夏佳春 侯磊

慢性炎性反應(yīng)在動(dòng)脈粥樣硬化的形成和發(fā)展、斑塊破裂及血栓形成中發(fā)揮重要作用。心肌梗死后心肌損傷引發(fā)的過度炎性反應(yīng)對梗死面積及心臟重構(gòu)有著重要作用[1]。研究表明，多種炎性標(biāo)志物如超敏C 反應(yīng)蛋白（hs-CRP）、氧化低密度脂蛋白（ox-LDL）、白細(xì)胞介素（IL）-1β 等[2]，與動(dòng)脈粥樣硬化性心血管疾?。ˋSCVD）的預(yù)后相關(guān)。抑制心血管炎性反應(yīng)可以降低心血管疾病發(fā)病率及心血管不良事件發(fā)生率[3-4]。

前蛋白轉(zhuǎn)化酶枯草溶菌素9（PCSK9）主要由肝臟產(chǎn)生，可靶向降解低密度脂蛋白受體（LDLR），從而增加外周血低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）的水平。除肝細(xì)胞外，PCSK9 也在內(nèi)皮細(xì)胞、血管平滑肌細(xì)胞（VSMC）和巨噬細(xì)胞中表達(dá)[5]。近年來研究發(fā)現(xiàn)，PCSK9 還具有促進(jìn)炎性因子分泌、炎性細(xì)胞浸潤、細(xì)胞凋亡、血小板活化等功能[1,6]。PCSK9 的分泌受到相關(guān)促炎性因子的調(diào)節(jié)[7]，提示PCSK9 在全身和局部炎性反應(yīng)中起重要的促進(jìn)作用。PCSK9 在ASCVD 中可能作為新的炎性標(biāo)志物或潛在的抗炎治療靶點(diǎn)。

1 PCSK9對ASCVD炎性反應(yīng)的調(diào)控機(jī)制

多項(xiàng)研究表明，PCSK9 參與動(dòng)脈粥樣硬化的慢性炎性反應(yīng)。ATHEROREMO-IVUS 研究[8]發(fā)現(xiàn)，血清PCSK9 水平與冠狀動(dòng)脈粥樣硬化斑塊中壞死核心組織比例呈線性相關(guān)，與LDL-C 水平、他汀類藥物的使用無關(guān)。給予APOE*3-Leiden.CETP小鼠PCSK9 單克隆抗體（alirocumab）或PCSK9疫苗（AT04A），可減輕血管炎性反應(yīng)，縮小斑塊壞死核心[9-10]。PCSK9 與多種感染性疾病相關(guān)，在HIV、HCV 感染及膿毒癥患者中，PCSK9 水平均明顯升高，提示PCSK9 與炎性反應(yīng)密切相關(guān)[11]。PCSK9 可能通過脂質(zhì)依賴途徑、非脂質(zhì)依賴途徑調(diào)控ASCVD 炎性反應(yīng)。

1.1 脂質(zhì)依賴途徑

循環(huán)PCSK9 使外周血低密度脂蛋白（LDL）水平升高，而LDL 在動(dòng)脈內(nèi)膜下的浸潤、滯留及氧化是動(dòng)脈粥樣硬化斑塊形成的重要階段。在動(dòng)脈粥樣硬化斑塊中，PCSK9 上調(diào)氧化低密度脂蛋白受體1（LOX-1）并刺激還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADPH）氧化酶介導(dǎo)的ox-LDL 形成，從而誘導(dǎo)ox-LDL 的攝取增加[12]。LOX-1 是主要由巨噬細(xì)胞、VSMC 和內(nèi)皮細(xì)胞表達(dá)的ox-LDL受體，ox-LDL 與LOX-1 結(jié)合后誘導(dǎo)NADPH 氧化酶激活，產(chǎn)生細(xì)胞內(nèi)活性氧（ROS）。ROS 的增加促進(jìn)核因子κB（NF-κB）在細(xì)胞核內(nèi)易位，誘導(dǎo)LOX-1、促炎性因子以及黏附分子的基因轉(zhuǎn)錄。Ox-LDL 與LOX-1 的結(jié)合也可導(dǎo)致內(nèi)皮細(xì)胞功能障礙、單核細(xì)胞浸潤、泡沫細(xì)胞產(chǎn)生和血管平滑肌細(xì)胞增殖等[5]。Ox-LDL 可在清道夫受體如CD36和LOX-1 介導(dǎo)下內(nèi)化，誘導(dǎo)PCSK9 的表達(dá)[12]。PCSK9 與LOX-1 的正反饋調(diào)節(jié)，促進(jìn)了動(dòng)脈粥樣硬化局部炎性反應(yīng)。

1.2 非脂質(zhì)依賴途徑

1.2.1 NOD 樣受體家族3 炎性小體及Toll 樣受體4/NF-κB 通路 NOD 樣受體家族3（NLRP3）炎性小體是一組胞質(zhì)蛋白復(fù)合物，可激活NF-κB及胱天蛋白酶（caspase）-1 并促進(jìn)下游炎性因子IL-1β 和IL-18 的 表 達(dá)。PCSK9 可 促 進(jìn)NLRP3 炎性小體的產(chǎn)生[13]，而NLRP3 炎性小體同樣可促進(jìn)PCSK9 的分泌[7]。PCSK9 與NLRP3 炎性小體的正反饋調(diào)節(jié)促進(jìn)了ASCVD 的炎性反應(yīng)。Toll 樣受體4（TLR4）/NF-κB 通路是促進(jìn)炎性反應(yīng)的重要通路，TLR4 是可促進(jìn)NF-κB 核轉(zhuǎn)位的跨膜受體，其下游促炎性因子如腫瘤壞死因子（TNF）-α、IL-6、IL-1β 等的表達(dá)在ASCVD 的炎性反應(yīng)中發(fā)揮重要作用，PCSK9 可上調(diào)TLR4 并誘導(dǎo)TLR4/NF-κB 通路下游炎性因子表達(dá)增加[7]。因此，PCSK9 通過NLRP3 炎性小體及TLR4/NF-κB 通路在ASCVD 中發(fā)揮促炎作用。

1.2.2 PCSK9 的C 端富含半胱氨酸結(jié)構(gòu)域 PCSK9獨(dú)特的C端富含半胱氨酸結(jié)構(gòu)域（CRD）被認(rèn)為可能與炎性反應(yīng)相關(guān)，該結(jié)構(gòu)域與抵抗素的C 端結(jié)構(gòu)域同源[14]。抵抗素在動(dòng)脈粥樣硬化病灶中表達(dá)，并對單核細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞和VSMC 表現(xiàn)出促炎作用。此外，抵抗素也通過NF-кB 促進(jìn)炎性因子的表達(dá)[14]。由于半胱氨酸的氧化狀態(tài)在抵抗素CRD 引起的炎性反應(yīng)中發(fā)揮重要作用，推測PCSK9的CRD 的氧化還原狀態(tài)與PCSK9 功能有關(guān)[14]。動(dòng)脈粥樣硬化及其他炎性反應(yīng)存在較高的氧化應(yīng)激水平，可能使PCSK9 維持氧化狀態(tài)，而PCSK9 的氧化狀態(tài)可能影響其功能。但CRD 的氧化還原狀態(tài)如何影響PCSK9 功能尚不清楚，需進(jìn)一步研究PCSK9 的CRD 在炎性反應(yīng)中作用機(jī)制。

1.2.3 PCSK9 對線粒體的影響 Palee 等[15]發(fā)現(xiàn)抑制PCSK9 可減輕心臟線粒體功能障礙和減輕缺血心肌凋亡，改善心功能，減小梗死面積。此外，PCSK9 加重線粒體DNA（mtDNA）損傷，增加線粒體ROS 產(chǎn)生，誘導(dǎo)NLRP3 炎性小體產(chǎn)生并促進(jìn)心肌細(xì)胞焦亡[13]。盡管近期研究表明，PCSK9的缺失以獨(dú)立于LDLR 的方式影響心臟代謝，且促進(jìn)射血分?jǐn)?shù)保留型心力衰竭的發(fā)展，但僅循環(huán)PCSK9 缺失不會影響心臟代謝，這也提示抑制循環(huán)PCSK9 藥物的安全性。維持心臟代謝的PCSK9 的來源仍有待探索[16]。有研究發(fā)現(xiàn)心外膜脂肪組織（EAT）也表達(dá)和分泌PCSK9，影響冠狀動(dòng)脈和心肌。EAT 炎性反應(yīng)與局部PCSK9 表達(dá)相關(guān)，與循環(huán)PCSK9 水平無關(guān)，這表明從EAT 衍生的PCSK9可能是心血管疾病的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，因此EAT 來源的PCSK9 可能是在正常情況下維持心肌組織代謝及炎性反應(yīng)狀態(tài)下影響心臟的潛在機(jī)制[17]。心肌梗死后，上調(diào)的PCSK9 對心臟線粒體的不良影響超過PCSK9 缺失對心臟代謝的慢性損害，因此，早期抑制心肌梗死后上調(diào)的PCSK9 可能是治療心肌梗死的新策略。

2 PCSK9對ASCVD炎性反應(yīng)相關(guān)細(xì)胞的影響

ASCVD 炎性反應(yīng)相關(guān)細(xì)胞如內(nèi)皮細(xì)胞、VSMC、心肌細(xì)胞、血小板、單核/巨噬粒細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞等在ASCVD 的炎性反應(yīng)中起關(guān)鍵作用。泡沫細(xì)胞的形成，炎性因子、趨化因子的分泌及血栓形成等促進(jìn)了ASCVD 的發(fā)生和發(fā)展[5]。近年來，PCSK9 對ASCVD 相關(guān)細(xì)胞的影響受到廣泛關(guān)注。

2.1 內(nèi)皮細(xì)胞

內(nèi)皮細(xì)胞的損傷是動(dòng)脈粥樣硬化的重要危險(xiǎn)因素。在小鼠模型中，PCSK9基因的缺失減少了動(dòng)脈粥樣硬化的形成，且獨(dú)立于LDLR。PCSK9-/-小鼠內(nèi)皮細(xì)胞表達(dá)較少的黏附分子和趨化因子，如細(xì)胞間黏附分子1（ICAM-1）、單核細(xì)胞趨化蛋白（MCP）1 和MCP3，從而減少了單核細(xì)胞的黏附和浸潤[18]。此外，PCSK9 還促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞凋亡。短發(fā)夾狀RNA（shRNA）-PCSK9 靶向PCSK9，改變了p38 絲裂原活化蛋白激酶（p38MAPK）和c-Jun N 末端激酶（JNK）的磷酸化，提示其可能通過MAPK 信號通路抑制內(nèi)皮細(xì)胞凋亡[5]。由此可見，PCSK9 通過促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞黏附分子和趨化因子的表達(dá)及細(xì)胞凋亡，促進(jìn)動(dòng)脈粥樣硬化局部炎性反應(yīng)。

2.2 血管平滑肌細(xì)胞

在剪切應(yīng)力和炎性反應(yīng)刺激下，VSMC 從正常表型分化為遷移表型，這在動(dòng)脈粥樣硬化的形成中起重要作用。從PCSK9-/-小鼠中分離的VSMC表現(xiàn)出較低程度的增殖和遷移能力，但收縮蛋白呈高表達(dá)[19]。PCSK9 在VSMC 中受TLR4-應(yīng)激激活蛋白激酶（SAPK）/JNK 信號通路的調(diào)節(jié)[20]。在炎性反應(yīng)狀態(tài)下，高水平的mtDNA 損傷可以誘導(dǎo)PCSK9 的表達(dá)，而PCSK9 也可以增加平滑肌細(xì)胞的mtDNA 損傷，促進(jìn)細(xì)胞凋亡[21]。這些研究提示PCSK9 通過促進(jìn)VSMC 向遷移表型轉(zhuǎn)化和mtDNA 損傷，加速動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)展。

2.3 心肌細(xì)胞

PCSK9 也在心肌細(xì)胞中表達(dá)，原代小鼠心肌細(xì)胞在缺氧/復(fù)氧刺激下顯著上調(diào)PCSK9[22-23]。在動(dòng)物模型中，心臟組織的PCSK9 在左冠狀動(dòng)脈結(jié)扎1 周后表達(dá)最高，且主要表達(dá)于心肌梗死邊緣區(qū)[22]。心肌梗死邊緣區(qū)的心肌細(xì)胞處于缺氧階段，不會立即死亡，對梗死灶的大小起關(guān)鍵作用，因此，邊緣區(qū)心肌細(xì)胞可能是心肌梗死治療策略的重要靶點(diǎn)。此外，PCSK9 在心肌細(xì)胞中的表達(dá)與自噬相關(guān)，PCSK9 抑制劑的使用可以減少心肌梗死后缺血心肌組織的自噬，改善心功能并減小梗死面積，提示PCSK9 抑制劑對心肌梗死后缺血心肌細(xì)胞具有保護(hù)作用[22]。

2.4 血小板

內(nèi)皮損傷部位活化的血小板可促進(jìn)血栓形成，貼壁血小板的激活導(dǎo)致促炎性因子及趨化因子的分泌，加重局部炎性反應(yīng)和動(dòng)脈粥樣硬化[24]。血小板中的CD36 受體能夠激活多條信號通路，如Src家族激酶、MAPK 和NADPH 氧化酶2（NOX2）相關(guān)信號通路。這些信號通路均促進(jìn)ROS 的產(chǎn)生，激活血小板[24]。Qi 等[6]發(fā)現(xiàn)PCSK9 與CD36 結(jié)合后，通過激活Src、細(xì)胞外信號調(diào)節(jié)激酶5（ERK5）和JNK，促進(jìn)ROS 的產(chǎn)生，進(jìn)一步激活p38MAPK/胞漿磷脂酶2（cPLA2）/環(huán)氧合酶1（COX-1）/血栓素A2（TXA2）通路，增強(qiáng)血小板活化，從而促進(jìn)血栓形成，擴(kuò)大心肌梗死面積。

2.5 單核/巨噬細(xì)胞

單核細(xì)胞浸潤到病變部位后分化為巨噬細(xì)胞并分泌炎性介質(zhì)，加速局部炎性反應(yīng)。巨噬細(xì)胞來源的PCSK9 在動(dòng)脈粥樣硬化斑塊中積累，通過LDLR 依賴但獨(dú)立于LDL-C 水平的方式，促進(jìn)Ly6Chi單核細(xì)胞的浸潤和分化[5]。Grune 等[20]發(fā)現(xiàn)VSMC 產(chǎn)生的PCSK9 可上調(diào)LDL-C/LDLR 介導(dǎo)的單核細(xì)胞C-C 趨化因子受體2 型（CCR2）的表達(dá)，增加單核細(xì)胞的浸潤。這些研究提示，PCSK9 通過影響單核細(xì)胞的遷移能力，促進(jìn)脈粥樣硬化的形成。

Ricci 等[25]通過體外研究發(fā)現(xiàn)，PCSK9 促進(jìn)巨噬細(xì)胞促炎性因子和趨化因子的表達(dá)，且不完全依賴于LDLR。Badimon 等[26]發(fā)現(xiàn)低密度脂蛋白受體相關(guān)蛋白5（LRP5）和PCSK9 均參與巨噬細(xì)胞對脂質(zhì)的攝取。此外，內(nèi)源性和外源性PCSK9 還可以通過調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞清道夫受體LOX-1、CD36和SRA，增加ox-LDL 的攝取，從而增加泡沫細(xì)胞的數(shù)量[5]。這些研究表明，PCSK9 通過促進(jìn)巨噬細(xì)胞炎性表型的表達(dá)及泡沫細(xì)胞的形成，加重動(dòng)脈粥樣硬化。

2.6 樹突狀細(xì)胞與T細(xì)胞

在斑塊破裂部位存在樹突狀細(xì)胞和T 細(xì)胞的共定位，提示它們的相互作用可能對動(dòng)脈粥樣硬化的免疫激活起重要作用。Liu 等[27]發(fā)現(xiàn)暴露于ox-LDL 中的樹突狀細(xì)胞PCSK9 表達(dá)增加，而抑制PCSK9 可以減少炎性因子如TNF-α、IL-1β 和 IL-6的產(chǎn)生；與CD4+T 細(xì)胞共培養(yǎng)后發(fā)現(xiàn)，抑制PCSK9能夠減少T 細(xì)胞向輔助性T 細(xì)胞（Th）1 和Th17極化及增加調(diào)節(jié)性T 細(xì)胞比例，提示PCSK9 可以通過促進(jìn)樹突狀細(xì)胞的成熟及調(diào)節(jié)樹突狀細(xì)胞與T 細(xì)胞的相互作用，參與動(dòng)脈粥樣硬化炎性反應(yīng)。

3 PCSK9抑制劑的臨床應(yīng)用

臨床研究發(fā)現(xiàn)，PCSK9 抑制劑可對炎性反應(yīng)產(chǎn)生作用。FOURIER 研究[28]發(fā)現(xiàn)，PCSK9 抑制劑evolocumab 可顯著降低脂蛋白（a）[Lp(a)]水平，基線Lp(a)水平較高的患者Lp(a)水平絕對值降低更多；但PCSK9 抑制劑對臨床常用的炎性標(biāo)志物hs-CRP 的水平?jīng)]有影響[7]。1 項(xiàng)多中心隨機(jī)對照研究發(fā)現(xiàn)，使用evolocumab 可以減輕血管炎性反應(yīng)，但不影響循環(huán)中的炎性標(biāo)志物，提示PCSK9 抑制劑具有局部抗炎作用[29]。PACMAN-AMI 研究[30]在高強(qiáng)度他汀治療基礎(chǔ)上，自經(jīng)皮冠狀動(dòng)脈介入術(shù)（PCI）術(shù)后24 h 開始，每2 周注射1 次alirocumab（150 mg/次），持續(xù)52 周，結(jié)果顯示alirocumab 治療后非梗死相關(guān)動(dòng)脈的冠狀動(dòng)脈斑塊顯著消退，提示早期使用較高劑量PCSK9 抑制劑可能改善動(dòng)脈粥樣硬化斑塊，但該研究沒有評估其是否對心血管炎性反應(yīng)有影響。PCSK9 抑制劑可能減輕ASCVD炎性反應(yīng)，但仍缺乏高質(zhì)量的臨床研究加以證實(shí)。

4 小結(jié)

PCSK9 不僅作用于LDLR 受體，還作用于其他清道夫受體如LOX-1、TLR4 及CD36 等，在炎性反應(yīng)中發(fā)揮作用。PCSK9 抑制劑能夠降低ASCVD患者的主要心血管不良事件，但仍需更多的研究探討PCSK9 促炎作用的潛在機(jī)制及PCSK9 抑制劑的使用時(shí)機(jī)和負(fù)荷劑量與抗炎作用的關(guān)系。