Current status and prospects of using potassium-competitive acid blockers in gastroenterology

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Over the past decades, acid production in the stomach has been regulated mainly by proton pump inhibitors (PPIs). However, despite their widespread use and solid evidence base for efficacy, PPIs have pharmacokinetic and pharmacodynamic limitations, such as a slow onset of action, response variability (dependent on CYP2C19 polymorphisms), and the need for activation in an acidic environment. These restrictions underscore the need for innovative molecular approaches to inhibiting acid production, which led to the development of a fundamentally different mechanism of action – potassium-competitive acid blockers (P-CABs), first introduced into clinical practice in 2015. The mechanism of action of P-CABs is based on a reversible ionic interaction with hydrogen potassium adenosine triphosphatase (H+/K+ ATPase) in parietal cells of the stomach. Direct inhibition of the active enzyme enables more rapid and sustained control of gastric secretion, including nocturnal and postprandial acid production, making this class of drugs particularly relevant in the treatment of gastroesophageal reflux disease, peptic ulcers, and in the eradication of Helicobacter pylori. Recent meta-analyses demonstrate the clinical benefits of P-CABs over PPIs for these indications.

About the authors

Igor V. Maev

Russian University of Medicine

Email: dna-mit8@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-6114-564X
SPIN-code: 1994-0933

акад. РАН, д-р мед. наук, проф., зав. каф. пропедевтики внутренних болезней и гастроэнтерологии лечебного фак-та Научно-образовательного института клинической медицины им. Н.А. Семашко

Russian Federation, Moscow

Dmitry N. Andreev

Russian University of Medicine

Author for correspondence.
Email: dna-mit8@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-4007-7112
SPIN-code: 2980-3362

канд. мед. наук, доц. каф. пропедевтики внутренних болезней и гастроэнтерологии лечебного фак-та Научно-образовательного института клинической медицины им. Н.А. Семашко

Russian Federation, Moscow

Andrey V. Zaborovsky

Russian University of Medicine

Email: dna-mit8@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-7923-9916
SPIN-code: 9592-2405

д-р мед. наук, проф., зав. каф. фармакологии лечебного фак-та Научно-образовательного института клинической медицины им. Н.А. Семашко

Russian Federation, Moscow

Alexey K. Fomenko

Russian University of Medicine

Email: dna-mit8@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-1794-7263
SPIN-code: 2800-1670

преподаватель каф. фармакологии лечебного фак-та Научно-образовательного института клинической медицины им. Н.А. Семашко

Russian Federation, Moscow

References

  1. Schubert ML, Kaunitz JD. Gastric Secretion. In.: Sleisenger and Fordtran's Gastrointestinal and Liver Disease: Pathophysiology, Diagnosis, Management. 10th ed. 2015.
  2. Маев И.В., Андреев Д.Н., Заборовский А.В. Фундаментальные основы кислотопродукции в желудке. Медицинский совет. 2018;(3):7-14 [Maev IV, Andreev DN, Zaborovsky AV. Basics Of Gastric Acid Secretion. Meditsinskii Sovet. 2018;(3):7-14 (in Russian)]. doi: 10.21518/2079-701X-2018-3-7-14
  3. Schubert ML. Physiologic, pathophysiologic, and pharmacologic regulation of gastric acid secretion. Curr Opin Gastroenterol. 2017;33(6):430-8. doi: 10.1097/MOG.0000000000000392
  4. Маев И.В., Андреев Д.Н., Кучерявый Ю.А., Шабуров Р.И. Современные достижения в лечении гастроэзофагеальной рефлюксной болезни: фокус на эзофагопротекцию. Терапевтический архив. 2019;91(8):4-11 [Maev IV, Andreev DN, Kucheryavyy YuA, Shaburov RI. Current Advances in the Treatment of Gastroesophageal Reflux Disease: A Focus on Esophageal Protection. Terapevticheskii Arkhiv (Ter. Arkh.). 2019;91(8):4-11 (in Russian)]. doi: 10.26442/00403660.2019.08.000387
  5. Ивашкин В.Т., Лопина О.Д. Клеточные механизмы секреции соляной кислоты и ингибиторы протонного насоса. В кн.: Профилактика и лечение хронических заболеваний верхних отделов желудочно-кишечного тракта. Под ред. акад. РАМН В.Т. Ивашкина. 2-е изд., перераб. и доп. М.: МЕДпресс-информ, 2013 [Ivashkin VT, Lopina OD. Kletochnye mekhanizmy sekretsii solianoi kisloty i ingibitory protonnogo nasosa. In: Profilaktika i lechenie khronicheskikh zabolevanii verkhnikh otdelov zheludochno-kishechnogo trakta. Pod red. akad. RAMN VT Ivashkina. 2 ed. Moscow: MEDpress-inform, 2013 (in Russian)].
  6. Feldman M. American Journal of Gastroenterology lecture: Gastric acid secretion: Still relevant? Am J Gastroenterol. 2013;108:347-52. doi: 10.1038/ajg.2012.478
  7. Spicer Z, Miller ML, Andringa A, et al. Stomachs of mice lacking the gastric H,K-ATPase α-subunit have achlorhydria, abnormal parietal cells, and ciliated metaplasia. J Biol Chem. 2000;275:21555-65. doi: 10.1074/jbc.M001558200
  8. Исаков В.А. Ингибиторы протонного насоса: их свойства и применение в гастроэнтерологии. М.: Академкнига, 2001 [Isakov VA. Ingibitory protonnogo nasosa: ikh svoistva i primenenie v gastroenterologii. Moscow: Akademkniga, 2001 (in Russian)].
  9. Schubert ML. Gastric acid secretion. Curr Opin Gastroenterol. 2016;32(6):452-60. doi: 10.1097/MOG.0000000000000308
  10. Chu S, Schubert ML. Gastric secretion. Curr Opin Gastroenterol. 2012;28(6):587-93. doi: 10.1097/MOG.0b013e328358e5cc
  11. He W, Liu W, Chew CS, et al. Acid secretion-associated translocation of KCNJ15 in gastric parietal cells. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 2011;301(4):G591-600. doi: 10.1152/ajpgi.00460.2010
  12. Song P, Groos S, Riederer B, et al. Kir4.1 channel expression is essential for parietal cell control of acid secretion. J Biol Chem. 2011;286(16): 14120-8. doi: 10.1074/jbc.M110.151191
  13. Kopic S, Murek M, Geibel JP. Revisiting the parietal cell. Am J Physiol Cell Physiol. 2010;298:C1-10.
  14. Kosiek O, Busque SM, Foller M, et al. SLC26A7 Can function as a chlorideloading mechanism in parietal cells. Pflugers Arch Eur J Physiol. 2007;454:989-98. Available at: https://link.springer.com/article/10.1007/s00424-007-0254-y. Accessed: 01.07.2025.
  15. McDaniel N, Pace AJ, Spiegel S, et al. Role of Na-K-2Cl cotransporter-1 in gastric secretion of nonacidic fluid and pepsinogen. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 2005;289(3):G550-60. doi: 10.1152/ajpgi.00095.2005
  16. Rotte A, Pasham V, Mack AF, et al. Ca2+ activated K+ channel Kca3.1 as a determinant of gastric acid secretion. Cell Physiol Biochem. 2011;27(5):597-604. doi: 10.1159/000329981
  17. Fujii T, Fujita K, Takeguchi N, Sakai H. Function of K+-Cl− cotransporters in the acid secretory mechanism of gastric parietal cells. Biol Pharm Bull. 2011;34(6):810-2. doi: 10.1248/bpb.34.810
  18. Yao X, Forte JG. Cell biology of acid secretion by the parietal cell. Annu Rev Physiol. 2003;65:103-31. doi: 10.1146/annurev.physiol.65.072302.114200
  19. Schubert ML, Peura DA. Control of gastric acid secretion in health and disease. Gastroenterology. 2008;134(7):1842-60. doi: 10.1053/j.gastro.2008.05.021
  20. Zhou R, Cao X, Watson C, et al. Characterization of protein kinase A-mediated phosphorylation of ezrin in gastric parietal cell activation. J Biol Chem. 2003;278(37):35651-9. doi: 10.1074/jbc.M303416200
  21. Guyton and Hall: Textbook of Medical Physiology. 13 ed. Elsevier, 2016.
  22. Hunt RH, Scarpignato C. Potent Acid Suppression with PPIs and P-CABs: What's New? Curr Treat Options Gastroenterol. 2018;16(4): 570-90. doi: 10.1007/s11938-018-0206-y
  23. Кучерявый Ю.А., Андреев Д.Н. Перспективы лечения больных с кислотозависимыми заболеваниями. Клинические перспективы гастроэнтерологии, гепатологии. 2014;2:15-24 [Kucheryavy YuA, Andreyev DN. Prospects of Acid-Related Diseases Treatment. Klinicheskie Perspektivy Gastroenterologii, Gepatologii. 2014;2:15-24 (in Russian)]. EDN:RXBWVZ
  24. Андреев Д.Н., Кучерявый Ю.А. Перспективы лечения гастроэзофагеальной рефлюксной болезни. Гастроэнтерология. Приложение к журналу Consilium Medicum. 2013;2:9-14 [Andreev DN, Kucheriavyi IuA. Perspektivy lecheniia gastroezofagealnoi refliuksnoi bolezni. Gastroenterologiia. Prilozhenie k Zhurnalu Consilium Medicum. 2013;2:9-14 (in Russian)]. EDN: RXDZYR
  25. Заборовский А.В., Маев И.В., Андреев Д.Н., Тарарина Л.А. Плейотропные эффекты рабепразола и их роль в лечении пациентов с кислотозависимыми заболеваниями. Росcийский журнал гастроэнтерологии, гепатологии, колопроктологии. 2017;27(3):18-26 [Zaborovsky AV, Mayev IV, Andreyev DN, Tararina LA. Leiotropic Effects of Rabeprazole at Acid-Related Diseases. Rosciiskii Zhurnal Gastroenterologii, Gepatologii, Koloproktologii. 2017;27(3):18-26 (in Russian)]. EDN:WULBSL
  26. Inatomi N, Matsukawa J, Sakurai Y, Otake K. Potassium-competitive acid blockers: Advanced therapeutic option for acid-related diseases. Pharmacol Ther. 2016;168:12-22. doi: 10.1016/j.pharmthera.2016.08.001
  27. Otake K, Sakurai Y, Nishida H, et al. Characteristics of the Novel Potassium-Competitive Acid Blocker Vonoprazan Fumarate (TAK-438). Adv Ther. 2016;33(7):1140-57. doi: 10.1007/s12325-016-0345-2
  28. Scarpignato C, Hunt RH. Potassium-competitive Acid Blockers: Current Clinical Use and Future Developments. Curr Gastroenterol Rep. 2024;26(11):273-93. doi: 10.1007/s11894-024-00939-3
  29. Wong N, Reddy A, Patel A. Potassium-Competitive Acid Blockers: Present and Potential Utility in the Armamentarium for Acid Peptic Disorders. Gastroenterol Hepatol (N Y). 2022;18(12):693-700.
  30. Han S, Choi HY, Kim YH, et al. Comparison of pharmacodynamics between tegoprazan and dexlansoprazole regarding nocturnal acid breakthrough: a randomized crossover study. Gut Liver. 2023;17(1):92-9. doi: 10.5009/gnl220050
  31. Han S, Choi HY, Kim YH, et al. Randomised clinical trial: safety, tolerability, pharmacokinetics, and pharmacodynamics of single and multiple oral doses of tegoprazan (CJ-12420), a novel potassium-competitive acid blocker, in healthy male subjects. Aliment Pharmacol Ther. 2019;50(7):751-9. doi: 10.1111/apt.15438
  32. Seo S, Jung HK, Gyawali CP, et al. Treatment Response With Potassium-competitive Acid Blockers Based on Clinical Phenotypes of Gastroesophageal Reflux Disease: A Systematic Literature Review and Meta-analysis. J Neurogastroenterol Motil. 2024;30(3):259-71. doi: 10.5056/jnm24024
  33. Zhuang Q, Chen S, Zhou X, et al. Comparative efficacy of P-CAB vs proton pump inhibitors for grade C/D esophagitis: a systematic review and network meta-analysis. Am J Gastroenterol. 2024;119(5):803-13. doi: 10.14309/ajg.0000000000002714
  34. Liu Y, Gao Z, Hou X. Potassium-competitive acid blockers and proton-pump inhibitors for healing of erosive esophagitis: a systematic review and network meta-analysis. Therap Adv Gastroenterol. 2024;17:17562848241251567. doi: 10.1177/17562848241251567
  35. Kang SH, Moon HS, Sung JK, et al. Assessment of the efficacy of on-demand tegoprazan therapy in gastroesophageal reflux disease through a randomized controlled trial. Sci Rep. 2025;15(1):168. doi: 10.1038/s41598-024-84065-0
  36. Jin T, Wu W, Zhang L, et al. The efficacy and safety of Vonoprazan and Tegoprazan in Helicobacter pylori eradication: a comprehensive systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials. Therap Adv Gastroenterol. 2025;18:17562848251314801. doi: 10.1177/17562848251314801
  37. Андреев Д.Н., Маев И.В., Кучерявый Ю.А. Резистентность Helicobacter pylori в Российской Федерации: метаанализ исследований за последние 10 лет. Терапевтический архив. 2020;92(11): 24-30 [Andreev DN, Maev IV, Kucheryavyy YuA. Helicobacter Pylori Resistance in the Russian Federation: A Meta-Analysis of Studies over the Past 10 years. Terapevticheskii Arkhiv (Ter. Arkh.). 2020;92(11):24-30 (in Russian)]. DOI:10.26442/ 00403660.2020.11.000795
  38. Маев И.В., Андреев Д.Н., Фоменко А.К., и др. Динамика антибиотикорезистентности инфекции Helicobacter pylori в Москве. Терапевтический архив. 2025;97(2):163-6 [Maev IV, Andreev DN, Fomenko AK, et al. Trends of Antibiotic Resistance of Helicobacter Pylori in Moscow. Terapevticheskii Arkhiv (Ter. Arkh.). 2020;92(11): 24-30 (in Russian)]. doi: 10.26442/00403660.2025.02.203193
  39. Andreev DN, Khurmatullina AR, Maev IV, et al. Helicobacter pylori Antibiotic Resistance in Russia: A Systematic Review and Meta-Analysis. Antibiotics (Basel). 2025;14(5):524. doi: 10.3390/antibiotics14050524
  40. Maev IV, Andreev DN, Kucheryavyi YA, Dicheva DT. Host factors influencing the eradication rate of Helicobacter pylori. World Applied Sciences Journal. 2014;30(30):134-40. doi: 10.5829/idosi.wasj.2014.30.mett.61
  41. Маев И.В., Кучерявый Ю.А., Андреев Д.Н., Баркалова Е.В. Эрадикационная терапия инфекции Helicobacter pylori: обзор мировых тенденций. Терапевтический архив. 2014;3:94-9 [Maev IV, Kucheriavyi IuA, Andreev DN, Barkalova EV. Eradication Therapy for Helicobacter Pylori Infection: Review of World Trends. Terapevticheskii Arkhiv (Ter. Arkh.). 2014;3:94-9 (in Russian)]. EDN:SDZJTP
  42. Маев И.В., Андреев Д.Н. Молекулярно-генетические предикторы резистентности к антихеликобактерной терапии. Терапевтический архив. 2017;89(8):5-12 [Maev IV, Andreev DN. Molecular Genetic Predictors of Resistance to Anti-Helicobacter Pylori Therapy. Terapevticheskii Arkhiv (Ter. Arkh.). 2017;89(8):5-12 (in Russian)]. doi: 10.17116/terarkh20178985-12
  43. Маев И.В., Баркалова Е.В., Овсепян М.А., и др. Возможности рН-импедансометрии и манометрии высокого разрешения при ведении пациентов с рефрактерной гастроэзофагеальной рефлюксной болезнью. Терапевтический архив. 2017;89(2):76-83 [Maev IV, Barkalova EV, Ovsepyan MA, et al. Possibilities of pH Impedance And High-Resolution Manometry in Managing Patients With Refractory Gastroesophageal Reflux Disease. Terapevticheskii Arkhiv (Ter. Arkh.). 2017;89(2):76-83 (in Russian)]. doi: 10.17116/terarkh201789276-83
  44. Yang E, Kim S, Kim B, et al. Night-time gastric acid suppression by tegoprazan compared to vonoprazan or esomeprazole. Br J Clin Pharmacol. 2022;88(7):3288-96.
  45. Yang E, Ji SC, Jang IJ, Lee S. Evaluation of CYP2C19-mediated pharmacokinetic drug interaction of tegoprazan, compared with vonoprazan or esomeprazole. Clin Pharmacokinet. 2023;62(4):599-608. doi: 10.1007/s40262-023-01228-4
  46. Kim MG, Im YJ, Lee JH, et al. Comparison of hepatotoxicity of tegoprazan, a novel potassium-competitive acid blocker, with proton pump inhibitors using real-world data: A nationwide cohort study. Front Med (Lausanne). 2022;9:1076356. doi: 10.3389/fmed.2022.1076356
  47. Андреев Д.Н., Маев И.В., Бордин Д.С., и др. Распространенность гастроэзофагеальной рефлюксной болезни в России: метаанализ популяционных исследований. Терапевтический архив. 2024;96(8):751-6 [Andreev DN, Maev IV, Bordin DS. Prevalence of gastroesophageal reflux disease in Russia: a meta-analysis of population-based studies. Terapevticheskii Arkhiv (Ter. Arkh.). 2024;96(8):751-6 (in Russian)]. doi: 10.26442/00403660.2024.08.202807
  48. Андреев Д.Н., Хурматуллина А.Р., Бордин Д.С., Маев И.В. Динамика распространенности инфекции Helicobacter pylori у взрослого населения Москвы: систематический обзор и метаанализ. Терапевтический архив. 2025;97(5):463-70 [Andreev DN, Khurmatullina AR, Bordin DS, Maev IV. Dinamika rasprostranennosti infektsii Helicobacter pylori u vzroslogo naseleniia Moskvy: sistematicheskii obzor i metaanaliz. Terapevticheskii Arkhiv (Ter. Arkh.). 2025;97(5):463-70 (in Russian)]. doi: 10.26442/00403660.2025.05.203250
  49. Bordin D, Morozov S, Plavnik R, et al. Helicobacter pylori infection prevalence in ambulatory settings in 2017-2019 in RUSSIA: The data of real-world national multicenter trial. Helicobacter. 2022;27(5):e12924. doi: 10.1111/hel.12924

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Ionic transport systems of the parietal cell involved in acid production.

Download (126KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Signal transduction processes in the parietal cell involved in the regulation of its secretory activity [2].

Download (156KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Trend of acid inhibition with potassium-competitive acid blockers and proton pump inhibitors: a computer simulation [22].

Download (178KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2025 Consilium Medicum

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.
 
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».