對于數以億計的糖尿病患者來說，注射胰島素已經成為他們日常生活中不可或缺的治療方式。

胰島素可以促使葡萄糖被細胞攝入進行代謝，進而降低血液里的葡萄糖濃度。然而，在現有的治療模式下，糖尿病患者通常需要每天多次皮下注射胰島素，以配合日常飲食規律，維持空腹血糖和餐后血糖平穩，這無疑給糖尿病患者的日常生活帶來了巨大的負擔。而一旦胰島素用量過多，便可能導致低血糖，給患者帶來安全風險。

那么能不能研制出一種能夠精準控制胰島素釋放的制劑，實現一次注射較長時間有效控制血糖呢？這個老百姓的樸素愿望，也是胰島素發現100多年來國際科學界一直瞄準的科學前沿問題。

日前，浙江大學藥學院、金華研究院顧臻教授和王金強研究員團隊開發出一款長效胰島素制劑，能夠智能感知血糖的波動，動態調節胰島素的釋放率，可實現對血糖長時間的智能調控。

打入皮下的長效智能胰島素制劑可以在血糖升高時快速釋放胰島素，穩定血糖

 “這種可皮下注射的制劑是一種由胰島素和葡萄糖響應性高分子形成的白色粉末狀復合物，目前在基于豬的大動物模型實驗結果表明，該種創新制劑顯示出長效且智能響應血糖變化的胰島素釋放特性。”顧臻表示，團隊正在推進臨床試驗的申報，未來打一次胰島素管一周甚至在更長時間范圍里安全平穩控糖或將成為現實。

這一成果也于12月6日，刊登在國際知名期刊《自然·生物醫學工程學》上。

研究團隊（右起：王金強研究員、顧臻教授、博士生張娟和王延芳）

仿生人體β細胞，打一針讓血糖穩一周

人體的β細胞能感知葡萄糖濃度，并相應地調控胰島素的分泌，來調整體內葡萄糖的代謝速度。然而，糖尿病患者往往因失去β細胞（1型糖尿?。┗驅σ葝u分泌不敏感（2型糖尿病），無法維持正常血糖。

圍繞這一科學原理，顧臻和王金強研究團隊通過仿生β細胞的功能，重點突破如何在單次給藥后，較長的時間內既能在餐后快速地釋放胰島素，又能在空腹時緩慢地釋放胰島素這一難題。

“我們研制的新型復合物，由葡萄糖酸修飾的重組人胰島素與苯硼酸修飾的聚賴氨酸緊密結合而成?！鳖櫿榻榻B，這個新型復合物注射到皮下后類似一個胰島素的“儲庫”，既有利于胰島素長期儲存在皮下，又便于在血糖上升時快速釋放。

復合物形成與胰島素糖響應釋放示意圖

它的魔法在哪里呢？

這種新型復合物如同一個八爪魚，通過吸盤（苯硼酸）把帶有葡萄糖的胰島素牢牢抓住，改變了以往胰島素儲庫制劑易泄露、治療不長久的困境，在正常血糖條件下，使復合物緩慢持續釋放少量胰島素，從而維持基礎血糖的穩定。

而當血液中葡糖糖濃度升高時，葡萄糖可以競爭性地與該復合物的“吸盤”結合，進而將胰島素迅速釋放，讓血糖回到正常范圍。

這種既“聰明”又持久的胰島素劑型，目前在實驗動物小鼠和豬上實現了成功驗證。王金強說：“現有的實驗，我們能夠通過一次給藥讓30千克1型糖尿病模型豬維持一周以上的正常血糖，并且沒有出現低血糖的癥狀?！?/p>

糖尿病小豬經長效智能胰島素制劑治療的血糖水平變化及復合物顆粒熒光圖片

 來去無蹤的藥物膠囊，體內不留痕跡

注射或植入的包含有生物材料的藥物制劑或器件往往存在一個風險，那就是其中的材料一般會誘導纖維囊的形成。纖維囊的形成會影響制劑和器件發揮功能，比如抑制藥物的釋放。

顧臻和王金強研究團隊研發的新型復合物，通過皮下注射后，會在脂肪層快速形成一個黃豆粒大小的藥物儲庫，而隨著胰島素的緩慢釋放，相關高分子材料也會被快速吸收。

“這個特性令我們很興奮。正是因為我們開發的材料以及劑型的獨特屬性，不會產生成纖維細胞的沉積，所以不形成囊狀物。”王金強介紹。

美國糖尿病學會前醫學與科學主席、論文合作者John Buse教授評價說：“這是新型胰島素研發領域令人激動的重要突破，幾十年來人們一直在追尋如何讓胰島素使用更方便和安全的方法?！?/p>

這項研究第一作者是浙江大學藥學院博士研究生張娟，論文共同通訊作者是顧臻和王金強。

值得一提的是，這是顧臻回國三年多來，組建的團隊產生的又一項創新進展。“我們團隊將繼續圍繞臨床需求，堅持問題與產品導向，期盼讓更多生物醫藥創新早日惠及于民?！?/p>

文字記者：柯溢能

圖片由受訪團隊提供

今日編輯：浙江大學融媒體中心學生記者團 胡婭

責任編輯：周亦穎