低密度脂蛋白受体表达调控的研究进展

李怡华，杜郁，洪斌

·综述·

低密度脂蛋白受体表达调控的研究进展

李怡华，杜郁，洪斌

100050 北京，中国医学科学院北京协和医学院医药生物技术研究所，国家卫生健康委员会抗生素生物工程重点实验室（李怡华、杜郁、洪斌），中国医学科学院药物合成生物学重点实验室（洪斌）

心血管疾病是世界范围的主要死亡原因[1]，全球对心血管类药物的需求持续增长。胆固醇代谢紊乱引起的血脂异常是公认的动脉粥样硬化（atherosclerosis，AS）性心血管疾病的主要发病因素，降低低密度脂蛋白胆固醇（low density lipoprotein cholesterol，LDL-C）成为抗 AS 药物研发的重要策略[2]。低密度脂蛋白受体（low density lipoprotein receptor，LDLR）是机体通过内吞机制清除血浆中 LDL-C 的关键受体，它和载脂蛋白 B（apolipoprotein B，ApoB）及前蛋白转化酶枯草溶菌素 9（proprotein convertase subtilisin/kexin type 9，PCSK9）是目前已知的个与家族性高胆固醇血症常染色体显性遗传相关的基因，且后两者都与 LDLR 通路直接相关，显示 LDLR 在维持体内胆固醇代谢平衡方面具有核心地位[3]。增加 LDLR 表达可降低血浆胆固醇水平，目前临床上常用的他汀类药物是针对 LDLR 通路的代表药物，因其确切的降血脂及抗氧化等功能而在心血管疾病的一级和二级预防中具有重要作用[4]；在此基础上参与 LDLR 表达调控的 PCSK9 抑制剂的出现进一步降低了心血管事件的风险[5]，说明开发上调 LDLR 表达的抗 AS 药物对于满足临床应用需求有重要意义。LDLR 的表达受到胆固醇等因素在多个水平的调控，深入探明 LDLR 表达的调控机制有助于在分子水平认识 AS 的发病机制，并为寻找 AS 防治的潜在药物靶点提供了新方向。

1 LDLR 概述

LDLR 是分布于细胞表面网格蛋白被膜窦区中的内吞受体之一，可结合并内化循环中的低密度脂蛋白（low density lipoprotein，LDL）及其他含有 ApoB-100 和载脂蛋白 E（apolipoprotein E，ApoE）的脂蛋白，是维持哺乳动物体内脂代谢稳态的关键受体[6]。LDLR 广泛分布于多种组织和细胞中，在肝脏中的表达尤为丰富。

结构上，LDLR 包含 5 种功能结构域，分别为半胱氨酸丰富的配体结合域（ligand-binding domain，LBD）、表皮生长因子前体同源域（epidermal growth factor precursor homology domain，EGFD）、含疏水基团的跨膜结构域（transmembrane domain，TMD）、高度保守的胞质尾域（cytoplasmic domain，CPD）以及富含丝氨酸和苏氨酸残基的O-糖链结构域（O-linked sugar domain，OLSD）[7]。各结构域均具有独特而重要的生理功能。其中，定位于氨基末端的 LBD 负责结合 LDL 和中间密度脂蛋白（intermediate density lipoprotein，IDL）等配体；EGFD 中含有富含半胱氨酸的重复序列，可被进一步细分为表皮生长因子样重复序列 A（epidermal growth factor-like repeat A，EGF-A）和 EGF-B，参与配体-受体复合物的 pH 依赖性解离；CPD 参与了受体靶向有被小窝及信号转导过程[8]。分布上，LDLR 在肝脏、肾上腺、卵巢和睾丸等组织以及动脉壁平滑肌细胞、血管内皮细胞、肝细胞、淋巴细胞、单核细胞、巨噬细胞等细胞中均有分布，但不同组织细胞的 LDLR 活性差异较大，生理功能不同[6]。

迄今为止，LDLR 已被证实参与了人体多种病理和生理过程，人们对其在心血管疾病中作用的认识已逐渐深化[9]。LDLR 的表达在转录和转录后等水平受到多种因素的调节，下面将逐一进行介绍。

2 LDLR 转录水平的调控

LDLR 的表达调控主要发生在转录水平。位于基因 5' 端的全长约 200 bp 的启动子区在转录水平上起重要的调控作用，其上有 3 个富含 GC 的不完全重复序列（repeat 1 ~ 3）和 2 个富含 TA 的序列（TATA box 1-2），可结合特定转录因子来控制的转录（图 1）[10]。Repeat 1 ~ 3 各长 16 bp，控制基础转录及固醇调控的转录。其中，repeat 1 和 3 中含有与基础转录活性相关的转录因子特异性蛋白 1（specific protein 1，Sp1）的结合位点，核心序列分别为 5' CTCCTCCTC 3' 和 5' CTCCTCCCC 3'，Sp1 与其中任一位点的结合受阻均会使基础转录活性降低[11-12]。Repeat 2 中含有一段与固醇调节直接相关的核苷酸序列（5' ATCACCCCAC 3'），即固醇调节元件 1（sterol regulatory element-1，SRE-1），可与固醇调节元件结合蛋白（sterol regulatory element binding proteins，SREBPs）相互作用而促进转录[13]。此外，两个 TATA box 序列各长 7 bp，有非固醇调节元件（sterol-independent regulatory elements，SIRE）的结合位点与其重叠，包括核心序列为 5' TGCTGTAAA 3' 的 CCAAT 增强子结合蛋白（CCAAT/enhancer-binding protein，C/EBP）结合位点和核心序列为 5' TGACGTGG 3' 的环腺苷酸（cyclic AMP，cAMP）反应元件（cAMP response element，CRE）[14]。以上顺式作用元件均位于转录起始位点（transcription start site，TSS）上游。根据调控方式的不同，转录水平的调控可分为固醇依赖和非固醇依赖的调控。

图 1 LDLR基因启动子区的主要顺式作用元件

2.1 固醇依赖的转录调控

胆固醇是维持正常膜功能所必需的成分，可通过负反馈机制调节的转录。当胞内胆固醇水平升高时，的转录被抑制。反之，当细胞胆固醇储存不足时，的转录被激活。此调节经 SRE-1 和 SREBPs 相互作用而得以控制。SREBPs 包括 3 种亚型，即 SREBP-1a、SREBP-1c 及 SREBP-2。其中 SREBP-2 在激活 LDLR 的表达中可能发挥了更重要的作用，在固醇依赖的转录调控中扮演关键角色[15]。

在细胞内胆固醇水平丰富时，的转录被抑制。此时，胆固醇会结合到 SREBP 裂解激活蛋白（SREBP cleavage-activating protein，SCAP）的固醇感应域，SCAP 与 SREBP-2 前体结合成复合体，被胰岛素诱导基因（insulin induced gene，INSIG）编码蛋白锚定于内质网，无法与启动子上的 SRE-1 结合，故的转录仅维持在最低水平[16]。反之，当细胞缺乏胆固醇时，的转录被激活。此时 SCAP-SREBP-2 复合体与 INSIG 分离并运往高尔基体，经水解释放出成熟形式的 SREBP-2，随后转移至核内与启动子上的 SRE-1 结合，在 Sp1 的协同作用下激活转录，从而促进细胞摄取胆固醇[17-18]。

固醇依赖的转录调控是调节 LDLR 表达的重要方式，促进了相关药物开发和应用。如目前临床应用广泛的他汀类药物通过竞争性抑制羟甲基戊二酰辅酶A（3-hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme A，HMG-CoA）还原酶的活性，减少胞内胆固醇合成，反馈性激活的转录，进一步促进血浆内 LDL-C 内吞进入细胞[4]。

2.2 非固醇依赖的转录调控

SRE-1/SREBP 途径作为固醇依赖的转录调控的机制已逐渐被阐明。此外研究人员发现了一类新的调控通路，即通过不依赖细胞内固醇变化的方式激活的转录。相关研究加深了人们对 LDLR 表达的认识，有利于拓宽新药开发的思路。

研究发现抑瘤素 M（oncostatin M，OM）、激素和第二信使等介质通过非固醇依赖的方式调控的转录，此调控方式不受固醇变化的影响，而是通过独立于 SRE-1/SREBP 的途径，或通过非固醇因素激活 SREBP-2 的途径来调控的转录。目前比较明确的几种途径有细胞外调节蛋白激酶（extracellular regulated protein kinase，ERK）通路、雌激素受体（estrogen receptor，ER）依赖的途径、磷脂酰肌醇 3 激酶（phosphoinositide 3-kinase，PI3K）-丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶（serine-threonine kinase，Akt）-哺乳动物雷帕霉素靶蛋白复合体（mammalian target of rapamycin complex，mTORC）通路等。

2.2.1 ERK 途径 研究发现激活 ERK 通路可促进 LDLR 的转录。ERK 是将信号从细胞表面受体传导至核的关键，其激活涉及有丝分裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase，MAPK）通路，即 Ras-Raf-MAPK 激酶（MAPK kinase，MEK）-ERK信号转导通路，又称 ERK 通路。Ras 被刺激因子激活后，下游的 Raf、MEK 和 ERK 依次被磷酸化激活，并促进 cAMP 反应元件结合蛋白（cAMP response element-binding protein，CREB）等转录因子的磷酸化[19]。OM 和部分生长因子等因素可通过激活 ERK 通路促进 LDLR 的转录。

OM 是一种细胞因子，体内外实验证实其以非固醇依赖的方式调控的转录[20-21]。Liu 等[14]发现启动子上 C/EBP 位点和 CRE 这两种 SIRE 的突变完全消除了 OM 介导的转录激活作用。进一步研究发现 OM 可募集转录因子早期生长应答因子 1（early growth response gene product 1，EGR-1）和C/EBPβ到 SIRE 上，共同促进的转录[22-23]。EGR-1 和 C/EBPβ 均为 ERK 通路的下游效应元件，提示此调控依赖于 OM 对 ERK 信号的激活作用。Li 等[24]证实，ERK 通路是 OM 激活转录的必要因素，并首次证明了 repeat 3 是 OM 响应 ERK 激活的一个靶点。此外，MEK 抑制剂 U0126 成功阻断了 OM 诱导的转录，进一步了证实了 ERK 通路在其中的作用[25]。ERK 的激活促使 C/EBPβ 发生磷酸化，使得其与 EGR-1 的结合更加紧密，促使 SIRE 处的转录因子复合体的形成，加速了的转录[25]。

此外，有研究表明包括胰岛素、胰岛素样生长因子 1 和血小板衍生生长因子等在内的生长因子通过激活 ERK 通路提高了 SREBPs 的表达水平，继而促进了的转录[26]。

2.2.2 ER 依赖的转录调控 ER 是类固醇激素受体超家族中的一员，与雌激素结合后以二聚体形式发生核转位，随后与靶基因的雌激素反应元件（estrogen responsive element，ERE）结合或与其他特定转录因子相互作用，从而调控基因转录[27]。由于启动子区不含保守的 ERE，因此 ER 不可直接作用于，有研究发现，ER 通过与 Sp1 结合后作用于启动子区的 repeat 1 或 3，以此促进转录[28]。

雌激素可刺激 LDLR 的表达[29]。用乙炔雌二醇给药后大鼠肝脏mRNA 呈剂量依赖性增高，在剂量为2000 μg/d 时升高至 7 倍，且此变化与食物摄入无关[30]。在 HepG2 细胞中也得到了类似的结论[31]。体外试验发现，在外源性 ER 存在的情况下 17β-雌二醇可激活的转录，而 ER 拮抗剂可阻断此激活作用[32]。越来越多的证据表明，雌激素以 ER 依赖的方式促进转录，但其分子基础尚未阐明[28]。此外，有研究发现雌激素的降胆固醇作用在切除垂体后的大鼠体内被显著减弱，而生长激素的补充逆转了这一消减作用，提示生长激素可能在此调控中发挥了重要作用[33]。

雌激素对早期 AS 的预防作用在多种动物模型中得到证实，而 ER 是雌激素发挥抗 AS 作用的关键靶点[34-35]。

2.2.3 PI3K-Akt-mTORC 途径 Akt 是PI3K 的重要下游效应蛋白，对维持多种细胞过程的正常功能至关重要。PI3K 介导生成的三磷酸磷脂酰肌醇（phosphoinositide-3,4, 5-trisphosphate，PIP3）特异性识别 Akt 上的普列克底物蛋白同源域（pleckstrin homology domain，PHD）并将 Akt 招募到细胞膜，使其在 mTORC 等作用下被活化[36]。此通路影响 SREBP-2 的裂解激活，但影响效果及具体机制仍有待研究[37]。通过研究 Akt 抑制剂 MK-2206 对肝细胞 LDLR 表达的影响，发现 MK-2206 可诱导 SREBP-2 蛋白的裂解过程并促进的转录，且与胞内固醇水平无关[38]。目前的研究提示了 Akt-SREBP-LDLR 途径在糖脂代谢中可能发挥了重要作用[39]。

2.2.4 其他途径 肌醇 1,4,5-三磷酸盐（inositol 1,4,5-triphosphate，IP3）-Ca2+途径被证实与转录调控有关。体外实验通过 Ca2+载体 A-23187 模拟人单核细胞白血病细胞系（human monocytic leukemic cell line，THP-1）和人肝癌细胞系 HepG2 中 IP3 的影响，发现 A-23187 的加入使得的 mRNA 水平显著提升，且转录速率增加；而预先用放线菌素 D 处理后mRNA 的增长作用被消减[40]。这表示 IP3-Ca2+途径对的调控在转录层面，且与固醇水平无关。Kartawijaya 等[41]发现染料木素（genistein）可能通过激活 c-Jun 氨基末端激酶（c-Jun amino-terminal kinase，JNK）信号促进 SREBP-2 的裂解，从而在转录水平上调 LDLR 的表达。金合欢素（acacetin）也可能通过非固醇依赖的方式上调SREBP-2 进而促进 LDLR 的表达，具体机制有待进一步阐明[42]。此外，cAMP 通路可以调节细胞的mRNA 水平。有研究发现二丁酰环腺苷酸（dbcAMP）降低了培养的人成纤维细胞和平滑肌细胞的 LDLR 活性[43]。也有研究用 dbcAMP 处理 THP-1 细胞使得的转录水平提升了 4 倍[40]。

通过激活与固醇无关的调节通路也可以促进的转录，这为药物开发和临床治疗提供了更为广阔的治疗方向。但目前有关此方面的研究较为缺乏，具体机制仍不明确。

3 LDLR 转录后水平的调控

转录后水平对 mRNA 稳定性的调控在哺乳动物细胞的基因表达中起重要作用，可快速调整基因表达以响应环境条件的变化。mRNA 的相对稳定性较差，半衰期约为 2 h[44]。已知 mRNA 稳定性由 3'-非翻译区（3'-untranslated region，3'-UTR）的调节序列决定，此区域长约 2.5 kb，包含 4 个富含 AU 序列的元件（AU-rich elements，AREs）[44]。3'-UTR 通过与 RNA 结合蛋白（RNA-binding proteins，RBPs）或微小核糖核酸（microRNAs，miRNAs）相互作用来反式调控基因的表达。

3.1 RBPs 介导的LDLR mRNA 稳定性调控

RBPs是一种重要的转录后调控因子，可直接或间接地与顺式作用元件结合来调节 RNA 的代谢并影响基因表达[45]。而 ARE 是影响 mRNA 稳定性的最重要的顺式作用元件，可与一系列 RBPs 结合调节mRNA 的降解[46]。

某些 RBPs 可促进 mRNA 降解，如靶向于 ARE 的 KH 型剪接调控蛋白（KH-type splicing regulatory protein，KSRP）和异质性胞核核糖核蛋白D（heterogeneous nuclear ribonucleoprotein D，hnRNP D）[47]。小檗碱（berberine，BBR）是一种作用机制与他汀类药物不同的新型降血脂药物[48]。BBR 及其代谢物在转录后水平增加mRNA 的稳定性，使其半衰期显著延长[49]。研究发现 BBR 可降低不稳定因子 KSRP 和 hnRNP D 与 ARE 序列的结合能力，从而有效巩固了 mRNA 的稳定性[50]。此外，某些 RBPs 可增加mRNA 的稳定性，如靶向于 ARE 的人类抗原 R 蛋白（human antigen R，HuR）。HuR 是胚胎致死异常视觉（embryonic lethal abnormal vision，ELAV）家族中广泛表达的蛋白，定位于细胞核，在应激状态下易位至细胞质并与靶基因的 ARE 序列结合，从而增加其 mRNA 稳定性[51]。5-氨基-4-甲酰胺咪唑核糖核苷酸（5-aminoimidazole-4- carboxamide ribonucleoside，AICAR）可诱导肝细胞中 LDLR mRNA 水平升高，研究发现此作用是通过促进 HuR 与 ARE1 结合以提高 mRNA 稳定性来介导的[52]。

3.2 miRNAs 介导的LDLR mRNA 稳定性调控

miRNAs 是一类由大约 22 个核苷酸组成的小分子非编码 RNA，主要通过与靶基因mRNA 的 3'-UTR 结合致使 mRNA 降解，由此调控了哺乳动物多达 30% 的蛋白质编码基因的活性，被认为是真核生物基因表达的关键转录后调节因子[53]。近年研究发现，miRNAs 可通过转录后水平调控 LDLR 表达，在控制胆固醇和脂质稳态中有重要作用[54]。的 3'-UTR 序列上含有多个潜在的 miRNA 结合位点，研究发现 miR-185、miR-199a、miR-148a、miR-128-1、miR-130b 和 miR-301 等直接靶向于3'-UTR 来调控人和小鼠肝细胞中 LDLR 的表达[55]。其中，miR-185 及其抑制剂均被发现有抑制 LDLR 表达的作用，本课题组进一步研究发现 miR-185 除靶向于3'-UTR 而直接影响其表达外，还靶向于促进 LDLR mRNA 降解的 RNA 结合蛋白 KSRP 从而间接影响其表达，由此揭示了一种新的 AS 相关的前馈环路[56]。此外，miRNA 介导的对 SREBP-2 的调控可能代表了参与 LDLR 表达调控的另一方式[54]。有研究发现，过表达 miR-185 可促进的 mRNA 降解继而在转录水平抑制 LDLR 的表达，阐明了其在机体和细胞水平上严格调控胆固醇代谢的新机制[57]。miRNA 的发现揭示了真核生物基因表达的转录后调控的复杂性，并为研究 LDLR 表达的调控机制提供了新的思路。在体内操纵 miRNA 表达可能是治疗血脂异常和相关心血管疾病的有效治疗策略，值得深入研究。

3.3 调控 LDLR mRNA 稳定性的化合物

近年研究发现一些化合物对mRNA 的稳定性有重要影响，为开发降低血浆 LDL的药物开辟了新的途径。

酯--乙酸酯（phorbol-12-myristate- 13-acetate，PMA）是一个可在转录后水平调控 LDLR 表达的化合物。研究发现，在具有完整肌动蛋白细胞骨架的前提下，PMA 可延长肝细胞mRNA 的半衰期；而在细胞骨架的完整性被破坏时，mRNA 的稳定性达到了与上述 PMA 处理后的相同程度，且后续加入 PMA 对稳定性没有影响[58]。这表示的 mRNA 稳定性可能与细胞骨架成分有关。进一步研究表明 PMA 介导的mRNA 的稳定需要 3'-UTR 序列[59]。可能的一种解释是，3'-UTR 中的序列与细胞骨架的连接可能会使 mRNA 变得不稳定，而 PMA 可能通过引起细胞骨架降解或通过保护 3'-UTR 上的连接位点来增加 mRNA 稳定性[59]。

鹅去氧胆酸（chenodeoxycholic acid，CDCA）是天然的疏水性初级胆汁酸，即使在可抑制 LDLR 表达的 25-羟基胆固醇存在时，也可显著提高 HepG2 细胞中的 mRNA 水平[60]。CDCA 被证实通过作用于 ARE1 来调节mRNA 的稳定性，并伴有 ERK 通路的激活[61]。这表示胆汁酸及其衍生物可能在调控 LDLR 表达方面有重要作用，有待进一步研究。

天然产物 BBR 通过 ERK 通路介导mRNA 的稳定性调控[62]。Kong 等[48]通过MEK 抑制剂 U0126 及 p38、PI3K 和 JNK 等酶的抑制剂来阻断 MAPK 亚型的激活，发现 BBR 提高mRNA 水平的作用被 U0126 消除，进一步证明了此机制。

体内外实验表明 Akt 抑制剂 triciribine 以 ERK 依赖的方式增加mRNA 的稳定性。Triciribine 在有无固醇存在的条件下均可上调 HepG2 细胞中mRNA 水平，且用放线菌素 D 检测发现 mRNA 的半衰期增加约 2.5 倍，但此作用在 U0126 的作用下失效[63]。有研究发现 Akt 可磷酸化 Raf 来抑制 ERK 的激活[64]。Triciribine 可能通过减轻 Akt 对 Raf 的抑制作用，从而使 ERK 下游激活，稳定mRNA。不同 Akt 亚型可能对 LDLR 表达产生不同的影响，研究发现 Akt2 与mRNA 的稳定性有关[65]。

4 LDLR 翻译后水平的调控

LDLR 表达在蛋白水平的调节也是影响脂蛋白代谢的决定因素之一，目前已证实有两种有效的 LDLR 调节蛋白，分别是 LDLR 诱导降解蛋白（inducible degrader of the ldlr，IDOL）和 PCSK9。其中，IDOL 以肝 X 受体（liver X receptor，LXR）-IDOL-LDLR 的泛素化途径在细胞内起作用，而 PCSK9 主要通过与 LDLR 胞外结构域结合介导 LDLR 的降解。

4.1 LXR-IDOL-LDLR 途径

2009 年，IDOL 途径被确定为一种全新的在蛋白水平调控 LDLR 表达的方式[66]。IDOL具有 E3 泛素连接酶活性，可引发 LDLR 泛素化而使其进入溶酶体被降解，这是一种与网格蛋白无关的内吞途径[67]。IDOL 包含两个不同的蛋白质结构域，即一个氨基末端 FERM 和一个羧基末端的环状结构域。其中 IDOL 与 LDLR 的结合依赖于 FERM 域，而环状结构域刺激 LDLR 的泛素化[66]。IDOL 受到固醇感应的转录因子 LXR 的直接调控，在细胞中固醇水平丰富时，LXR 激活并诱导 IDOL 表达，由此显著降低 LDLR 的蛋白水平从而阻止外源性胆固醇的摄入。泛素化修饰是可逆的，泛素特异性蛋白酶（ubiquitin-specific protease，USP）家族是人体基因编码的去泛素化酶中最大的家族。研究发现 USP2可抵消 IDOL 的泛素化作用，且去泛素化过程不受固醇水平的影响[68]。

体内外研究表明，IDOL 的减少会增加 LDLR 的蛋白水平[69]。而腺病毒介导的 IDOL 过表达对–/–小鼠血浆胆固醇水平和脂蛋白谱没有显著影响，进一步证明 IDOL 通过介导 LDLR 的表达来影响胆固醇水平[66]。LXR-IDOL-LDLR 途径定义了一个与独立于 SREBP-2 的调控途径，是防治血脂异常和脂代谢紊乱的潜在靶点[70]。

4.2 PCSK9 介导的途径

PCSK9 是一种分泌型蛋白，主要在肝脏、小肠和肾脏中表达，结构上含有一个前肽结构域、一个催化结构域和一个富含组氨酸的羧基末端结构域[71]。PCSK9 的催化域与 LDLR 的 EGF-A 在细胞表面紧密结合，通过网格蛋白内吞进入细胞并转运至内体。PCSK9 与 LDLR 的紧密结合导致 LDLR 的蛋白构象发生变化，使得 LDLR 在内体的酸性环境下仍无法与 PCSK9 解离从而阻止其返回细胞膜，并以复合物形式进入溶酶体被降解[72-73]。PCSK9 的发现使我们对机体胆固醇代谢的理解从一个完全由细胞内过程控制的系统，转变为一个由循环蛋白调节的系统。

有研究在野生型和基因突变小鼠肝脏中过表达 PCSK9，发现两种小鼠的肝脏LDLR 蛋白水平均大幅下降，而mRNA 水平未显著降低，说明 PCSK9 可能通过转录后机制调节小鼠体内 LDLR 表达[74]。此外，细胞实验发现 HepG2 细胞和 HEK-293 细胞中 PCSK9 的表达可显著降低 LDLR 水平，而在成纤维细胞和 CHO 细胞中 PCSK9 对 LDLR 表达的影响较小，说明 PCSK9 的作用可能需要细胞中特定的响应因子[75]。9 是 SREBP-2 的靶基因，受到 SREBP-2 的调节。已知他汀类药物通过抑制 HMG-CoA 还原酶活性来促进 SREBP-2 表达，从而使 LDLR 表达水平增加。但同时 PCSK9 表达的增加可通过促进 LDLR 降解来减弱药物的功效，因此 PCSK9 代表了 SREBP 途径中限制 LDLR 活性的有效反作用机制[76]。PCSK9 的功能与 LDLR 水平之间形成了明确的联系，PCSK9 成为降低心血管病发病率的重要药物靶点，对其抑制剂的开发成为当今药物研发的热点，人源化 PCSK9 抗体已率先获批用于临床。

图 2 人LDLR 基因的表达调控机制

5 展望

LDLR 的表达在转录、转录后及翻译后水平受到多种途径的调控，参与维持血浆中 LDL-C 水平的相对稳定（图 2）。LDLR 表达及功能失调使得肝脏对血液循环中 LDL-C 的清除能力下降，导致 AS 发生和发展，因此调控 LDLR 的表达是减少全球心血管疾病负担的重要策略。上调 LDLR 表达可有效降低 LDL-C 水平，相关药物如他汀和 PCSK9 抑制剂的出现有效减少了心血管事件的发生。

他汀类药物是降脂治疗的一线药物，通过抑制内源性胆固醇合成继而由 SREBP 途径在转录水平促进 LDLR 的表达，可将五年内主要冠状动脉事件的发病率降低五分之一[77]。但因存在疗效个体差异及横纹肌溶解等副作用而具有一定的治疗局限性[78]。PCSK9 抑制剂为降脂治疗提供了更多选择，通过抑制 PCSK9 表达或阻止 PCSK9 与 LDLR 相互作用从而抑制 PCSK9 介导的 LDLR 降解[79]。目前已上市的两种 PCSK9 抑制剂alirocumab 和 evolocumab 均为人源化单抗，其疗效和安全性得到大量临床数据证实，但由于价格昂贵而阻碍了大规模应用[80]。PCSK9 小分子抑制剂的成本效益和给药方式较为理想，但因受到结合表面平坦、小分子与靶蛋白相互作用复杂等影响而开发难度较大，目前仍处于临床前研发阶段[81]。本课题组筛选到一种潜在的 PCSK9 小分子转录抑制剂 7030B-C5，可降低小鼠 PCSK9 水平并促进 LDLR 表达[82]。总之，LDLR 的表达调控机制研究将加深对 LDLR 的功能调控和抗 AS 机制的理解，为新机制降脂药物的研发提供新的思路。

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10.3969/j.issn.1673-713X.2020.06.010

国家自然科学基金（81402929）；中国医学科学院医学与健康科技创新工程（2017-I2M-1-008）；“重大新药创制”国家科技重大专项（2018ZX09711001-007-002）；北京市自然科学基金（7162129）

杜郁，Email：duyu@imb.pumc.edu.cn；洪斌，Email：binhong69@hotmail.com

2020-04-30