威斯塔研究所的科学家们已经证明,单次注射一小段环状遗传指令可以在小鼠模型中产生体重减轻和血糖控制效果,其持续时间比诺和泰(Ozempic)和诺和盈(Wegovy)等肠促胰岛素模拟药物长10倍。如果在临床试验中证明成功,这种新的给药方法可能会消除重复给药的需要,而目前这种需求限制了患者对这些疗法的获取和依从性。
威斯塔研究所的Ebony Gary博士和David Weiner博士。图片来源:威斯塔研究所
这些发现发表在《生物技术趋势》杂志上。
像胰高血糖素样肽-1(GLP-1)和葡萄糖依赖性促胰岛素多肽(GIP)这样的肠促胰岛素激素在人体内自然产生,调节血糖和食欲。模拟它们的药物已被证明对治疗2型糖尿病和肥胖症极为有效。然而,它们的天然形式在体内会迅速分解,因此目前的疗法需要每周注射或每天服药——这种方案需要患者持续依从,而当患者停止治疗时,会导致体重反弹和血糖调节紊乱。
"我们在这里要做的很简单:我们希望一次性给药,让药物长时间发挥作用,"威斯塔研究所疫苗和免疫治疗中心David B. Weiner实验室的研究助理教授、该研究的第一作者Ebony Gary说。
图表摘要。图片来源:《生物技术趋势》(2026)。DOI: 10.1016/j.tibtech.2026.05.023
将身体转变为工厂
"DNA平台已经证明它可以做到这一点。我们不是给身体输送会被清除的药物,而是给细胞提供制造该药物的指令,它们会持续制造它。"
她的团队的方法建立在Weiner实验室已经在人类患者中验证的研究基础上,该研究表明人体可以作为"工厂"来生产持久的抗体。该实验室开发了一种肌肉内DNA电穿孔平台,患者接受质粒DNA(遗传指令)注射,随后进行电脉冲,帮助将指令送入人体细胞的细胞核,在那里可以被读取。
Weiner和他的同事使用这种方法向患者输送针对COVID-19的中和抗体的"指令"。在一项1期临床试验中,两种抗体在人体受试者中持续表达超过72周。
更持久的代谢效果
为了将这一平台适应于代谢疾病,Gary和她的同事设计了长效肠促胰岛素激素GLP-1和GIP的DNA指令,他们称之为pLincretins。
重要的是,他们在指令中包含了一个抗体片段,可以帮助防止蛋白质像当前的肠促胰岛素模拟药物那样在体内快速分解。在使用电穿孔方法对糖尿病小鼠模型进行测试时,单剂量的pLincretins产生了长达70天可检测到的肠促胰岛素水平,并驱动了体重和血糖的持续降低。
与司美格鲁肽(诺和泰的主要成分)的直接比较中,接受科学家DNA构建体单次剂量的小鼠模型在观察期结束后仍保持这些代谢改善,而接受司美格鲁肽治疗的小鼠在停止给药后立即开始恢复体重。
设计的混合分子
科学家们随后使用AI辅助结构建模和一种称为合成共识设计的方法创建了一种名为pSynCretin的新分子。
团队通过识别GLP-1、GIP和现有肠促胰岛素药物共有的结构元素,然后将这些元素组合成一个能够同时与GLP-1和GIP受体结合的单一蛋白质(类似于Mounjaro的作用方式)。单剂量的pSynCretin也在小鼠模型中诱导了持续的体重减轻。
超越减重的问题
Gary和Weiner实验室的其他研究人员现在正在研究肠促胰岛素疗法的免疫学效应,包括其在改变癌症结果方面的潜在作用。
临床数据显示,服用肠促胰岛素药物的患者在类风湿性关节炎和银屑病等慢性炎症状况方面有所改善。这提出了关于代谢和免疫功能之间关系的新问题,Gary认为DNA平台可以帮助回答这些问题。
"我一直在思考的是,我们对这些分子在减重和血糖控制之外的作用知之甚少,"Gary说。
"目前有大量关于患者使用肠促胰岛素疗法的临床数据,而这些我们视为减肥药或糖尿病药的药物也影响了人们的类风湿性关节炎和银屑病等慢性炎症疾病。它让我开始思考肠促胰岛素疗法的免疫学意义。"
更广泛的蛋白质工具包
Gary还认为,DNA递送平台的潜力远远超出了代谢疾病。使体内长期产生肠促胰岛素的相同递送系统,可能适用于治疗慢性疾病所需的广泛治疗性蛋白质。
"这项研究真正令人惊叹的部分是,一旦我们有了这个工具包,我们就可以考虑制造以前不存在的新蛋白质,并从头开始设计它们,让它们完全按照我们需要的方式工作,"Gary说。"可能性真的很令人兴奋。"
出版详情
Ebony N. Gary等人,工程化单剂量质粒DNA用于持续体内递送设计肠促胰岛素,《生物技术趋势》(2026)。DOI: 10.1016/j.tibtech.2026.05.023
期刊信息:《生物技术趋势》
关键医疗概念
2型糖尿病、肥胖、减重、血糖控制
临床类别
内分泌学、体重管理、临床药理学、常见疾病与预防
由威斯塔研究所提供
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