PCSK9抑制剂在心脑血管疾病治疗中应用的研究进展

余彬，丁家望，汪心安(三峡大学第一临床医学院，湖北宜昌443003)

动脉粥样硬化是导致心脑血管疾病发生的重要病理生理机制，而以他汀类为代表的调脂药物是防治动脉粥样硬化的基石。然而部分患者存在他汀类药物不耐受等问题，因此，研发更加安全有效的新型调脂药物意义重大。前蛋白转化酶枯草溶菌素9(PCSK9)是前蛋白转化酶(PCs)家族的重要成员之一，可以靶向结合低密度脂蛋白受体(LDLR)参与血脂代谢过程，已成为近年来调脂药物研发和动脉粥样硬化干预的热门靶点。经过10多年的研究，PCSK9抑制剂Evolocumab、Alirocumab相继获得了美国食品药品监督管理局(FDA)和欧洲药品管理局(EMA)人用药品委员会(CHMP)批准应用于临床，对动脉粥样硬化的防治起到了积极作用，在冠心病、心力衰竭、脑卒中等心脑血管疾病的治疗中疗效显著。本文对近年来PCSK9抑制剂在心脑血管疾病治疗中应用的研究进展进行综述。

1 PCSK9简介

1.1 PCSK9的生理学特性 PCSK9属于前蛋白转化酶家族中的一员，于2003年被Seidah等[1]在兔主动脉组织中首次发现。PCSK9是被发现的与常染色体显性家族性高胆固醇血症相关的第三个基因[2]，其编码的蛋白质最初被称为神经细胞凋亡调节转化酶-1(NARC-1)，NARC1/PCSK9是由PCSK9基因所编码，其基因定位于1p34.1-p32，全长29 kb，由12个外显子构成，编码区约为2 kb，由692个氨基酸构成，其氨基酸序列由信号肽(1～30)、前片段(31～152)、催化域(153～451)、富含半胱氨酸和组氨酸的C端(526～692)几个结构域组成[3]。研究表明，PCSK9可以与肝细胞中LDLR结合，并将其内化引导至溶酶体降解，从而减弱肝脏代谢LDL-C的能力，上调 LDL-C水平[3]。而PCSK9抑制剂可以与PCSK9特异性结合，阻断其与LDLR的结合，使得LDL-C的清除率增高，从而降低LDL-C水平[4]。PCSK9除了能够降解LDLR，升高血清LDL-C水平外，还有其他多种生物学功能，例如参与神经系统发育、神经细胞的凋亡[5]等。

1.2 PCSK9的合成、分泌及表达 PCSK9蛋白的合成、分泌与其他蛋白酶相似，首先在内质网中以75 kD的酶原形式被合成，随后在内质网中自身催化裂解为含有N-末端前结构域的60 kD的活性蛋白，释放在细胞质中或者细胞外发挥相应的生物学功能[6]，其实质是一种肝脏合成的分泌型丝氨酸蛋白酶。但是，PCSK9并不需要激酶的催化活性来对LDLR表达产生影响，并且其催化结构在其和LDLR相互作用中亦不发挥作用，只是对PCSK9的激活以及释放产生影响[7]。研究表明，PCSK9可通过蛋白水平降解肝细胞表面 LDLR，致使肝脏清除血脂能力下降，导致高胆固醇血症。PCSK9可以在肝脏、神经系统、肾脏、脾脏、空回肠等许多组织中表达[1]，其在肝脏和空回肠中表达最高。

2 PCSK9抑制剂

目前，已经批准上市的新型PCSK9抑制剂主要有两种，第一种Repatha(Evolocumab)是Amgen公司研发的人源单克隆抗体(Mab)，在2015年8月成为全球首个注册上市的 PCSK9抑制剂类降脂药。第二种为Praluent(Alirocumab)，是Regeneron公司与Sanofi公司联合开发的一种Mab，同样是在2015年成为美国市场中首个新一代PCSK9抑制剂类降脂药。两种新药的上市给予了患者更多的选择。2016年欧洲血脂异常管理指南推荐PCSK9抑制剂(Evolocumab、Alirocumab)可用于杂合子家族性高胆固醇血症患者，以及服用最大他汀耐受剂量LDL-C仍未能达标的动脉粥样硬化性疾病患者。但是它们也有相应的不良反应，如注射部位反应、肌痛、神经认知事件、眼科事件、转氨酶、肌酸激酶升高等。OSLER研究[8]和ODYSSEY LONG TERM研究[9]发现，尽管Evolocumab、Alirocumab的不良事件的发生率较对照组高，但是可以显著降低LDL-C水平及心血管事件发生率，严重不良事件的发生率相似。同时，PCSK9抑制剂目前价格昂贵，可能对患者来说并不符合成本效益。因此，需要针对患者给出个体化的治疗方案，使患者获益最大化。除了上述已经上市的两种PCSK9抑制剂，还有很多通过其他途径抑制PCSK9表达的制剂正处于Ⅱ、Ⅲ期等临床阶段，我们期待更加安全有效的调脂药物上市。

3 PCSK9抑制剂在心脑血管疾病治疗中的应用

3.1 PCSK9抑制剂在冠心病治疗中的应用 冠心病的发病基础是动脉粥样硬化，而脂质代谢紊乱就是动脉粥样硬化主要的危险因素之一。既往大量研究发现，PCSK9可以与细胞膜表面的LDLR靶向结合，从而影响LDL的代谢，因此PCSK9可以间接调节血脂代谢过程。Almontashiri等[10]研究发现，与对照组(冠状动脉狭窄程度<30%)相比，冠心病患者(冠状动脉狭窄程度>50%)血浆PCSK9水平升高，冠心病心肌梗死患者中血浆PCSK9水平也升高并且升高幅度更大。表明PCSK9有望成为冠状动脉性疾病的预测因子，PCSK9水平与冠心病的严重程度呈正相关[11]。一项纳入17项研究的荟萃分析[12]结果显示，PCSK9基因功能获得性突变比PCSK9基因非突变患者有更高的冠心病风险(OR:1.601，95%CI:1.314～1.951，P<0.001)，表明PCSK9基因突变与冠心病有关。从上述实验可以得出，PCSK9与冠心病的风险具有相关性，而针对其抑制剂对患者的影响有以下几项经典的研究。OSLER研究[8]和 ODYSSEY LONG TERM研究[9]分别对接受PCSK9抑制剂Evolocumab和Alirocumab治疗的患者进行了大样本、多中心、前瞻性、随机对照、长期随访后发现，与单纯标准降脂治疗相比，PCSK9抑制剂Alirocumab和Evolocumab联合标准降脂治疗，可以长期、有效降低 LDL-C水平和心血管事件发生率。然而这两个实验同样存在局限性，其长期有效性、安全性、临床预后有待进一步实验来验证。同样在2017年3月份最新发布的FOURIER研究[13]中，研究者纳入27 564例已在使用高剂量他汀类降胆固醇药物的高风险患者，发现对于已知的心血管疾病患者，在他汀治疗基础上应用PCSK9抑制剂Evolocumab，发现可安全且显著地降低主要心血管事件。此外，将 LDL-C降至现有目标值以下仍有获益。

3.2 PCSK9抑制剂在心力衰竭(以下简称心衰)治疗中的应用 心衰是由于心脏的收缩功能和(或)舒张功能发生障碍，全身的重要脏器灌注不足，从而引起心脏循环障碍症候群。治疗重点是缓解呼吸困难和水肿，纠正液体超负荷引起的不适，然而利尿、扩管、强心的方法并不能使心衰患者长期获益。目前的指南也没有推荐用他汀类药物治疗心衰。然而有趣的是，Genis等[14]通过对BIOSTAT-CHF临床试验中2 174例心衰患者进行随访1.53年后发现，PCSK9 -LDLR轴线与恶化心脏衰竭患者的预后相关，PCSK9水平与死亡率的风险呈正相关，与复合终点事件的发生呈正相关，而LDLR与复合终点事件的发生呈负相关。表明PCSK9有望成为心衰患者预后的预测因子，但是还需要进一步的研究来验证。Kjekshus等[15]对5 011例患者研究发现，瑞舒伐他汀(一种选择性HMG-CoA还原酶抑制剂)可以缩短心衰患者的平均住院日，但是并没有减少老年收缩性心衰患者主要终点指标。另外一项纳入960例患者的研究[16]也显示，他汀类药物可改善心衰患者预后。从上述两项研究发现，他汀类可以使心衰患者获益，然而PCSK9抑制剂和他汀类药物同为调脂药物，是否也能给心衰患者带来获益尚不明确。不足的是，由于PCSK9抑制剂目前在临床使用并不是很广泛，对PCSK9抑制剂是否可以改善心衰患者的预后目前仍缺乏相关的证据。

3.3 PCSK9抑制剂在脑卒中治疗中的应用 脑卒中是由于脑部血管突然破裂或因血管阻塞导致血液不能流入大脑而引起脑组织损伤的一组疾病，具有高复发率、高致残率、高死亡率的特点，是常见的脑血管疾病。研究显示，极低LDL-C水平也存在潜在的脑卒中风险[17]。Liberale等[18]对72例首发急性缺血性卒中(AIS)患者的血清样品分析发现，在缺血性卒中后患者PCSK9水平下降反而增加主要不良心血管事件(MACEs)，预示着不良的结局。Hackam等[19]研究表明，约80%的中风可以通过改善生活方式和适当的药物治疗相结合的方式预防复发。预防复发性中风的关键是确定初始事件的原因，以便对患者进行个体化治疗，其中较低水平的LDL-C治疗明显降低中风复发的风险，特别是在大动脉疾病患者。所以有学者对新型的降脂药PCSK9抑制剂Evolocumab进行了研究。FOURIER研究[13]选择27 564例已使用高剂量他汀类降胆固醇药物的高风险患者，采用随机、双盲、安慰剂对照、大样本研究，进行随访2.2年后发现，与对照安慰剂组相比，服用Evolocumab的患者主要疗效终点(心血管死亡、心肌梗死、脑卒中、不稳定性心绞痛住院或冠状动脉血运重建)下降，表明Evolocumab治疗可以降低患者卒中风险。但是对于另外一种PCSK9抑制剂Alirocumab对脑卒中的影响暂无相关报道。虽然PCSK9抑制剂可以降低心血管风险被广泛认可，但是是否可以降低卒中风险有待更大规模的临床试验来验证[20]。

尽管PCSK9抑制剂显示了降低 LDL-C的卓越疗效，有望对调脂治疗带来新的革新，对心脑血管疾病预防以及改善预后有重要意义。但是目前仅证实了PCSK9抑制剂的短期有效性及安全性，其长期有效性、安全性、临床预后等有待进一步大样本前瞻性研究，同时针剂的方便性、价格的可接受性及患者依从性等问题也亟待解决。有理由相信，随着研究的进一步完善，PCSK9抑制剂会广泛应用于临床，使更多的患者受益。

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