李媛，趙震宇，Md Sayed Ali Sheikh，胡濤，夏珂

(1.中南大學湘雅醫(yī)院心血管內科，長沙 421008；2.中南大學湘雅醫(yī)院臨床藥理研究所，長沙 421008；3.阿爾蘇夫醫(yī)科大學心血管內科，沙特阿拉伯 2014)

研究表明，前蛋白轉化酶枯草桿菌蛋白酶kexin 9型(proprotein-converting enzyme subtilisin kexin9，PCSK9)具有降低血漿低密度脂蛋白膽固醇(low density lipoprotein cholesterol，LDL-C)的作用，但實際上，人類對PCSK9的認識始于大腦[1]。PCSK9可能參與大腦發(fā)育和細胞凋亡，但其在中樞神經系統(tǒng)(central nervous system，CNS)和阿爾茨海默病(Alzheimer's disease，AD)發(fā)病機制中作用尚未被了解。ADORNI等[1]審慎探討PCSK9與AD發(fā)病機制相關的調節(jié)作用，并基于文獻資料，作出將腦PCSK9視為腦膽固醇穩(wěn)態(tài)和神經炎癥負調節(jié)劑以及潛在藥理學治療靶標的假設。

1 腦膽固醇穩(wěn)態(tài)和PCSK9在腦膽固醇穩(wěn)態(tài)中的可能作用

膽固醇是腦生理學最重要的分子之一，是髓鞘的重要組成部分，參與神經元發(fā)育、突觸發(fā)生、神經突起生長、受損神經膜的維護和修復。由于膽固醇不能穿過血-腦屏障，因此大腦依賴局部原位膽固醇合成。CNS細胞能夠合成膽固醇，但成年神經元逐漸喪失這一能力，依賴星形膠質細胞通過特殊分子和受體，如低密度脂蛋白受體(low density lipoprotein receptor，LDLR)、LDLR相關蛋白1(LRP1)、極低密度脂蛋白受體(very low density lipoprotein receptor，VLDLR)和ApoE受體2(ApoER2)等提供膽固醇[2]。神經元膽固醇耗盡會導致過量的tau蛋白磷酸化、β淀粉樣蛋白(amyloid β-protein，Aβ)肽代謝變化、神經氧化應激反應，最終導致神經變性[3]。PCSK9增加VLDLR和ApoER2降解[4]，且體內研究表明，在腦發(fā)育過程中和短暫性腦缺血性卒中后，PCSK9降低LDLR表達，這支持了PCSK9對脂蛋白受體的降解活性可能轉化為神經元膽固醇攝入減少并帶來潛在有害后果的假設[5]。但并非所有數(shù)據都與此假設一致，有必要深入研究，以剖析PCSK9在腦膽固醇穩(wěn)態(tài)中的作用。

2 PCSK9與阿爾茨海默病相關性及可能機制

CNS膽固醇穩(wěn)態(tài)的變化與各種神經退行性疾病(包括AD)相關。全基因組關聯(lián)(genome-wide association study，GWAS)研究已經確定AD易感基因中涉及脂質代謝的幾個基因組，如編碼CNS膽固醇轉運主要載脂蛋白ApoE的APOEε4等位基因[6]。腦膽固醇可通過為膜鄰近的脂筏提供結構穩(wěn)定性來促進淀粉樣蛋白的生成，因此脂筏中膽固醇含量的調節(jié)能夠影響Aβ的沉積。有關PCSK9和AD的實驗研究數(shù)據存在不一致性，涉及PCSK9與神經元凋亡、Aβ生成、 β位淀粉樣前體蛋白裂解酶1(BACE1)水平、淀粉樣前體蛋白(APP)等。

迄今為止，人類遺傳學研究尚未有關于PCSK9突變對AD影響的定論。雖然WOLLMER等[7]在與AlzGene數(shù)據庫中所列AD基因相匹配的膽固醇相關基因中鑒定出PCSK9，但日本和瑞典隊列研究顯示，PCSK9多態(tài)性與AD發(fā)病風險無關[8-9]。 最近的孟德爾隨機分析結果與此一致，PCSK9功能喪失突變與AD風險升高無關[10]。目前已經在人類腦脊液中檢測到遠低于血漿濃度的PCSK9。腦脊液中PCSK9濃度并無血漿PCSK9典型的晝夜模式，提示外周室和中央室中PCSK9調節(jié)機制存在差異。研究顯示，AD以及非AD的神經退行性疾病患者腦脊液中PCSK9濃度升高，APOEε4基因攜帶者PCSK9水平更高，且腦脊液PCSK9水平與AD生物標志物呈正相關[11-12]，提示PCSK9可能參與AD疾病，并且可能與APOE4的病理生理學相關。

3 PCSK9脂蛋白受體靶點與其在AD中作用

在小膠質細胞、神經元、星形膠質細胞和周細胞中表達的ApoE受體LRP1和主要存在于小膠質細胞中的CD36，是參與Aβ清除的兩種主要脂蛋白受體，可能是PCSK9的作用靶點。PCSK9在AD中對Aβ清除的潛在影響包括[1]：①LRP1可通過蛋白質-蛋白質直接相互作用或與APP的α/β-分泌酶切割競爭，影響神經元中從APP到Aβ的生成。②一旦Aβ被釋放到大腦細胞外空間，就可以形成淀粉樣斑塊或寡聚體，LRP1或CD36可以通過神經元、小膠質細胞、星形膠質細胞、血管平滑肌細胞、外周細胞和內皮細胞介導其細胞攝取。③一部分Aβ可通過血-腦屏障的LRP1轉運逆轉入血液，因此PCSK9也可能干擾該過程。④肝臟中表達的LRP1和CD36也可能有助于從血液中清除Aβ，PCSK9可能通過降低其在肝細胞中表達水平來影響該途徑。⑤主要由腦內星形膠質細胞產生和分泌的ApoE，是通過ATP結合盒轉運蛋白A1(ABCA1)脂化，通過LRP1和CD36向神經元和其他細胞提供膽固醇/脂質。PCSK9已被證明可下調ABCA1的表達，因此可能調節(jié)含ApoE脂蛋白的釋放，從而調節(jié)LRP1-或CD36-介導的Aβ代謝。實際上，ApoE亞型可能通過與Aβ直接相互作用或與Aβ競爭受體結合而影響LRP1介導的Aβ代謝。⑥ApoE脂蛋白還可能與PCSK9相互作用，從而影響其對LRP1和CD36的作用。

4 PCSK9抑制劑與神經認知功能的關系

PCSK9抑制劑依洛尤單抗可使血漿膽固醇水平達到非常低的水平，F(xiàn)OURIER研究中LDL-C平均水平降至300 mg·L-1[13]。這些結果曾一度引起臨床應用PCSK9抑制劑的相關潛在不良反應，尤其是對神經認知不良事件的擔憂。為更好地闡明這一問題，EBBINGHAUS研究前瞻性客觀評估PCSK9抑制劑依洛尤單抗對認知功能的影響，對1204例平均年齡65歲受試者隨訪1.6年發(fā)現(xiàn)，依洛尤單抗或安慰藥治療期間未出現(xiàn)神經系統(tǒng)疾病，依洛尤單抗與安慰藥相比對系列認知檢驗、患者報告的日常認知、醫(yī)師報告的不良認知事件的影響差異無統(tǒng)計學意義[14]。BAJAJ等[15]發(fā)表一項薈萃分析印證上述結果，進一步夯實了依洛尤單抗對神經認知功能無不良影響的證據。EBBINGHAUS研究隨訪時間相對較短，F(xiàn)OURIER研究5年延長隨訪將為PCSK9抑制劑對神經認知功能的影響提供更長期的證據。

PCSK9抑制劑對認知功能無明顯影響，很可能與血-腦屏障存在相關，血-腦屏障不僅使循環(huán)中膽固醇不會對大腦脂質水平產生直接影響，且會限制PCSK9及其單克隆抗體進入CNS[14]。完好的血-腦屏障可阻止抗體經跨細胞途徑擴散穿過毛細管，僅約0.1%抗體可滲透入大腦中。血-腦屏障是高度選擇性的可滲透的細胞磷脂蛋白質雙層屏障，將循環(huán)血液與中樞神經系統(tǒng)細胞外液隔離，對維持腦內環(huán)境的穩(wěn)定發(fā)揮極其重要的作用。血-腦屏障可阻止大分子(約100%)和小分子(超過98%)藥物通過，要穿過血-腦屏障，物質相對分子質量通常應<500[16-18]。PCSK9的相對分子質量74 000，幾乎不能穿過血-腦屏障。在某些病理狀況下，血-腦屏障可能會受到損害，但包含37.2%糖尿病患者-EBBINGHAUS研究未觀察到認知功能變化，排除抗體在這種情況下穿過血-腦屏障的可能性。

5 結束語

目前有關PCSK9與AD發(fā)病機制的研究結果并不一致，但值得注意的是，所有研究僅評估血漿PCSK9濃度，而相對分子質量74 000的PCSK9不能穿過血-腦屏障，并且其在中央室和外周室中的調節(jié)可能不同?；贏D患者腦脊液中PCSK9水平升高的觀察結果，考慮到PCSK9可能通過降解神經元ApoE受體來干擾CNS膽固醇轉運，可以假設AD患者中PCSK9誘導神經元膽固醇供應受損。此外，PCSK9可能作用于CD36和TLR4受體，促使神經炎癥加劇，研究者正在驗證這種假設。

目前中國臨床最常用的PCSK9抑制劑依洛尤單抗相對分子質量約為144 000，比PCSK9相對分子質量大很多，同樣幾乎不能通過血-腦屏障。并且大規(guī)模臨床研究已經明確證實，依洛尤單抗在實現(xiàn)血漿LDL-C水平顯著降低和心血管獲益的同時，對認知功能無潛在不良影響，是提高我國極高危患者LDL-C達標率、進一步降低殘留心血管風險的安全、有效選擇。