Rho激酶抑制剂法舒地尔治疗冠心病的研究进展

丁晓松 李虹伟

·综述·

Rho激酶抑制剂法舒地尔治疗冠心病的研究进展

丁晓松 李虹伟

ROCK； 法舒地尔； 冠状动脉疾病； 缺血；再灌注损伤

Rho激酶(Rho kinase，ROCK)及其下游效应信号分子是近年研究较多的信号通路之一，在心血管系统中该信号通路同样具有重要作用，如在冠心病、高血压、肺动脉高压等多种疾病发病机制中有重要作用。ROCK抑制剂法舒地尔最早用于治疗蛛网膜下腔出血，近年来诸多研究显示其在冠心病急、慢性缺血治疗中具有一定作用，而越来越多的基础及临床研究进一步揭示了其作用机制，本文就此进行总结。

1 ROCK信号系统及其在心肌中的作用

ROCK是一种在体内广泛表达的小GTP磷酸化酶，ROCK-1 mRNA在除了大脑和肌肉组织外大量表达，而ROCK-2 mRNA在大脑、肌肉、心脏、肺和胎盘组织大量表达[1]。ROCK参与了多种细胞功能，如平滑肌收缩、应力纤维形成、细胞骨架重构、细胞分化与迁移、细胞凋亡等[2]。在平滑肌收缩过程中，肌球蛋白轻链(myosin lightchain，MLC)的磷酸化水平是决定平滑肌收缩程度的一个重要因素，MLC的磷酸化水平受到依赖Ca2+/钙调蛋白(Calmodulin，CaM)的肌球蛋白轻链激酶(myosinlight chain kinase，MLCK)和Ca2+非依赖的肌球蛋白轻链磷酸酶(myosin light chain phosphase，MLCP)的双重调节。MLCK磷酸化MLC的Ser19位点，引起肌动蛋白-肌球蛋白系统的活化，导致平滑肌收缩，MLCP的抑制可以使MLC磷酸化和平滑肌收缩进一步增强，即增加了收缩或调节装置对Ca2+的敏感性，这种现象被称之为“钙敏化”(Ca2+sensitization)[3]。盐酸法舒地尔是首个研制成功的抑制MLC磷酸化的药物，与钙离子拮抗剂不同，法舒地尔不阻断钙离子内流，而是作用于细胞内，通过阻断ROCK对MLCP的抑制作用，抑制血管平滑肌收缩的最终阶段MLC磷酸化，使已经痉挛的血管平滑肌松弛，起到扩张血管的作用[4]。尽管心肌细胞表达RhoA、ROCK-1、ROCK-2，但对它们在心肌中作用的了解还不像它们在平滑肌细胞中作用那样清楚。早期的实验显示，RhoA/ROCK信号通路参与心肌细胞肌原纤维的形成和组装。血管紧张素Ⅱ和α肾上腺素受体刺激以及机械应力刺激均可激活心肌RhoA/ROCK信号通路[5]。ROCK-1敲除后心肌细胞凋亡受到抑制。在Gaq高表达高龄大鼠中ROCK-1不足还可以改善生存率，抑制心肌细胞凋亡，从而左心室体积和功能得以保存。在ROCK过表达大鼠中发现心肌细胞凋亡增加，加速左心室肥厚失代偿[6]。

2 急性心肌缺血时ROCK激活的基础研究

急性心肌梗死时，心肌发生显著缺血再灌注损伤，基础研究显示，心肌再灌注损伤早期特征之一就是Rho/ROCK活性激活。大鼠心脏两种ROCK均有表达，ROCK-1和ROCK-2表达上调均参与大鼠缺血再灌注损伤过程。Guo等[7]以前降支结扎法制造急性前壁心肌梗死模型，阻断血流30 min后再灌注3 h，Western Blot检测示缺血再灌注大鼠心肌Rho、ROCK-1和ROCK-2表达均明显增加，同时ROCK下游目标蛋白——MYTP磷酸化水平同样升高。Hamid等[8]同样在离体缺血再灌注大鼠心脏中观察到反映ROCK活性的ROCK下游目标蛋白ERM蛋白表达升高。再灌注时不仅心肌组织ROCK活性增加，Kitano等[9]研究发现，大鼠心脏经过30 min再灌注后，外周血白细胞ROCK活性较假手术组显著升高。

3 人白细胞ROCK活性与冠心病的关系

有关人类缺血再灌注损伤时心肌ROCK活性的研究，因为伦理及技术所限无法直接取得心肌ROCK表达水平变化的数据，但多个研究对人白细胞ROCK活性与冠心病的关系进行了探讨，认为人白细胞ROCK活性可能是反映冠心病长期预后的一个有效指标。Kajikawa等[10]通过检测633名体检人员外周血白细胞ROCK活性，通过随访中位时间为42个月的研究发现，ROCK活性是初次心血管事件的强独立预测因子，因此白细胞ROCK活性可能是预测心血管事件的新生物标记物。Kajikawa等[11]采用Westen blot法对急性心肌梗死患者白细胞ROCK活性随梗死时间变化的曲线进行研究发现，发病2 h后心肌梗死患者ROCK活性即开始升高，3 h后开始快速升高，约1 d时达峰值，之后开始逐步下降，在7 d时与对照组比较差异仍有统计学意义。在整个研究期间急性心肌梗死组和对照组白细胞肌球蛋白结合亚单位的表达差异均无统计学意义。另外Dong等[12]通过对188例急性冠状动脉综合征患者发病12 h后血液白细胞ROCK活性进行检查发现，ST段抬高型心肌梗死、非ST段抬高型心肌梗死及不稳定型心绞痛患者ROCK活性均增加，并且发病时氮末端脑钠肽前体和ROCK活性均升高的患者发生心血管事件风险较二者均低的患者高5倍。因为急性心肌梗死后ROCK活性会发生明显变化，所以有的学者提出白细胞ROCK活性可能是一个急性心肌梗死新的生物标记物[10-12]。

4 法舒地尔对心肌缺血再灌注损伤保护作用的分子机制

多个研究证实，在缺血再灌注损伤后出现持续、明显的ROCK激活，应用法舒地尔后可显著抑制ROCK表达及活性，减少心肌细胞凋亡，缩小梗死面积，减轻实验性无复流对心肌造成的损害[5]。Hamid等[8]在阻断血流前10 min即开始给予ROCK抑制剂法舒地尔或者Y-27632直至灌注开始后10 min可明显减少梗死面积，再灌注时Y-27632的保护作用可被渥曼青霉素和左旋-N-位硝基精氨酸甲酯所抑制，表明这种保护机制涉及风险区心肌PI3K/AKT/N Ezrin-radixin-moesin磷酸化，提示再灌注后立即抑制ROCK活性可缩小梗死面积，该作用可能依赖于AKT/eNOS机制。同时观察到梗死区TUNEL阳性细胞数目减少(TUNEL阳性细胞是细胞凋亡的检测指标)，提示减少凋亡同样是法舒地尔心肌保护的机制之一。另一项研究显示，再灌注损伤时白细胞自身白细胞介素6、趋化因子配体2及肿瘤坏死因子α等炎性细胞因子的表达明显增加，缺血区上述炎性细胞因子mRNA表达显著升高，在给予法舒地尔后能显著减少炎性细胞因子表达，缩小缺血再灌注损伤导致的心肌梗死/危险区比值及白细胞渗透的范围[9]。还有研究显示法舒地尔可以抑制中性粒细胞对内皮细胞的黏附并抑制内皮细胞凋亡，发挥保护血管内皮功能，减轻微血管损伤[13]。以上研究均表明法舒地尔抑制白细胞ROCK活性是其心肌保护机制之一。

内皮源性一氧化氮(nitric oxide，NO)在调控血管张力、抑制血小板激活、阻止白细胞向血管壁黏附方面发挥重要作用，因此NO在抵抗缺血再灌注损伤中发挥重要作用。研究表明Rho/ROCK信号通路可调控内皮细胞NO合成酶(eNOS)，该酶是调节内皮生成NO的关键介质。NO的生物利用度增加，一定程度上取决于eNOS表达及活性增加和活性氧自由基(reactive oxygen species，ROS)对NO的灭活之间的平衡。通过使用ROCK抑制剂直接抑制RhoA/ROCK信号通路，可增强eNOS mRNA稳定性，来增加eNOS表达、促进NO生成[14]。法舒地尔通过增加NO生物利用度来提高内皮功能从而发挥治疗作用[15]。一项临床研究显示，ROCK抑制剂引起的血管舒张作用部分是由内皮源性NO所介导的[16]，同样也有报道称NO反过来也能抑制RhoA/ROCK通路[17]。因此，NO生物利用度的增加可能是ROCK抑制剂改善缺血再灌注损伤的重要机制之一[18]。

5 法舒地尔对心肌缺血再灌注损伤保护作用的病理生理机制

多个研究证实，法舒地尔对大中型动脉具有舒张作用[19]，并且即使没有完整内皮这种舒张作用依然存在[20]。实验中观察到部分猪冠状动脉置入紫杉醇洗脱支架后临近支架的冠状动脉节段收缩性增加，经冠状动脉给予法舒地尔后可显著改善该节段冠状动脉痉挛[21]。对于血管痉挛性心绞痛患者应用硝酸甘油后，再给予法舒地尔能够进一步使痉挛部位舒张，缓解心绞痛[22]。对于冠状动脉旁路移植术后出现的原位冠状动脉血管顽固性痉挛，法舒地尔同样是一种解除痉挛的有效药物[23]。

法舒地尔对微血管痉挛导致的冠状动脉微循环障碍同样有显著改善作用。Mohri等[24]通过冠状动脉内注射乙酰胆碱诱发造影正常的冠状动脉痉挛，但预先给予法舒地尔冠状动脉内注射后，再次给予乙酰胆碱后多数患者痉挛未再出现，并且反映心肌代谢水平的乳酸释放率同样得到改善。对于冠状动脉造影正常由冠状动脉痉挛引起的心绞痛患者，法舒地尔可以有效抑制冠状动脉痉挛，抑制心肌缺血发作，缓解症状[24-25]。

6 法舒地尔对稳定性冠心病的治疗作用

尽管盐酸法舒地尔最初的临床适应证只是用来治疗蛛网膜下腔出血后脑血管痉挛，鉴于ROCK抑制剂对血管功能的调节作用，许多学者探索法舒地尔在治疗其他心血管系统疾病中的作用，包括冠心病和心绞痛。在日本，法舒地尔治疗冠心病已经开始Ⅰ期临床研究。有临床研究已证实法舒地尔可减少稳定型心绞痛患者发病次数，增加步行距离，并且差异有统计学意义[26]。一项纳入45例劳力性心绞痛患者的临床研究以逐步递增方案口服法舒地尔治疗(5、10及20 mg，3次/d治疗)，2周后检查显示在治疗前后运动时血压、心率均无明显变化，但所有治疗组最大运动量持续时间和ST段压低1 mV出现时间均有延长。所有治疗组均未发生严重不良反应，这一研究证实法舒地尔作为一种血管扩张剂治疗稳定型劳力性心绞痛安全有效[27]。

7 小结和展望

缺血再灌注时心肌及白细胞ROCK活性表达增加，并且与不良预后相关，而ROCK抑制剂法舒地尔对缺血再灌注损伤有改善作用，主要涉及缓解血管痉挛、改善NO生物利用度、抑制梗死区心肌细胞凋亡和白细胞ROCK活性减少炎性细胞因子表达等机制，提示其可能是一种治疗缺血性心肌损伤的药物，部分针对稳定型心绞痛的研究已证实其改善心肌缺血作用，但针对法舒地尔治疗急性心肌缺血再灌注损伤的临床作用有待进一步研究。

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(本文编辑：谭潇)

Research progress of Rho kinase inhibitor fasudil on coronary heart disease treatment

DingXiaosong,LiHongwei.

CardiovascularCenter,BeijingFriendshipHospital,CapitalMedicalUnivercity,Beijing100050,China

LiHongwei,Email:lhw19656@sina.com

Rho kinase； Fasudil； Coronary artery disease； Ischemia； Reperfusion injury

10.3969/j.issn.1007-5410.2015.03.020

北京市自然科学基金项目(7122053)

100050 首都医科大学附属北京友谊医院心内科

李虹伟，电子信箱：lhw19656@sina.com

2014-09-26)

ThisworkwassupportedbyagrantfromtheBeijingNaturalScienceFoundation(No.7122053)