王文岑,代海兵 綜述,黃海,鄢盛愷1, 審校
1.貴州醫(yī)科大學(xué)醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)學(xué)院臨床生化教研室,貴州貴陽 550000;2.貴州醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院臨床檢驗(yàn)中心,貴州貴陽 550000;3.遵義醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)科,貴州遵義 563003
動脈粥樣硬化性心血管疾?。╝therosclerotic cardiovascular disease,ASCVD)是我國城鄉(xiāng)居民死亡的首要原因,血脂異常被認(rèn)為在其發(fā)病機(jī)制中扮演重要角色,而降脂藥物在血脂管理中起重要作用。一項(xiàng)血脂異常國際研究-中國(DYSIS-China)對25 317例≥45歲患者(接受至少1種降脂藥物治療至少3個(gè)月)的研究結(jié)果表明[1],我國血脂異?;颊咧?6.6%為高危和極高危,總體低密度脂蛋白膽固醇(low density lipoprotein cholesterol,LDL-C)達(dá)標(biāo)率僅為37.3%。前蛋白轉(zhuǎn)化酶枯草溶菌素9(proprotein convertase subtilisin/kexin type 9,PCSK9)蛋白在血脂異常中扮演重要角色,其可通過升高LDL-C、炎性反應(yīng)等促進(jìn)動脈粥樣硬化,而PCSK9 抑制劑是一類抑制PCSK9的化合物,具有獨(dú)特的降脂機(jī)制,為常規(guī)降血脂治療提供了額外的選擇,且有助于降低ASCVD 的剩余風(fēng)險(xiǎn)[2]?!吨袊芾碇改希?023 年)》指出,在單藥治療LDL-C 不達(dá)標(biāo)的情況下加用PCSK9 抑制劑,可使LDL-C 水平降低約75%[3]。本文就PCSK9 蛋白、不同類別PCSK9 抑制劑及其降脂機(jī)制、研發(fā)及應(yīng)用進(jìn)展作一綜述,以期為ASCVD 患者的血脂管理特別是降脂治療提供參考。
PCSK9是枯草菌素蛋白酶家族的第9個(gè)成員,于2003 年首次在哺乳動物細(xì)胞中發(fā)現(xiàn),其基因位于染色體1p32的短臂上,由692個(gè)氨基酸組成[4]。PCSK9廣泛表達(dá)于人體各種組織和細(xì)胞中,特別是在肝臟中高表達(dá),在小腸、肺、腎、胰腺和腦等組織中均有表達(dá)[5-6]。PCSK9 到達(dá)肝細(xì)胞的基底外側(cè)表面后,在自分泌作用下與低密度脂蛋白受體(low density lipoprotein receptor,LDLR)結(jié)合。隨后,由LDL-C、LDLR 和PCSK9 組成的復(fù)合物被肝細(xì)胞內(nèi)吞至溶酶體降解,從而降低細(xì)胞膜上的LDLR,并提高LDL-C 水平[7]。PCSK9 除了參與膽固醇代謝外,還可參與腸道富含甘油三酯的載脂蛋白B[8]、血漿脂蛋白(a)[lipoprotein(a),Lp(a)][9]的代謝?;赑CSK9 蛋白在血脂代謝過程的研究,其已成為近年來降脂藥物的重要靶點(diǎn)。
PCSK9抑制劑可靶向阻遏PCSK9蛋白干擾膽固醇代謝的作用,從而發(fā)揮降低血脂的作用。PCSK9抑制劑的降脂機(jī)制大致可分為3 種:①使用單克隆抗體、附著蛋白或PCSK9/LDLR 結(jié)合位點(diǎn)模擬肽等小分子阻斷PCSK9/LDLR 結(jié)合;②使用“核酸沉默劑”如反義寡核苷酸(antisense oligonucleotide,ASO)、siRNA 或CRISPR/Cas9 的基因組編輯技術(shù)抑制體內(nèi)PCSK9 基因表達(dá);③使用疫苗抑制循環(huán)PCSK9 蛋白活性[10-11]。目前已上市或正在臨床試驗(yàn)階段的PCSK9抑制劑(ClinicalTrials.gov)見表1。
表1 PCSK9抑制劑降脂機(jī)制和代表藥物Tab.1 Lipid-lowering mechanism and representative drugs of PCSK9 inhibitors
2.1 抑制PCSK9 與LDLR 的結(jié)合 由轉(zhuǎn)基因小鼠平臺開發(fā)的兩種全人源單克隆抗體依洛尤單抗(Evolocumab)和阿西利由單抗(Alirocumab)可阻斷PCSK9與LDLR 的相互作用,促進(jìn)LDLR 在細(xì)胞膜上的循環(huán),從而誘導(dǎo)血漿中LDL-C 的攝取和降低循環(huán)LDLC 水平[12]。Alirocumab 和Evolocumab 已先后獲批上市,此外,還有SHR-1209、IBI306、AK102、JS002 等藥物處于臨床試驗(yàn)階段。
美國基因泰克公司研發(fā)的Pep2-8是一種小分子肽,其結(jié)合位點(diǎn)與LDLR 上EGF(A)結(jié)構(gòu)域的結(jié)合位點(diǎn)基本重疊,是與LDLR 結(jié)合的競爭性抑制劑,目前處于臨床前研發(fā)階段[16]。在Pep2-8 的基礎(chǔ)上,有研究人員通過計(jì)算機(jī)虛擬篩選發(fā)現(xiàn)了兩種Pep2-8 類似物,可抑制PCSK9 與LDLR 的結(jié)合,能增加HepG2細(xì)胞膜上的LDLR 蛋白水平,從而增加對LDL-C 的攝取[17]。
美國百時(shí)美施貴寶公司研發(fā)的BMS-962476 是一種聚乙二醇化多肽,可增強(qiáng)人體藥代動力學(xué)。有研究建立了人類PCSK9 轉(zhuǎn)基因小鼠的基因組DNA模型,在模型中發(fā)現(xiàn)BMS-962476 能迅速降低膽固醇水平[14]。
LIB003 是一種新型小分子PCSK9 抑制劑,為一種重組融合蛋白,能結(jié)合PCSK9 蛋白和人血清白蛋白。在一項(xiàng)雙盲Ⅱ期試驗(yàn)中,300 mg LIB003 可使LDL-C 降低70%,游離PCSK9 下降88%。另一項(xiàng)開放標(biāo)簽擴(kuò)展試驗(yàn)結(jié)果表示,在參與者服用最大耐受他汀類藥物的基礎(chǔ)上加用LIB003 后,可使LDL-C 穩(wěn)定降低57%~59%,且具有良好的耐受性[18]。
2.2 核酸沉默劑 ASO 通過Watson-Crick 堿基對相互作用與PCSK9靶基因mRNA 結(jié)合,使靶基因表達(dá)受限[19]。siRNA 的引導(dǎo)鏈在細(xì)胞內(nèi)與RNA 誘導(dǎo)的沉默復(fù)合物(RNA induced silencing complex,RISC)結(jié)合,然后RISC 與特異性編碼PCSK9的mRNA 分子雜交,切割并裂解mRNA,有效阻止蛋白質(zhì)的翻譯,從而導(dǎo)致PCSK9水平降低[20],但目前該類藥物尚未進(jìn)行大規(guī)模臨床試驗(yàn),其療效及安全性尚不明確。研究者使用CRISPR/Cas9 基因編輯系統(tǒng)敲除小鼠的PCSK9基因,其血漿總膽固醇水平顯著下降35% ~40%[21-22]。除了上述常見的“核酸沉默劑”之外,研究者還發(fā)現(xiàn),miRNA 作為一類內(nèi)源性非編碼小RNA可在轉(zhuǎn)錄和翻譯水平上調(diào)節(jié)PCSK9基因。經(jīng)Target-Scan 數(shù)據(jù)庫篩選和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,miR-552-3p 被確定為PCSK9的負(fù)調(diào)控因子,其與PCSK9的3'-UTR 結(jié)合以抑制翻譯,并與PCSK9的啟動子相互作用以抑制轉(zhuǎn)錄,且miR-552-3p 還可降低HepG2 細(xì)胞中PCSK9的表達(dá),促進(jìn)HepG2 細(xì)胞對LDL-C 的攝取,降低血清LDL-C水平,具有雙重抑制機(jī)制[23]。
2.3 疫苗 在疫苗研制方面,L-IFPTA 是由研究者將帶負(fù)電荷的納米脂質(zhì)體作為疫苗遞送系統(tǒng),通過將短PCSK9 肽(作為B 細(xì)胞表位)與破傷風(fēng)肽(作為T 細(xì)胞表位)構(gòu)建的一種稱為免疫原性融合PCSK9-破傷風(fēng)(IFPT)的肽疫苗,再混合到礬佐劑中制成[24]。L-IFPTA 疫苗能夠誘導(dǎo)針對PCSK9 肽的長期體液免疫反應(yīng),產(chǎn)生抑制血漿PCSK9抗體,該抗體直接靶向消除血液中循環(huán)的PCSK9,抑制PCSK9 與LDLR 的結(jié)合,增加肝臟LDLR 的表達(dá),從而抑制循環(huán)PCSK9活性[25-26]。
2.4 其他降PCSK9藥物 小檗堿是一種植物來源的異喹啉季生物堿,可促進(jìn)LDLR 在肝臟的表達(dá),同時(shí)降低PCSK9 的表達(dá)和分泌[27]。SIDDIQ 等[28]發(fā)現(xiàn),藏花酸可降低PCSK9 和甾醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白表達(dá),并上調(diào)LDLR的表達(dá),是一種天然的膽固醇拮抗劑。
3.1 Evolocumab 2015 年,Evolocumab 作為全球第一個(gè)率先在歐盟上市的針對PCSK9 的單克隆抗體,于2018 年被我國國家藥品監(jiān)督管理局批準(zhǔn)上市。其為一種針對PCSK9 的全人源單克隆抗體,可通過結(jié)合PCSK9 并抑制其與肝臟表面上的LDLR 結(jié)合,使血漿中的LDL-C 更多地轉(zhuǎn)運(yùn)至溶酶體降解,從而有效降低LDL-C 水平,通過皮下進(jìn)行注射(140 mg/2周或420 mg/月)。
經(jīng)典的FOURIER 試驗(yàn)研究結(jié)果表明,在優(yōu)化他汀基礎(chǔ)上,實(shí)驗(yàn)組LDL-C 水平下降59%、非高密度脂蛋白膽固醇水平下降52%、ApoB 水平下降49%,此外,包括中風(fēng)、心肌梗死、心血管死亡等主要心血管終點(diǎn)事件的風(fēng)險(xiǎn)均顯著下降[29]。隨后在FOURIEROLE 試驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)組63.2%的患者治療后LDL-C <40 mg/dL,且降低了心血管死亡、心肌梗死、卒中或因不穩(wěn)定型心絞痛而住院的風(fēng)險(xiǎn)[30]。在一項(xiàng)涉及雜合性家族性高膽固醇血癥(heterozygous familial hypercholesterolemia,HeFH)兒童患者的隨機(jī)對照試驗(yàn)中,Evolocumab組LDL-C水平從基線到第24周顯著降低了68.6 mg/dL或38.3%[31]。另一項(xiàng)評估Evolocumab對他汀類藥物治療心肌梗死后冠狀動脈硬化斑塊組成的光學(xué)相干斷層掃描測量影響的研究表明,Evolocumab 組觀察到動脈粥樣硬化體積消退的百分比更大[32]。
3.2 Alirocumab Alirocumab是一種全人源單克隆抗體,2015 年被美國藥品監(jiān)督管理局批準(zhǔn)作為飲食和最大耐受性他汀類藥物治療的輔助藥物,其降脂機(jī)制與Evolocumab 相似,通過抑制PCSK9 阻止LDLR的降解,從而降低血液中LDL-C 水平,通過皮下進(jìn)行注射(75 mg/2周或300 mg/月)。
ODYSSEY 試驗(yàn)結(jié)果表明,Alirocumab 組在48 個(gè)月時(shí)可將LDL-C 水平降低62.7%,此外,Alirocumab與高強(qiáng)度他汀類藥物聯(lián)合治療可降低心血管終點(diǎn)事件風(fēng)險(xiǎn),包括非致死性心肌梗死、非致死性或致死性缺血性卒中、因冠心病死亡和需要住院治療的不穩(wěn)定心絞痛等[33]。繼FOURIER試驗(yàn)之后,OD-YSSEY試驗(yàn)再次證明了在優(yōu)化他汀治療的前提下加以PCSK9 抑制劑治療,可顯著降低主要心血管復(fù)合終點(diǎn)事件發(fā)生率,在降低LDL-C 和終點(diǎn)事件的發(fā)生率上,兩種藥物達(dá)到了相似降低幅度。ODYSSEY HoFH 試驗(yàn)結(jié)果表明,成人純合子家族性高膽固醇血癥患者在接受12 周Alirocumab 治療后,血漿LDL-C顯著降低了35.6%,且Alirocumab 的耐受性、安全性與安慰劑相當(dāng)[34]。最近的PACMAN-AMI 隨機(jī)臨床試驗(yàn)結(jié)果表明,在高強(qiáng)度瑞舒伐他汀治療中加用Alirocumab,可使急性心肌梗死患者非梗死相關(guān)動脈的斑塊消退較安慰劑組明顯增加[35]。
從上述臨床試驗(yàn)結(jié)果不難看出,使用特異性全人單抗靶向PCSK9 單獨(dú)或聯(lián)合他汀類藥物,能有效降低血漿LDL-C 水平以及ASCVD 的風(fēng)險(xiǎn)。Evolocumab 和Alirocumab 是目前PCSK9 抑制劑中最有效的降膽固醇制劑,臨床已取得成功,但這些單克隆抗體臨床使用也存在局限性,除了給藥方式均為皮下注射外,它們在體內(nèi)的半衰期分別僅有11 ~17 和17 ~20 d,因此,患者需重復(fù)皮下注射以獲得所需的治療效果。此外,這類藥物相較于他汀類藥物價(jià)格昂貴,頻繁用藥伴隨著高昂的成本,這一局限性推動了發(fā)現(xiàn)新的PCSK9抑制劑作為PCSK9單克隆抗體替代藥物的進(jìn)程。
3.3 Inclisiran Inclisiran是一種化學(xué)合成的靶向PCSK9 的siRNA,于2020 年獲得歐洲藥品管理局批準(zhǔn)上市。其通過特異性結(jié)合降糖糖蛋白受體去唾液酸糖蛋白受體(asialoglycoprotein receptor,ASGPR)和N-乙酰半乳糖胺碳水化合物(N-acetyl-galactosamine,Gal-NAc)配體,直接靶向PCSK9 mRNA 抑制PCSK9 基因表達(dá),導(dǎo)致肝細(xì)胞回收LDLR 和LDLR 的膜表達(dá)增加,最后發(fā)揮降低LDL-C 水平的功能[36]。Inclisiran首次單次給藥最佳劑量為300 mg,首次給藥后臨床效果不明顯,可于90日后再次給藥300 mg。
在一項(xiàng)Ⅱ期ORION-1 試驗(yàn)中,患者在原有降脂治療基礎(chǔ)上隨機(jī)接受單劑量或兩劑量的Inclisiran 或安慰劑(第1 和90 天)。單次注射Inclisiran 后180 d觀察到LDL-C水平平均降低27.9%~41.9%,而接受兩劑的患者在第180天平均降低35.2%~52.6%[37]。Ⅲ期臨床試驗(yàn)ORION-9、ORION-10 和ORION-11 評估了Inclisiran 對接受最大耐受降脂治療的HeFH、ASCVD風(fēng)險(xiǎn)相當(dāng)患者的療效和安全性。在ORION-9試驗(yàn)中,第1、90、270和450天接受300 mg Inclisiran的HeFH患者在第510天觀察到LDL-C水平降低39.7%[38]。ORION-10 和ORION -11 研究結(jié)果顯示,Inclisiran 對ASCVD或高風(fēng)險(xiǎn)患者的LDL-C降低幅度相似,在510天LDL-C 水平分別降低了52.3%和49.9%,絕對降低了54.1 和51.9 mg/dL,此外,Inclisiran 還可使Lp(a)分別降低25.6%和18.6%[39]。ORION-3 提供了基于siRNA 療法的持久性和安全性的第一個(gè)前瞻性長期評估,每年兩次給予Inclisiran,第210天時(shí),可使循環(huán)LDL-C 濃度降低47.5%,持續(xù)時(shí)間超過4 年,4年間LDL-C 的平均降幅為44.2%,PCSK9 的降幅為62.2%~77.8%,14%的患者在注射部位發(fā)生不良事件,主要為輕度或中度,無后遺癥或治療后未惡化[40]。因此,Inclisiran 可用于降低LDL-C 水平,是一種有效且安全的藥物。
Inclisiran與RISC結(jié)合時(shí),其在分子上更穩(wěn)定,可持續(xù)剪接多個(gè)mRNA,使療效持續(xù)和LDL-C 水平持續(xù)降低,一般在第1、90 天,之后每6 個(gè)月給藥1 次,1年2 次給藥方案可解決患者長期依從性問題。盡管大量證據(jù)證明了Inclisiran 可有效降低LDL-C 水平,但目前仍缺乏足夠的心血管結(jié)局和長期安全性數(shù)據(jù)。迄今為止,Inclisiran 的臨床試驗(yàn)只納入了他汀類藥物合并或不合并依折麥布治療下患有ASCVD或HeFH 患者,仍缺乏Inclisiran 在單藥治療中能提供臨床益處的證據(jù)。
隨著各項(xiàng)隨機(jī)對照臨床研究證據(jù)的逐漸累積,PCSK9 抑制劑作為新型強(qiáng)效降脂藥物在高膽固醇血癥患者的治療中備受青睞,許多新的藥物已在體外、體內(nèi)動物模型以及Ⅰ期和Ⅱ期臨床試驗(yàn)中進(jìn)行了研究,目前有以下藥物的臨床試驗(yàn)結(jié)果以文獻(xiàn)方式發(fā)表。
SHR-1209 是一種針對PCSK9 的人源化單克隆抗體,在隨機(jī)、雙盲、安慰劑對照的Ⅰb/Ⅱ期試驗(yàn)中,SHR-1209 可顯著降低接受穩(wěn)定劑量阿托伐他汀治療患者的LDL-C 水平,給藥間隔最長12 周,且其半衰期與Evolocumab和Alirocumab相比較長[41]。IBI306是一種全人源單克隆抗體,在Ⅰ期研究中被證明安全性和耐受性良好。Ⅲ期研究中,IBI306組在第12周LDL-C水平顯著降低,降脂作用可維持到第24周[13]。
疫苗AT04A 可通過誘導(dǎo)PCSK9 特異性抗體來治療高膽固醇血癥,目前處于Ⅰ期臨床中,在初始、第4和8周接受3次啟動免疫,并在第60周接受AT04A或安慰劑單次加強(qiáng)免疫,在第20 和70 周,AT04A 組中血清LDL-C 平均峰值分別比基線降低11.2%和13.3%[15]。人們普遍認(rèn)為目前可用的PCSK9 抑制劑需注射給藥,而最近提出的AZD8233 是一種可皮下注射或口服的高效PCSK9反義寡核苷酸。一項(xiàng)研究結(jié)果顯示,單次皮下注射90 mg可使高水平LDL-C的人血清PCSK9 降低>90%,而在穩(wěn)定狀態(tài)下,每月皮下注射25 mg 預(yù)計(jì)可使PCSK9 降低80%[42]。目前為止,從報(bào)道的這些PCSK9抑制劑的臨床結(jié)果來看,降脂療效優(yōu)于他汀類藥物,特別是在高膽固醇血癥患者中,期待在不久的將來有更多治療血脂異常的新藥突破。
目前,我國血脂異常的治療現(xiàn)狀不容樂觀。單一的他汀類降脂治療已不能滿足血脂管理的臨床需求。而大量的臨床研究表明,PCSK9 抑制劑能高效降低LDL-C 水平,并最大限度地降低心血管不良事件的發(fā)生,成為治療高膽固醇血癥的一種新型藥物。與傳統(tǒng)他汀等降脂藥物相比,PCSK9 抑制劑給藥間隔相對較長,解決了患者需長期服藥的弊端。Evolocumab 和Alirocumab 的上市標(biāo)志著降脂藥物開啟了新時(shí)代,但目前PCSK9 抑制劑的給藥方式均為皮下注射,且費(fèi)用較高,限制了其在臨床應(yīng)用中的普及和推廣。
多家制藥公司正在研究拮抗PCSK9 的口服藥(尚處于臨床前研發(fā)階段),與注射治療相比,口服藥具有成本更低且患者更易接受的優(yōu)點(diǎn)。此外,PCSK9抑制劑的長期用藥安全性也需引起重視。作為上市只有幾年的新藥,其臨床安全性數(shù)據(jù)的累積尚十分有限,而從作用機(jī)理上來說,這類藥物能夠增強(qiáng)LDLR對膽固醇的攝取分解而致膽汁酸分泌增多,腸道內(nèi)的大量膽汁酸可能會導(dǎo)致結(jié)腸腫瘤發(fā)生的這種遠(yuǎn)期風(fēng)險(xiǎn),也需進(jìn)一步進(jìn)行評估。
期望隨著醫(yī)學(xué)不斷的發(fā)展和各類臨床試驗(yàn)的持續(xù)推進(jìn),未來將出現(xiàn)口服給藥和降脂療效更長久且更安全的新型PCSK9 抑制劑,為降脂治療提供新的靶點(diǎn)和選擇。這將有助于改善我國高膽固醇血癥患者的治療現(xiàn)狀,提高臨床療效和患者的生活質(zhì)量。