|
2003年，神经学科学家Seidah首次发现了前蛋白转化酶枯草溶菌素／kexin9型，并将其命名为神经凋亡相关转化酶1（NARC-1）。由于该物质是前蛋白转化酶家族的第9个成员，因此，该新蛋白又被命名为PCSK9。同年，Abifadel及其同事在对2名患有家族性高胆固醇血症（FH）且低密度脂蛋白受体（LDLR）或apoB-100基因无突变的法国患者进行遗传学调查时发现，PCSK9“功能获得性”（GOF）突变与血浆LDL-C水平升高有关。这一重要发现被确定为FH的第3种基因缺陷（FH3）。首次报告这一发现之后，又陆续报告了其他几种GOF突变、多种“功能缺失性”（LOF）突变、或PCSK9多态性与血浆LDL浓度降低有关。在过去十几年间，关于PSCK9功能、基因和影响因素的研究开展得如火如荼，并取得了巨大进展。 与LDLR和apoB-100相似，PSCK9在脂代谢方面具有非常重要的功能。已有研究证实，PCSK9基因突变或多态性不仅可以引起FH，而且可以导致动脉粥样硬化性心血管疾病（ASCVD）风险升高。正如我们所知，LDL-C的清除依赖于LDL颗粒与LDLR的结合效能。当LDL-C清除完成之后，LDLR从LDL-C中释放出来，再循环至肝细胞表面。自PCSK9发现以来，最令人激动且最重要的发现是，PSCK9可以调节LDLR的数量，而LDLR是胆固醇平衡最主要的影响因素。 PCSK9从肝细胞分泌入血液循环中，然后在血浆中与LDLR结合并内化该受体，形成PCSK9-LDLR复合体，该复合体使得LDLR向溶酶体靠近，并在溶酶体中降解。因此，在细胞水平上，血浆LDL-C浓度进一步受PCSK9控制。PCSK9促进LDLR降解这一功能并不依赖于其催化活性。也就是说，PCSK9在LDLR再循环过程中起到的是分子伴侣的作用。 循环PCSK9水平的调节具有重大临床意义，目前采用的ELISA分析法可以轻易测定出血浆PSCK9水平。近期研究发现，多种生理学和病理生理学因素均可调节循环PCSK9水平，比如血浆LDL-C浓度、营养状况、激素水平、性别、年龄和昼夜节律。在这些因素当中，最关键的因素是胆固醇和激素。有趣的是，最新数据显示，一些降脂药对血浆PCSK9水平有明显影响，包括3-羟基-3-甲基-戊二酰-辅酶A（HMG-CoA）还原酶抑制剂（他汀类）、降甘油三酯制剂（贝特类）、选择性胆固醇吸收抑制剂（依折麦布）和一些天然降脂药物。例如他汀类可以上调LDLR和PCSK9的表达水平，该作用潜在限制其降低LDL-C浓度的药理作用。该现象被称为他汀类药物的“矛盾效果”。因此，了解这些药物与血浆PCSK9的相互作用机制可能具有重大临床意义。 1. 他汀类 他汀类是研究最为广泛的对PSCK9水平有影响的降脂药。几乎所有他汀类药物都可以升高血浆PCSK9水平，但他汀类对PCSK9的作用依赖于其类型、给药途径、剂量和治疗持续时间。首批证据来自于Careskey等人2008年的报告[1]。之后，本课题组的2项研究和另一个实验室的1项研究显示，他汀类药物首次给药后第二天即可出现PCSK9表达上调的情况，且上调程度表现出剂量依赖性[2-4]。这些数据显示，PCSK9早期升高可能与细胞内胆固醇生物合成减少及后续SREBP-2激活直接相关，与循环LDL-C水平降低无关。 关于用药时间较长的他汀类药物对血浆PCSK9水平的作用，本课题组、Careskey等人和Welder等人的数据显示，中等剂量至高剂量阿托伐他汀给药可以显著升高人体血清中的PCSK9水平，以20 mg／天、40 mg／天和80 mg／天剂量水平给药4～16周后，PCSK9水平的升高幅度分别可达35％、34％和47％。这些数据强有力地表明，他汀类药物对PCSK9的作用呈现出剂量和时间依赖性。不过，低剂量他汀类药物对PCSK9的作用在某种程度上有争议，并且与中等剂量和高剂量他汀类药物的作用存在差异。低剂量他汀类药物（如10 mg／天的阿托伐他汀和10 mg／天的辛伐他汀）并未明显影响血浆PCSK9水平。然而，Costet及其同事的研究显示，13名糖尿病患者接受10 mg／天的阿托伐他汀治疗6周后，其血浆PCSK9水平显著升高了14％。患者样本量可能是造成上述矛盾结果的原因，需进一步开展研究。 他汀类药物对循环PCSK9作用效果的影响因素，除了给药剂量和持续时间之外，血脂异常的因果机制可能是另一种已经被证实的影响因素。在纯合子型FH（HoFH）患者中，PCSK9对他汀类药物的应答与杂合子型FH（HeFH）患者或一般的高胆固醇血症患者存在差异。Raal等人发现，在HoFH患者中，持续至少4周的高剂量他汀类治疗使得PCSK9升高仅21％，而在HeFH患者中为37％。此外，研究者还发现PCSK9对他汀类药物的应答具有高度变异性。他们的数据显示，只有一半HoFH患者的血浆PCSK9水平升高，而另一半HoFH患者的血浆PCSK9水平降低，而大多数HeFH患者的PCSK9水平稳定升高。不同患者PCSK9水平存在差异的可能解释包括：SREBP-2活性差异，LDLR、apoB-100或PCSK9功能障碍的程度不同。 关于他汀类药物影响血浆PCSK9水平的其他临床问题还包括“他汀类药物逃逸现象”。普遍接受的是，他汀类药物的“6％”原则与他汀类药物诱导的血浆PCSK9水平升高有关。已经证实的是，他汀类药物主要通过下列两种机制来发挥降脂作用：其一是抑制HMG-CoA还原酶（限制胆固醇合成速度的环节）降低细胞胆固醇浓度；其二是通过降低细胞内胆固醇浓度激活SREBP-2，SREBP-2可以进一步激活LDLR基因，并提高LDL-C的清除率。目前，大量证据证实，PCSK9基因表达主要受细胞内胆固醇浓度和后续转录因子SREBP-2激活调节。正如上文所述，SREBP-2也可以调控LDLR基因（他汀类药物的矛盾效应）。因此，一旦SREBP-2被他汀类药物激活，PCSK9和LDLR的表达程度均会升高，两者在功能上制约，共同保持胆固醇稳态。 ２. 贝特类 已有研究显示，贝特类可以使血浆甘油三酯降低约30％～50％，使血浆HDL-C升高5％～15％，使LDL-C降低多达15％～20％。虽然有数据显示贝特类可以抑制永生化人肝细胞中的PCSK9表达，并且在小鼠中表现出PPAR依赖性，但贝特类对人体循环PCSK9的作用仍然存在争议。Lambert等人首先报告，6周非诺贝特给药可以使2型糖尿病患者的PCSK9浓度降低8.5％。Chan等人发现了类似的现象，即一组接受过他汀类药物治疗的2型糖尿病患者（人数较少）在接受非诺贝特治疗后，其PCSK9浓度降低了13％。 但是，其他几项研究得到了完全相反的结果。这些研究数据显示，非诺贝特单独或与他汀类药物联合用于非糖尿病患者和糖尿病患者后，PCSK9浓度显著升高，增幅高达25％。上述研究结果相矛盾的原因尚且不明。我们需进一步开展研究来探索贝特类药物在脂代谢中的遗传效应、以及PCSK9在脂代谢中的作用。 3. 依折麦布 依折麦布是目前可以获得的唯一一种选择性胆固醇吸收抑制剂，单独用药时可以使LDL-C降低20％，与他汀类药物联用则可使LDL-C降低15％～18％。依折麦布的降脂机制在于高度选择性阻断尼曼匹克C1蛋白，比如1型蛋白，该蛋白是影响肠部吸收胆固醇的关键蛋白质。依折麦布具有极佳的安全性，因此在临床实践中常与他汀类药品或贝特类药品联用。 一些研究关注依折麦布是否像他汀类药物一样升高血液循环系统中的PCSK9浓度。Ason等人利用一个具有人体脂质特征的小鼠模型证明，依折麦布、瑞舒伐他汀，以及依折麦布／瑞舒伐他汀联用可降低血清胆固醇但诱导PCSK9，以及siRNA降低LDL-C后使PCSK9有进一步的降低。Davignon等人进行的一项研究也显示，相比单用他汀类药物治疗的患者，采用依折麦布联用他汀类药物治疗的患者PCSK9血浆浓度升高明显。近期，我们团队的两项研究进一步证明，不论是大鼠还是人体，单用还是联用匹伐他汀，依折麦布均可在3天内快速增加PCSK9血浆浓度。但是，Berthold等人报告称，依折麦布并未升高循环系统中的PCSK9浓度水平。因此，目前依折麦布对于PCSK9作用的不统一及其机制尚未明确。 随着对人体类脂物代谢的重要调节物PCSK9的进一步研究，有助于未来实现胆固醇控制及预防动脉粥样硬化。许多降脂药物会增加PCSK9的血液浓度，因而会反过来在一定程度上削弱药物的降脂功效。因此，从理论和临床实践的角度来看，控制LDL-C的理想疗法应该包含PCSK9抑制剂。我们认为，未来的PCSK9抑制剂可能是他汀类、依折麦布和PCSK9抑制剂的联合用药。 目前，PCSK9抑制剂主要是PCSK9的基因产品，比如单链抗转录DNA样寡核苷酸、双链小片段干扰核糖核酸以及PCSK9短肽。上述某些产品已在多项人体和动物试验得到验证。ALN-PCS是一种PCSK9小片段干扰核糖核酸药品，刚刚结束了Ⅰ期临床研究。结果显示，相比安慰剂组，在给药剂量为0.4 mg/kg组中，循环PCSK9浓度比基线平均降低70％（P＜0.0001），LDL-C降低40％（P＜0.0001）。该研究首次展示了PCSK9 RNA干扰药物用于影响临床验证终点，比如人体的LDL-C浓度。但是，该领域最有保障的抑制剂可能是PCSK9单克隆抗体。其中，最成功的药品是AMG145和REGN727，二者均已完成Ⅱ期临床研究。这些研究的受试人群包括原发性高胆固醇血症、HeFH、HoFH以及他汀类不耐受患者；药品策略包括单用PCSK9单克隆抗体、PCSK9单克隆抗体联用他汀类（联用或不联用依折麦布）。AMG145和REGN727的Ⅲ期临床研究正在开展，目标人群为高风险ASCVD人群。 [1] Careskey HE, Davis RA, Alborn WE, et al. Atorvastatin increases human serum levels of proprotein convertase subtilisin/kexin type 9. J Lipid Res 2008;49:394–8. [2] Jia YJ, Zhang Y, Liu J, et al. Short- and long-term effects of Xuezhikang, an extract of cholestin, on serumproprotein convertase subtilisin/kexin type9 levels. Chin J Integr Med 2014. http://dx./10.1007/s11655-014-1846-y. [3] Liu J, Guo YL, Xu RX, Li JJ. Rapid effects of different lipid-lowering drugs on PCSK9 in humans.Clin Lipid 2013;8:519–24. [4] Guo YL, Liu J, Xu RX, et al. Short-term impact of low-dose atorvastatin on serum proprotein convertase subtilisin/kexin type 9. Clin Drug Investig 2013;33(12):877–83. 医 师 简 介  李建军 主任医师、教授、博士生导师 国家心血管病中心阜外医院血脂异常与心血管病诊治中心主任既51B病区主任，国家心血管病中心专家委员会委员，中国病理生理学会常务理事，国家自然科学基金评委。国内外40余种心血管专业杂志主编，副主编，编委，已完成在研课题包括国家和省部级基金20余项，发表论文350余篇，其中SCI源期刊论文200余篇（其中第一和或通信作者180余篇），影响因子总积分400余分。对血脂异常（包括家族性血脂异常、特殊人群的血脂异常）、冠心病（包括介入治疗）、高血压等心血管疾病的诊治有较丰富的经验。获国家及省部级科技进步奖8项。 |
|
|
