出典(authority):フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』「2013/02/13 20:05:31」(JST)
Anti-diabetic medications treat diabetes mellitus by lowering glucose levels in the blood. With the exceptions of insulin, exenatide, liraglutide and pramlintide, all are administered orally and are thus also called oral hypoglycemic agents or oral antihyperglycemic agents. There are different classes of anti-diabetic drugs, and their selection depends on the nature of the diabetes, age and situation of the person, as well as other factors.
Diabetes mellitus type 1 is a disease caused by the lack of insulin. Insulin must be used in Type I, which must be injected.
Diabetes mellitus type 2 is a disease of insulin resistance by cells. Treatments include (1) agents that increase the amount of insulin secreted by the pancreas, (2) agents that increase the sensitivity of target organs to insulin, and (3) agents that decrease the rate at which glucose is absorbed from the gastrointestinal tract.
Several groups of drugs, mostly given by mouth, are effective in Type II, often in combination. The therapeutic combination in Type II may include insulin, not necessarily because oral agents have failed completely, but in search of a desired combination of effects. The great advantage of injected insulin in Type II is that a well-educated patient can adjust the dose, or even take additional doses, when blood glucose levels measured by the patient, usually with a simple meter, as needed by the measured amount of sugar in the blood.
Contents
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Insulin is usually given subcutaneously, either by injections or by an insulin pump. Research of other routes of administration is underway. In acute-care settings, insulin may also be given intravenously. In general, there are three types of insulin, characterized by the rate which they are metabolized by the body. They are rapid acting insulins, intermediate acting insulins and long acting insulins. Examples of rapid acting insulins include
Examples of intermediate acting insulins include
Examples of long acting insulins include
The following table compares some common anti-diabetic agents, generalizing classes, although there may be substantial variation in individual drugs of each class. When the table makes a comparison such as "lower risk" or "more convenient" the comparison is with the other drugs on the table.
Comparison of anti-diabetic medication[1][2] | |||
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agent[2] | mechanism[3] | advantages[2] | disadvantages[2] |
Sulfonylurea (glyburide, glimepiride, glipizide) | Stimulating insulin release by pancreatic beta cells by inhibiting the KATP channel |
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Metformin | Acts on liver to cause decrease in insulin resistance |
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Alpha-glucosidase inhibitor (acarbose, miglitol) | Reduces glucose absorbance by acting on small intestine to cause decrease in production of enzymes needed to digest carbohydrates |
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thiazolidinediones (Actos, Avandia) | Reduce insulin resistance by activating PPAR-γ in fat and muscle |
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Most anti-diabetic agents are contraindicated in pregnancy, in which insulin is preferred.[3]
Insulin sensitizers address the core problem in Type II diabetes—insulin resistance.
Biguanides reduce hepatic glucose output and increase uptake of glucose by the periphery, including skeletal muscle. Although it must be used with caution in patients with impaired liver or kidney function, metformin, a biguanide, has become the most commonly used agent for type 2 diabetes in children and teenagers. Among common diabetic drugs, metformin is the only widely used oral drug that does not cause weight gain.
Typical reduction in glycated hemoglobin (A1C) values for metformin is 1.5–2.0%
Metformin is usually the first-line medication used for treatment of type 2 diabetes. In general, it is prescribed at initial diagnosis in conjunction with exercise and weight loss, as opposed to in the past, where it was prescribed after diet and exercise had failed. There is an immediate release as well as an extended-release formulation, typically reserved for patients experiencing GI side-effects. It is also available in combination with other oral diabetic medications.
Thiazolidinediones (TZDs), also known as "glitazones," bind to PPARγ, a type of nuclear regulatory protein involved in transcription of genes regulating glucose and fat metabolism. These PPARs act on peroxysome proliferator responsive elements (PPRE).[8] The PPREs influence insulin-sensitive genes, which enhance production of mRNAs of insulin-dependent enzymes. The final result is better use of glucose by the cells.
Typical reductions in glycated hemoglobin (A1C) values are 1.5–2.0%. Some examples are:
Multiple retrospective studies have resulted in a concern about rosiglitazone's safety, although it is established that the group, as a whole, has beneficial effects on diabetes. The greatest concern is an increase in the number of severe cardiac events in patients taking it. The ADOPT study showed that initial therapy with drugs of this type may prevent the progression of disease,[11] as did the DREAM trial.[12]
Concerns about the safety of rosiglitazone arose when a retrospective meta-analysis was published in the New England Journal of Medicine.[13] There have been a significant number of publications since then, and a Food and Drug Administration panel[14] voted, with some controversy, 20:3 that available studies "supported a signal of harm," but voted 22:1 to keep the drug on the market. The meta-analysis was not supported by an interim analysis of the trial designed to evaluate the issue, and several other reports have failed to conclude the controversy. This weak evidence for adverse effects has reduced the use of rosiglitazone, despite its important and sustained effects on glycemic control.[15] Safety studies are continuing.
In contrast, at least one large prospective study, PROactive 05, has shown that pioglitazone may decrease the overall incidence of cardiac events in people with type 2 diabetes who have already had a heart attack.[16]
Sulfonylureas were the first widely used oral anti-hyperglycaemic medications. They are insulin secretagogues, triggering insulin release by inhibiting the KATP channel of the pancreatic beta cells. Eight types of these pills have been marketed in North America, but not all remain available. The "second-generation" drugs are now more commonly used. They are more effective than first-generation drugs and have fewer side-effects. All may cause weight gain. A 2012 study found sulfonylureas raise the risk of death compared with metformin.[17]
Sulfonylureas bind strongly to plasma proteins. Sulfonylureas are useful only in Type II diabetes, as they work by stimulating endogenous release of insulin. They work best with patients over 40 years old who have had diabetes mellitus for under ten years. They cannot be used with type I diabetes, or diabetes of pregnancy. They can be safely used with metformin or -glitazones. The primary side-effect is hypoglycemia.
Typical reductions in glycated hemoglobin (A1C) values for second-generation sulfonylureas are 1.0–2.0%.
Meglitinides help the pancreas produce insulin and are often called "short-acting secretagogues." They act on the same potassium channels as sulfonylureas, but at a different binding site.[18] By closing the potassium channels of the pancreatic beta cells, they open the calcium channels, thereby enhancing insulin secretion.[19]
They are taken with or shortly before meals to boost the insulin response to each meal. If a meal is skipped, the medication is also skipped.
Typical reductions in glycated hemoglobin (A1C) values are 0.5–1.0%.
Adverse reactions include weight gain and hypoglycemia.
Alpha-glucosidase inhibitors are "diabetes pills" but not technically hypoglycemic agents because they do not have a direct effect on insulin secretion or sensitivity. These agents slow the digestion of starch in the small intestine, so that glucose from the starch of a meal enters the bloodstream more slowly, and can be matched more effectively by an impaired insulin response or sensitivity. These agents are effective by themselves only in the earliest stages of impaired glucose tolerance, but can be helpful in combination with other agents in type 2 diabetes.
Typical reductions in glycated hemoglobin (A1C) values are 0.5–1.0%.
These medications are rarely used in the United States because of the severity of their side-effects (flatulence and bloating). They are more commonly prescribed in Europe. They do have the potential to cause weight loss by lowering the amount of sugar metabolized.
Research has shown that the culinary mushroom maitake (Grifola frondosa) has a hypoglycemic effect,[20][21][22][23][24][25] possibly due to the mushroom acting as a natural alpha glucosidase inhibitor.[26]
Incretins are insulin secretagogues. The two main candidate molecules that fulfill criteria for being an incretin are glucagon-like peptide-1 (GLP-1) and gastric inhibitory peptide (glucose-dependent insulinotropic peptide, GIP). Both GLP-1 and GIP are rapidly inactivated by the enzyme dipeptidyl peptidase-4 (DPP-4).
Glucagon-like peptide (GLP) agonists bind to a membrane GLP receptor.[19] As a consequence, insulin release from the pancreatic beta cells is increased. Endogenous GLP has a half-life of only a few minutes, thus an analogue of GLP would not be practical.
These agents may also cause a decrease in gastric motility, responsible for the common side-effect of nausea, and is probably the mechanism by which weight loss occurs.
GLP-1 analogs resulted in weight loss and had more gastrointestinal side-effects, while in general DPP-4 inhibitors were weight-neutral and increased risk for infection and headache, but both classes appear to present an alternative to other antidiabetic drugs. However, weight gain and/or hypoglycaemia have been observed when DPP-4 inhibitors were used with sulfonylureas; effect on long-term health and morbidity rates are still unknown.[36]
Dipeptidyl peptidase-4 (DPP-4) inhibitors increase blood concentration of the incretin GLP-1 by inhibiting its degradation by dipeptidyl peptidase-4.
Examples are:
DPP-4 inhibitors lowered hemoglobin A1C values by 0.74%, comparable to other antidiabetic drugs.[37]
A result in one RCT comprising 206 patients aged 65 or older (mean baseline HgbA1c of 7.8%) receiving either 50 or 100 mg/d of Sitagliptin was shown to reduce HbA1c by 0.7% (combined result of both doses).[38] A combined result of 5 RCTs enlisting a total of 279 patients aged 65 or older (mean baseline HbA1c of 8%) receiving 5 mg/d of Saxagliptin was shown to reduce HbA1c by 0.73%.[39] A combined result of 5 RCTs enlisting a total of 238 patients aged 65 or older (mean baseline HbA1c of 8.6%) receiving 100 mg/d of Vildagliptin was shown to reduce HbA1c by 1.2%.[40] Another set of 6 combined RCTs involving Alogliptin (not yet approved, might be released in 2012) was shown to reduce HbA1c by 0.73% in 455 patients aged 65 or older who received 12.5 or 25 mg/d of the medication.[41]
Amylin agonist analogues slow gastric emptying and suppress glucagon. They have all the incretins actions except stimulation of insulin secretion. As of 2007[update], pramlintide is the only clinically available amylin analogue. Like insulin, it is administered by subcutaneous injection. The most frequent and severe adverse effect of pramlintide is nausea, which occurs mostly at the beginning of treatment and gradually reduces. Typical reductions in A1C values are 0.5–1.0%.
A number of medicinal plants have been studied for the treatment of diabetes, however there is insufficient evidence to determine their effectiveness.[42] Cinnamon has blood sugar-lowering properties, however whether or not it is useful for treating diabetes is unknown.[43] While chromium supplements have no beneficial effect on healthy people, there might be an improvement in glucose metabolism in individuals with diabetes, although the evidence for this effect remains weak.[44] Vanadyl sulfate, a salt of vanadium, is still in preliminary studies.[45] There is tentative research that thiamine may prevent some diabetic complications however more research is needed.[46] Researchers from Australia's Swinburne University have found extracts from Australian Sandalwood and Indian Kino tree slows down two key enzymes in carbohydrate metabolism. [47]
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k氏より
インスリンの抽出は大変意図的に行われたのに対し、スルフォニルウレア薬(SU)は偶然に見つかりました。で、1950年代にはじめに二型糖尿病の患者に使われるようになりました。いまでは20種類くらいのSUが広く世界で使われています。 1997にはメグリチニドが臨床適用されました。食後高血糖の治療薬としてはじめて使用された薬です。 メタフォルミンというビグアナイド薬(BG)は、ヨーロッパで広く使われていましたが、1995年にアメリカでも認可されました。 チアゾリジン1997年に市場導入され、二番目にメジャーなインスリン刺激薬として使用されています。この種類の薬には、広汎な肝障害を起こしにくく、世界中で使われています。
膵臓のβ細胞の刺激によって、インスリンを放出させ、血糖値を下げます。 治療が長引くと、インスリン分泌というSUのβ細胞刺激性の効果が薄れてきますが、β細胞上のSU受容体のダウンレギュレーションによるものです。また、SUはソマトスタチンの放出を刺激します。ソマトスタチンはグルカゴン分泌を抑制しているので、これも関係SUの糖を下げる効果と関係しています。 SUはATP感受性Kチャンネルを抑制します。Kレベルが下がると、まく表面における、脱分極を促し、電位依存性カルシウムチャンネルを通じたカルシウムイオンの流入を促進します。 SUには無視できない膵臓外作用があるという議論があります。確かにありうべきことですが、2型糖尿病の患者の治療においては、それほど重要なことではないようです。
SU薬はそれぞれが似たような作用スペクトラムを持っているので、薬物動態的な特性がここの薬を区別する手がかりです。腸管からのSU薬の吸収の割合は薬によって違いますが、食物や、高血糖は、この吸収を抑制します。高血糖はそれ自身、腸管の運動を抑制するので、ほかの薬の吸収も阻害します。血漿濃度が効果的な値にまで達する時間を考えると、半減期の短いSUは、食前三十分に投与するのが適切です。SU薬は90から99パーセントくらい血中たんぱく質と結合し、特にアルブミンと結合します。 第一世代のSUは半減期や分布において、大きく違っています。この半減期や作用時間の不一致の理由はいまだはっきりしていません。 SUはすべて肝臓で代謝を受け、尿中に排泄されます。なので、肝不全、腎不全患者には要注意で処方します。
めったにありませんが、第一世代服用患者では、4パーセントの割合でおきます。第二世代ではもっと少ないでしょう。低血糖による昏睡がしばしば問題になります。腎不全や肝不全がある高齢者の患者でおきやすいです。 重症の低血糖は脳血管障害も起こしうる。急性の神経障害が見つかった高齢患者では血中グルコースレベルを測るのが大事です。半減期の長いSUもあるので、24から48時間のグルコースを輸液します。 第一世代は多くの薬物と相互作用を持っています。 ほかに、吐き気嘔吐、胆汁うっ滞性黄疸、脱顆粒球症、再生不良性・溶血性貧血、全身性のアレルギー症状があります。 SUが心血管障害による死亡率を上げるのかについては議論の余地あり。
SUは、食事療法だけでは十分なコントロールを得られない2型糖尿病患者の血糖コントロールに用いられます。禁忌はtype 1 DM(diabetes mellitus:糖尿病)、妊婦、授乳中の患者、腎障害や肝障害の患者です。 普通の患者なら五割から八割くらい、経口の糖尿病治療薬が効きます。インスリン療法が必要になる患者もいます。 トルブタマイドの一日量は500ミリグラムで、3000ミリグラムが最大の許容量です。SUの治療成績の評価は患者の様子を頻繁に観察しながら、行います。 SUとインスリンの併用療法はtype 1, type 2 両方の糖尿病で用いられていますが、βセルの残存能力がないとうまくいきません。
レパグリニドはメグリチニドクラスの経口インスリン分泌促進物質です。化学構造上、SUとは異なっており、安息香酸から分離されたものです。 SU薬と同様にレパグリニドは膵臓βセルにおけるATP依存性Kチャンネルを閉じることによりインスリン分泌を促進します。AEもSU薬と同様、低血糖です。
Dふぇにるアラニンから分離された薬。レパグリニドよりもSEとして低血糖が認められづらいです。
メトフォルミンとフェノフォルミンは1957年に市場導入され、ブフォルミンが1958年に導入されました。ブフォルミンは使用が制限されていますが、前者二つは広く使われています。フェノフォルミンは1970年代に乳酸アシドーシスのAEによって市場から姿を消しました。メトフォルミンはそのようなAEは少なく、ヨーロッパカナダで広く使われています。アメリカでは1995年に使用可能に。メトフォルミンは単独かSUと併用して使われます。
ものの言い方によると、メトフォルミンは抗高血糖であって、血糖を下げる薬ではありません。膵臓からのインスリン放出は促さないので、どんな大容量でも低血糖は起こしません。グルカゴン・コルチゾール・成長ホルモン・ソマトスタチンにも影響なし。肝での糖新生を抑制したり、筋や脂肪におけるインスリンの働きを増すことで、血糖を押さえます。
小腸から吸収。安定な構造で、血中の蛋白と結合しないで、そのまま尿中に排泄。半減期は二時間。2.5グラムを食事と一緒に飲むのがアメリカで最もお勧めの最大用量。
メトフォルミンは腎不全の患者には投与しないこと。肝障害や、乳酸アシドーシスの既往、薬物治療中の心不全、低酸素性の慢性肺疾患なども合併症として挙げられる。乳酸アシドーシスはしかしながら、めちゃくちゃまれである。1000人年(たとえば100人いたら、10年のうちにという意味の単位。または1000人いたら1年につき、ということ。)につき0.1という割合。 メトフォルミンの急性のAEは患者の20パーセントに見られ、下痢、腹部不快感、吐き気、金属の味、食欲不振などです。メタフォルミンを飲んでいる間はビタミンB12や葉酸のきゅうしゅうが 落ちています。カルシウムをサプリで取ると、ビタミンB12の吸収が改善されます。 血中乳酸濃度が3ミリMに達するとか、腎不全・肝不全の兆候が見られたら、メタフォルミンは中止しましょう。
PPARγに効く。(ペルオキシソーム・プロライファレーター・アクチベイティッド・受容体、つまりペルオキシソーム増殖活性受容体みたいな。)PPARγに結合して、インスリン反応性をまして、炭水化物とか、脂質の代謝を調整します。
ロジグリタゾンとピオグリタゾンは一日一度。チアゾリジンは肝にて代謝され、腎不全のある患者にも投与できますが、活動性の肝疾患があるときや肝臓のトランスアミナーゼが上昇しているときは、使用しないこと。 ロジグリタゾンはCYP2C8で代謝されますがピオグリタゾンはCYP3A4とCYP2C8で代謝されます。ほかの薬との相互作用や、チアゾリジン同士の相互作用はいまだ報告されていませんが、研究中です。
ピオグリタゾンとロジグリタゾンは肝毒性とはめったに関係しませんが、肝機能をモニターする必要があります。心不全のある患者はまずそちらを治療してから。
αGIは小腸の刷子縁におけるαグルコシダーゼの働きを阻害することによって、でんぷん・デキストリン・ダイサッカリダーゼの吸収を抑制します。 インスリンを増やす作用はないので、低血糖もおきません。吸収がよくない薬なので、食事の開始と一緒に飲むとよいです。 アカルボースとミグリトールは食後高血糖の抑制に使われます。 αGIは用量依存性に、消化不良・ガス膨満・下痢などをきたします。αGIとインスリンを併用中に低血糖症状が出たら、、グルコースを補充します。
経口から、グルコースが静脈を通ると、インスリンが上がることがわかっていました。消化管の上部からはGIP、消化管下部からはGLP1というホルモンが出ていて、糖依存性のインスリン放出を促していることがわかりました。これらのホルモンはインクレチンといわれています。この二つのホルモンは別の働き方でインスリンの放出を促進します。GIPはtype 2 DMではインスリン分泌を促進する能力がほとんど失われています。一方でGLP1は糖依存性のインスリン分泌を強く促しています。つまりtype 2 DMの治療ではGIPをターゲットにすればよいということになります。GLPはグルカゴンを抑制し。空腹感を押さえ、食欲を抑えます。体重減少も実現できます。この長所を相殺するように、GLP1は迅速にDPPIV(ヂペプチジルペプチダーゼ4エンザイム)によって負活化されます。つまり、GLP1を治療に使うなら、連続的に体に入れなければなりません。GLP1受容体のアゴニストが研究され、これはDPPIVにたいして抵抗性があります。 そのほかのGLP1療法のアプローチに仕方としては、DPPIVプロテアーゼの不活性化で、それによってGLP1の循環量を増やそうとするものです。type 2 DM治療に新しい薬がでるかもしれないですね。
SPC. 347
肥満度高 ビグアナイド 肥満度低 αGI SU剤 血糖値低 中 高
血中インスリン濃度 | 単剤使用での低血糖 | 体重 | |
インスリン分泌刺激薬 | ↑ | ○ | ↑ |
ビグアニド系薬 | →~↓ | △ | →~↓ |
αグルコシダーゼ阻害薬 | → | ×× | → |
インスリン抵抗性改善薬 | →~↓ | △ | ↑ |
インスリン | ↑ | ○ | ↑ |
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