ADP受體P2Y及其拮抗劑在心血管疾病中的作用及研究進展

賈 敏，李 毅，郭琦琦，翁桓澤，陳玉龍

(西安醫學院基礎與轉化醫學研究所，陜西 西安 710021)

心血管疾病(cardiovascular disease，CVD)的發生和發展嚴重的威脅著人類的生命健康，大量的研究表明，CVD的發生與發展與血小板的活化與聚集密切相關。目前認為血小板活化聚集的主要途徑為：花生四烯酸(AA)途徑、二磷酸腺苷(ADP)途徑和血小板活化因子(PAF)途徑這三條，其中抑制ADP活化血小板途徑是目前該類藥物的研發熱點。人類血小板上的ADP受體主要分為P2X和P2Y兩大類，其中P2Y與血小板聚集、血管炎癥、血栓形成關系密切。現已鑒定出哺乳動物的P2Y受體有8種亞型，分別為P2Y1，2，4，6，11，12，13，14。P2Y受體均為G蛋白偶聯受體，有3個細胞外環和3個細胞內環連接的7個疏水跨膜區，且在其預測的胞外區都有四個半胱氨酸殘基。本文主要對P2Y受體及其拮抗劑在心血管疾病中的研究進展回顧，以期為P2Y受體拮抗劑在治療心血管疾病中的應用提供新的思路。

1 P2Y受體的分類

1.1 P2Y1受體該受體為第一個克隆所得的ADP受體，已在人類、雞、大鼠、小鼠、奶牛、非洲爪蟾中被克隆和鑒定。編碼人類P2Y1受體的序列，是編碼有373個氨基酸殘基的蛋白質。P2Y1受體與Ga/Ⅱ蛋白激活偶聯，廣泛分布在機體各個組織中，包括心血管，神經組織，血管內皮細胞，平滑肌組織，循環血細胞等[1]。

P2Y1受體的天然激動劑是ADP，也是人體內該受體的內源性激動劑。ATP則是P2Y1受體的部分激動劑。2-甲硫基ATP、ATP γS和2-甲硫基ADP也可激動P2Y1受體，目前已知激動效果最好的是2-甲硫基ADP的N-甲氨基甲酸類似物(MRS2365)，其對P2Y1受體具有選擇性。同時一些硼砂類似物也有選擇性激動該受體的作用。而ATP類似物d ATP αS對P2Y1受體的親和力較低。現明確具有P2Y1受體拮抗作用的藥物有A2P5P、A3P5P、蘇拉明、PPADS、活性藍-2以及二磷酸鹽類似物MRS2179(2′-脫氧-N-6-甲基腺苷-3′,5′-二磷酸)、MRS2279(2-氯-N6-甲基-(N)-甲氧基氨酸-2′-脫氧腺苷3′,5′-二磷酸)和MRS2500(2-碘-N6-甲基-(N)甲氧基氨酸-2′-脫氧腺苷3′,5′-二磷酸)。近年來，一種具有拮抗性質的PET示蹤劑被開發出來，適用于組織中P2Y1受體的成像[2]，便于觀察其分布特點。

P2Y1受體的作用具有多樣性，其主要作用與啟動血小板聚集、活化，募集白細胞、誘導膠原聚集等相關，同時它也是參與ADP正常激活血小板，維持抗凝-促凝平衡的必需受體。因此，P2Y1受體可作為新型抗血小板化合物的一個極為重要的靶點。

1.2 P2Y2受體該受體在人類、犬、大鼠、小鼠、豬中被克隆和鑒定。在分子水平上是由剪接變異體編碼的含有377個氨基酸殘基的P2Y2受體蛋白。此受體主要通過Gq蛋白以及β-抑制素途徑激活偶聯。P2Y2受體主要分布于心臟、腦、脊髓、肺臟等組織器官中，多表達于神經膠質細胞、血管平滑肌細胞、血細胞、內皮細胞等細胞膜表面。

ATP和UTP是人體內P2Y2受體的內源性激活劑，同時其類似物ATP-γS和UTP-γS對該受體也具有一定的激活作用。二喹福索(Up4U，INS365)和四磷酸二腺苷(Ap4A)為二核苷酸多磷酸鹽，也是P2Y2受體的激活劑。MRS2698和PSB-1114則對P2Y2受體具有極高的選擇性。目前對P2Y2受體具有拮抗作用的有親和力低的活性藍-2和蘇拉明和選擇性較高非核苷酸拮抗劑AR-C118925。

P2Y2受體可通過影響成骨細胞功能從而抑制骨生成，還可通過誘導星形膠質細胞的前體蛋白的生成，從而保護神經。近些年的研究表明，P2Y2受體與其信號通路在動脈粥樣硬化、炎癥、癌癥、骨質疏松等疾病的發生發展中也發揮著一定作用。

1.3 P2Y6受體人類P2Y6受體有兩個亞型，分別含有328和421個氨基酸。此受體主要通過Gq蛋白激活偶聯，在體內分布廣泛，表達于巨噬細胞、內皮細胞、血管平滑肌細胞中。

人P2Y6受體的天然激動劑是UDP。除此之外，5-碘代-UDP(MRS2693)、3-苯酰基-UDP(PSB-0474)、5-OMe-UDP(a-B)的R(p)異構體以及一些硼酸鹽類似物對其激活效應更高，選擇性更好。阻斷P2Y6受體的拮抗劑有活性藍-2、蘇拉明和PPADS，還有不可逆阻斷劑的MRS2578，以及磷酸尿酸鹽。

P2Y6受體的激活可引起機體多種反應，如UTP可能通過該受體參與心肌重構和心臟纖維化，并調節心房收縮。P2Y6受體活化可促進巨噬細胞參與炎癥反應，增強血管收縮，并參與高血壓和動脈粥樣硬化的病理過程[3]。但有關P2Y6受體其他潛在作用至今還尚未闡明。

1.4 P2Y12受體剪接變異體編碼的人P2Y12受體，含有342個氨基酸殘基，與Gi蛋白偶聯，大多數表達在腦、血管內皮細胞、神經膠質細胞、血管平滑肌細胞中。

P2Y12受體的內源性激動劑是ADP、ATP及其類似物是其部分激動劑或拮抗劑。與其他P2Y受體相似的是，活性藍-2和蘇拉明也可拮抗該受體，且活性藍-2的類似物PSB-0739、核苷酸類似物AR-C67085和cangrelor(AR-C69931MX)可競爭性拮抗P2Y12受體。有趣的是，口服具有顯著拮抗效應的競爭性拮抗劑——替卡格雷(AZD6140)還可發揮反向激動的作用[4]。目前，臨床常用于抗血栓治療的P2Y12受體拮抗劑有噻氯匹定、普拉格雷、氯吡格雷、替格瑞洛等。

P2Y12受體在ADP誘導的血小板聚集過程中起著十分重要的作用，它可增強血小板分泌功能，調節血小板α顆粒的釋放影響動脈粥樣硬化的病變過程。此外，P2Y12受體還可介導收縮血管、控制小膠質細胞、免疫反應、降低破骨細胞活性進行骨量控制等。

2 P2Y受體的功能

2.1 血管平滑肌細胞P2Y受體的功能

2.1.1P2Y12在血管平滑肌細胞中的功能 血管平滑肌細胞(vascular smooth muscle cells，VSMCs)是動脈血管壁中存在的主要細胞之一。Wihlborg等[5]發現P2Y12在VSMCs中高度表達，同時介導哺乳動物動脈血管的收縮。Xuan等[6]研究表明，P2Y12受體在ADP刺激下促進VSMCs的遷移、增生和單核細胞的聚集，從而造成血栓。在動脈粥樣硬化的VSMCs中，P2Y12受體的表達增加，會加重動脈粥樣硬化，誘發心血管疾病。

2.1.2P2Y1受體在血管平滑肌細胞中的功能 Mitchell等[7]研究發現P2Y1受體雖然在人乳腺動脈和大鼠肺內動脈的VSMCs中表達水平低，且沒有功能。Buvinic等[8]和Norambuena等[9]研究表明P2Y1受體在人絨毛膜動脈中高度表達，具有介導血管收縮的作用；Bender等[10]發現P2Y1受體在犬冠狀動脈VSMCs中高度表達，其通過內皮依賴機制促進冠狀動脈的收縮，進而調控血管順應性改變。

2.1.3P2Y2受體在血管平滑肌細胞中的功能 P2Y2在冠狀動脈的VSMCs中表達，介導血管收縮作用。同時P2Y2具有營養血管的作用，可以誘導VSMCs的DNA合成、增殖，是血管重塑的重要誘因[11]。

2.1.4P2Y6受體在血管平滑肌細胞中的功能 P2Y6受體主要在血管平滑肌細胞中表達，是血管上表達最多的一類P2Y受體，激活后可以上調MEK1/2磷酸化水平，激活ERK1/2通路，促進炎癥介質的釋放，進而誘發炎癥，引起VSMCs的形態損傷、功能障礙等病理變化，Nishimura等[12]通過研究證明實P2Y6具有調節血管重塑和高血壓的作用。

2.2 血小板P2Y受體的功能

2.2.1P2Y1受體在血小板中的功能 P2Y1在ADP的激活條件下，可與Gq蛋白偶聯，激活下游信號轉導通路，在磷脂酶C的作用下將二磷酸肌醇磷脂水解為三磷酸肌醇(IP3)和甘油二酯(DAG)。IP3可促進胞外鈣內流，胞內鈣離子濃度升高，胞內高鈣條件下，膜蛋白Ⅱa/Ⅲb與膠原蛋白偶聯，促進血小板聚集；另外水解生成的甘油三酯可以進一步增加磷酸激酶C的活性，引起血小板變形，加速血小板的黏附和聚集，促進血栓的形成。

2.2.2P2Y12受體在血小板中的功能 P2Y12受體在ADP的激活下與血小板表面的Gi蛋白偶聯一方面可以抑制血小板腺苷酸環化酶活性，進一步影響CAMP的濃度，從而接觸靶蛋白對血小板聚集黏附的限制，誘發血小板聚集[13,14]；另一方面，P2Y12激活后還可進一步促進血小板分泌內源性ADP，加速并穩定血小板的聚集和黏附[15]。

3 P2Y受體在心血管疾病方面的研究

3.1 P2Y受體與動脈粥樣硬化大量的研究表明，影響動脈粥樣硬化進展的關鍵與血小板P2Y受體關系密切。P2Y12受體通過ADP誘導的血小板聚集、增強血小板分泌功能，募集白細胞來參與動脈粥樣硬化的形成。同時P2Y6受體的激活可以增強促炎介質MCP-1和IL-8的分泌，這在動脈粥樣硬化的病變中也發揮作用。

P2Y12受體在各種類型細胞表面表達，每種類型的細胞對動脈粥樣硬化進展的影響不同。血管平滑肌細胞上的P2Y12受體激活后可介導cofilin活化，抑制cAMP/PKA信號通路去磷酸化，促進血管平滑肌細胞F-Actin的解聚，轉化細胞骨架，促進細胞遷移[6]。血小板上的P2Y12受體主要通過下游Gαi2-AC-cAMP-PKA、Gβγ PI3K-Rap1和Gβγ PI3K-PKB/Akt-ERK三條信號通路參與動脈粥樣硬化的發生和發展，這三條通路的激活，第一，可引起血小板活化釋放黏附分子和細胞因子，吸引白細胞在受損內皮細胞周圍聚集，白細胞進一步釋放更多的炎癥分子，并向內皮層遷移，參與動脈粥樣硬化；第二，激活膜蛋白招募更多血小板聚集，形成粥樣斑塊和斑塊破裂后的血栓；第三，活化的ADP促進由其他激動劑誘導的致密顆粒的釋放，募集血小板，促進炎癥風暴。

現階段臨床使用的抗動脈粥樣硬化藥物大多數為P2Y12拮抗劑，其可與ADP受體特異性結合，阻止ADP誘導的血小板聚集活化，從而達發揮抗血栓作用[16]；同時，有研究所表明P2Y2受體拮抗劑和P2Y6拮抗劑也可通過抗炎來發揮抗動脈粥樣硬化作用。

3.2 P2Y受體與充血性心力衰竭充血性心力衰竭發生時可增強外周交感神經活性，同時釋放ATP、神經肽Y和去甲腎上腺素，這種代償機制在初期可改善心功，但從長遠來看，對人體是有害的。P2Y2受體介導的YAP活化進一步增加了衰竭心臟的心功能受損，充血性心力衰竭與P2Y2受體之間存在功能相關性[17]；另外，P2Y11受體與心臟Gs蛋白偶聯后可激活腺苷酸環化酶，可提高心輸出量。

3.3 P2Y受體與急性心肌梗死目前，急性心肌梗死臨床上主要的治療手段為藥物溶栓和經皮冠狀動脈介入(PCI)，但是在手術過程中冠狀動脈血供的恢復會導致心肌缺血再灌注損傷，使心肌功能降低或喪失，有效預防再灌注損傷的標準藥物治療方案是阿司匹林加P2Y12拮抗劑，其中P2Y12抑制劑不僅表現出抑制血小板的作用，而且還通過多種機制發揮心臟保護作用。研究表明，P2Y12抑制劑康瑞洛可減少心梗面積并預防發生再灌注損傷。另一常用的P2Y12拮抗劑劑替卡格雷抗血小板聚集作用作用起效快且可逆，同時具有減輕大鼠再灌注損傷時引起的心肌纖維化，P2Y12受體拮抗劑在此類疾病中發揮了重要作用。

3.4 P2Y受體與血管炎癥血管炎癥是心血管疾病發生的基本特征表現，血管和血細胞受到刺激后釋放多種炎癥介質，參與血管炎癥過程。在P2Y1缺陷型小鼠模型中，發現P2Y1受體在血管炎癥時對白細胞有募集作用，加入P2Y1受體拮抗劑能有效地抑制小鼠急性血管炎癥[18]，故以P2Y1為靶點進行藥物治療不失為一種治療血管炎癥的新方法。P2Y2受體則具有正、負反饋兩種調節機制，其主要效應是上調炎癥介質，使血管平滑肌細胞增生，促進局部血管炎癥，也可通過負反饋機制下調ICAM-1，限制炎癥的發生。P2Y6受體激活可介導單核細胞釋放趨化因子和促炎因子，增強血管炎癥，而藥物抑制P2Y6受體后，TNF誘導的促炎基因表達降低，說明抑制P2Y6受體的同時血管內皮的炎癥反應也會被抑制，因此P2Y6受體也可作為血管炎癥治療的靶點。P2Y11受體在血管內皮細胞中激活后可通過阻斷JNK通路表現出抗炎作用，因此該靶點在治療血管炎癥藥物的研究中具有潛在的價值。另外，血管平滑肌細胞P2Y12受體介導ADP上調MCP-1，增強單核細胞粘附而促進血管炎癥發生。

3.5 P2Y受體與動脈瘤動脈瘤是一種不可逆的、永久性血管疾病，血管壁的慢性炎癥是動脈瘤的基本病理特征。激活P2Y6受體可促進ApoE腹主動脈瘤模型小鼠腹主動脈瘤的發展。與之相反，P2Y12受體拮抗劑則可通過抑制血小板活化或抑制血管炎癥，阻礙腹主動脈瘤的進一步發展。因此P2Y受體與動脈瘤之間有著潛在聯系，可為該疾病的治療提供幫助。

3.6 P2Y受體與高血壓高血壓是導致心血管疾病的最重要的獨立風險因素。有研究表明，血管內皮細胞中P2Y2受體與G蛋白偶聯，在流體剪切應力誘導的eNOS活化中起關鍵作用，從而參與血壓的調節：P2Y2受體激活，NO合成和釋放增加，血管舒張，血壓下降；與之互為拮抗作用的是P2Y4受體，在大鼠P2Y2受體缺失的模型中，P2Y2/4激動劑可引起急性血壓升高，表明P2Y4受體激活介導血管收縮[19]；且P2Y2受體的激活除了可以舒張血管，還能抑制腎鈉重吸收，因此P2Y2受體激動劑在高血壓治療中的潛在作用。

4 P2Y12受體拮抗劑

4.1 氯吡格雷(clopidogrel，CLO)為第二代噻吩吡啶類不可逆P2Y12受體拮抗藥，與噻氯匹定相比其不良反應少，療效好，故在各類P2Y12受體拮抗劑中應用時間最長。CLO為前體藥物，經肝臟代謝后，由無活性轉化為具有活性代謝產物，發揮抑制血小板聚積的作用[20]。由于CLO是前體藥物，故有著起效慢，抑制作用不徹底，藥物恢復時間長等缺點，同時因為CYP450基因具有多態性，導致部分患者出現了氯吡格雷抵抗。

4.2 普拉格雷(prasugrel，PRA)為第三代噻吩吡啶類不可逆P2Y12受體拮抗藥，其與CLO相同，也必須經肝臟轉化為活性代謝產物發揮效應。Li等[21]研究發現，PRA發揮作用具有劑量依賴性，同時代謝產物暴露量與病患體重呈現反比例關系。等劑量PRA與CLO相比，由于PRA代謝步驟相對較短，活性代謝產物生成較多，故PRA起效較快，作用效果較明顯；PRA受CYP基因多態性影響較小，故PRA常用于氯吡格雷抵抗的患者。然而Mutnick等[22]發現服用PRA的患者會出現皮疹等過敏反應的表現。Walletin等[23]通過調查研究證實，服用PRA的患者還可能伴有呼吸困難的不良反應。除以上外，PRA還有著誘發大出血的不良反應，因此在臨床用藥前應對患者做凝血功能檢查，以減少不良反應的發生。

4.3 替格瑞洛(ticagrelor，TICA)為首個非噻吩吡啶類的新型P2Y12受體拮抗藥，TICA不需經肝臟代謝，以本體與P2Y12受體可逆性結合，同時TICA的有效性不受CYP基因多態性影響。Sandinge等[24]研究發現，TICA發揮藥效時會間接影響腺苷濃度，從而引起一系列生物學效應和不良反應的發生。Wittfeldt等[25]通過研究發現TICA具有擴張冠狀動脈血管的作用。陳貴發[26]發現了TICA減輕腦缺血-再灌注損傷的作用。TICA常見的不良反應有呼吸困難、增加出血風險、誘發緩慢型心律失常等。

4.4 坎格瑞洛(cangrelor，CAN)為首個可以通過靜脈途徑給藥的非噻吩吡啶類可逆的新型P2Y12受體拮抗藥。CAN作為一個短效制劑，具有不需要肝臟酶系的代謝、拮抗作用強、藥效快等優點，故常用于急性治療。然而，值得注意的是CAN與其他常規P2Y12受體拮抗劑相比，并沒有任何突出的優勢[27]。后續對CAN的研究還應進一步展開。

4.5 依諾格雷(elinogrel，ELI)唯一一個既可以口服也可以靜脈給藥的可逆性新型非噻吩吡啶類P2Y12受體拮抗藥。但由于ELI使用中出血事件發生比率較高，故臨床已停止ELI的使用。

5 總結與展望

綜上，ADP受體P2Y的激活與心血管疾病的發生與發展密切相關，其拮抗劑在臨床治療中有著不可替代的地位。血小板上的P2Y受體激活，可活化血小板誘發其聚集和黏附，形成血栓；血管平滑肌上的P2Y受體激活可引起血管炎癥。目前以P2Y受體為靶點是抗血小板治療心血管疾病藥物的主要研發方向之一。隨著阿司匹林誘發出血事件被不斷關注，研究人員提出了經皮冠脈介入術后，在早期給予P2Y12抑制劑單藥治療新方案。韓雅玲[28]調查匯總了目前4種主要的抗血小板降價治療方式：經皮冠脈介入術后早期P2Y12抑制劑單藥治療、將氯吡格雷替代替格瑞洛治療、經皮冠脈介入術后短程DAPT后停用P2Y12抑制劑或停用阿司匹林。曹明英等[29]通過研究對比了以上4種形式做了風險評估，進一步證實了抗血小板降價治療新策略的可取性。P2Y12受體拮抗劑除了單用于抗血小板治療外，臨床上還常常選擇雙聯抗血小板治療，常用的DAPT組合藥物為阿司匹林+氯吡格雷、阿司匹林+替格瑞洛。其中替格瑞洛在抗血小板治療中顯現出明顯的優勢，已成為抗血小板治療的前沿藥物。高艷艷等[30]通過研究對比了兩組的優缺點指出，替格瑞洛可以減少急性冠脈綜合征患者經皮冠脈介入術后的不良反應的發生。但是，近年來P2Y受體拮抗劑層出不窮，但也顯現出諸多的問題。因此，P2Y受體及其拮抗劑的研究在治療心血管疾病中具有巨大的潛力，需要更加深入的探索與研究。