脑氨基肽酶A抑制剂用于心血管疾病的研究进展

谢 波，刘 敏，崔小娇

0 引言

肾素-血管紧张素系统(Renin-angiotensin system,RAS)是人体内重要的体液调节系统，RAS系统过度激活在高血压、心力衰竭的发生发展中起着重要作用。目前，经典的RAS阻断剂血管紧张素转化酶抑制剂(Angiotensin converting enzyme inhibitor，ACEI)/血管紧张素受体拮抗剂(Angiotensin receptor blocker，ARB)已经成为治疗高血压的一线药物[1-2]，也是急性心肌梗死、心力衰竭规范化治疗的基础药物[3-5]。然而，尽管已联合RAS阻断剂、钙通道阻滞剂、噻嗪类利尿剂等降压药物治疗，仍有12%～15%高血压患者血压控制不佳[6-7]；而部分急性心肌梗死的患者因合并低血压无法早期加用ACEI/ARB抗心肌重构。近期研究表明，脑RAS系统参与高血压、心肌梗死后心力衰竭的调控，通过抑制脑氨基肽酶A(Aminopeptidase A,APA)抑制血管紧张素Ⅲ(Angiotensin Ⅲ,AngⅢ)的合成，可控制血压、防治心肌梗死后心力衰竭[8-11]。故本文就其相关研究进展进行综述。

1 脑RAS系统概述

传统观念认为，循环系统中肾素主要来源于肾脏；然而，RAS系统的所有已知成分，包括血管紧张素肽、特定血管紧张素受体及代谢过程所需的酶，目前已经在大脑中被确定[12-13]。大脑中血管紧张素原经肾素切割为一种无活性的十肽、血管紧张素I(AngI，Asp-Arg-Val-Tyr-Ile-His-Pro-Phe-His-Leu)，AngI的C端His-Leu二肽被膜结合的锌金属蛋白酶ACE裂解生成血管紧张素Ⅱ(AngⅡ，Asp-Arg-Val-Tyr-Ile-His-Pro-Phe)。AngⅡ经APA作用代谢生成血管紧张素Ⅲ(AngⅢ，Arg-Val-Tyr-Ile-His-Pro-Phe)，然后经氨基肽酶N(APN)转化成血管紧张素IV(AngⅣ)。AngII、AngⅢ对AT1受体和AT2受体表现出相似的亲和力,通过作用于AT1受体，这2种肽可升高血压、增加精氨酸加压素(Arginine vasopressin,AVP)的释放。AngⅡ也可被另一种膜结合的锌金属蛋白酶ACE2代谢，生成Ang(1-7),其与G蛋白偶联受体Mas具有高亲和力结合[12-17]。

2 脑APA与心血管疾病关系及相关机制

通过对自发高血压大鼠模型(对全身使用RAS受体阻滞剂敏感)和去氧皮质酮醋酸盐高血压大鼠模型(高血压依赖于盐和血容量，但与肾素无关，对全身使用RAS受体阻滞剂不敏感)脑室内注射APA特异性抑制剂EC33，抑制脑AngⅢ合成，可发挥降压作用；相反，静脉注射高剂量EC33对高血压大鼠的血压没有影响，进一步支持APA抑制剂诱导的血压下降是中枢作用而非全身作用[18]。并且，APA抑制剂抑制AngⅢ合成，同时使ACE2活性增加，从而使AngII-Ang(1-7)-Mas受体轴活性增加，可有效避免上游AngII累积对抗因AngⅢ水平降低而发挥的降压作用[17]。脑AngⅢ的合成减少可进一步通过以下途径发挥抗高血压作用：①减少脑垂体后叶释放AVP，从而增加尿量、降低外周容量负荷；②降低交感神经张力，从而降低血管阻力；③改善压力反射功能[9,17-19]。此外，阻断AngⅢ只对高血压大鼠产生降压作用，对血压正常的大鼠血压无影响[9,18]。因此，APA抑制剂为抗高血压药物，而非简单的降压药。

急性心肌梗死后由于缺血导致心肌细胞丢失、纤维瘢痕形成，循环中AngⅡ水平升高，其作用于脑室周器官，如穹窿下器官和下丘脑终板血管区，并刺激AT1受体，诱导大脑RAS过度活跃，导致交感神经过度激活、压力反射功能受损，进而导致心室重构、心力衰竭[20]。研究显示，脑血管紧张素原缺失的转基因大鼠发生心肌梗死后交感神经活动正常，左室功能障碍发生情况较少，进一步证实了脑RAS在心功能调节中的关键作用[21-22]。研究表明，脑AngⅢ是心肌梗死后脑RAS的主要效应肽之一，通过中枢作用的APA抑制剂阻断AngⅢ合成、可阻断脑RAS过度活跃，进一步降低交感神经张力、改善压力反射功能，从而改善急性心肌梗死后的心功能[18,23-24]。

3 APA抑制剂在心血管领域相关研究

脑APA直接抑制剂，如EC33，不能通过血脑屏障，使其无法通过常规给药途径起效。现有脑APA抑制剂研发策略主要是通过前体药形式通过血脑屏障进入大脑，并在脑内进一步代谢为具有活性的脑APA抑制剂。

3.1 Firibastat(既往称QCG001，RB150) Firibastat为一种首创的EC33前体药，由2个EC33分子通过二硫键二聚而得，经口服后可有效通过肠道、肝脏、血脑屏障。在大脑中，firibastat的二硫键被脑还原酶切割，生成2个EC33活性分子，阻断AngⅢ的合成，从而发挥抗高血压、抗心梗后心衰作用[18]。该药是目前唯一有临床研究资料的APA抑制剂前体药。

3.1.1 抗高血压相关研究 I a期临床研究表明，在健康志愿者中，单次口服高达1 250 mg的firibastat耐受性良好。在血压正常的受试者中，firibastat对全身肾素-血管紧张素-醛固酮参数没有影响，提示firibastat不是通过影响全身RAS系统起作用。该研究中单剂量firibastat对copeptin 浓度(AVP释放的标志)没有影响，不影响收缩压、舒张压或心率，这与动物试验提示其不影响血压正常者血压水平的结论相一致。这些数据支持进一步评估firibastat在人类志愿者中的多剂量口服及其在高血压患者中的临床疗效[25]。在Ib临床研究中，健康受试者多次口服剂量(最高750 mg，每天2次，持续7 d)的安全性和耐受性得到了证实，但较高剂量(1 000 mg，每天2次)可发生皮疹。在血压正常的正常钠饮食的受试者中，连续7 d多次口服剂量高达750 mg、每日2次的firibastat后，对循环中肾素-血管紧张素-醛固酮水平、血压或心率均无影响[26]。因此，I期临床试验充分验证了firibastat的安全性和耐受性。

一项Ⅱa期临床研究[27]旨在评估APA抑制剂前体药物firibastat在高血压患者中的血压和激素水平中的效应,它是一项多中心、随机双盲、安慰剂对照、交叉药效学研究。研究共纳入34例日间血压在135/85～170/105 mmHg的患者，经过2周的安慰剂导入期后，被随机分为A组(17例，先给予firibastat 250 mg 每天2次，治疗1周后上调剂量至500 mg 每天2次，治疗3周后停药，经过2周的药物洗脱期，再给予安慰剂治疗4周)和B组(17例，先给予安慰剂治疗4周，经2周的药物洗脱期后，再给予firibastat治疗，剂量及疗程同A组)。治疗4周时，与安慰剂相比，使用firibastat后患者日间动态收缩压、诊室收缩压分别下降2.7 mmHg(95%CI:-6.5～1.1 mmHg，P=0.157)、4.7 mmHg(95%CI:-11.1～1.8 mmHg，P=0.151)，血压有下降趋势，但差异均无统计学意义，可能与研究样本量较小、使用firibastat时间较短等因素相关。研究发现，患者基础日间动态收缩压越高，firibastat诱导的血压降低作用越明显。该研究中firibastat对24 h心率、血浆肾素、醛固酮、apelin和copeptin浓度无影响，与I期临床研究结果相一致。研究中无重大不良事件发生，仅1例发生可逆性皮肤过敏伴面部水肿。该研究结果提示，与安慰剂相比，使用firibastat治疗4周有降低高血压患者日间收缩压的趋势，且并没有改变全身肾素-血管紧张素系统的活性。该研究提示，需要设计一个样本量更大、持续时间更长的临床试验，以全面评估其安全性和有效性。

NEW-HOPE研究[11]是一项Ⅱb期临床研究，旨在评估firibastat在高危的多样化高血压人群中的有效性和安全性，该研究是多中心、开放标签研究，共招募了256例超重或肥胖的原发性高血压患者，其中54%为黑人和西班牙裔。经过2周的洗脱期后，受试者共接受firibastat治疗8周[先予以口服250 mg，每日2次，治疗2周；之后，如果自动化诊室血压(AOBP)>140/90 mmHg则增加剂量至500 mg，每日2次；治疗1个月后，如果AOPB≥160/110 mmHg，可增加氢氯噻嗪25 mg,每日1次)。研究的主要终点是治疗8周后收缩期AOBP相对基线的变化，次要终点包括舒张期AOBP、24 h动态血压和安全性。研究结果显示，firibastat使收缩期AOBP降低9.5 mmHg (P<0.000 1)，舒张期AOBP降低4.2 mmHg(P<0.000 1)。其中85%的受试者未加用氢氯噻嗪，仅使用firibastat单药治疗。研究发现，无论受试者年龄、性别、体重、种族情况，在所有亚组中血压都有显著降低。其中肥胖患者的收缩压AOBP降低了10.2 mmHg (P<0.000 1)，黑人患者降低了10.5 mmHg (P<0.000 1),非黑人患者降低了8.9 mmHg(P<0.000 1)。研究中耐受性良好，常见不良反应为头痛(4%)和皮肤反应(3%)，没有血管性水肿报道，血钾、血钠、肌酐水平无明显变化。该研究结果显示firibastat在降低血压方面的有效性，并支持对难治性或潜在耐药的高血压患者进行进一步研究。

目前有2项正在进行的Ⅲ期临床试验(FRESH研究:NCT04277884；REFRESH研究:NCT04857840)，旨在评价firibastat用于难治性高血压的有效性和安全性[28-29]。FRESH研究是一项多中心、双盲、安慰剂对照试验，拟招募502例血压控制不佳的原发性高血压患者，在平时长期使用高血压药基础上分别口服firibastat 500 mg，每日2次或同等剂量安慰剂，共治疗12周。研究主要终点：收缩期AOBP；次要终点：舒张期AOBP、平均24h动态收缩压、平均24h动态舒张期[28]。REFRESH研究[29]拟纳入的人群更多、计划观察时间更长(分3期进行)。其中1期为多中心、双盲、安慰剂对照试验，研究计划纳入750例难治性高血压患者，随机分为2组，1期试验中firibastat组联合firibastat 1 000 mg，每日1次,共治疗12周;对照组则联合安慰剂治疗，研究主要终点为治疗12周后收缩期AOBP较基线水平变化情况。计划的2期(继续观察24周)和3期(观察12周)研究为开放标签试验，firibastat组和对照组均将联合firibastat 1 000 mg治疗。FRESH、REFRESH研究或将为firibastat治疗难治性高血压提供循证证据,为难治性高血压提供新的治疗策略，期待该研究最终结果的发布。

3.1.2 抗心肌梗死后心力衰竭相关研究 2021ESC会议上公布的一项多中心、随机双盲、活性药物对照、剂量滴定的II期研究(NCT03715998)，比较了2种剂量的firibastat和雷米普利在预防急性心肌梗死后左心室功能不全方面的疗效和安全性[30]。共295例患者随机分为3组,分别接受firibastat 100 mg，每天2次(先以50 mg 每天2次起，2周后若收缩压大于110 mmHg，则滴定至100 mg，每天2次)、firibastat 500 mg，每天2次(先以250 mg每天2次起，2周后若收缩压大于110 mmHg，则滴定为500 mg，每天2次)或雷米普利5 mg，每天2次标准治疗(先予以2.5 mg，每天2次起，2周后若收缩压大于110 mmHg，滴定为5 mg，每天2次),一共治疗12周。主要观察指标是通过心脏MRI评估左心室射血分数与基线相比的变化。次要终点是其他MRI参数、心血管事件、生物标志物以及临床和实验室耐受性的改变。12周后,3个组左心室射血分数较基线水平分别增加5.62±1.16、5.31±1.11和5.66±1.12，差异无统计学意义(P=0.789)。研究中血压水平并没有限制firibastat增加剂量以达到目标剂量，而32.5%的患者因为血压情况未能达到雷米普利的目标剂量。研究中最常见的副作用是皮肤反应，3组的发生率分别为4%、10%和5%，使用firibastat未观察到肾损害或高钾血症。该研究结果虽然提示firibastat(100 mg或500 mg，每天2次)在预防首次急性前壁心肌梗死后左室功能不全方面并不优于雷米普利(5 mg 每天2次)，但firibastat与雷米普利具有相似的安全性，且firibastat(无论100 mg或500 mg，每天2次)均显示出比雷米普利更好的血流动力学安全性[31]，这或许为急性心肌梗死后血压偏低而不能常规使用ACEI/ARB的重症患者提供了新的用药策略，也为进一步的临床研究提供了依据。

3.2 NI956/QGC006 随着对APA活性部位的分子深入研究，通过在EC33的基础上增加疏水侧链的方式研发了NI929这种对APA抑制效力更强、选择性更高的APA抑制剂[32]。EC33和APA的S1亚位点结合发挥作用，而NI929可同时作用于S1、S1′亚位点，故和EC33比较，其效力增加了10倍以上[33-34]。因APA抑制剂口服后须通过血脑屏障才能起效，故研发了NI956/QGC006这种NI929的前体药，其策略和EC33前体药类似，通过二硫键的方式连接2个NI929分子，从而使其能够通过血脑屏障。NI956/QGC006二硫键在体外可被二硫苏糖醇裂解，在体内被脑还原酶裂解，产生2个NI929的活性分子，抑制脑APA活性[32]。Keck等[32]研究发现，在有意识的去氧皮质酮醋酸盐高血压大鼠模型中口服NI956/QGC006(4 mg/kg)后，APA活性恢复正常水平，治疗4 h后显著降低血压、且作用时间持续10 h以上。NI956/ QGC006降低血浆抗利尿激素水平，增加利尿利钠。NI956/QGC006对血浆钠、钾浓度无影响。该研究提示NI956/QGC006是一类良好的中枢作用APA抑制剂前药，研究结果支持通过干预APA的方式控制高血压。然而，目前尚无NI956/QGC006相关临床研究。

3.3 QGC606 QGC606是另一种口服的NI929前体药，它是由NI929通过二硫键与L-半胱氨酸偶联而成，通过血脑屏障后，在脑还原酶作用下生成NI929而发挥作用[35]。Boitard等[35]研究发现，口服QGC606治疗4周后使急性心肌梗死小鼠过度活跃的脑APA得到控制；与盐水对照组比较，经QGC606治疗的小鼠左室射血分数更高，左室收缩末期内径和体积较小，心衰生物标志物mRNA表达(Myh7和Anf)及血浆NT-pro-BNP和去甲肾上腺素水平显著降低。QGC606治疗组在不影响血压的情况下显著改善等容收缩期左心室内压力上升的最大和最小速率、左室舒张末期压力，而雷米普利治疗组血压有所下降。在QGC606治疗的小鼠中，心脏纤维化的减少突出表现为Ctgf- mRNA水平降低，纤维化面积和梗死面积均减少。结果提示，口服QGC606可改善心肌功能，减少心肌重构和纤维化，且与雷米普利不同、QGC606不影响血压。然而，该药尚处于临床前研究阶段，在人体内的有效性和安全性尚需进一步研究证实。

4 小结

脑RAS系统在心血管疾病(高血压、心肌梗死后心力衰竭)中发挥重要作用，干预脑AngⅢ可能是治疗新靶点。APA抑制剂主要通过阻断AngⅢ的合成发挥抗高血压、抗心衰作用。APA抑制剂firibastat，为首创EC33前体药，目前已进入Ⅲ期临床研究阶段；NI929前体药 NI956/QGC006、QGC606尚处于动物试验阶段，初步数据支持开展进一步研究。上述药物研究进展将为难治性高血压、心肌梗死后心力衰竭的治疗提供新的方向。