血管紧张素Ⅱ2型受体的发现发展与临床应用的研究进展

武梓萌， 罗毅沣， 李 倩(综述)， 张剑锋(审校)

肾素-血管紧张素系统(renin-angiotensin system,RAS)是人体的重要调节系统，它的调节功能主要通过血管紧张素Ⅱ1型受体(angiotensin Ⅱ type-1 receptor,AT1R)来实现。长期以来，AT1R作为一个成功的临床治疗靶点使数以亿计的患者受益。血管紧张素Ⅱ2型受体(angiotensin Ⅱ type-2 receptor,AT2R)是一个尚未完全被揭示的RAS受体。学者们一直在探索AT2R的组成、功能、细胞信号通路，但目前为止关于AT2R的一些功能仍充满了争议。随着越来越多的研究揭开AT2R的功能，其作为临床治疗靶点的潜力得到展现，AT2R能否如同AT1R在临床上发挥巨大的治疗应用价值，尽管目前AT2R距离临床应用还有许多问题尚待解决，近期世界范围内暴发新型冠状病毒肺炎(coronavirus disease 2019,COVID-19)则让学者将注意力集中到了AT2R，并推动相关临床试验。本文就关于AT2R的发现、发展与临床应用作一综述。

1 AT2R的发现

自从19世纪30年代研究者发现血管紧张素Ⅱ(angiotensinⅡ,AngⅡ)以来，学者们认为RAS主要通过AngⅡ激活AT1R发挥各种作用，很长一段时间没有注意到AT2R的存在。于是学者们研发了一些抑制RAS的药物，包括至今仍广泛使用的抑制AngⅡ生成的药物血管紧张素酶抑制剂，以及抑制AT1R效应的血管紧张素受体拮抗剂。在研发血管紧张素酶抑制剂的过程中，由杜邦公司开发的氯沙坦(DuP 753)应运而生，能与血管和其他组织中的AT1R特异结合。同时在研发的过程中，三家制药公司诺华、杜邦和辉瑞分别发现他们各自开发的CGP-42112A、EXP655、PD123177和PD123319能与子宫和肾上腺中的另一个血管紧张素受体结合并发挥效应，后来这个受体被证明是AT2R[1]。因为RAS涉及高血压等疾病，在临床的医疗价值巨大，AT1R已经被证明是一个成功的治疗靶点，AT2R或许是一个能与AT1R媲美的受体，可能也将造福许多患者。于是学者们对AT2R进行更深入的研究，但收效甚微。最早在1993年，有研究[2-3]通过克隆AT2R的cDNA来证明该受体的存在。后有学者[4-5]通过对小鼠AT2R基因敲除实验并对其表型验证，从基因层面上证实了AT2R存在及其表型，以上研究说明AT2R不是因药物刺激后才出现的一种“现象”，而是确实存在的一个尚未被阐述的RAS受体。虽然AT2R的具体功能还需进一步研究，关于AT2R的功能猜测、争议、讨论就接踵而来。在人体其他的调节系统中不同的受体可能功能相近或相反，如多巴胺系统、肾上腺素系统，这也让该受体的期望出现两极分化。

2 AT2R的早期研究

1995年，有研究发现过表达AT2R可使大鼠颈动脉内膜增生模型的颈动脉内膜细胞生成减少，该研究在体外将AT2R转染入平滑肌细胞，发现细胞增殖下降，并抑制细胞内丝裂原活化蛋白激酶的活性[6]。同年另一研究选择性激动AT2R后抑制了原发性高血压大鼠微血管内皮细胞的增殖[7]。这两项研究首次发现了AT2R的第一个被明确的生物学功能——抗增殖。对AT2R的研究在神经领域产生了一些出乎意料的结果：AT2R具有神经保护和神经分化作用，可调节交感神经兴奋性，可能改善认知功能。有学者使用仅含有AT2R不含AT1R的未分化NG108-15细胞(小鼠神经母细胞瘤细胞与大鼠胶质瘤细胞之融合细胞)，加入AngⅡ激动AT2R后发现T型Ca2+通道电流降低，考虑到Ca2+超载是脑损伤的重要因素，可以认为AT2R发挥着神经保护作用[8]，但又不仅限于此。有研究[9]使用了只含AT2R不含AT1R未分化状态的大鼠肾上腺嗜铬细胞瘤细胞，结果发现刺激AT2R诱导了肾上腺嗜铬细胞瘤细胞生长停滞与促进细胞分化。也有研究观察到了AT2R突变后的小鼠表现出神经行为缺失[10]，并发现了激动AT2R可抑制AngⅡ-AT1R介导的中枢兴奋效应,如抑制抗利尿激素释放，该学者认为AT2R存在直接抗中枢兴奋作用，并可抑制AT1R诱导的交感兴奋作用[11]。综合起来，这些研究阐述了AT2R在神经系统的作用，说明了该受体的信号通路和效应是有别于AT1R。AT2R诱导神经分化和抑制神经兴奋的作用奠定了AT2R在神经治疗方面的基础并被后续的实验研究支撑。随着越来越多的AT2R功能及其在人体组织中的定位被发掘，对RAS的两个受体(AT2R和AT1R)的区分越来越清楚。AT2R在胎儿组织中高表达，而在成年人的多数正常组织中低表达，该受体的表达在缺血性损伤、创伤性损伤、动脉粥样硬化病变中显著上调[1，12-16]。AT2R和AT1R只有33%～34%的同源性，都可归属于有7次跨膜结构受体的家族，通常能与G蛋白结合。它们的信号通路有很明显的区别，AT2R参与一个与AT1R不同的复杂细胞内信号通路网络，参与调节不同的生理功能如抗增殖[6]、抗炎[17]、细胞分化[18]、抗纤维化[19]、神经保护、神经分化[20]、钠尿[21]、诱导凋亡[22]。以上不同的研究表明，AT2R的作用与AT1R不仅是在组织分布中有区别，它们的许多效应是相反或独有的，但它们共同组成了RAS的两个方面，并处于生理性平衡状态。

3 AT2R的激动剂、抑制剂的研究

AT2R的表达受激动剂浓度的调节[23]，这使其成为临床治疗靶点的可能性增加。在AT2R激动剂面世之前，学者采用抑制AT1R的办法间接激动AT2R,使没有和AT1R结合的AngⅡ与AT2R结合产生激动该受体的作用。这一研究模型在许多类似的研究中得到应用，既在不同条件下阻断AT1R后研究AT2R被AngⅡ激动影响，并加入AT2R抑制剂后再次检测。这些类似的研究在当时的技术条件下证实了AT2R的生理效应，例如厄贝沙坦阻断AT1R后产生对梗死区域和神经功能的保护作用，侧脑室注射AT2R拮抗剂PD123177阻断脑内AT2R可消除该作用[15]。RAS兴奋引起的高血压，在使用拮抗AT1R的前提下，AngⅡ激动AT2R可上调缓激肽-一氧化氮信号通路的表达，形成类似血管紧张素转换酶抑制剂(angiotensin-converting enzyme inhibitors,ACEI)使缓激肽表达增强的作用[24]，故AT2R被认为可以逆向调节AT1R表达上调诱导的血管收缩作用[25]。AT2R的功能无疑让它拥有广阔的临床应用前景，但这个模型忽略了AngⅡ可能激动其他潜在的受体引起相关的生理效应，就如起初没有发现AT2R一样，实验设计不够严谨，于是研究领域对AT2R特异性激动剂的需求越来越高。随后首个高度选择性具有口服活性的AT2R激动剂VP01(compound 21)的研发成功，不仅揭开AT2R信号通路和功能未知的一面，并打破了AT2R从实验室走到临床的壁垒，可应用在特定情况。学者们首先将VP01应用在高血压治疗方面，但相关实验结果表明，直接刺激AT2R后的抗高血压作用很弱，很大程度依赖于前期血管的收缩程度[26]。学者们尝试开发和使用新的AT2R激动剂，并探索它们潜在的临床应用指征和开展相关临床试验，见表1。

4 AT2R的临床试验进展

研究表明中枢AT2R的激活可以影响心血管调节。选择性激活脑AT2R可使正常动物血压适度降低，而在神经源性高血压的啮齿动物模型中，随着压力感受性反射功能的恢复，其降压效果更为明显。研究表明，AT2R基因敲除小鼠对Ang Ⅱ的升压反应性增强，增加了高血压的易感性。随后有学者将AT2R激动剂VP01注入正常血压大鼠的脑室,发现其可以引起血压适度降低并抑制交感神经活动[27]。在疾病条件下，脑室注射VP01的心血管作用更为明显，实验结果显示，在心力衰竭大鼠中，VP01通过改善的压力反射敏感性来抑制交感神经流出；在自发性高血压大鼠中，VP01通过交感神经抑制降低血压，并通过一种非依赖性机制提高自发性压力反射敏感性[28]。这些研究可以表明，当被激活时，心血管控制中心内或附近的AT2R可以降低血压。但到目前为止，尚未有临床试验进展报告。关于中枢AT2R和血压控制的研究仅仅停留在表面上，这些位点对潜在降压机制的重要性还需进一步深入的探索。近年来，许多学者对AT2R激动剂进行了一系列的实验研究以探索他们潜在临床适应证，其中包括了在临床尚未有特异性治疗方法的疾病[马凡综合征(Marfan syndrome,MFS)和特发性肺纤维化]；另外还有备受瞩目的适应证——COVID-19。MFS是一种常染色体显性遗传性结缔组织疾病，由纤维蛋白1的突变引起，该突变导致主动脉壁的神经功能障碍和转化生长因子-β的过度表达等。研究[29]表明，向按标准治疗MFS患者中添加氯沙坦可降低主动脉扩张的速度，但不能阻断其进展。而有研究[30]表明，氯沙坦的这种保护作用需要激动AT2R方才生效，这说明AT2R信号通路的抗增殖作用可能在MFS相关心血管疾病中起保护作用，意味着AT2R激动剂可以单独或与氯沙坦联用可能会进一步减少或消除MFS中主动脉根部扩张的进程。特发性肺纤维化是一种进行性发展且致命的疾病，其特征是肺间质纤维化。特发性肺纤维化患者的中位生存期仅为自诊断之日起大约3年，临床上可用的疗法对患者病死率没有明确的影响[31]。AT2R激动剂具有减轻各种器官急性和慢性组织纤维化的潜力，如表1中，抗纤维化是AT2R激动剂的指征之一，在临床试验中进展较快。在动物研究中[32]，VP02可以抑制纤维化相关炎性细胞因子的产生，减少血管生成，抑制胶原蛋白在肺中的沉积，减少肺组织的病理变化以及减少氧化应激和炎症。在临床上则显示VP02可减轻与特发性肺纤维化相关的持续性干咳，这可以改善此类患者的生活质量[32]。VP01自2009年进入临床前试验以来，目前已经进入了Ⅱ期临床试验并于2019年12月开始招募全身性硬化症相关肺纤维化患者进行临床试验，该研究旨在观察VP01能否缓解该类患者出现的血管收缩，并阐明AT2R在改善患病血管的血流动力学中的作用，这种作用可能使该类患者以及肺纤维化患者受益。VP01在英国获批直接针对COVID-19进行Ⅱ期临床研究[33-35]。结果显示，SARS-CoV-2利用血管紧素转换酶2(angiotensin-converting enzyme 2,ACE2)进入细胞并使ACE2失活，可导致AngⅡ代谢降低并在局部浓度升高，AngⅡ浓度升高则诱导肺泡通透性增加并上调对下游分子如AT1R的激动效应，产生炎症。AT2R可由ACE2/血管紧张素(1-7)/MASR轴的活化诱导激活，并有研究表明，血管紧张素(1-7)可以激活AT2R拮抗AT1R介导的效应[36]，故SARS-CoV-2可导致AT2R表达下降，下调其抗炎效应，而AT1R却在局部升高的AngⅡ激动下表达升高并促进炎症因子的表达，这些效应将导致局部RAS的炎症与抗炎效应产生失衡，诱发急性肺损伤。VP01可绕开病毒攻击的ACE2直接激动AT2R起抗炎效应，平衡RAS从而减轻急性炎症。可能是由于SARS-CoV-2的广泛影响和现实需求，VP01直接进行了针对COVID-19的Ⅱ期临床研究。极少有AT2R激动剂MP-157的公开信息，只在Mitsubishi Tanabe Pharma公司的官网中提到2014年处于Ⅰ期临床试验。EMA401是比较早期使用的AT2R抑制剂,该抑制剂第一个Ⅱ期临床试验在2014年就已经发表[36]，研究结果支持了EMA401在带状疱疹神经痛患者中的疗效和安全性。该研究是一项简单Ⅱa期研究，尚需要Ⅱb期和Ⅲ期验证性试验进行进一步的论证，但在2015年诺华公司接手了该药的研发后，至今为止尚无更多的信息透露出来。部分AT2R激动剂及抑制剂的研发进展见表1。

表1 部分AT2R激动剂及抑制剂的研发进展

5 结语

目前，AT2R要成为临床上应用的药物靶点还有许多问题尚未解决，仍需进一步研究。近期SARS-CoV-2的大流行以及COVID-19则让学者看到AT2R另外方面的应用价值，加速了它的临床试验。AT2R和AT1R是RAS的两个方面，它们在各自特定的条件下发挥不同的效应，单纯考虑一个受体的效应可能会忽略RAS对另一个受体的作用。未来的治疗目标应当把AT2R和AT1R作为一个整体去思考它们的收益与风险。