法尼醇X受体治疗非酒精性脂肪性肝病研究进展

曾思铭 张晨晨 卓 越

(佳木斯大学附属第一医院,黑龙江 佳木斯 154000)

非酒精性脂肪性肝病(non-alcoholic fatty liver disease, NAFLD)是在没有过量饮酒情况下的一系列肝脏疾病,如使用药物或其他慢性肝病等引起肝细胞中脂质过多积累,甘油三酯(TG)的蓄积超过5%。全球NAFLD的患病率以惊人的速度增长。根据世界卫生组织2016年的估计,全球肥胖人数超过6.5亿[1],与肥胖流行直接相关的包括高胆固醇血症和NAFLD。其中NAFLD的全球患病率估计为25%[2]。

法尼醇X受体(Fanidol X receptor,FXR)是一种核受体,胆汁酸(BA)可将其激活,于肝脏和肠道高度表达。FXR与配体结合后可调节合成BA代谢过程中所需的关键因子,并且参与转运重吸收以及碳水化合物的代谢,被认为是一种有治疗前景的药物治疗靶点,近年来,以奥贝胆酸(obeticholic acid,OCA)为代表的FXR激动剂在NAFLD治疗中的应用逐渐增多,各项研究结果显示其对NAFLD的病理改变甚至在抗纤维化方面有一定的改善作用[3,4]。

1 FXR与BA代谢

BA在肝脏中由胆固醇合成,后与牛磺酸或甘氨酸结合分泌到胆汁中,结合的BA由肝细胞通过胆盐出口泵(BSEP)主动分泌,然后储存在胆囊中,在进食后分泌到小肠中,可以促进甘油三酯、胆固醇和脂溶性维生素的消化吸收[5]。BA在肝、肠代谢中发挥重要作用,同时也受体内物质的调控。进入肠道的初级BA,在肠肝循环作用下,95%能够被吸收并重新利用,5%随粪便排出体外。在餐后阶段,BA被释放到小肠中以促进营养物质的消化和吸收[6],有研究表明血清BA水平与NAFLD的严重程度相关。血清脂联素可预防NAFLD并且与血清BA负相关[7]。因此FXR激动剂及脂联素激活剂治疗可能有助于预防NAFLD。此外,FXR在肠-肝轴中也可以通过调节肝BA合成和成纤维细胞生长因子FGF15/19(即小鼠FGF15,是人类FGF19的直系同源物)的分泌来促进肝脏和肠道之间的串扰。FGF15/19通过肝FGF受体4(FGFR4)信号传导控制BA的产生。BA可以作用于G蛋白偶联胆汁酸受体5(TGR5)和FXR,有助于代谢稳态[8]。

2 FXR与脂质代谢

在NAFLD患者中,肝脏FXR的表达降低伴随着肝脏X受体(LXR)、甾醇反应元件结合蛋白-1c(SREBP-1c)、肝脏甘油三酯合成和肝脏脂肪变性程度的增加。有研究表明脂肪分化相关蛋白(ADRP)的升高会促进脂质积累,进而促进NAFLD的发生。成纤维细胞生长因子(FGF15/19)对SREBP-1c和脂肪生成酶有抑制作用[9],肝脏脂质积累取决于肝脏FXR的存在[10]。FXR可减少餐后状态下的肝脏脂肪生成并且可以增加高密度脂蛋白(HDL)的返回并减少超低密度脂蛋白(VLDL)的分泌。肠道FXR通过诱导FGF15控制经肠胆固醇排泄,FXR激活后会刺激粪便中性甾醇排泄,使胆固醇流入肠腔增加,以维持小鼠的胆固醇稳态[11]。另有研究表明,FXR可通过促进脂蛋白脂肪酶活性进而调节三酰基甘油的清除率,通过抑制载脂蛋白ApoC-Ⅱ并控制脂肪酸和胆固醇合成固醇调控序列结合蛋白即SREBP-1c的生成,并且可以通过小鼠的尿素生成和谷氨酰胺合成调节肝脏氨基酸分解代谢[12]。

3 FXR激动剂在NAFLD治疗中的应用

3.1 OCA

OCA英文化学名为6-Ethylchenodeoxycholic acid,化学式为C26H44O4,相对分子质量为420.625。

OCA以鹅去氧胆酸为原料,通过氧化反应、酯化反应、亲核加成、催化加氢、水解和选择性还原共六步反应制备OCA。OCA是第一个甾体FXR 激动剂,其甘氨酸和牛磺酸衍生物可通过在肝脏中与甘氨酸和牛磺酸发生共轭作用生成并分泌进胆汁,代谢产物在小肠中被重吸收,形成肝肠循环。还有数据表明,OCA治疗的FXR激活与miR-21消融相结合,可改善小鼠NAFLD相关的肝损伤[13]。在REGENERATE的中期分析中[3],患者每天口服安慰剂、OCA 10 mg或OCA 25 mg,在18个月或治疗结束时活检。在每天25 mg OCA组中,有71例患者(23%)(P=0.000 2)的纤维化得到改善且无其他方面指标的恶化;同种情况在10 mg OCA组中有55例患者(18%)(P=0.045),在安慰剂组为37例患者(12%)。接受OCA 25 mg治疗的患者中有较高比例患者的纤维化改善了至少一个阶段,并且NAFLD没有恶化。在安慰剂组的49例(16%)患者、OCA 10 mg 组的67例(21%)患者中观察到至少一个阶段的纤维化改善或NAFLD消退,并且在接受OCA治疗的患者中观察到丙氨酸氨基转移酶(ALT)和天冬氨酸氨基转移酶(AST)指标的剂量依赖性下降。

3.2 Tropifexor

Tropifexor的化学式为C29H25F4N3O5S,相对分子质量为603.530。Tropifexor作为一种非BA FXR激动剂,NAFLD小鼠模型研究显示用其治疗的小鼠表现出具有统计学意义的肝纤维化区域减少。Tropifexor可降低血清胆固醇水平,中等剂量即可使ALT和AST达正常对照动物水平,而高剂量则在更大程度上降低了ALT/AST[14]水平。

3.3 Cilofexor

Cilofexor化学式为C28H22Cl3N3O5,相对分子质量为586.850。Cilofexor是一种有效的、选择性FXR非甾体激动剂,并可以降低脂肪变性、炎症、纤维化和门静脉压力,主要作用为激活肠道中FXR的功能,且不经过肠肝循环。临床试验评估发现Cilofexor和乙酰辅酶A羧化酶抑制剂(Firsocostat)的联合用药更有效,通过磁共振质子密度脂肪含量测定(MRI-PDFF),在第12周,19例接受了联合治疗的患者中有14例的肝脏脂肪分数相对下降≥30%[15]。

3.4 TERN-101(LY2562175)

TERN-101是一种有效的肝脏分布、非甾体、非胆汁酸FXR激动剂。在每日口服药物治疗和每两周一次的腹腔内四氯化碳治疗之前,给雄性C57/Bl6J小鼠喂食高脂肪饮食(HFD)以诱导肥胖(>36 g),所有剂量的TERN-101治疗小鼠的NAFLD活性评分均显著降低,喂食剂量为100、30和10 mg·kg-1(P<0.000 1)的小鼠评分分别从基线降低80%、58%和67%。脂肪变性在用药30 mg·kg-1组降低到健康对照(瘦小鼠)水平,在用药100 mg·kg-1组时肝细胞气球样变减少(P<0.001)。并且在TERN-101治疗的小鼠中,肝脏炎症也有所减少。因此,TERN-101是一种有效的FXR激动剂,可减少NAFLD小鼠模型中的肝脏脂肪变性、气球样变、炎症和纤维化,同时降低血清甘油三酯、总胆固醇和ALT水平[16]。

3.5 MET-409

MET-409属于N-芳基酰胺化合物,是一种不含羧酸的fexaramine衍生物。在MET-409的Ⅱa期的一项研究中[17],磁共振质子密度脂肪检测结果清楚地显示出MET-409 对于肝脏脂肪的减少有效。

3.6 GSK2324

GSK2324可以激活FXR,通过减少吸收和选择性减少脂肪酸合成来控制肝脂质。一组小鼠模型实验确定GSK2324可以通过抑制那些含有一个或多个双键的脂肪酸的合成以选择性地改变脂肪生成,从而降低肠道脂质吸收[18],并且可以降低喂食标准饮食小鼠的总BA水平。

3.7 WAY-362450

WAY-362450可以通过抑制小鼠的炎症和肝脏脂滴蛋白来减轻果糖诱导的肝脏脂肪变性[19]。实验证明WAY-362450通过降低门静脉内毒素水平、减少炎症和保护肠道屏障完整性来减轻肝脂肪变性[19]。

3.8 Fexaramine(fex)

fex作为肠道限制性FXR激动剂,通过改变肠道微生物群以激活TGR5和胰高血糖素样肽-1(GLP-1) 信号传导,从而提高肝脏胰岛素敏感性并诱导脂肪组织褐变[20]。FXR诱导TGR5基因表达以刺激GLP-1 的产生并改善HFD诱导的肥胖小鼠的肝脏葡萄糖和脂质代谢[21]。通过口服或注射活性fex可改变BA组成,从而增加肝脏胰岛素敏感性、减少脂肪变性、改善代谢标志物、降低ALT活性和增强棕色脂肪组织(BAT)活性[22]。

3.9 EDP-305

EDP-305是一种FXR激动剂,虽然结构未公开,但从专利分析看应属于异噁唑类化合物。

在一项双盲Ⅱ期研究[23]中,通过将历史活检或表型诊断的纤维化NAFLD(无肝硬化)患者随机分配为1 mg EDP-305、2.5 mg EDP-305和安慰剂组,为期12周。在第12周,肝脏脂肪减少>30%的患者百分比在EDP-305 1 mg组中为25.5%,在EDP-305 2.5 mg组中为44.9%,在安慰剂组中为25.0%。并且发现使用EDP-305后γ-谷氨酰转移酶(GGT)水平会显著下降,治疗中不良事件的总体发生率EDP-305组高于安慰剂组,最常见为全身瘙痒。在一项针对胆道肝纤维化小鼠模型的试验中[24],EDP-305被证实能有效抑制小鼠模型中预先确定的胆道损伤和纤维化。在早期窦周纤维化阶段的小鼠以EDP-305 10 mg·kg-1和30 mg·kg-1进行治疗,ALT、AST及血清胆红素水平均呈平均下降趋势。

4 总结与展望

NAFLD作为当今社会常见的一种疾病,可以导致肝脏纤维化,甚至发展为肝硬化以及其他相关代谢性综合征,严重危害人类健康。高脂饮食会导致肝脏中甘油三酯的过量积累和胰岛素抵抗,同时也会降低肠道和肝脏FXR的表达,影响FXR通路的功能。目前NAFLD患者使用FXR激动剂的临床试验结果表明,FXR可减缓NAFLD患者的肝脂肪变性,降低相关肝脏酶学指标,甚至可部分逆转肝脏纤维化。但是现有的试验也显示部分患者发生剂量依赖、皮肤瘙痒等副作用,因此即便目前各种FXR激动药物活跃地出现临床试验中,但出于安全性考虑,还需要进一步临床试验。