核受体法尼酯衍生物X受体激动剂的研究进展

向岑，高凤，孔祥舜，刘江，李明媛，袁媛，滕玉鸥

(天津科技大学生物工程学院，天津 300457)

非酒精性脂肪性肝炎(non-alcoholic steatohepatitis，NASH)是一种慢性肝病。非酒精性脂肪肝病(non-alcoholic fatty liver disease，NAFLD)包括非酒精性脂肪肝(non-alcoholic fatty liver，NAFL)和NASH[1-4]。NASH被认为是代谢综合征的肝表现。目前研究认为，NAFL是一种良性疾病，可以通过运动或饮食加以控制和恢复，而NASH如果不进行药物治疗，可发展为肝纤维化[5]、肝硬化[6-7]，最终发展为肝细胞癌[8-9]。NASH具有肝细胞死亡、炎症和不同程度的间质纤维化的特点[10]。全球NAFLD的患病率在不断上升，在2005年为15%，但是到2010年，NAFLD的患病率上升到了25%。同样在NAFLD的患者中，进展为NASH的发病率几乎翻了1倍(2005年为33%，2010年为59.1%)[11]。NASH现在被认为是美国肝移植的第二大适应证，仅次于慢性丙型肝炎，且目前仍在增长[12]。目前美国食品药品管理局(FDA)没有批准任何关于NASH适应证的药物上市，但在2020年3月6日，印度药品管理总局(Drugs Controller General of India，DCGI)批准了Zydus Cadila公司的Saroglitazar[peroxisome proliferator-activated receptors α/γ(PPAR α/γ)双重激动剂]作为治疗NASH的药物上市，这打破NASH无药可医的境况[13]。但是，总体来说，NASH是一种全身性的多因素引起的代谢综合征，单一靶点的药物并不能起到很好治疗作用，Elafibranor 临床Ⅲ期研究的失败也说明了这一点[14]。开发更多的治疗NASH的药物迫在眉睫。目前世界上针对NASH适应证进入临床试验的核受体法尼酯衍生物X受体(farnesoid X receptor，FXR)激动剂只有6种，分别是Obeticholic acid、EDP-305、Cilofexor、Tropifexor、LMB763及PXL007。笔者对这些化合物的临床前及临床研究进行综述，以期为以FXR为靶点的NASH药物的研发提供参考。

1 FXR简介

FXR是配体激活的转录因子的核受体超家族成员，主要在肝脏、小肠、肾及肾上腺组织中起到代谢调节剂的作用，通常在胆汁酸、胆固醇、脂质和葡萄糖代谢中发挥重要作用。因此，FXR是许多与代谢综合征相关的代谢紊乱的潜在药物靶点[15]。FXR可以调节三酰甘油(TG)代谢。大量的研究表明，FXR 激动剂可下调2型糖尿病小鼠胆固醇调节元件结合蛋白-1c(sterol regulatory element-binding protein 1c，SREBP-1c)的表达，而SREBP-1c是一种核转录因子，主要调控成脂相关基因的表达，从而改善小鼠的血脂异常。FXR可以通过诱导PPAR-α的表达来增加脂肪酸的β氧化，最终减少生物体内的脂质含量，降低血浆中TG水平。另外有研究证明，FXR还可以激活过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子-1α(peroxisome proliferator-activated receptor γ coactivator-1，PGC-1α)，减少肝脏中TG的合成，同时增加对TG的清除能力[16]。FXR激动剂可以作为原发性胆汁性肝硬化(primary biliary cirrhosis，PBC)[17]、原发性硬化性胆管炎(primary sclerosing cholangitis，PSC)[18]和NASH[19]的潜在治疗药物。

1.1奥贝胆酸(obeticholicacidOCA，OcalivaTM)OCA是一种可被口服吸收的FXR激动剂，半数效应浓度(EC50)为99 nmol·L-1。它是半合成的原代人胆汁酸鹅去氧胆碱的衍生物酸，是一种天然的FXR激动剂。由Intercept Pharmaceuticals公司成功研发的OCA，可以用来治疗包括胆道闭锁、原发性胆汁性胆管炎、NAFlD、NASH和PSC等在内的各种肝脏疾病[20]。

2017年，XIONG等[21]研究了OCA对脂多糖诱导的急性肝损伤模型小鼠的作用。以雄性C57BL/6J小鼠为模型，随机分为对照组、脂多糖组、口服OCA组和脂多糖加口服OCA(脂多糖 + OCA)组4组。收集血清和肝脏后，分析了血清丙氨酸氨基转移酶(ALT)、天冬氨酸氨基转移酶(AST)、总胆汁酸(total bile acid，TBA)和总胆红素(total bilirubin，T-BiL)水平。用苏木精-伊红染色对肝切片进行染色。通过分析实验结果可以发现，OCA能够促进肝脏中FXR和胆盐输出泵(bile salt export pump，BSEP)的表达，能保护小鼠免受脂多糖诱导的肝细胞凋亡和炎症浸润，脂多糖诱导的ALT、AST、TBA和T-BiL血清水平升高也被其逆转。与此同时，肝脏白细胞介素(IL)-1β，肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和IL-6的mRNA水平也被其降低。这些研究表明：口服OCA可以保护小鼠免受脂多糖诱导的肝损伤，这可能是由于OCA改善了胆汁酸稳态，减少炎症因子的表达和抑制肝细胞中转录激活子4(activating transcription factor 4，ATF4)介导的自噬活性所致。2018年，BRIAND等[22]开发了一种饮食诱导的NASH仓鼠模型并评估了OCA对于该模型的影响，研究结果发现与对照组比较，给予15 mg·kg-1·d-1OCA治疗5周，OCA组的体质量显著降低，胆固醇酯转移蛋白(cholesterolester transfer protein，CETP)的活性显著增加，胆固醇7-羟化酶(cholesterol 7-alpha hydroxy-lase，Cyp7a1)和胆固醇12α羟化酶(cholesterol 12-alpha hydroxy-lase，Cyp8b1)的肝基因表达被减弱，粪便胆汁酸的排泄量减少64%(P<0.05)。同时，经过OCA处理的仓鼠显示出更高的B类Ⅰ型清道夫受体(scavenger receptor class B member 1，SR-BI)和更低的低密度脂蛋白(low density lipoprotein，LDL)受体肝蛋白表达的趋势。OCA也能降低炎症的NASH评分(P<0.01)和总NASH评分。这些结果都证明了OCA具有良好的抗NASH活性。NEUSCHWANDER-TETRI等[23]进行了一项为期72周的随机双盲临床Ⅱ期研究，以评估口服给予OCA 25 mg·d-1对于NASH的治疗效果。患者随机均分至两组：安慰药组和治疗组，使用计算机生成的集中管理程序，按临床中心和患者糖尿病状态分层。这一试验已经在ClinicalTrials.gov注册，编号为NCT01265498[24]。试验结果显示，OCA治疗组和安慰药组分别有45%和21% NASH得到改善。另外在这两组中，分别有23%和6%患者出现了瘙痒症。这项临床Ⅱ期研究显示，OCA能够改善NASH，但仍需进一步验证其长期益处和安全性。

2015年，OCA进行了两项针对NASH伴随纤维化和肝硬化的临床Ⅲ期试验，以评价其安全性和有效性，Clinical Trials编号分别为NCT02548351[25]、NCT03439254[26]。2019年12月5日，试验结果在《The Lancet》杂志上发表。YOUNOSSI等[27]研究结果显示，2018年10月26日—2019年12月5日，受试者接受OCA 10和25 mg·d-1治疗18个月后，NASH得到改善，脂肪累积减少，其中，接受OCA 25 mg·d-1治疗的受试者肝纤维化明显改善，且阻止NASH恶化的情况明显优于安慰药组(P<0.01)；遏制纤维化程度加重的患者比例也有一定程度提高。在安全性方面，受试者中最常见的不良反应(adverse reaction，ADR)是瘙痒，OCA 25 mg·d-1治疗组51%，OCA 10 mg·d-1治疗组28%和安慰药组19%的受试者都出现了该症状。大多数受试者出现的瘙痒症状程度并不严重，多为轻至中度，出现重度瘙痒的治疗者在每个组别所占的比例分别为5%，<1%和<1%。由于严重瘙痒而退出试验的受试者比例在3组分别为9%，<1%，<1%。此外，在研究中也发现接受OCA治疗会导致患者的LDL水平升高，第4周达到22.6 g·L-1的峰值浓度后逐渐降低到18 g·L-1的基线水平；在这一批受试者中，严重不良事件发生率较低。以上结果显示，25 mg·d-1OCA可显著改善NASH患者纤维化和NASH疾病活动的关键成分。该临床试验预计在2022年10月完成，预计OCA最快会在2023年上市。

1.2EDP-305 EDP-305是由Enanta Pharmaceuticals公司研发的小分子FXR激动剂。ERSTAD等[28]运用胆管结扎(bile duct ligation，BDL)纤维化模型和胆碱、L-氨基酸缺乏的高脂肪饮食(L-amino acid-defined high-fat diet，CDAHFD)肝损伤模型，测试了EDP-305抗NASH及NASH伴随纤维化的活性。结果显示，大剂量EDP-305(30 mg·kg-1)可减轻BDL和CDAHFD模型中肝纤维化。羟脯氨酸是纤维化的重要标志物之一，大剂量EDP-305(30 mg·kg-1)能降低羟脯氨酸的表达量，同时EDP-305还能减少纤维化基因表达(P<0.05)。在组织学上，EDP-305 30 mg·kg-1可以阻止CDAHFD中纤维化的进展。由此可见，EPD-305对抗NASH及NASH伴随纤维化有较好疗效，能阻止病情进一步发展。EDP-305已经完成多项临床Ⅰ期研究，Clinical Trials编号分别为NCT03748628[29]、NCT03610945[30]、NCT03207425[31]、NCT03187496[32]，其药动学参数和安全性已经得到检测与证实。目前该药物针对NASH适应证的临床Ⅱ期试验中，其Clinical Trials编号为NCT03421431[33]，结果显示2.5 mg剂量组在第12周时ALT明显降低，表明该剂量组在此时达到了主要终点。2.5 mg给药组在第12周时，肝脂肪含量明显减少，即达到了主要的次要终点，说明该化合物极具成为治疗NASH药物的潜力。

1.3Cilofexor(GS-9674) GS-9674是一种选择性、非甾体类FXR激动剂，由Gilead Sciences公司成功研发[34]。2016年，LILES等[35]通过给予雄性C57BL/6小鼠富含脂肪、胆固醇和糖的饲料(fast food diet，FFD)持续240 d造成NASH模型，随后用溶剂或GS-9674处理动物(30 mg·kg-1)90 d，结果显示，溶剂组小鼠血清中胆固醇、AST和ALT的水平以及肝脂肪变性、肝纤维化较对照组明显升高，而GS-9674治疗的小鼠血清胆固醇、ALT和AST水平相对于溶剂组显著降低。并且GS-9674治疗还显著降低了肝脂肪变性，同时肝纤维化指标羟脯氨酸的含量也显著减少。GS-9674不会影响正常的食物摄入，也不会影响体质量或葡萄糖代谢。以上结果说明FXR激动剂GS-9674很有可能成为用于NASH的治疗药物。

基于前期Ⅰ期临床试验[36]研究，在2018年，Gilead Sciences公司对GS-9674的研究推进到了II期临床阶段。这一临床试验(Clinical Trials编号：NCT02781584)持续了24周。NASH患者140例，以口服的方式给药，每日接受一次药物100，30 mg或安慰药治疗。服用该药物100 mg的患者中有39%表现出肝脂肪下降，服用该药物30 mg的患者中，14%出现肝脂肪下降，相比之下，安慰药组13%的患者出现了肝脂肪，以上3组中出现好转的患者，其肝脂肪至少下降了30%。在接受GS-9674治疗的患者中，服用30 mg或者服用100 mg的药物后，观察到在肝脏生物化学测试中，γ-谷氨酰转肽酶(γ-glutamyl transpeptidase，GGT)得到改善，同时胆汁酸合成标志物也相应减少，包括血清C4和胆汁酸。但是，在服用100 mg药物的患者中，出现中度至重度的瘙痒症状的患者所占比例为14%，而在其他两组中，出现瘙痒症状比例仅为4%。服用GS-9674和安慰药组中患者血脂和血糖参数没有差异。以上结果说明该化合物的安全性值得商榷[37]。

1.4Tropifexor(FLIGHT-FXR，LJN452) Tropifexor是诺华制药公司研发的一种FXR新型高效激动剂[38]。EC50值为0.2 nmol·L-1。其以浓度依赖的方式对原代细胞中的BSEP和小异二聚体伴侣(small heterodimer partner，SHP)基因产生较强的诱导作用。进一步的动物水平研究显示，Tropifexor在小至0.1 mg·kg-1的剂量下，可在回肠中高效诱导SHP和成纤维细胞生长因子15(fibroblast growth factor 15，FGF15)的表达。在肝脏中，在0.01 mg·kg-1的药物刺激下，可以观察到对SHP的强烈诱导作用，在0.3 mg·kg-1的条件下达到了最高水平的基因诱导作用。在最小剂量(0.003 mg·kg-1)下，用Tropifexor治疗14 d后，CYP8B1 mRNA的表达已经很明显，而在0.03 mg·kg-1以上的剂量下，CYP8B1基因的表达被完全抑制。用Tropifexor治疗大鼠血浆FGF15蛋白显示出明显的剂量依赖性增加，在给药后7 h检测到最大水平的FGF15。Tropifexor治疗14 d可使血清TG剂量依赖性降低，并以0.3 mg·kg-1的剂量达到最大响应，使TG水平降低至比对照组低约79%[39]。Tropifexor针对于NASH的II期临床试验(Clinical Trials编号：NCT02855164[40])已公布试验结果。以上两个试验结果显示，6周的药物(60和90 μg)治疗后，FGF19的表达都明显增加。在12周后，ALT和GGT都明显降低。运用磁共振成像(MRI)评估的质子密度脂肪含量(proton density fat fraction，PDFF)的技术评价试验结果，MRI-PDFF的结果显示，接受90 μg和60 μg的药物治疗后分别有33%和28%患者肝脏脂肪减少>5%，而接受安慰药患者中达到同样效果的只有15%。接受90 μg药物和安慰药后分别有8%和7%受试者出现了瘙痒症。给予60 μg药物患者出现了LDL轻度增加和高密度脂蛋白(high-density lipoprotein，HDL)降低，此结果和OCA结果相似。

1.5LMB763(Nidufexor) LMB763是诺华制药公司研发的另一种NASH药物。LAFFITTE等[41]通过高通量筛选确定了一种新颖的FXR激动剂，LMB763，其EC50值为6.75 nmol·L-1。同时，该团队在α-萘基异硫氰酸酯(α-naphthylisothiocyanate，ANIT)诱导的大鼠胆汁淤积和NASH的模型上测试了LMB763和OCA的活性。结果显示，在该模型上LMB763可以减少肝脏损伤(ALT和AST水平降低)和胆汁淤积[γ-谷氨酰转移酶、T-BiL、结合胆红素(direct bilirubin，D-BiL)和TBA水平升高]。组织病理学特征与这些发现一致；LMB763抑制了ANIT诱导的门静脉纤维化、肝细胞坏死和胆道增生。在NASH模型中，LMB763小鼠模型可减轻肝脂肪变性、炎症、纤维化程度，且效果好于OCA。全局基因表达分析揭示了LMB763增加了保肝基因的表达。在2016年，LMB763开展了对于治疗NASH的二期临床试验(Clinical Trials编号：NCT02913105)[42]，但试验结果暂未公布。

1.6PXL007(EYP001，Vonafexor) Enyo Pharma公司与Poxel公司合作研发的化合物PXL007是一种强效的FXR激活剂[43]。PXL007正在进行乙型肝炎病毒(hepatitis b virus，HBV)和NASH治疗的Ⅱ期临床试验，Clinical Trials编号分别为NCT04365933[44]与NCT03812029[45]。但是，目前还没有这种化合物的关于NASH试验数据的报道，而且专利申请中关于其药理作用的信息笔者也未见报道[46]。

2 结束语

NASH的市场十分巨大，预估每年为250亿美元。沙罗格列扎(saroglitazar)已经被批准在印度上市，成功超过了被普遍看好的Elafibranor、OCA，成为世界上第一个获批的NASH药物。但是OCA也正在进行Ⅲ期临床试验，有可能很快就被批准上市。中国的制药企业应该加快研究步伐，去争夺NASH这块巨大的市场。

另外FXR激动剂多个药物出现严重的皮肤瘙痒症状以及ALT异常增高，乙酰辅酶A羧化酶抑制剂则出现TG异常升高等不良反应，这些不良反应是药物上市的一大阻碍，针对这些药物产生不良反应的机制以及提出解决不良反应的方法任重而道远。

NASH的诱因很多，但正在研发的新药中，尚未发现能使所有主要临床终点都得到改善的药物，因此，不建议使用单独疗法治疗NASH。目前Gilead Sciences公司开展了一项Ⅱ期临床试验，进一步研究FXR激动剂Cilofexor与乙酰辅酶A羧化酶抑制剂Firsocosta联合用药。结果显示联合用药改善肝脂肪变性、肝脏硬度、肝功能指标和血清纤维化指标，治疗12周后也没有引起瘙痒[47]。这说明协同使用不同作用机制的药物预计比只针对单一靶点的药物具有更大的临床优势。联合用药是未来治疗NASH的趋势。