人前蛋白转化酶枯草溶菌素9抑制剂在高脂血症及高血压中的研究现状
2019-05-28陈璐李婧
陈璐 李婧
[摘要] 心脑血管疾病是一种严重威胁人类健康的常见疾病,居各种死因的首位。其中,胆固醇尤其是低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)与其发病息息相关。目前指南推荐控制LDL-C的首选药物是他汀类药物,但其服用后可出现多种不良反应。人前蛋白转化酶枯草溶菌素9(PCSK9)近年来被发现与LDL-C有密切的相关性,目前已有大量的研究可以证明PCSK9抑制剂可降低血LDL-C水平,甚至有机会应用于降压治疗。本文将系统综述PCSK9抑制剂在高脂血症及高血压中的研究现状。
[关键词] 低密度脂蛋白胆固醇;高血压;人前蛋白转化酶枯草溶菌素9;人前蛋白转化酶枯草溶菌素9抑制剂
[中图分类号] R544 [文献标识码] A [文章编号] 1673-7210(2019)04(c)-0042-04
[Abstract] Cardiovascular and cerebrovascular disease (CVD) is a serious threat to human health. Among them, cholesterol, especially low-density lipoprotein cholesterol (LDL-C), is closely related to the pathogenesis. The current guidelines recommend statins as the first choice for LDL-C control, Howerer, some data showed that after taking can appear a variety of adverse reactions. In recent years, human proprotein invertase subtilis 9 (PCSK9) has been found to have a close correlation with LDL-C. At present, a large number of studies have proved that PCSK9 inhibitors can reduce the level of LDL-C in blood, and even have the opportunity to be applied in the antihypertensive therapy. In this paper, the research status of PCSK9 inhibitors in hyperlipidemia and hypertension was systematically reviewed.
[Key words] Low-density lipoprotein cholesterol; Hypertension; Human proprotein invertase subtilis 9; Human proprotein-converting enzyme subtilis 9 inhibitor
隨着现代人民生活水平的提高,心脑血管疾病已成为危害人类健康的主要疾病之一。其病因主要有4个方面:血管性因素、高血压等血流动力学因素、血液流变学异常、血液成分因素。其相关危险因素有高血压、吸烟、酗酒、糖尿病等。其中血脂异常和高血压是导致动脉粥样硬化最重要的病因,血脂异常又是高血压的危险因素。目前,在防治动脉硬化性心血管疾病(ASCVD)的过程中,除了传统的他汀类药物外,人们开始越来越多地关注于非他汀类药物,人前蛋白转化酶枯草溶菌素9(PCSK9)抑制剂就是其中一种。本文将围绕PCSK9抑制剂系统综述其调脂机制及其在高脂血症、高血压中的研究现状。
1 临床调脂治疗现状
降低低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)是临床调脂治疗的关键一步。低密度脂蛋白(LDL)由于颗粒较小,非常容易进入动脉壁内,更容易被氧化修饰,所以会具有更强的致动脉硬化作用。目前,有大量的研究[1-2]表明,其分类中的小而密低密度脂蛋白胆固醇(sdLDL-C)水平与心脑血管疾病的发生密切相关,近年来已经被认为是冠心病的独立危险因素,具有重要的临床意义。2016年发布的《中国血脂指南》就提出:使血胆固醇(尤其是LDL-C)的水平降低,就可以明显地减少ASCVD的发病率以及死亡率。而在临床上,目前用来降低血胆固醇首先推荐的药物为他汀类[3]。但是他汀类药物在目前的降脂治疗过程中面临着许多问题,其主要不良反应有:对肌肉毒性、肝损伤等;另外,心血管疾病的高危患者LDL-C不达标、部分患者可能会表现为他汀抵抗或他汀耐受[4]、他汀类药物与新发糖尿病的关系等[5],在临床上也引起了不小的争议。因此,在防治ASCVD的过程中,非他汀类药物就开始受到越来越多的关注。PCSK9抑制剂就是非他汀类药物中的一种,近几年来,它的受关注度越来越高,作为一种非他汀类的新型调脂药物,问世仅仅只有6~7年时间,目前在国内尚处于试验临床研究阶段。
2 PCSK9抑制剂的现状
2.1 降脂的作用机制
PCSK9属于前蛋白转化酶家族,是其中的第9个成员,研究者在2003年研究家族性高胆固醇血症(FH)的过程中首次发现了它,它是继LDL受体(LDLR)和载脂蛋白B(apo B)之后的第3个常染色体显性遗传的高胆固醇血症的遗传学靶点[6]。LDLR存在于肝细胞表面,而PCSK9是一种丝氨酸激酶,它由肝脏合成,存在形式为可溶性酶原前体,是一种没有活性的糖蛋白,在内质网体中催化后,可生成成熟的PCSK9蛋白,再由肝细胞分泌入血[7],与表皮生长因子的结构域进行特异性的结合,形成复合物后,再通过细胞的内吞作用到达肝细胞中,引导其到达溶酶体。LDLR在溶酶体中会发生降解,肝细胞表面LDLR减少[8],导致肝细胞对LDL-C的清除能力下降,从而使循环中LDL-C水平升高。因此PCSK9能够调控血浆LDL-C的水平。PCSK9基因具有高度多态性,可导致常染色体显性遗传,而根据突变影响PCSK9调节LDL-C水平的不同分可分为两类[9]:一类是功能获得型突变,该类突变可增强PCSK9上调LDL-C的能力,导致高胆固醇血症;另一类为功能缺失型突变,它可使PCSK9上调LDL-C的能力降低或灭活,导致低胆固醇血症。因此可以得出结论,PCSK9的活性降低或失活是PCSK9抑制剂治疗高脂血症的关键作用机制[10]。
2.2 分类及研究现状
目前存在的PCSK9抑制剂主要分为3类,单克隆抗体、小干扰RNA核苷酸以及反义寡核苷酸。
2.2.1 单克隆抗体 单克隆抗体是研究最多而且最快推向临床的,它同PCSK9一样,可与LDLR结合,呈现出竞争性抑制,PCSK9与LDLR的结合就会减少,肝脏LDLR的表达就会增加,从而可使循环中LDL-C的水平降低。2015年7月23日,安进公司研发的evo-locumab作为第一个PCSK9抑制剂获得欧盟批准成功上市,这就标志着全球首个新一代PCSK9抑制剂类降脂药物诞生。随后,美国FDA也批准了赛诺菲公司的alirocumab上市[11]。2015年发布的一项实验结果[12]表明evolocumab耐受性良好,不良事件发生率与安慰剂相似,该实验在415名杂合子家族性高胆固醇血症(RUTHERFORD-2)患者中筛选出331名符合条件的患者,采取随机、双盲、安慰剂对照的方法,随机分配到4个治疗组:evolocumab每2周140 mg(n = 111),evolocumab每月420 mg(n = 110),安慰剂每2周一次(n = 55),或每月安慰剂(n = 55),329名患者至少接受一种研究药物,与安慰剂比较,evolocumab在两个给药方案中均导致第12周平均LDL胆固醇显着降低。
2.2.2 小干扰RNA核苷酸 在肝细胞内,小干扰RNA核苷酸(siRNA)可与PCSK9的mRNA结合,使其沉默,PCSK9的表达就会因此而减少,从而达到降低血脂的效果。ALN-PCS就属于siRNA的一种,Fitzgerald等[13]利用ALN-PCS02,发现PCSK9和LDL水平呈剂量依赖性降低,在实验中,当ALN-PCS达到0.4 mg/Kg(最大剂量)时,PCSK9的水平可降低约70%,而循环中LDL-C水平可降低约40%,且没有明显的不良反应。这是第一个证明抑制细胞内PCSK-9的水平可降低LDL-C的研究,目前属于Ⅰ期临床研究阶段。
2.2.3 反义寡核苷酸 PCSK9 mRNA的转录可被反义寡核苷酸抑制,使其在细胞内的表达减少,进而影响它在细胞内活性,降低LDL-C的水平,发挥降脂作用。反寡意核苷酸ISIS-394814、SPC4061均屬此类,目前都处于临床前研究阶段[14]。
2.3 优势
目前已经有临床研究[15]显示,跟他汀类药物比较,PCSK9抑制剂能够显著降低LDL-C水平,并减少心血管事件的发生,且未见明显不良反应。Sabatine等[16]研究结果在2017年美国心脏病学会上发布了,即针对心血管病患者,在他汀类药物使用的基础上加用Evolocumab或安慰剂,以心肌梗死、不稳定心绞痛、卒中、冠脉血运重建、心血管死亡为主要终点,以心血管死亡、心肌梗死和脑卒中为关键次要终点,随访中位时间为26个月。得出结论:在他汀类药物的基础上加用Evolocumab,可使主要终点事件得概率降低15%,使次要终点事件得概率降低20%。在家庭性高胆固醇血症(FH)的治疗中,首选的降脂药物为他汀类,但在临床实践中却发现,有超过50%的FH患者即使长期服用大剂量的他汀类药物,仍然不能使LDL-C达到让人满意的水平,而且还存在着较高的心血管风险[17]。因此,新型调脂药物的研究对这类患者来说就显得至关重要。且目前来看,越来越多的临床数据[18]都表明PCSK9抑制剂的疗效良好。因此,它存在着巨大临床应用价值和良好的应用前景。
2.4 劣势
PCSK9抑制剂是一种新型的降脂药物,目前在我国仍处于临床研究阶段,国内指南首选的调脂药物仍然是他汀类。目前,一方面,PCSK9基因rs2479409位点的多态性与认知功能障碍存在着相关性[19],且发现PCSK9有促进神经元凋亡作用[20],轻度认知障碍和阿尔茨海默病患者血浆中的PCSK9均会升高[21],PCSK9抑制剂中已经上市的evolocumab在治疗中所产生的鼻咽炎、肌肉相关等不良事件也是我们不容忽视的[12]。第二个方面,目前问世的PCSK9抑制剂均为针剂,需要患者定期去注射,患者的依从性方面也值得我们深思熟虑。第三个方面,就现有的研究来看,虽然PCSK9抑制剂在高脂血症的治疗中无回应的报道很少见,但依然有文献报道了使用PCSK9抑制剂治疗后LDL-C水平降低低于预期的案例。其中一名30岁的南亚男子,26岁时被诊断出患有表型FH,未治疗时总胆固醇(TC)为11.6 mmol/L,LDL-C为9.8 mmol/L。实验开始时使用evolocumab皮下注射,每两周140 mg,瑞舒伐他汀40 mg/d,依泽替米贝10 mg/d,和3.75 g/d的考来维兰。Evolocumab启动前的实验室结果为TC 7.81 mmol/L;三酰甘油(TG)1.32 mmol/L;LDL-C 6.47 mmol/L;高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)0.82 mmol/L。3剂后的第一个脂质组每2周Evolocumab 140 mg显示TC为6.44 mmol/L;LDL-C为5.28 mmol/L(减少18%),HDL-C为0.85 mmol/L,TG为1.00 mmol/L。另一名71岁的男性,2016年6~7月,鉴于他的高LDL-C和他汀类药物不耐受,开始使用Evolocumab 140 mg治疗,经过8剂Evolocumab,其LDL-C从4.66 mmol/L下降到4.33 mmol/L(减少7.2%)。其后,患者开始每天加服阿托伐他汀10 mg治疗,4周后他的血脂谱有警示值:TC 1.40 mmol/L,HDL-C 0.44 mmol/L,TGs 2.30 mmol/L,和无法计算LDL-C。两项实验结果均显示患者对PCSK9抑制剂反应不良。对PCSK9抑制剂无应答归因于常染色体隐性高胆固醇血症(继发于低密度脂蛋白受体衔接蛋白1突变)和PCSK9抑制剂药物注射后的血浆置换,而该实验还显示其他PCSK9抑制剂无应答者数量很可能随着这些药物的使用而增加[22]。综合以上三方面,我们可以得出结论:PCSK9抑制剂广泛应用于临床还有很长的路要走。
3 PCSK9抑制剂与高血压
有研究[23]表明,肾病综合征患者PCSK9水平会升高,且和蛋白尿呈正相关;在慢性肾脏病(CKD)患者中,PCSK9水平与估计的肾小球滤过率(GFR)没有相关性,临床上现在积累的证据侧重于PCSK9水平与肾功能可能存在着相关性。但目前使用PCSK9抑制剂治疗CKD的效果还没有准确的数据可以参考,换而言之,即PCSK9基因在肾脏中的作用尚不明确。PCSK9可参与肾发生并与阿米洛利敏感的上皮钠通道(ENaC)结合,通过蛋白酶体途径介导它们的降解[24]。体外研究[25]表明利用转染的HEK293细胞,PCSK9与ENaC相互作用,可在蛋白酶体途径上加强ENaC的降解。ENaC在远端肾单位表达,负责肾脏Na+的限速重吸收,在维持细胞外液的量、钠的自身平衡、血压等方面起着重要作用。有研究[26]表明,ENaC基因是导致原发性高血压的重要候选基因。因PCSK9可加速ENaC的降解,那么,我们可以大胆猜想,PCSK9抑制剂是否可以用来降压治疗呢?目前存在一些证据表明了该猜想的可靠性,例如:单变量线性回归分析表明,糖尿病患者PCSK9和收缩压之间存在显著的正相关性[27]。但有些实验结果却不支持该猜想。综合国外的临床数据研究表明PCSK9抑制剂对动脉血压水平的影响尚存在争议,PCSK9与高血压的发生之间是否存在着联系,甚至存在着负相关性,目前还没有具体定论。
4 结语
综上,PCSK9抑制剂的出现,为高脂血症的防治及治疗带来了巨大的福音,但我们在兴奋的同时,还需谨慎它的副作用,如果在国内投入使用,它的利与弊应该如何去权衡,是我们必须解决的一个重要问题。另外,PCSK9是否真的与高血压有关,甚至呈负相关?如果能够证实两者之间呈负相关,就突破性地发现了高血压产生的新机制,甚至会开辟一条通过PCSK9基因治疗高血压的新通路。总而言之,这个里程碑是否真的能够建立起来,还需要大量的数据来验证其安全性及有效性。
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(收稿日期:2018-11-04 本文编辑:封 华)