对于升高高密度脂蛋白药物胆固醇酯转运蛋白抑制剂的研究进展及其机制的探讨

温宁馨 祖凌云

100191 北京 北京大学第三医院心内科，卫生和计划生育委员会心血管分子生物学与调节肽重点实验室，分子心血管学教育部重点实验室，心血管受体研究北京市重点实验室

·综述·

对于升高高密度脂蛋白药物胆固醇酯转运蛋白抑制剂的研究进展及其机制的探讨

温宁馨 祖凌云

100191 北京 北京大学第三医院心内科，卫生和计划生育委员会心血管分子生物学与调节肽重点实验室，分子心血管学教育部重点实验室，心血管受体研究北京市重点实验室

高密度脂蛋白(HDL)通过其特有的胆固醇逆转运功能起到了抗动脉粥样硬化及冠心病的作用。大量临床及流行病研究已证实高密度脂蛋白胆固醇( HDL-C )的含量水平与心血管风险呈负相关，因此如何提高HDL-C水平已成为了各方关注的焦点，但升高HDL-C药物的研发却屡屡受挫。进一步探讨HDL的结构，功能有助于分析升高HDL-C药物失败的可能原因及机制，对于临床和基础研究有着重要的意义。

动脉粥样硬化； 高密度脂蛋白胆固醇； 胆固醇酯转运蛋白抑制剂

高密度脂蛋白(high-density lipoprotein，HDL)可介导胆固醇的逆转运，将肝外组织中的胆固醇转运到肝脏内进行再循环，并被肝脏分解代谢[1]。HDL的逆转运功能可以减少脂类物质在血管壁的沉积，同时，HDL可以调节内皮NO的合成活化，抗炎，抗氧化，促纤溶等作用[2-3]，对于血管有着保护功能。大量流行病学研究证明HDL具有抗动脉粥样硬化以及减缓冠心病进展的作用。

临床研究已证明冠心病的发病率与低密度脂蛋白胆固醇(low-density of lipoprotein cholesterol，LDL-C)呈正相关，而与高密度脂蛋白胆固醇(high-density of lipoprotein cholesterol，HDL-C)呈负相关，因此如何有效提高HDL-C的水平成为了近年各方的关注热点。

目前升HDL-C的药物主要包括贝特类、烟酸和胆固醇酯转运蛋白( cholesteryl ester transfer protein，CETP)抑制剂。其中CETP抑制剂升高HDL-C水平的作用最强，是近期各大制药公司的研究热点。CETP是一种肝脏合成的血浆糖蛋白，其在循环中大部分与HDL相结合。CETP最主要的功能是在三酰甘油交换过程中介导胆固醇从HDL转运至VLDL和LDL中，而CETP抑制剂可阻断这一转移过程，理论上具有抗动脉粥样硬化和降低心血管风险的作用。2006年辉瑞开发的首个CETP抑制剂Torcetrapid可以显著升高冠心病患者 HDL-C 达72.1% ，但与预期相反，其HDL-C的升高反而导致心血管事件和死亡风险的增加[4]。2012年，由罗氏研发的CETP抑制剂Dalcetrapib在用于急性冠状动脉综合征患者的 dal-OUTCOMESⅢ期研究中，平均随访31个月的结果提示：Dalcetrapib组HDL-C水平较基线显著升高31%～40%，但主要终点(冠心病死亡、非致死性心肌梗死、缺血性卒中、不稳定性心绞痛或心脏骤停复苏的复合终点)获益并未优于安慰剂组[5]，其研发最终同样被叫停。礼来在2015年10月12日停止了其CETP抑制剂evacetrapib的研发，而默沙东的anacetrapib前景同样不容乐观。但是对于CETP抑制剂的开发与研究并没有因此而停止，BAY60-5521、JNJ-28545595[6]、TA8895、CKD519等药物正在逐渐进入临床前研制阶段。其中近期对于CKD-519的安全性、耐受性、药代动力学的研究显示，由40名健康受试者参与的随机、双盲、安慰剂对照、单次剂量递增的实验条件下，研究者发现单剂量的CKD-519(25 mg～400 mg)显著提升了HDL-C的水平，同时并未引起严重的不良事件，也没有出现类似Torcetrapid所引起的血压升高[7]。因此，对于升高HDL-C并未降低心血管事件及死亡风险这一问题以及未来对于CETP抑制剂的研究方向成为了近期讨论和研究的焦点。

1 CETP抑制剂升高的HDL类型对于其功能的影响

HDL是血浆蛋白中体积最小且最为致密的组分[8]。HDL的蛋白质组分中最重要的是apoA-Ⅰ，其含量约为70%，其次为apoA-Ⅱ，含量约为20%，还有少量的apoA-Ⅳ、apoA-Ⅴ、apoC-Ⅰ、apoC-Ⅱ、apoC-Ⅲ、apoD、apo E、apo M、apo J和apo L等等[9]。

HDL的结构十分复杂，不同颗粒之间密度、蛋白质组成、功能等都有所不同。通过密度，HDL可以被分为3类：HDL2(1.063<密度<1.125 g/ml)、HDL3(1.125 <密度<1.21 g/ml)和VHDL(1.21<密度 <1.25 g/ml)。通过蛋白质组分中是否同时含有apoA-Ⅰ和apoA-Ⅱ还可以分成A-Ⅰ HDLs 和A-Ⅰ/A- Ⅱ HDLs。其中绝大部分HDL2为A-Ⅰ HDLs即只含有apoA-Ⅰ[10]。apoA-Ⅰ是ATP结盒转运体A1(ATP binding cassette transporter A1，ABCA1)介导的通过巨噬细胞的胆固醇外流的最优先受体。但是CETP抑制剂增加的主要是HDL1和HDL2，而不是ABCA1介导的胆固醇外流的最佳受体HDL3。虽然它或许可以通过ATP结盒转运体G1(ATP-binding cassette transporter G1，ABCG1)或者B类1型清道夫受体(scavenger receptor class B1 ，SR-B1)来介导胆固醇的逆转运，但却无法抵消ABCA1通路的影响。HDL的结构存在异质性apoA1的水平相较于HDL-C可能是更好地选择[11]。

2 CETP抑制剂可能介导HDL的修饰对其功能的影响

在氧化应激或疾病状态下HDL会被化学修饰而发生成分和功能上的变化。如HDL中的脂质成分和载脂蛋白，三酰甘油增多，胆固醇脂减少，经CETP介导的三酰甘油从VLDL向HDL的转运增加，apoAⅠ明显减少[12]，主要与肝脏apoAⅠ合成下降及血清淀粉样物质A(SAA)置换apoAⅠ有关。HDL中抗氧化和抗炎酶类也会发生变化，HDL中防止脂类氧化的酶类如LCAT等经SAA等急性蛋白置换，发生糖基化或氧化修饰而被灭活，其功能也会出现下降，这类变化会导致体内ox-LDL和氧化磷脂生成增加。

与HDL的成分变化相对应，其功能也会发生相应的改变：由于细胞内胆固醇外流过程中apoA1的氧化，糖基化以及被SAA置换可能出现损伤会导致HDL清除胆固醇的能力下降；被修饰的HDL核心的CE被TG置换，改变了apoA1的中心及C端的结构域，降低了HDL结合氧化的脂质的能力[13]。HDL核心区域的脂质成分对于HDL抗氧化活性具有非常大的影响；HDL的修饰还会导致其对氧化LDL的抑制功能减弱。

CETP抑制剂虽然可以大幅度提高HDL-C水平，但其提高的可能并不是有正常功能状态的HDL，而是经过氧化修饰的HDL。在这种情况下，升高的HDL-C水平不仅对降低心血管事件和死亡风险没有益处，反而可能增加卒中等并发症的风险。

3 CETP抑制剂对CETP正常功能的影响

CETP是一种肝脏合成的血浆糖蛋白，其在循环中大部分与HDL相结合。CETP最主要的功能是在三酰甘油交换过程中介导胆固醇从HDL转运至VLDL和LDL中。因此CETP抑制剂必然会影响CETP正常的生理功能。一些研究认为HDL-C水平升高却并未改善心血管风险的原因在于CETP抑制剂减少了CETP介导的HDL-C向apoB的转运，而此种作用可能会使HDL-C只是在构成形态上增加，更有可能造成了HDL-C的功能失调，并不能改善其胆固醇逆转运功能[14]。近期，对于在187例轻度高脂血症患者中所展开的TA-8995的实验显示，TA-8995不仅提高了总胆固醇流出能力以及非ABCA1介导的胆固醇流出，同时也提高了ABCA1介导的胆固醇流出以及Beta-1前体HDL水平。此研究表明TA-8995不仅提高了HDL-C水平，同时也改善了HDL亚群的功能。这种CETP抑制剂所引起的Beta-1前体HDL的升高是ABCA1以及总胆固醇流出能力的重要预测物质，同时也独立于HDL-C的增加。但目前这种对于HDL亚群组成及功能的有益影响还并未经过正式的心血管终点事件临床试验的检测[15]。

4 部分CETP抑制剂的脱靶毒性作用

脱靶效应(off-target toxicity)，是指药物在和治疗靶点结合的同时，可以和其他的靶点相互作用从而产生毒副作用。这种效应通常是由于药物的专属性不高导致。临床试验数据表明，辉瑞的CETP抑制剂Torcetrapid使血浆醛固酮水平急性升高，激活了盐皮质激素受体，引起盐皮质激素过高并导致了电解质的变化，导致了血压升高[16]。

Torcetrapid平均升高血压4.6 mmHg，21.3%的患者血压超过了140/90 mmHg，其中9%的患者血压持续升高了超过15 mmHg[17]。在Mintz等[18]的试验中，证明了血压的改变和动脉粥样硬化进程之间的关系：血压的降低可以减缓动脉粥样硬化斑块形成的进程。因此可以推测，CETP抑制剂Torcetrapid所导致的血压升高可能会加快动脉粥样硬化斑块形成的进程，从而增加患者的心血管风险。

目前认为血压和醛固酮升高是Torcetrapid特有的脱靶作用，和可能以临床试验中出现的心血管事件发生概率和死亡率的升高有很大的关系，此类脱靶效应可能掩盖了CETP抑制剂所带来的心血管获益效应而并非其抑制CETP的功能所导致的。因此避免CETP抑制剂的脱靶作用是一个很重要的问题。

5 CETP抑制剂与基因

一些研究发现升高的HDL-C是否有功能和基因有关。在转基因动物的动脉粥样硬化模型中，CETP抑制剂产生了两种截然不同的结果，在一些动物身上产生了保护作用，但在另外一些却起到了促进动脉粥样硬化形成的作用，而这取决于模型动物的物种。研究表明在天然条件下本身不表达CETP的动物模型中通常会表现出促动脉粥样硬化作用。在高胆固醇喂养的表达CETP的兔子模型中，CETP抑制剂产生了抗动脉粥样硬化形成的作用。同样有数据表明在CETP缺陷或基因多态性的人群中，CETP抑制剂升高了其对于动脉粥样硬化的疾病易感性。这说明了CETP升高的心血管和死亡风险可能与实验人群本身的基因有一定的关系。

现有的大多数升高高密度脂蛋白药物是针对升高HDL-C的水平为目标的，但是HDL最特异也是其对心血管起到保护作用的关键环节——胆固醇逆转运的水平并不能单纯通过体内HDL-C的水平而反映出来，胆固醇逆转运的速率只能通过动力学测定进行评估。相较于单纯的提高HDL-C的水平，如何改善HDL功能，避免功能障碍的HDL的合成可能更为重要。虽然固有的HDL假说——提高体内HDL-C的含量可以降低心血管风险已经受到越来越多的质疑，但HDL-C作为预测心血管风险的一个重要的生物标记的功能是无可置疑的。因此，我们相信，通过对于HDL的结构、功能、基础代谢以及其胆固醇逆转运能力研究的不断深入，在不远的将来以HDL为靶点的药物及治疗方法的研究一定会取得更大的突破。

利益冲突：无

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(本文编辑：周白瑜)

Advances in research on the inhibitors of high density lipoprotein cholesteryl ester transfer protein and its mechanism

WenNingxin，ZuLingyun

DepartmentofCardiology，PekingUniversityThirdHospital，KeyLaboratoryofCardiovascularMolecularBiologyandRegulatoryPeptides，MinistryofHealth，KeyLaboratoryofMolecularCardiovascularSciences，MinistryofEducation.BeijingKeyLaboratoryofCardiovasicularReceptorsResearch，Beijing100191，China.

Correspondingauthor:ZuLingyun，Email:dr_zly@126.com

High-density lipoprotein (HDL) plays a role in anti-atherosclerosis and anti-coronary heart disease through its unique function that reverse cholesterol transport.A large number of clinical and epidemiology studies have proved that high density lipoprotein cholesterol (HDL-C) levels were negatively correlated with cardiovascular risk， so how to improve the level of HDL-C has become the focus of attention， but the development of raising HDL-C drugs failed repeatedly.Further discussion on the structure and function of HDL will help to analyze the possible causes and mechanisms of the failure of raising HDL-C drugs， which is of great significance for clinical and basic research.

Atherosclerosis； High-density lipoprotein cholesterol; Cholesteryl ester transfer protein inhibiter

祖凌云，电子信箱：dr_zly@126.com

10.3969/j.issn.1007-5410.2017.03.017

2016-12-12)