PCSK9抑制剂和Inclisiran在动脉粥样硬化中的研究进展

李永林，司春婴综述，顾 问，陈玉善审校

0 引 言

目前，中国的心血管疾病患病率仍居高不下，据统计中国目前的心血管疾病患者有3.3亿人次，其中冠心病就有1100万[1]。动脉粥样硬化(atherosclerosis，AS)是冠心病发生发展中关键病变。AS是血管的慢性炎性疾病，主要是由于血管中脂质过度积聚，巨噬细胞吞噬受损内皮上的脂质，形成泡沫细胞，诱发炎症反应，进而形成一组由脂质斑块引起的疾病。同时，血液循环中低密度脂蛋白胆固醇(low-density lipoprotein cholesterol，LDL-C)的含量与心血管疾病死亡呈正相关[2]。因此，LDL-C增高可以视为冠状动脉粥样硬化发生发展的独立危险因素，而降低LDL-C有益于预防心血管疾病[3]。因此，为控制动脉粥样硬化发生发展，合理、良好的降脂治疗是不可或缺的关键措施。以往临床上常用的控制血脂升高的药物主要有他汀类药物、β类药物、胆汁酸螯合剂、烟酸以及PCSK9抑制剂[4]。既往多项临床随访数据显示，特别是以降低LDL-C水平为主的降脂药物，在降低动脉粥样硬化等心血管疾病方面有显著疗效。在临床药物使用方面，他汀类药物的使用最广泛，但是即使给一些患者足量的他汀类药物，仍不能将血脂控制在令人满意的水平[5]，甚至会出现与他汀类药物相关的不良反应，如肌肉疼痛、中枢神经系统症状、肝功能障碍、新发或恶化的糖尿病，这严重限制了他汀类药物的大量使用[6]。近年来，一类抑制前蛋白转化酶枯草溶菌素9(proprotein convertase subtilisin/kexin type 9,PCSK9)的药物，因其良好的降脂作用成为降脂研究的热门项目。最近,PCSK9抑制剂也被证明在他汀类药物中能改善动脉粥样硬化性心血管疾病的结局[7]。2020年9月，新英格兰杂志发表了关于以PCSK9 mRNA为靶点的化学合成的干扰小RNA(siRNA),名为Inclisiran的一种新型药物，展示了其三期临床实验的相关数据，推动了整个心血管届的发展。本文就PCSK9抑制剂和Inclisiran在动脉粥样硬化中研究进展作一综述。

1 PCSK9致动脉粥样硬化的作用

1.1 PCSK9与胆固醇2003年，Abifadel M和Varret M首次发现PCSK9基因突变[8]。PCSK9是前蛋白转化酶家族中的第9个蛋白酶K亚家族，PCSK9是一种主要由肝细胞产生的蛋白酶，这种蛋白酶使肝细胞表面低密度脂蛋白受体(low density lipoprotein receptor，LDL-R)密度降低，从而影响了LDL-C从血液转移到肝中的速率。PCSK9通过结合并内化肝细胞表面LDL-R，使LDL-R在溶酶体中的降解。通常情况下血液中的LDL-C与受体结合后转运至肝后分离出LDL-R和LDL-C，LDL-C被细胞内溶酶体代谢分解，回到肝细胞表面的LDL-R则继续结合血中游离的LDL-C分子，从而维持血LDL-C的水平。然而，PCSK9与LDLR结合位点相连，提高LDLR与LDL-C的亲和力，使LDLR与LDL-C紧密相连，最终LDLR、LDL-C和PCSK9均被降解，肝细胞表面LDLR数量减少，循环中LDL-C水平相应升高[9]。这是目前发现的关于PCSK9调节血脂最为经典的方式。我们还发现，PCSK9可通过调节LDL-C来影响心血管疾病风险较高的患者的内皮细胞功能[10]。同时，在炎症情况下，高水平的PCSK9也可刺激巨噬细胞对LDL-C的摄取和血凝素样氧化低密度脂蛋白受体(lectin like oxidized lowdensity lipoprotein receptor-1,LOX-1)的表达，并且PCSK9也能直接调节动脉壁促炎细胞对AS的促进作用[11]。另外，AS脂质斑块中的平滑肌细胞也可分泌PCSK9，引起并加速斑块中炎症的进展[12]。

PCSK9对于LDL-C的调节作用有多种途径，其中LDL-R是关注点最多的方式，事实上，PCSK9还可直接促进血管内皮细胞的炎症反应，通过调节巨噬细胞分泌炎症因子增多，诱导IL-1β、IL-6、TNF-α、CXCL 2和MCP1等因子的mRNA表达。PCSK9的直接促炎作用仍有许多有趣的地方值得我们探究。

1.2PCSK9与脂蛋白Lp(a)脂蛋白Lp(a)同样是导致AS的另一大元凶，其组装的先决条件是apoA和apoB100，同时载脂蛋白B(apoB)的含量增高会导致病理性炎症。Gerald等[13]前期已经用evocumab抑制PCSK9降低血浆Lp(a)浓度的相关实验，证明了在与高效力的他汀类药物联合使用情况下，PCSK9抑制剂可减少血浆中的Lp(a)颗粒，增加Lp(a)颗粒的分解代谢。后期Gerald等[14]又进行了一期试验，对这一现象进行详细解释：当使用PCSK9抑制剂后可显著上调LDL-R的数量，在正常生理条件下，LDL-R会优先选择Lp(a)，从LDL受体途径增加了Lp(a)的摄取，降低使用他汀类药物后上升的血浆Lp(a)。学者们还发现抑制PCSK9导致的清除Lp(a)增快似乎会激活一个反馈机制，导致肝的apo(a)的产生增加，而这个反馈机制可能参与了复杂的反馈系统，可能与脂蛋白代谢系统有关。而早在2018年就有学者提出PCSK9可能通过促进apoA和apoB100的分泌，来促进Lp(a)的产生[15]。Sun等[16]也证实PCSK9的缺失会通过影响apoB的自噬过程，来减少apoB的分泌。所以PCSK9对于Lp(a)的产生的影响，目前看来可通过抑制PCSK9导致反馈性的生产增加，同时在正常状态下，PCSK9又可以直接作用引起生产增加，这样看来，抑制PCSK9或者PCSK9过量似乎都会导致生产增加，不同的是抑制PCSK9会加速Lp(a)的分解，掩盖了这一作用，故我们可深入研究，明确反馈路径的具体作用方式，找到这两种生产增加方式的平衡点。

PCSK9抑制剂可减少Lp(a)的血浆浓度是毋庸置疑的，但是与Lp(a)的生产相比，Lp(a)的代谢似乎受到了更严格的调控，尤其是在使用PCSK9抑制剂上调了LDL-R的数量之后，Lp(a)的代谢增强了，但变化与学者们预期并不一致，假设Lp(a)完全由LDL-R清除，那么我们可以预期使用同种PSCK9抑制剂在同一个体中，LDL-C与Lp(a)持续下降的比率应该为2:1，但是学者们却发现该试验的数据与预期值相差很远，LDL-C降低>35%而Lp(a)降低10%[17]。这个现象被奥德赛实验的学者们注意到，并且在奥德赛实验的第三阶段第10期做出了专门的研究，他们使用了Alirocumab对高脂患者进行了随机对照实验，结果发现当LDL-C降低>35%而Lp(a)降低>10%时，这两个脂蛋白组分别对Alirocumab的响应程度存在高度不一致，并且这两种不一致的模式具有普遍性，这表明Lp(a)并不总是或者只利用LDL-R作为清除受体[18]。这说明用Alirocumab抑制PCSK9调节Lp(a)代谢率的途径并不是只有LDL-R这一条，应还存在其他我们不知道的调节方式，学者们可对这一方面进行更深入的研究，同时，也可观察一下餐后PCSK9对于Lp(a)调控相关。

2 PCSK9抑制剂抗动脉粥样硬化的作用

当前已获批准上市用于临床治疗的PCSK9代表药物分别是阿利库单抗(Alircoumab，Praluent)和依洛尤单抗(Evolocumab，Repath)，国内目前主要使用的是通过国家药品食品监督管理局批准的Evolocumab(商品名瑞百安)，用于AS、高脂血症等心血管疾病的治疗。Evolocumab需要皮下注射140 mg/2w,或每月的剂量达到420 mg,可在2-4d使血药浓度达到最大值，其半衰期的中位数达到11～17 d，生物利用度约为72%。而Alircoumab每两周皮下注射75 mg或150 mg，3-7d达最大血药浓度，半衰期中位数为17-20 d，生物利用度为85%[7]。可看出这两种药物都需要较为频繁的注射，加大了注射部位不良反应的几率，同时降低患者的舒适度也会导致患者依从性较差。

ODYSSEY(奥德赛)是一项双盲随机对照试验，共18 924名他汀类药物治疗的急性冠状动脉综合征(心绞痛或心肌梗死)的高危患者，随机接受Alircoumab 75～150 mg注射或者安慰剂皮下注射，平均为2.8年[19]。主要结果(不稳定心绞痛、冠心病死亡、致死性或非致死性缺血性卒中和非致命性心肌梗死构成的脑梗死)指标显著降低；接受Alircoumab治疗的患者905例(9.3%)，接受安慰剂治疗的患者1052例(11.1%)[20]。Alircoumab组4、12和48个月时LDL-C水平分别比安慰剂组低62.7%、61.0%和54.7%。在实验结束时，主要结果的风险降低率反映了这一点，与基线LDL-C<80 mg/dL(2.07 mmol/l)组较低的降低率(16%)相比，基线LDL-C>100mg/dl(2.58 mmol/l)的Alircoumab治疗患者的风险降低率最高(24%)[21]。这也证明了抗PCSK9可以改善心血管病人的结局，而新开发的药品Inclisiran改善心血管患者结局的能力更强。

有研究进行了一项名为EVOPACS的实验,涉及308名因LDL-C水平升高的急性冠脉综合征(acute coronary syndrome，ACS)患者，实验组接受皮下注射Evolocumab 420 mg，对照组则接受同剂量的安慰剂治疗，Evolocumab组的平均LDL-C水平在第8周从3.61 mmol/L降至0.79 mmol/L，安慰剂组从3.42 mmol/L降至2.06 mmol/L；与试验开始时相比的平均百分比变化差异为-40.7%。Evolocumab组95.7%的患者在第8周时LDL-C水平<1.8 mmol/L，安慰剂组则为37.6%[22]。该实验可证明Evolocumab对LDL-C的降低是迅速且有效的，并且LDL-C的下降率是前所未有，其他药物不能达到的。有文献表明由于基因多态性与LDL-C的关系因人种、性别 、年龄以及环境因素的差异而有所不同，所以PCSK9抑制剂的效果也会根据基因多态性的变化而变化，但是这种变化只是一些微妙的起伏，Evolocumab的效果并没有被削弱，同样适用亚洲人群[23]。

FOURIER试验第一次证实了PCSK9抑制剂在他汀药物的基础上降低LDL-C的作用，在之后的ODYSSEY实验又一次的证明了PCSK9抑制剂在与他汀类药物的联用对降血脂有明确疗效，但这两个实验均选择了ACS患者较为稳定的时期，也就是他汀药物使用后，对于LDL-C的控制仍然不理想的情况下，再使用PCSK9抑制剂，这也符合目前常见疗法。而瑞士伯尔尼大学进行的EVOPACS实验则是在ACS患者非常早期甚至还在院内，就开始加入PCSK9抑制剂，事实证明，EVOPACS实验的患者确实在降低LDL-C的情况下，减少了ACS患者的早期不良事件，改善了ACS患者的预后，减少了并发症，并显示出良好的安全性和耐受性[22]。

值得注意的是，EVOPACS的LDL-C下降率40.7%，而著名的FOURIER实验则几乎达到60%，这或许是由于EVOPAC实验的大多数患者之前并未接受过他汀药物治疗，这些患者占EVOPAC入组患者的79%，这也解释了为什么安慰剂组LDL-C下降为35.4%[19]。同时也提醒我们，早期使用抗PCSK9药物可能并不仅仅是降低LDL-C的作用，还有其他多种途径可以改善心血管的预后。近年来研究表明PCSK9通路不仅可降低LDL-C水平，还参与炎症反应、血栓形成和介导内皮细胞凋亡等多种代谢途径，并且PCSK9抑制剂可逆转动脉粥样硬化斑块的形成[24]。

3 Inclisiran在动脉粥样硬化中的应用

Inclisiran是以干扰PCSK9信使RNA为主要作用的小干扰RNA(siRNA)，是于几年前开始研究发现的，主要通过干扰PCSK9的信使RNA而减少PCSK9的肝合成，即可长期、显著降低LDL-C，目前为止，Inclisiran并无严重不良事件，一直拥有良好的耐受性和安全性。相比起PCSK9抑制剂，Inclisiran一年只需注射两次，仍可将LDL-C下降50%以上，使患者的使用感得到了改善，也减少了频繁注射的烦恼。Inclisiran的Ⅰ期、Ⅱ期实验均表明，一年一到两次注射使用的长效制剂，不仅减少了患者的痛苦与不良反应，还可按需分配，有数据显示，一年两次的注射可使LDL-C降低50%，而一年一次的注射则可降低30%[25]。

2020年Ray等[26]在新英格兰杂志发表Inclisiran Ⅲ期临床实验相关文章，该实验招募了患有动脉粥样硬化心血管疾病的患者(ORION-10试验)和患有动脉粥样硬化心血管疾病或有动脉粥样硬化心血管疾病高风险的患者(ORION-11试验)，这些患者在接受了最大剂量的他汀类药物治疗后LDL-C水平仍然明显较高。他们将患者分为对照组和实验组，分别接受inclisiran (284 mg)或安慰剂在不同时间点皮下注射。最后得到结果：ORION-10试验中inclisiran组LDL-C降低了52.3%，在ORION-11中LDL-C降低了49.9%。同时对比第90天和第540天的LDL-C的浓度，ORION-10降低了53.8%，ORION-11降低了49.2%。在这个实验中，inclisiran组和安慰剂组均出现了不良事件，但是都较为温和且短暂，而Inclisiran组更为频繁一些。并且我们可以看到每6个月一次的Inclisiran注射，可使LDL-C下降约50%左右，同时PCSK9也有所下降，且不良反应较轻，在可以接受的范围内。同期该实验组的另一个实验，在杂合子家族性高胆固醇血症患者中，使用Inclisiran降低LDL-C水平，在实验结果的观察中发现，Inclisiran不仅能使LDL-C的浓度大幅下降，还显著的大幅度降低了Lp(a)的浓度，考虑到Lp(a)是AS的独立危险因素，这应该是Inclisiran的另一大好处[27]，早期即加入Inclisiran应该更能给AS患者带来额外的好处，可以从多个方面降低AS的危险因素。并且这种用siRNA治疗疾病的案例，已经在罕见疾病领域中取得了成果，如变性淀粉样变和卟啉症的siRNA 治疗方法都已成功[28]。基于RNAi的治疗似乎比其他基于RNA的治疗(如反义寡核苷酸)需要更少的剂量,所以该实验的结果有望将RNAi的治疗方法从罕见病应用到普通疾病的治疗上。

4 结 语

他汀类药物竞争性抑制肝细胞HMG-CoA还原酶，降低其活性，使肝脏合成的胆固醇减少，但他汀类降脂药物都会引起血液中的Lp(a)浓度升高，使某些病人降脂达不到理想效果，这时，PCSK9抑制剂和新药Inclisiran的出现就格外瞩目。不管是在他汀类药物基础上更强的降脂作用，还是直接降低动脉粥样硬化风险的作用，都提示我们其在心血管疾病领域扮演着重要的角色。虽然Inclisiran的出现弥补了PCSK9抑制剂短期多次注射的缺点，也被证明可以从多条途径抗动脉粥样硬化，但是其价格，确实使普通家庭望而却步，有证据证实发达国家的患者服用PCSK9抑制剂每月仍需自费57美元。从科研领域来讲，PCSK9作用于LP(a)的作用机制并未被完全参透，在这方面我们仍需努力。并且有文章表明PCSK9在清除受体表达、oxLDL摄取、泡沫细胞形成和新生内膜增殖中都可能有表达，PCSK9既作为心血管疾病方面的新突破，则就应该再继续更进一步，将其机制明朗透彻，寻找新的更适合的治疗制剂。