通小鼠(Gipr+/+)中,DPP-4 抑制劑(Anagliptin)降糖效果顯著(投影片 20,黑色曲線 vs Gipr-/- 藍色曲線);但在 GIP 受體敲除小鼠中,DPP-4 抑制劑的降糖作用完全消失(n.s., not significant)。
- 相反地,在相同的 GIP 敲除小鼠中,給予 GLP-1 受體激動劑(Dulaglutide)仍然有效(投影片 20),顯示其 GLP-1 信號傳導仍然完好。Kubota S., Kubota T., JDI。
- 結論: 活性內源 GIP 對於慢性 DPP-4 抑制劑治療的降糖效果至關重要。 這意味著,雖然同為腸促胰素療法,DPP-4i(主要依賴內源 GIP)與外源性 GLP-1RA 的作用機制並不相同(投影片 20 天平圖:GIP 對比 GLP-1)。
4. 飲食習慣對 DPP-4 抑制劑療效的影響:
- 基於 GIP 在高脂肪飲食下促進脂肪堆積的特性(投影片 21),演講者推測:如果在使用 DPP-4 抑制劑(這會增加 GIP)的同時攝取高脂肪飲食,可能會導致能量累積在脂肪,增加胰島素抵抗,最終使藥物的降糖效果下降。
- 研究分析顯示(投影片 21),在接受 DPP-4 抑制劑治療 6 個月後血糖惡化(HbA1c-deteriorated,紅線)的患者,其體重增加,且飽和脂肪(Saturated fat)的攝取量顯著增加(p < 0.01)。Iwasaki M, Yabe D et al, JDI 2012; Kuwata H, Yabe D et al, JDI 2018。
- 這提醒臨床醫生,在處方 DPP-4 抑制劑時,需要高度重視飲食指導,特別是限制飽和脂肪的攝取。尤其是年輕一代更喜歡高飽和脂肪飲食,胰島素抵抗正成為治療目標(投影片 22 顯示日本 2010 年代的糖尿病病理生理已出現延遲性胰島素高分泌特徵,JDIC 2015)。
五、 GLP-1 受體激動劑(GLP-1RA)的臨床決策策略
如果我們將 GLP-1 或 GIP 增加到藥理學水平(高於內源水平 10 到 100 倍),可以預期顯著的體重減輕、食慾喪失和改善胰島素抵抗(投影片 23)。
1. 分類與機轉差異(投影片 24): 目前多種 Incretin RA 已在日本/台灣上市,分為短效和長效:
- 短效(如 Exenatide 1.4h, Lixisenatide 2.5h):半衰期短,主要作用為延遲胃排空。
- 長效(如 Liraglutide 13.5h, Dulaglutide 90h, Semaglutide 168h, Tirzepatide 1週):半衰期長,主要作用為改善胰島素/升糖素分泌。
- 演講者提到,為了方便,目前臨床主要使用每週一次的長效製劑。
2. 療效預測因子:殘存的 β 細胞功能(投影片 25-27): 演講者及其團隊研究表明,長效 GLP-1RA(如 Liraglutide)的療效取決於患者剩餘的 β 細胞功能。
- 團隊分析日本 2 型糖尿病患者(投影片 26-27),未能達到 HbA1c < 7.0% 目標的患者,其升糖素刺激測試的反應(ΔCPR)較差,反映出殘存的 β 細胞質量不足。切點值團隊確定為 ΔCPR ≥ 2.34(靈敏度 69%,特異性 84%)。
- 投影片 26-27清晰顯示:在預防 HbA1c 達標方面,ΔCPR > 2.34 組(藍線)顯著優於 ≤ 2.34 組(紅線)。低於此值的患者,一年內需要追加其他抗糖尿病藥物的風險顯著升高(Log-rank p=0.0013)。
3. 針對 β 細胞功能受限患者的策略:基礎胰島素合併治療: 對於 β 細胞功能非常有限的患者, 合併基礎胰島素(Basal Insulin) 是必要的(投影片 28-29)。
- 基礎胰島素 + GLP-1RA 的週劑量製劑(如與 Semaglutide 比較,投影片 28 Change in HbA1C)能達到更好的 HbA1c 降低效果(儘管體重下降幅度略減)。
- 改善生活品質(QOL):投影片 29 顯示,對於使用每日多次注射(MDI)的老年患者,轉用基礎胰島素+GLP-1RA 合併製劑(iGlarLixi),在 HbA1c 或體重上沒有臨床意義的變化,但顯著改善了健康相關的生活品質(DTR-QOL 分數從 63.2 升至 75.1/74.3),減少了社會和日常活動的負擔。
4. GLP-1RA 的食慾抑制與分子量、進食行為的關係(投影片 30-34): a. 分子量的影響: GLP-1RA(週劑量)可分為小分子量(如 Exenatide 4 kDa, Semaglutide 4 kDa)和大分子量(如 Dulaglutide 60 kDa, Tirzepatide 5 kDa conjugated)。研究(投影片 31 Hwang et al., Nat Metab 2022)表明,小分子量 GLP-1RA 具有更強的食慾抑制和體重減輕效果,因為其更容易透過伸長細胞(Tanycytes)作用於下丘腦(ARC)抑制食慾,而大分子對腦幹(Area postrema)的可及性較差。
- 臨床證據(PIONEER 10,投影片 32):小分子 Semaglutide(口服)顯示出劑量依賴性的體重減輕(14mg 組 -3.7 kg),而大分子 Dulaglutide 幾乎沒有減重效果。
b. 進食行為模式的影響: 投影片 34 展望性觀察研究顯示:
- 外部提示(External Cues)型(綠色):受食物色香味吸引而進食者,GLP-1RA 的減重效果更好(外部提示分數越高,體重減輕越多)。
- 情緒性進食(Emotional Eating)型(粉色):因壓力、憤怒或焦慮而進食者,幾乎沒有反應。這類患者需要行為諮詢等其他支持策略。
六、 AOCE 2026 智慧 展望:多受體激動劑與心血管效應
這部分內容是 AOCE 2026 主題 "Next ERA" 的最佳詮釋,探討了多激素基礎的未來療法。
1. 多受體激動劑(Multi-receptor Agonists)的崛起(投影片 35-39): 從單一激素藥理學轉向整合性的腸道激素治療是未來方向。例如:
- GIP/GLP-1 雙受體激動劑(如 Tirzepatide)。
- GLP-1/GIP/GCGR 三受體激動劑(如 Retatrutide)。
- 臨床試驗結果:Tirzepatide(雙激動劑)在糾正受損胰島素分泌和升糖素抑制方面(投影片 36)表現更優,血糖和體重改善也更顯著(Frías JP et al., NEJM 2021; 投影片 38 SURPASS-2:15mg 組體重變化 -12.4 kg,HbA1c 從 8.28% 降至 5.82%)。
2. GIP 的作用:緩解 GLP-1 相關胃腸道副作用(GI AE): Tirzepatide 是偏倚(Biased)GLP-1 受體激動劑(投影片 37 Dawel et al. Lancet 2020),藥效更強,理論上 GI AE應該更頻繁。但實際與 GLP-1 單激動劑相當(投影片 38 SURPASS-2:GI AE 頻率無統計學差異)。為什麼?
- 團隊在 AOCE 2026 分享最新機制(投影片 40):動物的味道依賴測試(Taste avoidance test)和研究(Campbell & Drucker, Diabetes 2025)指出,GIP 受體激動劑激活腦幹中的 GABA能抑制性神經元,這些神經元投射並抑制 GLP-1 受體陽性的穀氨酸能神經元,從而減輕了通常與 GLP-1 受體激動劑相關的厭惡性(GI副作用)效應。
3. 心血管(CV)事件與腸促胰素療法:
- 亞洲人的卓越 CV 益處(投影片 41-42):統合分析顯示 GLP-1RA 可降低 MACE(風險比 0.83)、心肌梗死(0.87)、心血管死亡(0.75)和中風(0.80)。投影片 42 展示在亞洲人口中(Asians,RHR 0.84, I²=0.0%),GLP-1RA 對 MACE 的相對效果優於白人(Hasebe M, Yabe D, et al., DOM 2026; Suzuki K, Kadowaki T et al., Nat Genetics 2019)。
- Tirzepatide 的心血管謎團:投影片 43( Frías JP et al., NEJM 2021; SURPASS-CVOT研究):在 SURPASS-CVOT 安全性研究中,比較 Tirzepatide 與 Dulaglutide。儘管 Tirzepatide 顯著改善代謝參數,但其在 MACE 風險降低上未能顯示出優於 Dulaglutide 的卓越性(Hazard Ratio 0.92, 95% CI 0.83-1.01)。
- 機制探討(投影片 44):在缺血性心臟病小鼠模型中,GIP 受體激動劑對心臟功能無正負影響。然而,GIP 受體缺陷(Knockout,Gipr -/-)反而具有保護作用(存活率高,圖像顯色較深代表受損較少)。Véniant MV, et al. Nat Metab 2024; Kubota S, Seino Y, Yabe D. JDI in revision。
七、 結語:AOCE 2026 呼籲——平衡創新與獲取
在最後一張投影片(投影片 46)中,演講者呼籲關注智慧化 獲取(Balancing Innovation and Access)。
- 雖然腸促胰素受體在 T2DM 和肥胖管理方面革命性,但高成本、有限的生產能力和供應鏈限制持續限制了公平獲取。*《刺胳針 (The Lancet)》*本週的文章強調了這一點。
- 對腸促胰素受體激動劑的過度關注也可能減少基本的、成熟的療法的供應,例如胰島素。這與 AOCE 2026 促進區域內全面、公平、智慧化診療的願景是一致的。
- 演講者呼籲学术組織(如 ESROC 中華民國內分泌暨糖尿病學會、LCP)與患者群體合作,在台北 AOCE 2026,倡導公平獲取(Smart ENDO)和可持續的治療可獲得性,在創新(Innovation)與舊有藥物撤回(Withdrawal of Older Drugs/Insulins)之間取得平衡。
