白征莉 譚樹華
摘 要: 前蛋白轉(zhuǎn)化酶枯草溶菌素9(PCSK9)對體內(nèi)脂質(zhì)代謝起重要作用,研究表明PCSK9抑制劑可以通過抑制血清中PCSK9含量降低低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)水平,從而降低心血管事件的發(fā)生率,這給他汀類藥物治療效果不佳的患者帶來了希望?,F(xiàn)就降脂靶點PCSK9及其抑制劑的研究進展進行綜述。
關鍵詞: PCSK9;LDL-C;降脂;PCSK9抑制劑
心血管疾病患病率和死亡率處于上升階段,高于腫瘤和其他疾病,而心血管疾病的主要危險因素之一為血脂異常導致的動脈粥樣硬化,動脈粥樣硬化的形成與血漿中低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)水平密切相關。研究表明,降低血漿中LDL-C水平可以顯著降低心血管疾病的發(fā)生率。目前臨床應用最為廣泛的降脂藥物為他汀類,主要通過抑制膽固醇生成限速酶——羥甲基戊二酰輔酶A還原酶活性,減少膽固醇合成,降低血清中LDL-C水平。但隨著藥物的長期使用,很多患者出現(xiàn)耐藥性和一些藥物不良反應。因此,開發(fā)安全、有效的新型降血脂藥物具有重要的臨床意義。
前蛋白轉(zhuǎn)化酶枯草溶菌素9(PCSK9)是繼低密度脂蛋白受體、載脂蛋白B-1基因后引起心血管疾病的第三個易感基因,對體內(nèi)脂質(zhì)代謝起重要作用。近年來,隨著PCSK9的生物學活性與臨床研究不斷取得進展,各種抑制劑被不斷開發(fā)出來。本文就PCSK9抑制劑的研究進展進行綜述。
1.PCSK9及其功能
PCSK9于2003年首次被發(fā)現(xiàn),人PCSK9基因位于1號染色體的短臂(1p32.3)。PCSK9酶原由信號肽、前結(jié)構域 、催化結(jié)構域和C-端結(jié)構域組成,主要在人肝臟細胞、小腸和腎臟表達。正常生理條件下,肝細胞表面LDLR能夠與血液中的LDL-C 結(jié)合后形成復合物,通過網(wǎng)格蛋白內(nèi)吞作用進入細胞內(nèi),在內(nèi)體小泡的低PH環(huán)境下LDLR 構象發(fā)生改變與LDL-C分離,LDL-C則在溶酶體中被降解,而LDLR 重新循環(huán)回細胞膜上結(jié)合血液中游離的LDL-C。研究發(fā)現(xiàn),PCSK9基因獲得型突變患者體內(nèi)PCSK9 表達量增加,血液中PCSK9 特異性地結(jié)合LDLR ,形成PCSK9-LDLR 復合物進入細胞,由于PCSK9與LDLR在低PH條件下結(jié)合能力增強,復合物無法分離一起轉(zhuǎn)運到溶酶體中被降解,細胞膜上LDLR數(shù)量減少,LDL-C無法被肝臟有效地降解在血液中不斷積累,從而導致高膽固醇血癥。因此抑制PCSK9的功能是降低LDL-C水平的有效策略。
2.PCSK9抑制劑
PCSK9 抑制劑通過降低PCSK9 的表達或者抑制PCSK9 活性,起到提高肝細胞膜上LDLR 水平,減少血液中LDL-C 積累的作用。主要可分為小分子干擾RNA(siRNA)、模擬抗體蛋白、小分子抑制劑、反義寡核苷酸、單克隆抗體。
2.1 siRNA
RNA 干擾是指由雙鏈RNA 誘發(fā)的同源mRNA 高效特異性降解現(xiàn)象。PCSK9 siRNA 可經(jīng)轉(zhuǎn)染方式進入細胞,與細胞內(nèi)的PCSK9 mRNA特異性結(jié)合形成沉默復合體,使其mRNA 專一性被敲除。目前Alynlam公司開發(fā)的ALN-PCSsc為siRNA型PCSK9抑制劑,已進入臨床II期試驗,與安慰劑組比較可成劑量依賴性降低血液中PCSK9和LDL-C水平[1]。
2.2 模擬抗體蛋白
模擬抗體蛋白是一種新型的治療性蛋白質(zhì),由連接不同類型分子的纖維結(jié)合蛋白組成,模擬抗體與靶部位相結(jié)合的部分。Adnexus 公司研發(fā)的BMS-962476即為該類藥物,該類PCSK9抑制劑可以通過阻斷PCSK9 與LDLR的結(jié)合位點而發(fā)揮PCSK9 抑制作用。目前正處于Ⅰ 期臨床試驗。
2.3 小分子抑制劑
一些小分子通過與PCSK9蛋白催化部位結(jié)合使PCSK9與LDLR相互作用部位變構來發(fā)揮抑制PCSK9的作用,或通過降低與PCSK9 基因上游存在的固醇類調(diào)節(jié)元件(SRE)及肝細胞核因子1(HNF1)結(jié)合位點的多種轉(zhuǎn)錄因子來減弱PCSK9 的表達。目前該類抑制劑大部分處于臨床前活性研究階段。例如,中藥小檗堿可以通過抑制HNF1、固醇類調(diào)節(jié)結(jié)合蛋白(SREBP)的表達從而減少PCSK9 表達[2]。
2.4 反義寡核苷酸
反義寡核苷酸是單鏈核苷酸序列,可以通過堿基互補原則結(jié)合于PCSK9靶基因mRNA上,從而特異性封閉基因表達,降低血液中PCSK9和LDL-C水平。目前Santaris公司的反義寡核苷酸SPC-5001在臨床I期研究中發(fā)現(xiàn)可成劑量依賴性抑制PCSK9,降低血清中LDL-C水平,但是SPC5001可引起輕度至中度注射部位反應和腎小管毒性使其臨床實驗暫時終止[3]。
2.5 單克隆抗體
PCSK9 單克隆抗體藥物是目前研發(fā)的熱點,以PCSK9 為靶標的單克隆抗體可以與PCSK9 發(fā)生特異性結(jié)合,阻斷PCSK9 與LDLR的相互作用,增加細胞表面LDLR含量,降低血清中LDL-C水平,具有靶向性強、特異性高和不良反應少等特點。目前已有抗PCSK9單克隆抗體上市,Amgen公司的Evolocumab和Sanofi與Regeneron合作開發(fā)的Alirocumab,均為全人源單克隆抗體,單獨或聯(lián)合他汀類藥物均顯示出良好的降血脂效果。
3 展望
PCSK9作為降脂靶點受到越來越多的關注,目前PCSK9抑制劑在降低LDL-C水平方面效果顯著,嚴重不良反應少,為高膽固醇血癥的治療開辟了新的途徑,但是還有許多問題需要解決。關于PCSK9抑制劑的安全性,它的長期應用是否會對機體產(chǎn)生不良影響,及PCSK9是否參與了脂質(zhì)調(diào)節(jié)之外的其他生理過程都需要進一步的基礎與臨床研究來探索。
參考文獻
[1] Ray KK,Landmesser U,Leiter LA,et al. Inclisiran in patients at high cardiovascular risk with elevated LDL cholesterol[J]. N Engl J Med ,2017,376(15):1430-1440.
[2] Dong B,Li H,Singh AB,et al. Inhibition of PCSK9 transcription by berberine involves down-regulation of hepatic HNF1α protein expression through the ubiquitin-proteasome degradation pathway[J].J Biol Chem,2015,290(7):4047-4058.
[3] Eveline P. van Poelgeest,Michael R. Hodges,Matthijs Moerland,et al. Antisense-mediated reduction of proprotein convertase subtilisin/kexin type 9 (PCSK9): a firstin-human randomized,placebo-controlled trial[J]. Br J Clin Pharmacol,2015,80(6):1350-1361.