PCSK—9抑制劑在治療高膽固醇血癥方面的研究進展

楊曉娜++孟照輝

摘要：前蛋白轉(zhuǎn)化酶枯草桿菌蛋白酶9（Proprotein Convrtase Subtilisin/kexin9，PCSK-9）抑制劑，是一種治療高膽固醇血癥的新藥，可用于大劑量他汀治療仍不能達到理想低密度脂蛋白（Low Density Lipoprotein，LDL）水平或者因為肌病等副作用不能耐受大劑量他汀治療的患者。目前臨床應(yīng)用的有Alirocumab（Praluent）和Evolocumab（Repatha）兩種，本文對這類藥物的作用機制及其有效性和安全性做一綜述。

關(guān)鍵詞：前蛋白轉(zhuǎn)化酶枯草桿菌蛋白酶9抑制劑；高膽固醇血癥；低密度脂蛋白；低密度脂蛋白受體

1 高膽固醇血癥概況

高LDL在美國人群中較為常見，美國心臟協(xié)會2015年的報告顯示其比例高達人口總數(shù)的31.7%。10月24日，《中國成人血脂異常防治指南（2016年修訂版）》發(fā)布：中國成人血脂異常總體患病率高達40.4%；我國居民血脂異常患病率持續(xù)升高，冠心病死亡率快速增加，專家預(yù)測隨著人群血清膽固醇水平持續(xù)升高，可能導(dǎo)致2010～2030年我國心血管病事件增加約920萬[1]。隨著生活水平的不斷提高，當今社會人們的飲食普遍超標，并且缺乏足夠的體育鍛煉，因此導(dǎo)致膽固醇水平尤其是低密度脂蛋白膽固醇水平升高從而引起很多健康問題。另一方面，目前單純依靠飲食控制、有規(guī)律的體育鍛煉以及戒煙等生活方式的改變已經(jīng)不足以有效控制膽固醇水平。因此，美國最新的膽固醇指南建議動脈粥樣硬化性心血管疾病（Arteriosclerotic Cardiovascular Disease，ASCVD）特定高危人群應(yīng)適當服用藥物進行預(yù)防和治療[2]。

2 高膽固醇血癥的治療方法

目前用于治療高膽固醇血癥的藥物包括他汀、選擇性膽固醇吸收抑制劑、膽汁酸螯合劑、貝特類、煙堿酸、Omega-3脂肪酸等，其中他汀是世界公認的支柱藥物。根據(jù)2013年美國心臟病學(xué)會和美國心臟協(xié)會的成人降低ASCVD風(fēng)險的血膽固醇治療指南，大量證據(jù)表明他汀可以預(yù)防和治療ASCVD以及除心衰患者心功能NYHAⅡ-Ⅲ級和正在接受透析治療之外的所有高風(fēng)險個體。另外，這些指南建議如果他汀治療無效、有禁忌或因副作用不能耐受時前述的非他汀類降膽固醇治療藥物可以作為單藥治療或者聯(lián)合治療的選擇，這表明他汀不耐受患者及他汀治療無效患者需要合適的藥物來替代他汀。

3 PCSK-9抑制劑

3.1 PCSK-9基因及PCSK-9蛋白 PCSK-9基因是研究人員在家族性高膽固醇血癥（Familial Hypercholesterolemia，F(xiàn)H）的患者中發(fā)現(xiàn)的，該基因具有高度多態(tài)性[3]，它可以導(dǎo)致常染色體顯性遺傳的表型，PCSK-9的功能獲得和功能缺失型突變可以分別導(dǎo)致高膽固醇血癥和低膽固醇血癥的發(fā)生，突變導(dǎo)致FH及該人群中血脂的代謝過程陸續(xù)被發(fā)現(xiàn)[4]。PCSK-9是除LDLR和APOB外第三個與FH有關(guān)的基因，其位于染色體lp3.32，DNA片段大小為3617bp，該基因編碼的PCSK-9前蛋白共有692個氨基酸，大小為72kD，屬于不具有活性的糖蛋白，該前蛋白在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中可進行自身催化，并裂解產(chǎn)生成熟的PCSK-9蛋白（62kD）[5]、前結(jié)構(gòu)域和C-末端結(jié)構(gòu)域等片段。自身催化裂解過程對于PCSK-9蛋白極為重要，是其從細胞內(nèi)排出并發(fā)揮正常功能的必要條件[6]。正常情況下低密度脂蛋白受體（Low Density Lipoprotein Receptor，LDL-R）與LDL顆粒可以結(jié)合并通過內(nèi)吞進入肝細胞，LDL顆粒在溶酶體內(nèi)降解，而LDL-R則回到細胞表面并繼續(xù)結(jié)合另外的LDL顆粒[7]，但LDL-R與PCSK-9結(jié)合后其也成了降解的目標。肝細胞表面LDL-R具有表皮生長因子樣重復(fù)結(jié)構(gòu)域A（Epidermal Growth Factor Like Repeat Domain A，EGF-A），成熟的PCSK-9蛋白可以與EGF-A結(jié)合成復(fù)合體，并通過細胞胞飲作用轉(zhuǎn)運至內(nèi)涵體/溶酶體，從而導(dǎo)致LDL-R降解[7，8]。因此，LDL-R可以避免返回細胞膜表面循環(huán)利用降解LDL，從而抑制了循環(huán)血LDL的分解代謝[4]。如果PCSK-9基因發(fā)生獲得性功能突變，其高活性可以使LDL-R過度的降解，進而減少了LDL在血中的移動，因此增加了LDL水平[9]，這一過程受體內(nèi)PH、性別、日夜、空腹飽腹等因素影響。如果突變是PCSK-9基因外顯子中的鳥苷酸變?yōu)榘账酨1位點處出現(xiàn)前PCSK-9蛋白原氨基酸，其可以抑制PCSK-9前蛋白在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中的自身催化裂解，因此PCSK-9成熟、分泌減少，從而導(dǎo)致肝細胞表面的LDL-R降解減少，LDL水平降低[10]。另外，PCSK-9蛋白與極低密度脂蛋白受體、載脂蛋白受體結(jié)合也可參與影響極低密度脂蛋白和載脂蛋白地降解[11]。LDL-R與PCSK-9的作用很弱，幾乎只發(fā)生在腎上腺和大腦區(qū)域，因此不會通過上述途徑剝奪膽固醇；目前動物實驗和體內(nèi)試驗研究表明PCSK-9超表達以及敲低表達都會對膽固醇的含量產(chǎn)生影響[12，13]。

3.2 PCSK-9抑制劑作用機制和現(xiàn)狀 PCSK-9蛋白屬于肝臟內(nèi)前蛋白轉(zhuǎn)換酶家族，內(nèi)源性的PCSK-9原則上是在小腸和肝內(nèi)合成的，其作為神經(jīng)細胞凋亡調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)化酶可以通過細胞內(nèi)自催化轉(zhuǎn)化分裂，并進入血循環(huán)中與LDL-R結(jié)合，形成受體復(fù)合物進入細胞；該復(fù)合物可以在內(nèi)涵體或溶酶體內(nèi)被降解，因此可以直接影響血漿LDL濃度。相反，如果PCSK-9蛋白酶缺失，則受體在與血膽固醇結(jié)合后會被運回質(zhì)膜，從而增加循環(huán)血LDL-R的轉(zhuǎn)運，加速LDL降解，PCSK-9表達下降會使LDL-R活性增高從而導(dǎo)致LDL降低。因此，PCSK-9抑制劑可以通過LDL-R分解脂蛋白來降低病人體內(nèi)的LDL水平[4]，干擾PCSK-9的活性即這類新藥的關(guān)鍵作用機制。目前市面上的PCSK-9抑制劑有小干擾RNA、反義寡核苷酸和單克隆抗體三類[14]，前兩類也合稱RNA干擾技術(shù)，均是通過與PCSK-9的信使RNA結(jié)合使其沉默或者干擾其活動從而導(dǎo)致LDL濃度降低；目前研究比較多的 PCSK-9抑制劑是主要目標為PCSK-9基因的單克隆抗體，此類藥在不抑制肝細胞攝取循環(huán)中LDL顆粒的基礎(chǔ)上，主要和PCSK-9蛋白內(nèi)部結(jié)構(gòu)中可以與LDL-R作用的相鄰的重要區(qū)域結(jié)合，阻止與LDL-R結(jié)合，從而降低血液中PCSK-9的活性，以此來達到降脂和抗動脈粥樣硬化的作用。FDA批準的這兩種結(jié)構(gòu)的藥物均是皮下注射劑型，而單克隆抗體可能會引起點反應(yīng)、過敏反應(yīng)或關(guān)于注射執(zhí)行部位的區(qū)域毒性[15]，但目前正在進行的臨床試驗表明它們均有相對良好的耐受。這類藥物啟動時的目標指向FH，不過大量臨床試驗表明PCSK-9抑制劑可以作為他汀不耐受或?qū)λ∮胁涣挤磻?yīng)的患者的替代選擇。PCSK-9抑制劑是近年FDA批準的降低血膽固醇治療藥物中極引人注目的一類，因其潛在的良好藥效極有可能超過或改變目前膽固醇的治療模式。2015年7月24日FDA批準了世界上第一個PCSK-9抑制劑，即賽諾菲公司的Alirocumab（Praluent）。Alirocumab被FDA批準表明除了飲食和最大可耐受劑量的他汀外，雜合型FH或臨床ASCVD成年患者有了降膽固醇治療的輔助治療手段。2015年8月27日FDA批準了第二個PCSK-9抑制劑Evolocumab（Repatha）。Rephtha被FDA批準用于成人雜合子FH、純合子FH或臨床ASCVD疾病除飲食及最大可耐受劑量他汀治療的聯(lián)合治療。

3.3臨床試驗 PCSK-9抑制劑正在進行很多Ⅱ期和Ⅲ期試驗，目前的試驗主要針對Evolocumab和Alirocumab，臨床試驗涉及Alirocumab的包括ODYSSEY COMBO Ⅱ、ODYSSEY FH和單藥治療Ⅲ期試驗；涉及Evolocumab的包括GAUSS-2試驗、OSLER試驗和RUTHERFORD試驗，研究已經(jīng)對其在短和長期效果和安全性方面做出了評價。

3.3.1 Alirocumab

3.3.1.1 ODYSSEY COMBOⅡ COMBOⅡ是歐洲、美洲、韓國等126個中心參與的為期104 w的雙盲、雙啞、活性控制、平行組試驗，該試驗主要是比較有心血管高風(fēng)險的高膽固醇血癥患者在最大可耐受劑量他汀治療仍控制不佳時Alirocumab和依折麥布作為輔助治療的效果[16]。患者被隨機分成2：1，兩組同時接受最大可耐受他汀治療的情況下每2 w皮下注射Alirocumab75 mg同時口服安慰劑或口服依折麥布同時皮下注射安慰劑。試驗的初級目標是計算從基線到第24 w低密度脂蛋白膽固醇（Low Density Lipoprotein-cholesterol，LDL-C）變化的百分比，Alirocumab組為-50.6±1.4%，依折麥布組為-20.7±1.9%，其差距達到-29.8（P<0.0001）。另外患者血脂水平在24 w達到LDL-C<1.8 mmol/L這個目標的比例在Alirocumab組為77%，依折麥布組則為45.6%（P<0.0001）；安全終點方面，Alirocumab組經(jīng)歷不良事件導(dǎo)致試驗中止的比例稍高（Alirocumab組達到71.2%，依折麥布組為67.2%），并沒有特殊類型的不良事件[16]。

試驗結(jié)論是Alirocumab被證明比目前標準治療藥物依折麥布具有更有效的降低LDL-C效果，且Alirocumab在患者中耐受良好，因此提供了與依折麥布類似的干凈描述[16]。

3.3.1.2 Alirocumab單藥治療 這個Ⅲ期、隨機、雙盲、雙啞研究評估了對于有中等心血管風(fēng)險的高膽固醇血癥患者且此前沒有接受他汀或其他降脂治療，在接受Alirocumab與依折麥布治療后的有效性和安全性的對比[17]。患者每天口服依折麥布10 mg或每2 w皮下注射Alirocumab75 mg且假設(shè)第8wLDL-C≥70 mg/dL，在第12 w時將滴定劑量增加到每2 w皮下注射Alirocumab150 mg。試驗初級終點是Alirocumab與依折麥布組從基線水平到第24 w平均LDL改變的百分比，Alirocumab在24 w時可以比依折麥布降低更多的載脂蛋白B、總膽固醇、非高密度脂蛋白膽固醇。Alirocumab組有69%的患者經(jīng)歷了治療緊急不良事件而依折麥布組的比例為78%， 每組各有1例患者出現(xiàn)嚴重治療緊急不良事件但他們最后都康復(fù)而且完成了試驗。結(jié)果顯示在24 w時間內(nèi)，Alirocumab比依折麥布有優(yōu)勢。適當心血管風(fēng)險患者中，每2 w皮下注射Alirocumab75 mg對于超過50%患者在降低LDL水平方面都是有效的。Alirocumab表現(xiàn)了與依折麥布相當?shù)目赡褪苄院桶踩裕虼丝梢蕴娲勒埯湶汲蔀樗〔荒苣褪芑颊叩膫溥x藥物[17]。

3.3.1.3 ODYSSEY FH STUDIES ODYSSEY研究是一個由三個試驗（FH1、FH2、HIGH FH）組成的匯編，該研究是隨機、雙盲、安慰劑控制的，目的是評估Alirocumab治療FH的效果，試驗對象選取在最大可耐受劑量他汀穩(wěn)定治療≥4 w仍不能控制血脂水平伴或者不伴其他降脂治療的患者[18]， 患者被隨機分成2：1皮下注射Alirocumab或安慰劑。初級效果終點為從基線到第24 w計算得出的LDL百分比改變，這些研究目前仍在進行，將會評估Alirocumab在治療FH方面的有效性和長期有效性[18]。

3.3.2 Evolocumab

3.3.2.1 GAUSS-2試驗 該試驗為隨機并通過安慰劑控制的Ⅲ期臨床試驗，在不能耐受他汀治療的高膽固醇血癥患者身上比較了皮下注射Evolocumab和口服依折麥布的效果。GAUSS-2表明elovocumab在10～12 w和12 w時有LDL水平突出的降低，即使用Evolocumab治療的患者較依折麥布更容易達到LDL-C目標水平。肌痛作為治療過程的主要副作用在約8%的患者中發(fā)生，但同時肌痛普遍發(fā)生在服用低劑量他汀的患者身上（他汀和非他汀比例為17%與6%）。最后數(shù)據(jù)分析表明Evolocumab在他汀不耐受患者中可以明顯降低LDL的水平，且在高風(fēng)險患者中經(jīng)Evolocumab治療的患者超過75%可以達到低于100 mg/dL的水平，依折麥布組則低于10%。

Evolocumab試驗證明大約96%的患者可以耐受該藥。另外，Evolocumab治療收益可以作為LDL水平明顯上升而他汀不耐受的患者潛在的替代治療手段，同時也許會在膽固醇管理方面替代依折麥布等藥物[19]。

3.3.2.2 OSLER 該試驗比較了Evolocumab與標準治療（Standard Of Care，SOC）在降LDL水平方面的長期效果。參與者被隨機以2：1樣式分成兩個治療組，并接受每四周注射一次Evolocumab420 mg和SOC（736例）或單獨接受SOC（368例），接受Evolocumab治療較基線水平相比LDL-C有持久穩(wěn)固的降低。試驗結(jié)果表明肌氨酸激酶和轉(zhuǎn)移酶升高并不明顯，患者多出現(xiàn)頭痛、頭暈、失眠、背痛等癥狀，并且有一例患者在Evolocumab及SOC組試驗期間死亡，但是這位患者有明確的冠心病病史；另外，在持續(xù)5個月的OSLER試驗中發(fā)現(xiàn)一例心室動脈瘤患者[20]。總之，該試驗表明持續(xù)52周的試驗可以觀察到LDL水平明顯降低，Evolocumab和SOC配合使用治療高膽固醇血癥比單獨使用SOC更有效。

3.3.2.3 RUTHERFORD 該試驗屬于多中心的Ⅱ期臨床試驗，其屬于雙盲、安慰劑控制，涉及全世界20多個血脂診所，試驗主要比較患者接受每4 w一次皮下注射Evolocumab350mg或420 mg或者安慰劑總共觀察12 w時間。研究結(jié)果表明兩種Evolocumab劑量都比安慰劑在降低LDL-C方面有效，每4 w一次Evolocumab 350 mg和420 mg降低LDL-C的百分比分別為43%和55%，而安慰劑只降低LDL-C水平3%（P<0.001）。在第12 w，有70%接受Evolocumab350 mg注射的患者和89%接受Evolocumab 420 mg注射的患者LDL-C水平<100 mg/dL，且分別有44%和65%達到70 mg/dL。另外，95%的Evolocumab治療組LDL-C水平降低至少15%，52%的患者LDL-C降幅達到50%甚至更多。另外，現(xiàn)在還沒有證據(jù)表明不良事件與劑量多少相關(guān)。Evolocumab治療組與下列共同的副反應(yīng)相關(guān)：注射部位疼痛、頭疼、皮膚燒灼感[21]。

總之，Evolocumab治療組較安慰劑可以更有效的降低LDL-C水平[21]。這個研究表明在伴他汀治療，伴或不伴依折麥布條件下，Evolocumab均可成為降低雜合子FH患者LDL-C水平的有效輔助手段。

4 結(jié)論

高膽固醇血癥影響廣泛，目前多使用他汀進行治療，但是仍有很高比例的患者因為他汀不耐受等沒有接受合適的膽固醇管理。新批準的PCSK-9抑制劑已經(jīng)被許多試驗證明其有效性和安全性，這類藥的臨床研究目前多在臨床Ⅲ期，其中Alirocumab和Evolocumab最近已經(jīng)被FDA批準，這也意味著其他PCSK-9抑制劑在膽固醇治療方面具有很大的潛力。PCSK-9抑制劑將為目前不適合他汀治療的高膽固醇血癥患者提供有效的治療手段。另外，有研究表明小鼠肝細胞內(nèi)PCSK-9誘發(fā)的LDL-R退化與MMP-2相關(guān)[22]，還有待進一步臨床前試驗深入研究。

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編輯/成森