血管紧张素转换酶2激动药三氮脒研究与应用进展

刘爱鹏，焦雅丽 综述 毕 珣 审校

肾素血管紧张素系统(renin angiotensin system，RAS)在调节体液平衡、维持血压和血管张力方面具有重要作用[1]。经典的RAS通路是由血管紧张素转换酶(angiotensin converting enzyme，ACE)产生血管紧张素Ⅱ(vasoconstrictor angiotensin Ⅱ，Ang Ⅱ)，主要与血管紧张素酶Ⅱ1型受体结合(angiotensin type 1 receptors，AT1R)而发挥作用(即ACE/AngⅡ/AT1R通路)。而非经典RAS通路主要是由血管紧张素转化酶2(angiotensin converting enzyme 2，ACE2)水解AngⅡ产生血管紧张素1-7(vasoconstrictor angiotensin1-7，Ang1-7)而作用于Mas受体(即ACE2/Ang(1-7)/Mas通路)，从而发挥舒张血管、抗氧化应激、抗炎等拮抗经典RAS通路的作用[2]。RAS的失调与多种疾病密切相关，如心血管功能障碍、肾功能障碍、肿瘤、炎症等[3]。因此，激活ACE2的活性或降低Ang II的作用是治疗上述疾病的重要机制之一。三氮脒是一种常用于治疗牛、猫、犬、马及人的抗寄生虫药，如巴贝斯虫病、肉芽肿性阿米巴脑炎、锥虫病等，也是一种ACE2的激动药，具有血管紧张素转换酶的活性[4]。研究显示，三氮脒在高血压、心肌梗死、急性肾损伤、乳腺癌、肝炎等疾病中具有较好的治疗效果[5]，笔者就三氮脒在心血管、肾脏、肿瘤等疾病中的治疗机制及其作用进行综述。

1 治疗心血管系统疾病

ACE2是心血管功能的重要调节因子，而高血压是临床中最常见的心血管疾病，因此，有多项研究观察了三氮脒对不同情况高血压的影响。De Maria等[6]观察了三氮脒对正常血压和高血压大鼠的血压和心率的影响，并探讨了其作用机制，通过评估Ang1-7受体Mas和NO在三氮脒效应中的作用，观察到三氮脒可使正常血压大鼠血压显著降低，而心率代偿性升高，同时肠系膜的血流量也显著减少。而在患有肾血管性高血压的大鼠中，三氮脒引起的血压下降与卡托普利的降压效应相似，且三氮脒还可以防止高血压引起的心肌肥厚，而三氮脒的扩血管作用依赖于Mas的激活和NO的释放。因此，三氮脒可通过Mas的激活和NO的释放降低正常血压和高血压大鼠的血压。Shenoy等[7]探讨了三氮脒对肺动脉高压的影响，结果显示三氮脒可显著预防肺动脉高压的发展，该保护机制与炎性细胞因子减少，肺血管反应性改善和心脏功能增强有关。Bessa等[8]进一步探讨了妊娠期应用三氮脒或血管紧张素(1-7)对成年自发性高血压大鼠子代心血管功能障碍的影响，结果显示孕期服用三氮脒或血管紧张素-(1-7)可显著减轻子代心脏收缩压的升高，并减轻左室心肌细胞的直径与纤维化，还可改善由缓激肽引起的成年子代离体心脏的冠脉扩张。表明妊娠期使用三氮脒可改善高血压子代的心血管功能并抑制心脏重塑。

Macedo等[9]探讨了三氮脒治疗对压力超负荷大鼠心脏的影响，结果显示三氮脒可预防心肌细胞的肥大，可诱导心肌组织ANP和BNP mRNA的表达，减轻左室收缩末压，还可抑制了TGF-β mRNA表达的增加，但并没有改变ACE2和Mas蛋白的表达。表明三氮脒能有效地预防心肌细胞肥大，减轻压力超负荷所致的左室收缩功能损害。然而，需要进一步的研究来证实这些效应是否是由于ACE2的激活所致。因此，有研究探讨了ACE2缺陷小鼠血管功能调节和血管氧化还原平衡的情况，研究显示，ACE2缺陷小鼠的体外和体内血管功能均受到损害。与对照组相比，ACE2缺陷小鼠主动脉eNOS蛋白和mRNA表达水平显著降低，NO浓度显著降低。这些小鼠一直表现出较低的血浆和尿亚硝酸盐浓度，证实在ACE2缺乏的动物中NO的利用率降低。ACE2缺陷小鼠主动脉匀浆脂质过氧化明显增强，超氧化物歧化酶活性降低，提示抗氧化能力下降。该研究表明ACE2通过调节NO释放和氧化应激来调节血管功能[10]。

为进一步比较三氮脒与其他心血管治疗药物的疗效，有研究探讨了Ang1-7、ACE1抑制剂卡托普利、ACE2激动药三氮脒对冠状动脉的直接与间接影响，结果显示在冠状动脉中，Ang1-7和卡托普利可仅通过抑制血管紧张素转换酶1(ACE1)来改善NO的生物利用度并增强内皮依赖性超极化对缓激肽的作用，而三氮脒并不能增加血管内皮细胞的ACE2活性以产生局部足够量的Ang1-7来影响血管张力[11]。Castardeli等[12]则直接比较了三氮脒和ACE抑制药依那普利对大鼠急性心肌梗死后心功能不全的保护作用。结果显示，与依那普利相比，三氮脒可显著激活心脏ACE2并显著增强心脏血流动力学，还可显著降低心型脂肪酸结合蛋白、β-肌球蛋白重链、心脏质量与总体重的比率。

2 治疗肾脏疾病

急性肾损伤是一种病死率很高的疾病，其主要的危险因素之一是糖尿病，与非糖尿病患者相比，糖尿病患者的急性肾损伤的风险很高。糖尿病和急性心肌梗死患者的不良肾脏结局主要是由于肾素-血管紧张素系统驱动丝裂原活化蛋白激酶介导的细胞凋亡、NF-κB介导的炎性反应及氧化还原失衡促进氧化应激的发生。因此，通过血管紧张素Ⅱ受体阻滞药或血管紧张素转换酶抑制药抑制RAS被认为可预防急性肾损伤。研究显示，三氮脒的保护机制主要是通过ACE2/血管紧张素-(1-7)/AT受体轴对糖尿病肾损伤发挥保护作用[13]。Sharma 等[14]探讨了三氮脒分别在血糖正常的急性肾损伤及高血糖条件下在急性肾损伤中的作用，结果显示两组不同血糖水平的急性肾损伤大鼠模型中血浆ACE、AT1R、AT2R、AngⅡ均升高，ACE2、Ang-(1-7)表达降低，而肾脏炎性反应和细胞凋亡加重，但在糖尿病急性肾损伤大鼠中的变化更为显著，而血管紧张素Ⅱ受体激动药与三氮脒联合应用可进一步增强急性肾损伤大鼠中ACE2、Ang-(1-7)、AT2R和MASR的表达，减轻肾小管损伤。表明上述药物可通过预防氧化应激、炎症、纤维化和细胞凋亡介导的肾小管损伤保护大鼠的急性肾损伤[15]。

肾缺血/再灌注损伤发生在低血容量、感染性休克、肾移植或心血管手术中，也是急性肾损伤常见的原因，其与病死率增加及向相关慢性肾脏病的发展有关。有研究探讨了三氮脒在大鼠缺血/再灌注损伤中的作用，结果显示三氮脒治疗后大鼠血中的尿素氮(BUN)、肌酐、肝功能指标、血清丙二醛显著降低，而肌酸酐显著升高。表明三氮脒可能通过抗氧化活性保护肾脏免受缺血/再灌注损伤[16]。

有研究进一步探讨了三氮脒对高血压大鼠肾功能及肾脏炎性反应变化的影响，结果显示三氮脒可显著减轻高血压大鼠肾脏功能障碍，降低尿中硝酸盐/亚硝酸盐水平，降低血中定N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶、髓过氧化物酶水平，降低细胞因子和趋化因子(IL-1β、IL-6、TNF-α和MCP-1)水平，表明三氮脒可显著有效改善肾血管性高血压引起的肾脏改变和炎性反应[17, 18]。

3 治疗肿瘤

RAS在癌症中也起作用，研究显示，ACE2表达增加在减少细胞迁移、增殖、转移与血管生成方面的具有重要作用，因此三氮脒可能是减少肿瘤治疗不良反应的一个可能的靶点[19]。。在胰腺癌细胞中，ACE2过表达的胰腺癌细胞表现出成瘤性降低和肿瘤生长延迟。另外，腺病毒载体介导的ACE2表达恢复可显著抑制已建立的肿瘤生长，增强吉西他滨体内抗胰腺癌移植瘤的活性，显著延长荷瘤动物的存活时间[20]。另一项研究也显示，三氮脒可导致人腺癌细胞系(SK-LU-1和A549)的DNA合成呈剂量和时间依赖性的减少[21]。

AGTR1(编码AT1R的基因)的上调也与部分肿瘤相关，尤其是浸润性乳腺癌的发生[22]。在乳腺癌相关研究显示，ACE2在乳腺癌患者中被下调，而ACE2表达较高的患者具有更长的无复发生存期。ACE2的高表达还与抑制人脐静脉内皮细胞的迁移和增殖有关。该研究还显示，在人脐静脉内皮细胞中，来自乳腺癌细胞的ACE2导致VEGFR2、MEK1/2和ERK1/2等关键蛋白的磷酸化受到抑制，抑制人脐血管内皮细胞增殖和迁移，减少新血管的生成[23]。

许多与G-四链体结合的化合物已显示出可通过端粒酶抑制DNA底物的延伸，除端粒外，G-四链体还存在于许多癌症相关基因的启动子区域，例如，c-myc、BCL-2、KRAS、c-kit39和VEGF，它们通过破坏转录因子的结合而参与这些基因的转录调控。有研究显示，三氮脒能够与位于c-myc癌基因启动子区域的G-四链体结合[24]，且可与G-四链体DNA紧密结合，是与DNA双链体结合的1000倍，也是目前与G-四链结合亲和力最强的药物之一，因此，三氮脒可能是癌症治疗的一个靶点。研究显示三氮脒在对卵巢癌细胞、前列腺癌细胞和三阴性乳腺癌细胞已经表现出较好的抗癌活性，是开发抗癌药物的新方向[25]。因此，上述研究表明三氮脒可能是部分肿瘤的一种有前途的候选药物。

4 治疗炎性疾病

三氮脒具有抗炎活性，有研究显示，三氮脒可显著抑制血浆丙氨酸氨基转移酶和天冬氨酸氨基转移酶的升高，减轻肝组织病理损伤，提高存活率，同时抑制肿瘤坏死因子-α和白细胞介素-6的表达，还能抑制caspase-3、caspase-8、caspase-9的活化，降低caspase-3的裂解水平，抑制c-Jun-N末端激酶的磷酸化，减少TUNEL阳性细胞数，表明三氮脒在预防肝炎方面可能有潜在的价值[26]。炎性反应与哮喘也具有一定的相关性，且ACE在肺部高表达并哮喘呈正相关。有研究检测了ACE2激活在哮喘动物模型中的作用，用三氮脒对哮喘大鼠治疗2周。结果显示在对照组哮喘大鼠中，观察了哮喘的特征，如气道对卡巴胆碱的反应性改变，嗜酸性粒细胞增多和中性粒细胞减少，以及肺组织ACE1、IL-1β、IL-4、NF-κB、bcl_2、p-AKT、p-p38表达增加，ACE2和I-κB表达降低。而三氮脒可通过改变AKT、p38、NF-κB和其他炎性标志物来阻止哮喘进展，并逆转哮喘大鼠肺泡间质增厚、炎细胞浸润、间质纤维化、氧化应激和右心室肥厚。表明三氮脒激活ACE2对哮喘具有保护作用[27]。此外，在抗炎方面，三氮脒的局部给药还可减轻葡萄膜炎，降低青光眼大鼠的眼压[28]。

5 对骨细胞的影响

研究在体外和体内ACE2/Ang-(1-7)/MAS受体通路对成骨细胞和破骨细胞中的表达及其作用，结果显示成骨细胞和破骨细胞在体内外均可表达ACE2和MAS受体。Ang-(1-7)可刺激成骨细胞碱性磷酸酶、基质合成、骨钙素和1型胶原转录上调以及IL-6表达降低，也可刺激破骨细胞的IL-1 mRNA转录、IL-6和IL-1蛋白表达水平降低。在体内，Ang-(1-7)通过改善成骨细胞/破骨细胞比例，可显著降低牙槽骨的损失，ACE2/Ang-(1-7)/Mas受体通路的激活还可降低IL-6的表达(但IL-1的表达并没有降低)。此外，在人类牙龈样本中也检测到ACE2和MAS受体，且在健康组织中的表达高于炎性组织，结果表明ACE2/Ang-(1-7)/MasR在牙槽骨重塑中起着积极的作用[29]。

ACE2的激活可能在心血管疾病中重要的有益调节作用，在某些情况下还具有降压的特性，在肾脏相关疾病中也具有一定的治疗疗效，甚至在癌症中发挥重要作用，因为它与减少癌症中的细胞迁移、增殖和转移有关。但三氮脒的上述治疗疗效仅在细胞培养和动物疾病模型中进行了研究，目前还没有关于三氮脒临床治疗研究报道，因此需要进一步的研究以阐明三氮脒的确切治疗机制及临床使用的安全性与有效性。