血管紧张素(1-12)/糜酶轴有望成为心力衰竭治疗的新靶点

肾素-血管紧张素系统(RAS)激活可导致心力衰竭(心衰)恶化，抑制血管紧张素 (Ang)Ⅱ活性能延缓心衰的进展，然而近年大量临床证据表明，作用于RAS的药物对心衰的改善程度有限。随着对血管活性肽家族研究的深入，心衰的治疗理念正在发生转变。

1 近期发现的血管紧张素活性肽

血管紧张素原在肾素作用下生成Ang Ⅰ，Ang Ⅰ在血管紧张素转换酶(ACE)的作用下生成Ang Ⅱ。Ang Ⅱ在酶的作用下衍生出一系列血管活性肽，如Ang-(1-7)、Ang A、Ang-(1-9)、Ang Ⅲ(2-8)、Ang Ⅳ(3-8)[1]。另外，血管紧张素原还生成一些目前为止未发现明确生物学活性的血管活性肽，如Ang-(1-4)、Ang-(1-5)[1]。血管紧张素原除了在肾素作用下生成Ang Ⅰ外，还可被其他酶剪切生成Ang-(1-12)。羧基肽酶A、组织蛋白酶A可将Ang Ⅰ剪切成Ang-(1-9)，随后在ACE的作用下转化为Ang-(1-7)，Ang-(1-7)又可被相应的酶剪切成Ang-(1-5)、Ang-(1-4)等[1]。Ang成员具有不同的生物学活性，其中对Ang-(1-12)生物学作用的研究最为广泛，研究证实其参与非经典途径Ang Ⅱ的合成。

2 RAS及Ang-(1-12)生物学作用概述

RAS主要指肾素、ACE以及血管紧张素原组成的自我调节系统，Ang Ⅱ是该系统中缩血管作用最强的血管活性肽。Nagata等[2]于2006年首次报道Ang-(1-12)，此后的研究证实Ang-(1-12)由血管紧张素原经ACE剪切而成，其缩血管活性较弱。Ang-(1-12)分布于全身多个器官。在体循环系统中，ACE能够将Ang-(1-12)代谢成Ang Ⅰ和Ang Ⅱ；在肾脏皮质部分，脑啡肽酶能将Ang-(1-12)转化成Ang-(1-7)；在人类心肌组织中，糜酶(Chymase)可将Ang-(1-12)转化成Ang Ⅱ[3]。与经典RAS不同，组织中Ang-(1-12)的代谢对Chymase高度依赖，Chymase途径为心脏非ACE途径Ang Ⅱ的主要来源。目前的证据表明，血管紧张素原经Ang-(1-12)途径生成的Ang Ⅱ对心血管系统产生显著的病理作用。组织中Chymase依赖的Ang Ⅱ通过改变细胞膜钾离子通道活性导致心律失常和高血压[4]。Ang-(1-12) 经由Chymase代谢，产生的Ang Ⅱ可导致心肌肥厚、高血压以及心房颤动。将Ang-(1-12)注入大鼠体内会导致大鼠心率加快，血压升高。细胞内的Ang-(1-12)还可以通过激活蛋白激酶C减少钾电流，引起动作电位时程延长，该变化是折返性心律失常的重要原因。另有少数研究表明，Ang-(1-12)对心血管系统有益。Ang-(1-12)可降低转基因高血压大鼠的血压水平[5]，能通过Chymase途径增加正常及心衰大鼠左室心肌细胞收缩力[6]。

3 Ang非经典分泌方式与Ang Ⅱ逃逸

现已证实经典途径来源的Ang Ⅱ远少于非经典途径。组织源性Ang通过旁分泌方式作用于临近细胞或通过自分泌方式作用于自身，被称为Ang的非经典分泌方式。非经典分泌的Ang发挥生物活性的途径有两种：一种是与细胞外受体结合，通过信号转导的方式作用于细胞；另一种是在细胞内直接合成Ang并作用于自身。研究表明，机体内Ang Ⅱ 的活性不能被血管紧张素1受体(AT1受体)阻滞剂抑制。氯沙坦不能抑制离体仓鼠心脏细胞内Ang Ⅱ的效应[7]。长期应用氯沙坦、依那普利虽然可抑制体循环系统的RAS活性，使血压显著下降，但并不能降低心脏组织中Ang Ⅱ的水平[8]。以上研究均提示体内可能存在一个独立于体循环系统的Ang Ⅱ合成途径。表达人类血管紧张素原的转基因大鼠的血压水平较正常大鼠显著升高，心脏结构及收缩功能异常，然而大鼠的肾素不具备剪切人类血管紧张素原生成Ang Ⅱ的能力，该研究证实了非肾素依赖性Ang Ⅱ合成途径的存在[9]。非肾素依赖的Ang Ⅱ由组织中肥大细胞蛋白酶剪切Ang-(1-12)而成[10]。这种Ang Ⅱ合成不能被RAS抑制剂阻断的现象称为Ang Ⅱ逃逸[10]，研究证实肥大细胞中参与合成Ang Ⅱ的酶为Chymase。综上所述，Chymase途径合成的Ang Ⅱ不能被常规RAS抑制剂阻断是造成Ang Ⅱ逃逸的主要原因。

4 经典的RAS抑制剂治疗心血管疾病的局限性

虽然基础研究显示RAS抑制剂能够延缓心血管疾病进展，但临床上的实际疗效并非如此。临床试验表明，血管紧张素转换酶抑制剂(ACEI)和血管紧张素Ⅱ受体阻滞剂(ARB)并不能显著的降低心衰患者的死亡率[11]。HOPE研究[12]显示，心血管疾病高风险患者应用雷米普利后，心血管相关事件的发生率为14%，而安慰剂组心血管相关事件的发生率为17.8%。SOLVD研究[13]表明，接受依那普利的患者死亡率为35.2%，而安慰剂组死亡率为39.7%。CHARM-Alternative研究[11]对不耐受ACEI的心衰患者随机给予坎地沙坦或安慰剂治疗，经过33.7个月的随访后发现，坎地沙坦组再住院及死亡率为33%，安慰剂组为40.6%。慢性心衰患者接受ACEI或ARB治疗后，心源性死亡相关风险仅比安慰剂组降低5%～18%。研究还发现高血压人群应用ACEI和ARB，疗效并不优于其他治疗方案，提示RAS抑制剂仅使患者在降压方面获益，并未阻断Ang Ⅱ引起的靶器官损害[14]。推测可能的原因是药物不能到达体内Ang Ⅱ的合成部位[10]，随后的研究证实RAS抑制剂不能阻断组织源性Ang Ⅱ的合成[11,15]。其主要原因为：(1)逃逸现象。Ang Ⅱ的合成有多种方式，抑制ACE途径的Ang Ⅱ合成会活化Ang Ⅱ合成的替代路径。尽管在ACEI治疗的起始阶段，血浆中Ang Ⅱ的水平显著下降，但随着治疗时间的延长，Ang Ⅱ的水平又恢复正常[16]。(2)细胞分泌的独立性。Ang-(1-12)可以在细胞水平经Chymase生成Ang Ⅱ，而ACEI及ARB不能进入组织及细胞内。人类心脏中ACE途径生成的AngⅡ只占11%左右，而经Chymase途径生成的AngⅡ却占约80%左右。因此，传统药物无法进入细胞内抑制Ang Ⅱ的作用，调控Chymase活性以达到抑制组织中Ang Ⅱ的合成有望成为未来治疗心血管疾病、改善心血管疾病预后的方向。

5 Chymase参与心血管疾病发生发展的机制

RAS的分泌方式非常复杂，除了经典的分泌及调控途径以外，还存在旁分泌和自分泌途径[17-18]。已有研究证实，人类的左室以及左右心房细胞均表达Ang-(1-12)，心房扩大继发的细胞牵张是细胞Ang-(1-12)表达的主要原因，在扩大的心房组织中Chymase mRNA的表达也相应增加，提示Chymase途径生成的Ang Ⅱ是病理状态下心肌组织源性Ang Ⅱ的主要来源。除此之外，肥大细胞、肾小球系膜细胞、肾脏血管平滑肌细胞、内皮细胞以及间充质细胞内均发现有Chymase存在，但肥大细胞是心肌病理状态下Ang Ⅱ的主要来源。采用反相高效液相色谱法研究Chymase抑制剂(chymostatin)、ACEI(赖诺普利)、Ang Ⅱ抑制剂(MLN-4760)以及脑啡肽酶抑制剂(SHC39370)对Ang的作用时发现，将Chymase抑制剂从抑制剂混合物中去除后，Ang Ⅱ的合成显著减少；脑啡肽酶、ACE、ACE2仅能水解少量Ang-(1-12)。该研究证实，虽然Ang Ⅱ的来源途径多样，但Chymase是心脏组织源性Ang Ⅱ的主要合成酶。长期应用ACEI能够显著增加缓激肽介导的左室间质Chymase的活性上调，因此应用ACEI虽然能够抑制RAS，但Chymase的活性上调仍会导致Ang Ⅱ显著增加，这解释了RAS抑制剂在心衰治疗方面的局限性[19]。

Chymase还存在于肥大细胞颗粒中，在肥大细胞缺乏的大鼠中长期应用ACEI未能观察到Chymase的活性增加，提示肥大细胞分泌的Chymase参与Ang Ⅱ逃逸；而在正常大鼠中，Chymase抑制剂能够显著降低大鼠左室间质Ang Ⅱ的水平，说明Chymase是组织源性Ang Ⅱ的关键酶。病理状态下肥大细胞的细胞颗粒释放增加，缺血再灌注后犬的心肌间质以及细胞内Chymase的活性均上调，并且该变化能够被口服Chymase抑制剂所抑制，提示Chymase是促进心肌病理进展的关键环节[20]。肥大细胞并非是心脏组织Chymase的唯一来源，Chymase合成和代谢的详细机制目前尚不清楚[20-21]。除Ang-(1-12)外，其他Chymase依赖性调节肽也参与炎性反应和组织重构[19]。

动物研究显示，切除卵巢会导致肥大细胞数量、Ang Ⅱ水平以及Chymase活性增加；而长期雌激素治疗可减轻上述改变，提示雌激素对心脏的保护作用可能是通过减少局部组织Chymase依赖的Ang Ⅱ发挥作用[22]。Chymase途径生成的Ang Ⅱ独立于体循环系统，且是病理状态下心衰进展的主要原因[23-24]，研究组织源性Ang Ⅱ抑制剂是预防心衰进展的重要方向。

6 Chymase抑制剂与心血管疾病

肥大细胞通过释放趋化因子、细胞因子、过氧化物酶参与机体的过敏反应。研究表明，肥大细胞通过释放Chymase，加速心脏功能恶化。动物和人体实验均证实，心衰患者心肌组织中肥大细胞数量增加。Chymase能够加速心血管疾病恶化，病理状态下心肌 Chymase的活性明显高于ACE[25]，抑制组织源性Chymase较常规抑制RAS能使患者获益更大。抗过敏药物中肥大细胞稳定剂曲尼司特最早用于心血管疾病的实验性治疗，其能稳定肥大细胞，减少Chymase的病理性合成，在动物实验中显示出抗动脉硬化作用，人体试验疗效有待验证。此外，已证实Chymase抑制剂如SUN-C8257、BCEAB、Suc-Val-Pro-PheP(OPh)2、TY-51469、NK3201、TEI-E548等均对心血管疾病有治疗作用。动物试验表明，SUN-C8257可以预防心肌纤维化，改善舒张性心衰和快速心律失常所致的心衰。NK3201能够选择性抑制Chymase的活性而不改变ACE活性，显著降低心肌梗死后仓鼠心肌组织中Chymase的活性。BCEAB、NK3201和TEI-E548能改善心肌梗死、心肌病以及心律失常所致的心衰。以上研究表明，与减少Chymase来源的治疗思路相比，Chymase抑制剂显示出了良好的治疗效果。

7 Ang-(1-12)/Chymase轴在心血管疾病治疗中的展望

细胞内Ang-(1-12)/Chymase轴具备独立的分泌及作用途径，心肌组织及肥大细胞中发现的Chymase具备将Ang-(1-12)合成为Ang Ⅱ的能力，是传统心衰治疗药物具有局限性的主要原因，也是新药开发的关键。部分患者在接受RAS抑制剂治疗后病情持续进展，研发作用于细胞内Ang-(1-12)/Chymase轴的药物，是将来心血管疾病治疗的重要方向。随着对RAS研究的深入，基于调控Chymase活性的治疗方案可能会成为心衰治疗的新方法。