前蛋白转化酶枯草溶菌素9抑制剂对血脂代谢作用的研究进展

李乐 孙福成

100730 北京医院心内科 北京大学第五临床医学院 国家老年医学中心

家族性高胆固醇血症(familial hypercholesterolemia，FH)是一种常染色体显性遗传疾病，也是单基因高胆固醇血症最常见、最严重的一种形式。FH可分为纯合子型家族性高胆固醇血症(homozygous familial hypercholesterolemia，HoFH)和杂合子型家族性高胆固醇血症(heterozygous familial hypercholesterolemia，HeFH)，以HeFH更为常见，一般人群中的患病率为2‰～5‰[1]。FH患者的主要临床特点为低密度脂蛋白胆固醇(low density lipoprotein cholesterol，LDL-C)水平明显升高、皮肤或肌腱黄瘤、脂性角膜弓及早发冠心病[2]。由于对FH的诊断与治疗认识不足，大多数患者在首次发生冠脉事件后才开始诊治，导致预后不佳。在FH患者中，他汀类药物仍然是治疗的一线药物，即使高剂量他汀类药物，血脂水平常控制不佳，而不良反应随着剂量的增加而增多。新型强效降脂药物前蛋白转化酶枯草溶菌素9(proprotein convertase subtilisin/kexin type 9，PCSK9)抑制剂的研制及临床研究结果显示，对于FH患者效果良好，为FH患者的治疗提供了新选择[3]。本文旨在对PCSK9抑制剂临床应用的疗效及安全性进行综述。

1 PCSK9的结构及功能

前蛋白转化酶是由9个蛋白水解酶组成的家族，包括PC1/3、PC2、PC4、PC5/6等7个碱性氨基酸特化的丝氨酸蛋白水解酶，以及2个水解非碱性氨基酸SKI-1/S1P、NARC-1。PCSK9，又称神经细胞凋亡调节转化酶1(neural apoptosis-regulated convertase 1，NARC-1)，最早被确定为前蛋白转化酶家族的新成员，属于前蛋白转化酶家族的K亚类，主要在肝细胞内质网中合成[4]。

生理条件下，肝细胞表面的LDL受体(low density lipoprotein chesterol receptor，LDLR)可介导循环中的LDL颗粒的摄取，随后将LDL运送至内体系统降解，而后重新定位于肝细胞膜表面。PCSK9以钙依赖性方式特异性结合LDLR，形成PCSK9-LDLR复合物，随后进入内体系统对LDLR进行水解。若PCSK9的功能过于亢进，或机体内存在某种上调PCSK9功能的变异，血脂水平将显著上升。然而，尚未明确PCSK9与LDL是否存在对于LDLR的竞争性结合。

2 PCSK9基因突变与FH

如前所述，PCSK9可介导LDLR的内化降解，从而导致LDL的肝内清除作用降低。正常情况下，人体内的胆固醇反馈系统可通过调节胆固醇调节元件的活性，在转录水平上控制PCSK9基因的表达，故正常人体内的胆固醇水平常处于较为平衡的状态[5]。但某些情况下，PCSK9基因的某些碱基对发生突变，导致PCSK9对于LDLR的灭活增强或减弱，分别称为功能获得型突变、功能缺失型突变[6]，而前者是FH发病的常见原因。

3 PCSK9抑制剂的作用机制、疗效及安全性

PCSK9抑制剂的作用机制可大致分为三类：(1)通过沉默相关基因来抑制PCSK9的合成，如反义寡核苷酸、小干扰RNA及小分子抑制剂等；(2)阻断PCSK9从内质网脱落转运至高尔基体的过程，如Sec24a、SRT3025等；(3)抑制PCSK9与LDLR结合，如单克隆抗体阿利西尤单抗(alirocumab)、依洛尤单抗(evolocumab)等。尤以单克隆抗体在临床中应用最为广泛，故在此将着重介绍。研究证实，在FH患者中PCSK9常高表达，使得肝细胞膜表面的LDLR数量大幅减少，从而使机体对于LDL的清除能力降低。单克隆抗体以PCSK9为靶点，通过与之特异性结合减少LDLR的消耗，降低机体内LDL-C的水平。部分研究表明，PCSK9抑制剂可降低载脂蛋白B、脂蛋白(a)和三酰甘油水平，同时可增加高密度脂蛋白胆固醇水平，具体作用机制尚未明确[7]。

除降胆固醇外，PCSK9抑制剂可逆转动脉粥样硬化斑块及改善血管内皮功能，该作用可能与胆固醇逆向转运过程相关。巨噬细胞介导的胆固醇逆向转运过程可清除机体内多余的胆固醇，具有显著的抗动脉粥样硬化作用，其过程由ATP结合转运蛋白A1介导，巨噬细胞内的PCSK9与之结合从而抑制这一反应，PCSK9抑制剂通过与PCSK9特异性结合恢复胆固醇逆向转运过程，发挥逆转粥样硬化斑块的作用[8]。GLAGOV研究[9]纳入了968例接受规律他汀类药物治疗的冠心病患者，随机分配至依洛尤单抗组及安慰剂组，在研究开始及随访76周后进行冠脉连续性血管内超声检查评估斑块性质，与安慰剂相比，依洛尤单抗组的粥样硬化斑块体积百分比(-1.2%比+0.17%，P<0.000 1)和总粥样硬化斑块体积(-3.6 mm3比-0.8 mm3，P=0.04)减少更为显著；依洛尤单抗组的主要心血管事件(12.2%比15.3%)和再血管化治疗(10.3%比13.6%)的发生率也低于安慰剂组，证实PCSK9抑制剂能够逆转粥样硬化斑块及减少心血管事件。

目前完成临床验证的单抗共有3种，包括阿利西尤单抗、依洛尤单抗和bococizumab，由于bococizumab的鼠源性特点，长期应用可诱导抗体产生，已经停止研发。

3.1 阿利西尤单抗

阿利西尤单抗是一种全人源性IgG1型单抗。Stein等[10]的研究表明，静脉或皮下注射阿利西尤单抗可使健康人的LDL-C水平下降65%，作用呈剂量依赖性。表明阿利西尤单抗可能对控制LDL-C水平有积极作用。

ODYSSEY OUTCOMES研究[11]纳入了在1～12个月前罹患急性冠状动脉综合征(acute coronary syndrome，ACS)，正在接受高强度剂量或最大耐受剂量他汀类药物治疗，但血脂控制仍未达标的18 924例患者，随机分为两组，分别接受75 mg剂量的阿利西尤单抗或安慰剂，每2周1次皮下给药，平均随访2.8年。随访至4、12和48个月时的平均LDL-C水平，阿利西尤单抗组较安慰剂组分别低62.7%、61.0%和54.7%，该研究的结果为其在LDL-C未达标的ACS患者中使用提供了有力证据。ODYSSEY FH Ⅰ/Ⅱ研究[7]纳入了经过优化降脂治疗但LDL-C水平仍未达标的HeFH人群，分别接受75 mg剂量的阿利西尤单抗或安慰剂，治疗78周后，结果显示ODYSSEY FH Ⅰ与FH Ⅱ研究中阿利西尤单抗组较安慰剂组的LDL-C水平分别下降了51.8%和52.1%，且在血清胆固醇水平越高的HeFH患者中获益越明显。

ODYSSEY ALTERNATIVE研究[12]纳入了314例他汀类药物不耐受的心血管事件中高危患者，按照2∶2∶1分组，分别接受阿利西尤单抗75 mg每2周1次皮下给药、依折麦布10 mg/d口服、阿托伐他汀20 mg/d口服，并对各组匹配相应安慰剂，观察24周发现，在降低LDL-C水平方面，阿利西尤单抗优于依折麦布(45.0%比14.6%，P<0.001)。ODYSSEY LONG TERM研究[13]纳入了2 341例心血管事件高风险的患者，观察24周显示，阿利西尤单抗组主要不良心血管事件(冠心病、非致命性心肌梗死、致命性或非致命性缺血性卒中、需要住院治疗的不稳定心绞痛)发生率显著低于安慰剂组(1.7%比3.3%，P=0.02)，因此阿利西尤单抗不仅降低LDL-C效果明显，还能明显减少心血管事件。

新型降脂药物临床应用的安全性也是值得关注的问题，严重的不良反应将直接决定是否有实用性价值。Strilchuk等[14]回顾了14项有关阿利西尤单抗的主要临床Ⅲ期研究，结果显示阿利西尤单抗组的总体不良事件发生率与安慰剂组类似，最常见的不良反应是局部的注射反应(7.2%)，其他不良反应包括鼻咽炎(11.3%)、流感(5.7%)和尿路感染(4.8%)等。局部注射不良反应包括注射部位瘙痒、肿胀等，多较轻微，且呈自限性，提示阿利西尤单抗的安全性良好。相比鼠源性单抗bococizumab，全人源性单抗阿利西尤单抗的抗药物抗体(anti-drug antidodies，ADA)事件的发生率较低，其ADA实验常呈低滴度的持续性阳性反应，故阿利西尤单抗耐药事件的发生率相对较低。

3.2 依洛尤单抗

依洛尤单抗是一种全人源的IgG2型单克隆抗体。Dias等[15]的研究证实，依洛尤单抗使健康人的LDL-C水平较安慰剂组下降64%，且LDL-C水平呈剂量依赖性下降，首先证明了依洛尤单抗的降胆固醇效用。

此后，FOURIER研究[16]纳入了27 564例已明确为冠状动脉粥样硬化性心脏病(atherosclerosis cardiovascular disease，ASCVD)，且正接受中等强度或高强度他汀类药物治疗但LDL-C水平仍未达标的患者，心血管事件死亡、心肌梗死、卒中及不稳定心绞痛或冠状动脉血运重建为主要复合终点。在48周时，与安慰剂组相比，依洛尤单抗组的LDL-C水平下降了59%，提示依洛尤单抗的降胆固醇效果显著。平均随访2.2年后，依洛尤单抗组的主要终点发生率为9.8%，安慰剂组为11.3%。证实依洛尤单抗可有效降低心血管事件发生率。DESCARTES研究[17]则主要是评估依洛尤单抗联合中等强度或高强度他汀的降脂有效性。随访52周后发现，每日10 mg阿托伐他汀联合依洛尤单抗的降脂效果优于每日80 mg阿托伐他汀联合依洛尤单抗(61.6%比56.8%，P<0.001)，这一现象可能与高强度他汀治疗降低了PCSK9抑制剂上调LDLR的能力或促进PCSK9抑制剂抗体产生有关。虽然他汀类已被证实具有上调PCSK9基因表达的能力，但这并不足以解释该现象产生的原因。HoFH是一种极为罕见且预后较差的常染色体遗传性疾病，患者的LDL-C水平常异常升高，普通降脂药物不能有效控制LDL-C水平。TESLA研究[18]分析了50例HoFH患者，在接受稳定的降脂治疗的基础上，受试者被按照2∶1的比例分配至依洛尤单抗组和安慰剂组，观察12周后，研究发现依洛尤单抗组的LDL-C水平较安慰剂组下降了30.9%，证实了依洛尤单抗对于HoFH患者的降脂疗效。TAUSSIG研究[19]的主要目的是验证依洛尤单抗对于HoFH患者LDL-C的影响，其中期亚组研究分析纳入了全球范围内的106例HoFH患者，随访1.7年，结果显示依洛尤单抗可使LDL-C较基线下降约20.6%。

依洛尤单抗与阿利西尤单抗类似，经多个临床试验已证实其临床应用的安全性，因其全人源性的特点，药物抵抗事件也鲜有发生。一项包含6 026例患者的随机对照临床试验的汇集分析表明，依洛尤单抗的总体不良反应发生率与对照组类似，大部分不良事件为轻度，依洛尤单抗与对照组的严重不良事件发生率也相当(2.8%比2.1%)。该药的主要不良反应是局部注射反应(3.3%)，多为轻度，极少有因注射反应导致研究终止使用，与安慰剂比较，在超敏反应、肌痛、转氨酶升高、肝脏损害等不良事件的发生率上差异无统计学意义，提示依洛尤单抗临床应用的安全性良好[20]。DESCARTES研究显示，依洛尤单抗组中的不良反应以鼻咽炎(10.5%)、上呼吸道感染(9.3%)和流感(7.5%)等感染事件为主，尚不能确定是否与依洛尤单抗应用有明确相关性。有研究提示依洛尤单抗有诱发新发糖尿病的风险，但DESCARTES等研究发现依洛尤单抗对随机血糖并无影响[17-18]。对于依洛尤单抗在特殊人群中的应用，现有的研究尚未发现年龄、性别、种族及肌酐清除率等因素对依洛尤单抗药代动力学的影响；在轻、中度肝功能不全的患者中，虽然药物峰值浓度较健康人下降约20%～30%，但无须调整用药剂量，尚无严重肝功能异常患者的使用数据。由于依洛尤单抗是一种治疗性蛋白，存在一定免疫原性，对该药有过敏反应的患者禁用。

4 PCSK9抑制剂的应用局限与展望

国家药品监督管理局已于2019年11月批准依洛尤单抗扩大适应证，用于成人原发性高胆固醇血症(包括HeFH)和混合型血脂异常患者。《2019年欧洲心脏病学会/欧洲动脉粥样硬化学会血脂异常管理指南》[21]提出，对于已确诊ASCVD人群、FH群体中已有心血管事件或具有心血管事件主要高危因素等心血管事件极高危患者，推荐LDL-C水平<1.4 mmol/L(<55 mg/dl)且降幅≥50%，若接受最大耐受剂量的他汀类药物联合依折麦布治疗后血脂仍未达标或他汀类药物不耐受时，首先推荐使用PCSK9抑制剂。此外，PCSK9在肝脏、肾脏、胃肠道和血管壁等部位均有表达，研究发现，PCSK9除影响血脂代谢外，还参与血糖代谢和蛋白滤过等过程，推测PCSK9抑制剂可能具有除降脂作用外的其他效果[22]。一项包含ODYSSEY系列研究的汇集分析显示，LDL-C水平每降低39 mg/dl，伴随糖尿病、慢性肾脏病和多血管病变的极高危ASCVD人群较无上述伴随疾病的人群降低心血管事件的作用更为显著(30%～35%比9%)[23]，提示PCSK9抑制剂的临床获益不只来源于其降脂作用。

PCSK9抑制剂在目前研究过的人群中均显示出良好的安全性，但对于严重肝肾功能不全、妊娠及哺乳期患者，其临床应用安全性尚未明确。PCSK9与不同他汀类药物联合时，不同他汀类药物的最佳剂量、ACS患者开始应用的时机等仍需进一步研究，以期在不同人群中发挥作用。此外，较高的价格是限制PCSK9抑制剂大范围临床应用的主要因素。

5 小结

PCSK9抑制剂为FH患者及他汀类药物不耐受的高脂血症患者提供了新的降胆固醇优效方案，也因其强效降脂作用与良好的安全性受到了越来越多的关注。PCSK9抑制剂能有效降低LDL-C水平，部分研究证实其对于降低载脂蛋白B、脂蛋白(a)、三酰甘油等亦有效，其主要不良反应为局部注射反应，而鼻咽炎、上呼吸道感染等不良反应尚未明确是否与应用PCSK9抑制剂相关。由于此类药物上市时间较短，临床应用经验不足，长期使用的有效性及安全性问题仍需深入研究。

利益冲突：无