曾小娟,黃亞曉,何新雨,胡世嬌,喬文偉,張錦
1蘭州大學(xué)第一臨床醫(yī)學(xué)院,蘭州 730000;2蘭州大學(xué)第一醫(yī)院心內(nèi)科
低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)是冠心病重要的致病性危險(xiǎn)因素,臨床中發(fā)現(xiàn)盡管積極降脂治療后LDL-C水平達(dá)標(biāo),部分患者仍有心血管事件發(fā)生。富含甘油三酯脂蛋白(TRL)殘粒膽固醇具有致動(dòng)脈粥樣硬化的作用,與心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)增加相關(guān),被認(rèn)為是LDL-C達(dá)標(biāo)患者的主要血脂殘留風(fēng)險(xiǎn)之一[1]。目前對(duì)殘粒膽固醇尚未有統(tǒng)一定義,通常指TRL經(jīng)脂蛋白酯酶(LPL)分解代謝后形成的殘粒中所包含的膽固醇。這些TRL包括空腹?fàn)顟B(tài)下的極低密度脂蛋白(VLDL)、中間密度脂蛋白(IDL)以及非空腹?fàn)顟B(tài)下的乳糜微粒(CM)[2]。研究發(fā)現(xiàn),載脂蛋白(Apo)C-Ⅲ和血管生成素樣蛋白3(ANGPTL3)能夠通過抑制LPL的活性及肝臟對(duì)殘粒膽固醇的攝取引起殘粒膽固醇水平升高[3]。而靶向ApoC-Ⅲ及ANGPTL3的抗體、反義寡核苷酸(ASO)、小干擾RNA(siRNA)等生物制劑可通過抑制ApoC-Ⅲ、ANGPTL3的表達(dá)和功能,發(fā)揮降低殘粒膽固醇水平的功效。現(xiàn)就殘粒膽固醇的代謝過程、致動(dòng)脈粥樣硬化機(jī)制及其相關(guān)靶向生物制劑的應(yīng)用作一綜述,以期為進(jìn)一步降低心血管疾病殘留風(fēng)險(xiǎn)提供理論依據(jù)。
CM是攝入膳食脂肪后由腸道分泌的富含甘油三酯的脂蛋白,含有1分子ApoB48,是血液中顆粒最大的脂蛋白。循環(huán)中的CM通過LPL對(duì)甘油三酯進(jìn)行脂解,產(chǎn)生富含膽固醇的CM殘粒和游離脂肪酸。這些CM殘粒進(jìn)入肝血竇內(nèi)皮細(xì)胞與肝細(xì)胞間的狹窄間隙中,通過肝細(xì)胞的LDL受體、LDL受體相關(guān)蛋白1及硫酸乙酰肝素聚糖清除[4-5]。VLDL是由肝臟分泌的富含甘油三脂的脂蛋白,每個(gè)脂蛋白都含有1分子ApoB100,其顆粒脂質(zhì)核心中的甘油酯酯來源于膳食脂肪、脂肪組織的脂肪分解或肝臟內(nèi)從頭合成[2]。VLDL經(jīng)過LPL的脂解作用,產(chǎn)生富含膽固醇及ApoE的VLDL殘粒或IDL,VLDL殘?;騃DL可繼續(xù)被LPL分解代謝成LDL,在肝臟中通過ApoB100識(shí)別的LDL受體進(jìn)行清除[6-7]。IDL作為VLDL分解代謝的產(chǎn)物,本質(zhì)上也屬于富含甘油三酯脂蛋白殘粒的一種,主要通過進(jìn)一步代謝為L(zhǎng)DL被肝臟攝取清除,但I(xiàn)DL的具體代謝過程目前尚不明確。
CM及VLDL的結(jié) 構(gòu) 中含 有ApoE、ApoC-Ⅱ、ApoC-Ⅲ及ApoA-Ⅴ等調(diào)控脂質(zhì)代謝的Apo。ApoC-Ⅱ是LPL的激活劑,能夠促進(jìn)脂肪分解,而ApoC-Ⅲ則可抑制脂肪分解。LPL主要分布在需要游離脂肪酸進(jìn)行能量代謝的心臟、脂肪組織和骨骼肌中,在這些組織的毛細(xì)血管腔內(nèi),LPL與內(nèi)皮細(xì)胞表面的糖基磷脂酰肌醇錨定的高密度脂蛋白結(jié)合蛋白1(GPIHBP1)結(jié)合,在ApoA-Ⅴ的輔助下,LPL與TRL相互作用,對(duì)TRL中的甘油三脂進(jìn)行脂解。此外,ANGPTL也參與調(diào)節(jié)LPL活性。ANGPTL3、ANGPTL4與LPL的α/β水解酶結(jié)構(gòu)域結(jié)合,破壞其三級(jí)結(jié)構(gòu),以組織特異性的方式抑制LPL活性[8]。ANGPTL3主要在肝臟中合成,當(dāng)其在肌肉中與ANGPTL8形成ANGPTL3/8復(fù)合物時(shí),對(duì)LPL的抑制作用明顯增強(qiáng),而ApoA-Ⅴ可選擇性抑制該復(fù)合物的功能[9]。ANGPTL4則主要在脂肪組織中調(diào)節(jié)LPL活性,其可在禁食期間被誘導(dǎo),從而抑制LPL活性。與ANGPTL3/8復(fù)合物不同的是,ANGPLT4/8復(fù)合物減弱了ANGPTL4對(duì)LPL的抑制作用。餐后狀態(tài)時(shí),胰島素分泌增加,誘導(dǎo)ANGPTL8在肝臟、脂肪組織中合成,由于ANGPTL8對(duì)ANGPTL3、ANGPTL4調(diào)節(jié)作用不同,導(dǎo)致餐后脂肪酸主要被脂肪組織攝取,避免了脂肪異位沉積[9]。
2.1 增加泡沫細(xì)胞形成TRL顆粒直徑過大,無法進(jìn)入血管內(nèi)皮下,而經(jīng)代謝的TRL殘粒直徑較前減小,直徑≤70 nm時(shí)可進(jìn)入動(dòng)脈內(nèi)膜,無需氧化修飾,可直接被單核巨噬細(xì)胞攝取。與LDL不同,殘粒脂蛋白從內(nèi)皮下流出的速率比進(jìn)入時(shí)緩慢,從而增加了血管內(nèi)皮下滯留的時(shí)間,隨著膽固醇在巨噬細(xì)胞中逐漸積聚,形成泡沫細(xì)胞[4]。
2.2 導(dǎo)致內(nèi)皮功能障礙內(nèi)皮功能障礙是冠狀動(dòng)脈粥樣硬化早期重要的病理生理改變。有研究顯示,殘粒脂蛋白可誘導(dǎo)氧化應(yīng)激,加速內(nèi)皮祖細(xì)胞的衰老,衰老的內(nèi)皮細(xì)胞出現(xiàn)內(nèi)皮功能障礙,伴有黏附、遷移和增殖能力的降低。內(nèi)皮功能障礙可能與殘粒膽固醇降低一氧化氮生物活性相關(guān)[10]。
2.3 促進(jìn)炎癥因子釋放進(jìn)入血管內(nèi)皮下的殘粒脂蛋白中的甘油三酯可繼續(xù)被LPL降解,脂解過程中釋放游離脂肪酸、單酰甘油等代謝產(chǎn)物,誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞的黏附分子如細(xì)胞間黏附分子1、血管細(xì)胞黏附蛋白1表達(dá)增加及炎癥細(xì)胞因子釋放增加。黏附分子表達(dá)及炎癥因子釋放增加可驅(qū)化、募集單核、巨噬細(xì)胞進(jìn)入內(nèi)皮下,在膽固醇及炎癥因子等作用下,巨噬細(xì)胞極化為經(jīng)典活化(M1型)巨噬細(xì)胞,產(chǎn)生局部組織損傷和炎癥[11]。VARBO等[12]的研究及一項(xiàng)早期亞臨床動(dòng)脈粥樣硬化進(jìn)展研究(PESA)[13]同樣顯示了高甘油三酯血癥、殘粒膽固醇與低度炎癥相關(guān),而與LDL-C關(guān)系不大。殘余膽固醇和低度炎癥之間的關(guān)聯(lián)可能是LDL-C達(dá)標(biāo)的患者仍然存在心血管疾病殘留風(fēng)險(xiǎn)的部分原因。
近年來遺傳學(xué)研究表明,通過激活LPL來降低TRL殘粒膽固醇的形成不僅能夠降低血脂,同時(shí)降低了心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)。針對(duì)ApoC-Ⅲ和ANGPTL3研制出的抗體、ASO及siRNA可以抑制ApoC-Ⅲ、ANGPTL3的表達(dá)和功能,通過減少肝臟分泌VLDL、增加LPL脂解作用、增加肝臟對(duì)TRL殘粒的清除來降低殘粒膽固醇水平[13]。
3.1 靶向ApoC-Ⅲ
3.1.1 ASO Volanesorsen(ISIS 304801)是 靶 向ApoC-ⅢmRNA的第二代ASO,能夠抑制ApoC-Ⅲ蛋白的翻譯過程。ISIS 304801的臨床前研究及Ⅰ期臨床研究發(fā)現(xiàn),ISIS 304801可顯著降低甘油三酯及VLDL水平,且具有良好的安全性[14]。ISIS 304801治療使家族性高乳糜微粒血癥綜合征(FCS)患者TRL顆粒中的膽固醇最高降低83%,其機(jī)制可能與ISIS 304801增加了肝臟對(duì)TRL殘粒的清除率相關(guān)[15]。在控制欠佳的高甘油三酯血癥患者中進(jìn)行的Ⅱ期臨床試驗(yàn)顯示,ISIS 304801治療可降低60%以上的TRL水平且安全性良好[16]。ISIS 304801的Ⅲ期臨床研究顯示出良好的降低甘油三酯及TRL療效,但治療過程中出現(xiàn)了血小板減少,停藥后血小板可逐漸恢復(fù),而目前引起血小板減少的機(jī)制尚不明確[17-18]。ISIS 304801在2019年5月獲得了歐盟首次批準(zhǔn),用于治療FCS及胰腺炎高?;颊?。此外,在糖尿病患者中,ISIS 304801可降低糖化血紅蛋白水平及增加胰島素敏感性,這對(duì)于降低血脂代謝異常患者的心血管風(fēng)險(xiǎn)具有重要意義[19]。
AKCEA-ApoCⅢ-LRx是第二代靶向人肝細(xì)胞ApoC-ⅢmRNA的N-乙酰半乳糖胺(GalNAc)修飾的ASO,可顯著降低甘油三酯輕度升高健康受試者的甘油三酯及TRL水平,安全性及耐受性良好,無血小板減少等不良事件發(fā)生[20]。一項(xiàng)多中心、隨機(jī)、雙盲安慰劑對(duì)照的Ⅱ期臨床試驗(yàn)顯示,AKCEA-ApoCⅢ-LRx治療在甘油三脂水平為200~500 mg/dL、具有動(dòng)脈粥樣硬化性心血管疾病高風(fēng)險(xiǎn)或者已確定為動(dòng)脈粥樣硬化性心血管疾病的患者中具有良好的療效與安全性,可顯著改善致動(dòng)脈粥樣硬化脂蛋白的血脂譜[21]。由于經(jīng)過GalNAc修飾,該藥物可靶向作用于肝細(xì)胞,減少全身暴露。目前關(guān)于AKCEAApoCⅢ-LRx治療FCS患者的Ⅲ期臨床研究BALANCE(NCT04568434)及評(píng)估ISIS 304801安全性和治療不同適應(yīng)癥患者的臨床試驗(yàn)正在進(jìn)行中。
3.1.2 siRNA ARO-ApoCⅢ是 靶 向ApoC-ⅢmRNA的siRNA,能通過誘導(dǎo)ApoC-ⅢmRNA降解來減少ApoC-Ⅲ蛋白水平。ARO-ApoCⅢ的Ⅰ期臨床試驗(yàn)顯示出良好的降低甘油三酯及VLDL膽固醇(VLDL-C)療效,甘油三酯水平>300 mg/dL的高甘油三酯血癥患者皮下注射50 mg ARO-ApoCⅢ可使甘油三酯、非高密度脂蛋白膽固醇(non-HDL-C)較基線分別下降78%和33%[22]。
3.2 靶向ANGPTL3
3.2.1 單克隆抗體依維庫人單抗(evinacumab)是美國(guó)再生元制藥公司開發(fā)的特異性靶向ANGPTL3的單克隆抗體。DEWEY等[23]進(jìn)行的臨床前研究顯示,evinacumab降低了高脂血癥小鼠的總膽固醇及甘油三酯水平,并減少了動(dòng)脈粥樣硬化面積。evinacumabⅠ期臨床試驗(yàn)在甘油三酯水平為150~450 mg/dL和(或)LDL-C水平≥100 mg/dL的健康受試者中進(jìn)行,發(fā)現(xiàn)evinacumab治療組甘油三酯水平呈劑量依賴性下降,幾天內(nèi)可將甘油三酯水平降低80%左右,non-HDL-C、ApoB、LDL-C、血清總膽固醇水平均顯著下降,并具有良好的耐受性,不同的給藥途徑(皮下注射、靜脈注射)安全性相當(dāng),未報(bào)告嚴(yán)重的不良反應(yīng)[24]。在難治性高膽固醇血癥患者中進(jìn)行的多中心evinacumabⅡ期臨床試驗(yàn)及在純合子家族性高膽固醇血癥患者中進(jìn)行的evinacumabⅢ期臨床研究也顯示出了良好的降低甘油三酯、non-HDL-C、ApoB、LDL-C療 效,且 安全 性良好[25-26]。此 外,REESKAMP等[27]還發(fā)現(xiàn),在年輕的純合子家族性高膽固醇血癥患者中,經(jīng)他汀、依折麥布、LDL單采和evinacumab強(qiáng)化降脂治療,可使動(dòng)脈粥樣硬化斑塊總體積顯著減退。Evinacumab于2021年2月在美國(guó)首次批準(zhǔn)用于純合子家族性高膽固醇血癥、難治性高膽固醇血癥、嚴(yán)重高甘油三酯血癥的治療以及降低LDL-C的輔助治療。
3.2.2 ASO IONIS-ANGPTL3-LRx、AKCEA-ANGPTL3-LRx(Vupanorsen)是第二代靶向人肝細(xì)胞ANGPTL3 mRNA編碼序列的GalNAc修飾ASO,可抑制ANGPTL3 mRNA的翻譯,減少ANGPTL3蛋白的合成。在Ⅰ期臨床研究中,IONIS-ANGPTL3-LRx可呈劑量依賴性地降低甘油三酯、ApoB、non-HDLC、VLDL-C、LDL-C水平,其中甘油三酯、VLDL-C可降低60%左右,且耐受性良好[28]。一項(xiàng)多中心、隨機(jī)、雙盲、安慰劑對(duì)照的Ⅱ期臨床試驗(yàn)表明,Vupanorsen可降低糖尿病、肝脂肪變性及高甘油三酯血癥患者的甘油三酯水平,使TRL殘粒膽固醇下降38%,治療最常見的不良反應(yīng)為注射部位出現(xiàn)瘙癢、紅斑等[29]。Vupanorsen的Ⅱb期臨床試驗(yàn)旨在評(píng)估增加Vupanorsen劑量對(duì)已接受他汀治療的高脂血癥患者non-HDL-C的影響,結(jié)果顯示,每2周注射60 mg Vupanorsen的患者及每2周注射80 mg Vupanorsen的患者在治療24周時(shí),non-HDL-C分別下降22.0%,27.7%,甘油三酯呈劑量依賴性降低。在這項(xiàng)研究中,注射部位反應(yīng)、肝酶升高及肝脂肪含量增加與較高的Vupanorsen總劑量相關(guān),其安全性有待更大規(guī)模的臨床試驗(yàn)進(jìn)行評(píng)價(jià)[30]。
3.2.3 siRNA ARO-ANG3能 夠通 過RNA誘 導(dǎo) 的沉默復(fù)合物靶向降解ANGPTL3 mRNA,導(dǎo)致基因沉默從而減少ANGPTL3蛋白的產(chǎn)生。ARO-ANG3的Ⅰ期臨床試驗(yàn)顯示,ARO-ANG3治療可顯著降低健康受試者的甘油三酯、VLDL-C、LDL-C水平。而對(duì)于甘油三酯水平>300 mg/dL的高甘油三酯血癥患者,皮下注射200 mg的ARO-ANG3可使甘油三酯較基線平均下降79%,且效果持久,無嚴(yán)重的不良反應(yīng)發(fā)生[31]。目前,一項(xiàng)納入16例純合子家族性高膽固醇血癥患者的Ⅱ期開放標(biāo)簽臨床研究ARO-ANG3-2003(NCT05217667)正在進(jìn)行中,旨在評(píng)估皮下注射200 mg或300 mg劑量ARO-ANG3治療的有效性及安全性。
綜上所述,殘粒膽固醇作為TRL經(jīng)LPL分解代謝后形成殘粒中的膽固醇,具有致動(dòng)脈粥樣硬化的作用,降低殘粒膽固醇水平可降低心血管風(fēng)險(xiǎn)。ApoC-Ⅲ及ANGPTL3參與殘粒膽固醇的代謝調(diào)節(jié),臨床應(yīng)用靶向抑制ApoC-Ⅲ和ANGPTL3功能的抗體、ASO、siRNA生物制劑具有良好的降脂療效,在降低殘粒膽固醇水平及動(dòng)脈粥樣硬化性心血管疾病殘余風(fēng)險(xiǎn)防控中具有良好應(yīng)用前景。