新型降脂药PCSK9抑制剂的临床研究进展

崔丽，李广平

血浆低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）水平升高是冠心病的危险因素，积极降低LDL-C能显著减少冠心病的致残率和致死率。他汀类药物是目前降低LDL-C水平的重要药物，但他汀类药物即使在初始剂量基础上药物剂量翻倍，降脂获益仅增加6%，被认为是“他汀的瓶颈”［1］。研究发现，前蛋白转化酶枯草溶菌素9（proprotein convertase subtilisin/kexin type9，PCSK9）基因获得性突变与家族性高胆固醇血症（FH）和早发冠心病（CHD）密切相关，而PCSK9缺失人群的LDL-C水平较正常人低40%，其心血管疾病的发病率较正常人低88%［2］。因此PCSK9抑制剂成为降脂治疗的新热点，目前多种PCSK9抑制剂已进入了临床试验阶段。本文将对PCSK9分子结构及功能、PCSK9抑制剂的分类及相关临床研究进展进行综述，评价PCSK9抑制剂对降低LDL-C水平的有效性及应用的安全性。

1 PCSK9的分子结构及作用机制

人类PCSK9基因位于1号染色体的短臂上（1p32.3），PCSK9是前蛋白转化酶枯草杆菌蛋白酶家族的第9个成员，是可溶性的内源性丝氨酸蛋白酶，由N端信号肽序列、催化结构域、前结构域和富含半胱氨酸的C端结构域顺次连接而成，主要在肝细胞内质网中合成，在肠道、肾脏等部位也有低水平的表达［3］。

正常情况下，LDL-C颗粒通过与肝细胞膜表面的低密度脂蛋白胆固醇受体（LDLR）结合形成复合物，被内吞进肝细胞，随后LDL-C颗粒在溶酶体被降解，LDLR可自由地返回细胞表面，结合其余循环中的LDL-C颗粒。而PCSK9可与LDL-LDLR复合物结合，此复合物将在溶酶体内被一同降解，使可再循环的LDLR数量减少，LDL-C的清除减少，血浆LDL-C水平增高［4］。

2 PCSK9抑制剂的分类及临床研究

PCSK9抑制剂通过阻断PCSK9对LDLR的降解，降低循环LDL-C水平。根据其作用机制不同，可分为3类。（1）反义寡核苷酸或小干扰RNA（siRNA）：通过基因沉默作用来抑制PCSK9合成。（2）单克隆抗体或模拟抗体蛋白物：直接抑制PCSK9蛋白与LDLR结合。（3）作用于PCSK9蛋白催化部位的小分子肽类：这类肽类可与PCSK9蛋白的催化部位结合使其发生变构，进而影响到PCSK9蛋白与LDLR结合［5］；此类药物尚处于临床前研究阶段，本文不作阐述。

2.1 反义寡核苷酸或siRNA 这类PCSK9抑制剂通过与PCSK9基因特异性结合后抑制其mRNA转录，降低PCSK9在细胞内的表达，此类PCSK9抑制剂多处于临床前期或Ⅰ期临床试验阶段。

2.1.1 反义寡核苷酸 主要药物有ISIS 394814、SPC5001和SPC4061。有研究对高脂血症C57BL/6小鼠注射合成的ISIS 394814，每周2次，6周后结果显示，ISIS 394814注射可抑制肝脏PCSK9 mRNA表达，肝细胞的LDLR表达加倍，血浆总胆固醇及LDL-C水平分别降低53%和38%［6］。另外两个药物SPC5001和SPC4061经灵长类动物实验证实，二者均能降低LDL-C水平达50%以上［7］。但SPC5001和SPC4061在健康受试者和FH患者中进行的Ⅰ期临床试验却被提前终止，SPC5001被认为可导致轻度到中度的注射部位反应与肾小管毒性［8］，SPC4061研究终止的原因不明。提示这类PCSK9抑制剂的安全性有待于进一步研究。

2.1.2 siRNA ALN-PCS是以脂质纳米微粒作为传递载体的针对PCSK9的长效siRNA。Fitzgerald等［9］的研究显示，健康志愿者进行不同剂量（0.015～0.4 mg/kg）ALN-PCS注射，其可在人体内快速分布，其峰值浓度与注射剂量成正比；高剂量（0.4 mg/kg）的ALN-PCS注射可使循环中的PCSK9蛋白水平平均降低70%，LDL-C水平平均降低40%，ALN-PCS组和安慰剂组的急性不良事件（一过性的皮疹、肌肉骨骼疼痛、鼻咽炎等）发生率无明显差异。这类siRNA药物目前尚无大规模临床试验，其疗效和安全性有待后续评价。

2.2 单克隆抗体或模拟抗体蛋白物 这类PCSK9抑制剂可直接与循环中的PCSK9蛋白结合，减少与LDLR结合的PCSK9数量，从而减慢LDLR的降解，发挥降低血浆LDL-C水平的作用。

2.2.1 单克隆抗体 这类药物具有靶向性强、特异性高、作用机制明确的优势，成为PCSK9抑制剂的主要研发类型。目前，至少有6种正处于研发和临床研究阶段，包括Alirocumab（SAR236553/REGN727）、Evolocumab（AMG145）、Bococizumab（RN316/PF-04950615）、RG7652、LGT209 和 1B20。 其 中Alirocumab、Evolocumab已完成Ⅲ期临床试验，被FDA批准用于治疗家族性高胆固醇血症和动脉粥样硬化性心血管疾病；Bococizumab虽完成了多个Ⅰ期、Ⅱ期临床试验，但由于较高的免疫原性和注射部位不良反应，辉瑞公司已于2016年11月宣布终止其全球开发；后三者尚在临床前研究阶段。

2.2.1.1 Alirocumab Alirocumab的Ⅰ期临床试验主要有3个，无论是在健康志愿者还是在杂合子FH患者和非FH患者中进行的多剂量对照研究，结果显示，Alirocumab联合或不联合他汀类药物均可显著降低血浆LDL-C水平，为后续研究奠定了基础［10］。

Ⅱ期临床试验中，NCT01288443研究［11］入选规律应用10、20和40 mg阿托伐他汀治疗6周后LDLC≥2.6 mmol/L的183例高胆固醇血症患者，分别给予皮下注射Alirocumab（SAR236553）50、100、150 mg，每2周1次，12周后可使LDL-C水平较基线分别降低40%、64%和72%；每4周皮下注射Alirocumab（SAR236553）200、300 mg，12周后可使LDL-C水平分别降低43%和48%，这种降低作用呈明显的剂量-频率依赖性。另外，Alirocumab注射可降低血浆载脂蛋白B和脂蛋白（a）水平，Alirocumab组注射部位的不良反应发生率与安慰剂组相当。另一项多中心随机对照试验纳入了77例杂合子FH患者，Alirocumab治疗组分别给予Alirocumab皮下注射150 mg（每2周1次）和150、200、300 mg（每4周1次）；安慰剂组给予皮下注射安慰剂（每2周1次），所有患者均同时接受他汀类药物及饮食治疗，观察12周后，Alirocumab治疗组的LDL-C水平分别降低67.90%、28.90%、31.54%和42.53%，安慰剂组LDLC水平仅降低10.65%，Alirocumab治疗组和安慰剂组不良事件（肌肉损伤、肌酶升高以及转氨酶升高）的发生率无明显差异［12］。

Alirocumab的Ⅲ期临床试验包括多个研究，如ODYSSEY FHⅠ/Ⅱ研究，ODYSSEY COMBOⅠ、COMBOⅡ研究，ALTERNATIVE研究，CHOICEⅠ和CHOICEⅡ试验，ODYSSEY LONG TERM研究及ODYSSEY OUTCOMES研究。ODYSSEY FH研究［13］纳入经过降脂治疗LDL-C水平仍未达标的杂合子FH患者（FHⅠ纳入486例，FHⅡ纳入249例），随机分配到Alirocumab组和安慰剂组，Alirocumab组予以皮下注射Alirocumab 75 mg，每2周1次，8周时若LDL-C≥1.8 mmol/L则调整Alirocumab剂量为150 mg，观察24周，FHⅠ研究中Alirocumab组LDL-C平均水平从基线3.7 mmol/L下降至1.8 mmol/L，较安慰剂组降低57.9%；FHⅡ研究中Alirocumab组LDL-C水平从基线3.5 mmol/L下降至1.8 mmol/L，较安慰剂组降低51.4%，这种降低作用可维持至78周。FHⅠ/Ⅱ研究中Alirocumab组注射部位不良反应发生率分别为12.4%和11.4%，安慰剂组为11.0和7.4%，2组差异无统计学意义。

ODYSSEY COMBOⅠ和COMBOⅡ研究［14］纳入了966例合并高心血管风险的高胆固醇血症患者，COMBOⅠ研究对Alirocumab与安慰剂的降脂疗效进行了52周的观察比较，COMBOⅡ研究在他汀药物治疗基础上，对Alirocumab或依折麦布后的降脂效果进行了104周的观察比较。两项研究结果表明合并高心血管风险的高胆固醇血症患者长期应用Alirocumab可更大幅度地降低LDL-C水平，疗效优于安慰剂或依折麦布。ALTERNATIVE研究［15］纳入了314例合并中高危心血管危险因素且不能耐受他汀治疗的高胆固醇血症患者，分别给予Alirocumab和依折麦布治疗，结果显示Alirocumab治疗对LDLC水平的降低效果要优于依折麦布。CHOICEⅠ和CHOICEⅡ试验［16］分析了Alirocumab长间期给药的降脂效果，分别给予每4周1次皮下注射Alirocumab 300、150 mg，观察21～24周，结果显示，Alirocumab长间期给药亦可显著降低血浆LDL-C水平。

ODYSSEY LONG TERM研究［17］纳入2 341例高危冠心病患者，评估Alirocumab的降脂有效性和安全耐受性，受试者入选前均接受最大耐受剂量他汀、联合或不联合其他降脂治疗，但LDL-C水平仍高于1.8 mmol/L，治疗52周后，Alirocumab组LDL-C水平降低了61%，而安慰剂组LDL-C水平上升了0.8%，且Alirocumab组的主要不良心血管事件（冠心病死亡、非致命性心肌梗死、致死性或非致死性缺血性卒中或需要住院的不稳定型心绞痛）的发生率（1.7%）低于安慰剂组（3.3%）。

ODYSSEY OUTCOMES研究是2018年公布的一项国际多中心、随机双盲临床试验，纳入57个国家在过去12个月内发生过急性冠脉综合征的患者18 924例，患者接受最大耐受剂量他汀（阿托伐他汀40或80 mg，瑞舒伐他汀20或40 mg）治疗后LDL-C仍高于1.8 mmol/L，将患者随机分为Alirocumab组和安慰剂组，在他汀治疗的基础上，Alirocumab组给予Alirocumab 75 mg或150 mg每2周注射1次，安慰剂组给予安慰剂注射，平均随访2.8年。结果显示，Alirocumab组较安慰剂组可显著降低患者LDL-C水平，4个月时Alirocumab组LDL-C降幅达62.7%，随访结束时Alirocumab组LDL-C平均降低1.30～1.43 mmol/L。与安慰剂组相比，Alirocumab组主要终点主要不良心血管事件（MACE）风险降低15%，除冠心病死亡外，非致死性心肌梗死、不稳定型心绞痛和缺血性卒中的发生率均显著降低，Alirocumab组全因死亡率下降15%，亚组分析表明对于LDL-C≥2.6 mmol/L人群获益最为明显，其MACE风险和全因死亡率分别下降了24%和29%。Alirocumab组除注射局部反应略有增加外，包括肝肾功能损伤等不良反应的发生率与安慰剂组相比差异无统计学意义，受试者均可良好耐受该药物，证实了Alirocumab在减少心血管事件方面的有效性和安全性［18］。

2.2.1.2 Evolocumab Evolocumab是安进公司研发的人源性PCSK9单克隆抗体。Ⅰ期临床试验结果显示，Evolocumab具有较强的降低LDL-C的效果，接受低-中剂量他汀治疗的高胆固醇血症患者，应用Evolocumab（AMG145）可使LDL-C进一步降低64%，且无严重不良事件发生［19］。

Evolocumab的Ⅱ期临床试验中，GAUSS研究［20］将不能耐受他汀治疗的高胆固醇血症患者160例（LDL-C平均水平为5 mmol/L）分为5组，分别给予280、350、420 mg AMG145（每 4周 1次），420 mg AMG145每4周1次联合依折麦布10 mg每日1次，依折麦布10 mg每日1次联合安慰剂治疗；12周后，各组 LDL-C 水平分别下降 1.74、1.82、2.37、2.86、0.36 mmol/L；AMG145治疗组有4例患者发生不良反应，以肌痛为主，其不良反应发生率与安慰剂组无明显差异，提示AMG145在有效降低LDL-C水平的同时安全性良好。RUTHERFORD研究［21］纳入168例杂合子FH患者，接受稳定饮食及他汀治疗、联合或不联合依折麦布治疗，但LDL-C水平仍高于2.6 mmol/L，将患者随机分为AMG145 350 mg组、AMG145 420 mg组和安慰剂组，观察12周，AMG145 350 mg组和420 mg组LDL-C水平分别下降43%和55%，安慰剂组LDL-C水平上升了1%；与安慰剂组相比，AMG145组除注射部位疼痛发生率略高，注射部位反应、免疫原性、肌肉损伤及转氨酶升高的发生率均无显著差异。

Evolocumab的Ⅲ期临床试验包括多个研究，如OSLER研究、DESCARTES研究、TESLA研究、MENDEL-2研究、LAPLACE-2研究和FOURIER研究。

OSLER研究［22］纳入4 465例高胆固醇血症患者，随机接受常规治疗（他汀或其他降脂治疗）、常规治疗联合Evolocumab治疗，结果显示，接受常规治疗联合Evolocumab治疗组患者的LDL-C水平从3.10 mmol/L下降至1.25 mmol/L，较常规治疗组降低了61%，联合Evolocumab治疗组的1年心血管事件发生率也明显低于常规治疗组（0.95%vs.2.18%），尽管联合Evolocumab治疗组神经认知损害事件、注射部位反应的发生率略高于常规治疗组，但2组的严重不良事件发生率无明显差异。DESCARTES研究［23］是一个多中心随机对照试验，纳入901例LDLC≥1.95 mmol/L的受试者，在饮食治疗或他汀治疗的基础上，随机给予每4周1次AMG145 420 mg或安慰剂治疗，治疗52周后，AMG145组LDL-C水平较安慰剂组降低57%，82%的受试者LDL-C水平可降至1.8 mmol/L以下，且其不良事件的发生率与安慰剂组无明显差异。TESLA研究［24］纳入了50例纯合子FH患者，分别给予每4周1次Evolocumab 420 mg或安慰剂治疗，观察12周，结果显示Evolocumab治疗组患者LDL-C水平较安慰剂组下降30.9%，且无严重不良事件发生。MENDEL-2 研究［25］表 明Evolocumab较安慰剂、依折麦布有更强的降低LDLC作用，并且在高胆固醇血症患者中耐受性良好。LAPLACE-2研究［26］显示，在中等剂量或高剂量他汀药物治疗的基础上，联合Evolocumab治疗较联合依折麦布或安慰剂能够进一步降低LDL-C水平，最常见的不良事件为腰背痛、关节痛、头痛、肌肉痉挛、肢体疼痛，3组间不良事件发生率无明显差异。

FOURIER研究［27］是首个评价Evolocumab联合他汀治疗对高危心血管风险患者心血管终点事件影响的大规模临床研究，共纳入全球49个国家有明确动脉硬化证据的高危心血管疾病患者27 564例，已经应用强效或者中效他汀、联合或不联合依折麦布治疗，但患者LDL-C水平仍高于1.8 mmol/L，结果显示Evolocumab可使LDL-C水平从2.5 mmol/L下降至0.78 mmol/L，LDL-C水平平均下降59%，且疗效持久而平稳，长期观察未见反弹。他汀治疗基础上加用Evolocumab治疗可使心血管事件进一步下降，主要复合终点事件（心血管死亡、心肌梗死、卒中、因不稳定型心绞痛住院与冠状动脉血运重建的复合事件）下降15%，次要终点事件（心血管死亡、心肌梗死与卒中的复合事件）下降20%［28］。

2.2.2 模拟抗体蛋白物（Adnectins） Adnectins由连接不同类型分子的纤维结合蛋白组成，通过阻断PCSK9与LDLR的EGF-A结构域的结合而发挥作用。BMS-962476是目前Adnectins的主要研究药物。有研究显示，给予食蟹猴BMS-962476 5 mg/kg静脉注射，10 min后其血浆PCSK9水平下降超过99%，48 h时下降程度为95%，随后恢复至基线水平，伴随着游离的PCSK9减少，LDL-C水平迅速降低，48 h时测定LDL-C水平降低51%［29］。Ⅰ期临床试验阶段，64例接受他汀药物和饮食控制的高胆固醇血症患者，给予BMS-962476 0.3 mg/kg皮下注射，观察6周，LDL-C水平降低达48%［30］。Adnectins的优势在于起效迅速，但其相对分子质量小，易被肾脏清除，故其半衰期较短。

3 结语

以Alirocumab和Evolocumab为代表的PCSK9抑制剂为不能耐受他汀药物治疗或难治性高胆固醇血症患者带来了福音，其可有效降低患者LDL-C水平，且能减少心血管事件的发生风险。目前已发表的临床试验尚未见与PCSK9抑制剂相关的严重或威胁生命的不良反应报道。PCSK9抑制剂作为一种有效性和安全性兼备的新药，可望在将来的调脂治疗领域发挥重要的作用。当然药物上市后，还有Ⅳ期临床试验，停用该药物后获益是否持续存在，以及PCSK9抑制剂的长期安全性问题仍需深入研究。