FXR激动剂治疗非酒精性脂肪性肝炎的现状及展望

薛芮 范建高

非酒精性脂肪性肝炎(NASH)是一种以肝细胞脂肪变、气球样变、炎症和纤维化为特征的慢性、进行性肝病。随着肥胖、2型糖尿病和代谢综合征患病率的上升，NASH已成为全球慢性肝炎和终末期肝病的最常见病因[1]。NASH是非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)疾病谱中病情恶化的关键环节，25%左右的非酒精性脂肪肝(NAFL)患者可进展为NASH，30%以上的NASH患者有发展为肝硬化或肝细胞癌(HCC)的可能[2]，然而至今尚无特效药物获批用于NASH的治疗[3]。为此，研究NASH的发病机制及潜在药物治疗靶点至关重要。

研究发现，胆汁酸作为信号分子与受体结合，在NAFLD/NASH发生、进展和消退中起关键作用[4]。2015年FLINT试验中期结果“奥贝胆酸(OCA)通过激活法尼醇X受体(FXR)可以降低NASH患者的NAFLD活动性评分(NAS)及纤维化程度”引起业界关注[5]。

一、FXR改善NASH的机制

FXR是一种核受体，在肝脏、小肠、结肠、肾脏、肾上腺和卵巢组织均有表达，以肝脏和肠道的表达最为丰富。FXR活化后通过调节胆汁酸稳态、脂质代谢、炎症反应以及肝纤维化、肝脏再生等环节参与NAFLD的发生和发展[6]。肝脏FXR激活后主要通过小异二聚体配体(SHP)依赖的方式干扰肝细胞脂肪酸的摄取、抑制脂质合成、促进线粒体脂肪酸氧化和脂质转运，从而改善肝脏脂肪蓄积[7]。最近一项研究表明，肝细胞内过量的游离脂肪酸(FFA)可以激活法尼醇X受体-环磷腺苷效应元件结合蛋白通路，从而抑制肝细胞自噬；通过抑制甘油三酯的分解和降低FFA和脂毒性物质的产生，从而抑制肝细胞凋亡[8]。Kim等[9]研究发现，肠道FXR激活后诱导成纤维细胞生长因子15/19(FGF15/19)表达，并通过门脉系统进入肝脏，导致SHP磷酸化，从而招募DNA甲基转移酶3a结合到脂质生成基因，抑制其表达并减轻肝脏脂肪蓄积。

FXR通过SHP依赖及非依赖途径发挥抗炎作用。FXR与配体结合后通过诱导SHP表达，稳定趋化因子2(CCL2)启动子抑制剂复合物或直接促进核受体辅抑制因子1(NCor1)复合物与促炎基因启动子结合，下调促炎因子表达，从而减轻炎症[10-11]。多项研究表明，肝脏FXR激活后通过诱导成纤维细胞生长因子21(FGF21)的表达改善NASH的组织学特征[12-13]。FGF21是脂联素的强调节剂，通过诱导脂联素的表达上调，从而改善胰岛素抵抗和肝脏脂肪蓄积[14]。另一项研究表明FGF21通过抑制肝细胞Toll样受体和白细胞介素-17信号转导，从而抑制NASH向HCC进展。

OCA通过抑制NASH动物模型肝脏p53的活化和肝细胞死亡，从而抑制肝冠状结构和间质纤维化的发生[15]。活化的FXR还可抑制肝星状细胞转化生长因子(TGF)-β/SMAD3和JunD/激活蛋白(AP)-1通路，从而防治肝纤维化[16]。因此，FXR及其相关信号通路可能是治疗NASH的潜在靶点。

二、FXR激动剂治疗NASH临床试验现状

OCA是第一个进入NASH新药研发II期临床试验的FXR激动剂。FLINT的II期临床试验结果表明，OCA显著改善NASH患者肝组织学表现，可降低NAS评分及纤维化程度[5]。随后III期REGENATE临床试验结果表明，对合并中重度纤维化的NASH患者的纤维化程度的减轻作用与安慰剂组有显著差异,但并未达到NASH消退的试验终点[17]。鉴于剂量依赖性的瘙痒和潜在的致动脉粥样硬化风险，血液低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)升高、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)降低等不良反应，美国食品药品管理局(FDA)在2020年6月的官方回信中指出，OCA治疗NASH的预期收益并未超过其潜在风险，至今FDA仍然没有正式批准OCA用于治疗NASH[11]。

近期一项独特的非胆汁酸型FXR激动剂MET-409的IIa临床试验结果显示[18]，与其他FXR激动剂相比，MET-409显著降低肝脏脂肪含量，其低剂量组(5 0mg)瘙痒及血液LDL-C升高的发生率及严重程度较其他实验药物治疗组显著降低。当平均相对LFC下降>30%时，低剂量组瘙痒发生率为16%。MET-409治疗指数增加且疗效增强的原因可能是其独特的化学结构可诱导不同的受体构象和基因表达谱。然而，MET-409组部分患者在治疗开始的4～8周内出现短暂的无症状谷氨酸氨基转移酶(ALT)升高，在治疗的第12周31%～50%接受MET-409治疗的患者ALT降低亦超过30%。在未来的MET-409临床试验中，需要注意对ALT和其他肝脏标志物进行额外监测。此外，由于不同FXR激动剂治疗NASH的临床试验在试验设计上存在差异，临床试验数据不能简单地进行比较，最终需要头对头的直接比较来明确不同FXR激动剂的潜在差异。

综上所述，相对于现有的候选药物，结构优化的FXR激动剂具有更广泛的治疗指数和更高的疗效，有可能解决重大的未满足的需求。FXR激动剂的风险-获益比可以通过结构优化来提高，但均衡利弊后的最佳剂量需要在更大规模、更长时间的研究中探索。

三、FXR激动剂不良反应的机制

包括甾体和非甾体不同化学类型的FXR激动剂在不同临床试验中均出现剂量依赖的皮肤瘙痒和血脂异常，这些是FXR激活后的靶效应。大部分药物不良反应无法在动物模型中复制，不良反应的明确机制难以有效探讨。啮齿动物和人类的HDL-C/LDL-C代谢存在很大差异，即使用灵长类动物模型进行研究也不能提供可预测的结果。活化的FXR可通过上调肝细胞B类I型清道夫受体以及胆汁酸池FXR激动剂依赖性变化诱导经肠胆固醇流出，从而降低血液HDL-C水平。LDL-C的增加可能是细胞色素P450(Cyp)7A1下调、肝细胞LDL受体表达减少、载脂蛋白-C和-E以及胆固醇酯转移蛋白改变的结果，但目前尚不清楚哪种机制在其中起主要作用。

FXR诱发皮肤瘙痒的机制更为神秘且复杂，FXR激活后自分泌诱导激活另一种G蛋白偶联受体(GPCR)型胆汁酸受体TGR5，以及另一种GPCR型致瘙痒受体(MRGPRX4)，通过胆汁酸模式的改变，间接参与瘙痒的发病[19]。

四、不同FXR激动剂治疗NASH的机制

FXR激动剂的化学类型以及肠道与肝脏FXR激活的相互拮抗是影响治疗指数(改善肝脂肪变、肝弹性或肝组织病理学的有益作用与潜在不良反应之间平衡)的决定性因素。不同化学类型的激动剂在与FXR结合时诱导不同的构象，导致基因转录谱差异。Harrison等对用过MET-409或“含羧酸的FXR激动剂”的小鼠肝脏进行RNA测序，结果发现两种化合物诱导不同的基因表达模式。然而该研究只做了主成分分析，未提供具体受影响基因的细节，也未披露正在研究的化合物的确切结构。2003年，Downes等将MET-409的模板fexaramine与GW4064(PX20606、tropifexor、cilofexor和TERN-1016等异噁唑结构类的母体化合物)以及天然配体鹅去氧胆酸比较后确定了一组共同受FXR调控的基因，并确定了三种化合物单独调控的基因(诱导不同的FXR构象，导致不同的基因转录谱)。当前亟需公开MET-409和EDP-305的化学结构，并在野生型和FXR敲除小鼠或细胞系中对所有临床相关的FXR激动剂的基因表达谱进行广泛而深入的比较。

构建FXR启动子驱动的荧光素酶报告小鼠研究发现，FXR在生理条件下仅在肠道被强烈激活，而几乎不显示其肝脏激活活性。提示FXR的有效肝脏激活不是FXR昼夜活动自然程序的一部分，而肝脏FXR似乎仅在肝内胆汁淤积等应激状态下才被激活。FXR通过诱导肝细胞胆汁酸输出泵(胆盐输出泵、多重耐药相关蛋白)、胆汁酸结合酶以及谷胱甘肽抗氧化防御系统的表达，改善肝内胆汁淤积。

一些研究认为，fexaramine作为一种肠道偏向性的FXR激动剂足以引起所需的代谢变化，并在很大程度上避免了不必要的不良反应。然而也有研究表明，肝脏FXR的激活也是提供肝脏保护潜能的一部分。过度有效的肠道FXR激活触发了FGF-19的超生理诱导，从而降低肝脏脂肪含量并提供肝脏保护功能。鉴于FGF-19是肝细胞增殖的关键驱动因素，FXR激动剂有增加HCC发病的潜在风险。人类HCC和结肠癌组织显示FGF-19/成纤维细胞生长因子受体4(FGFR4)轴的高频率基因异常或扩增，提示当前应重视肠道FXR激活的程度的潜在风险。临床研究中应纳入更多的转化标记纳入新药研发及审批，例如：胆固醇流分析、基因表达分析及其与靶组织中化合物水平的相关性、详细的胆汁酸分析及其与瘙痒发生率的相关性。

最新研究表明，FXR激动剂可显著降低NASH相关并发症的发生。FXR激活后降低肝硬化门静脉高压，修复肠道屏障减少肠道细菌移位，因此对于肝硬化前期或肝硬化患者，FXR激动剂的应用都将带来获益[5]。综上所述，目前面临的主要挑战是优化FXR激动剂的结构并确定最佳剂量，在减轻不良反应的同时保持确定性的肝组织学改善和临床疗效，这是一个有待解决的两难选择。