PCSK9抑制剂在心血管疾病中的研究进展

魏小云，刘恒亮，郭亚男

(1.河南中医药大学第五临床医学院/郑州人民医院 心血管内科，河南 郑州 450053；2.郑州大学第一附属医院 心血管内科，河南 郑州 450052)

我国心血管疾病患者的患病率和病死率较高[1]。较高的血胆固醇水平是发生心血管疾病潜在的危险因素，人体中60%～70%的血浆胆固醇由低密度脂蛋白(low density lipoprotein，LDL)运输，而血浆中75%左右的低密度脂蛋白胆固醇颗粒(low-density lipoprotein cholesterol，LDL-C)通过肝细胞细胞膜上低密度脂蛋白受体(low-density lipoprotein receptor，LDLR)的内吞作用进入肝细胞被清除，剩余25%左右的LDL-C则被外周组织细胞吸收利用[2]。心血管疾病治疗一直强调“降脂治疗”，他汀类药物通过降低血浆胆固醇的合成水平，降低心血管疾病的患病风险，但其降脂效果仍存在一定的局限性，盲目增加他汀剂量，会增加肌溶解和肝功能损伤等的风险[3-4]。

前蛋白转化酶枯草溶菌素/kexin 9型(proprotein convertase subtilise /kexin type 9，PCSK9)是前蛋白转化酶的第9个成员，由加拿大Seidah等首次发现，同年，Marianne等在法国家族性高胆固醇血症(familial hypercholesterolemia，FH)人群中发现了其变异体，提示其可通过“PCSK9-LDLR轴”在胆固醇代谢中发挥关键作用，这个里程碑意义的发现，让PCSK9抑制剂成为“后他汀时代”降脂治疗的新靶点，至今相关研究仍处于高热阶段[5]。PCSK9抑制剂研究进展时间轴见图1。

GOF为功能获得性突变； FH为家族性高胆固醇血症；NARC-1为神经细胞凋亡调节转化酶-1；LOF为功能缺失型突变；CVD为心血管疾病；CHRD为C末端半胱氨酸和组氨酸结构域；mAb为单克隆抗体。图1 PCSK9抑制剂研究进展时间轴

1 PCSK9的分子结构及降脂机制

PCSK9位于人染色体lp32位点，其编码含692个氨基酸的前体蛋白酶，该前体蛋白酶由N端前结构域、信号肽、催化结构域和C端结构域4个功能域组成。PCSK9在内质网和高尔基体内经过一系列自催化、剪切和乙酰化等修饰后，失去固有的蛋白酶解作用，以分泌蛋白的形式进入血液循环[6]。人血浆PCSK9主要由肝细胞分泌表达，少部分由小肠和肾上皮细胞、巨噬细胞和血管平滑肌细胞甚至脂肪细胞表达。既往研究表明人体内PCSK9水平波动较大，主要受族群、性别、年龄和体质量指数、胆固醇水平等影响[7]。

LDLR介导的LDL-C在肝中降解是胆固醇代谢的重要途径[8]。生理情况下，肝细胞表面的LDLR能够结合血浆中的LDL-C，将其转运至肝细胞内的溶酶体中进行降解，而LDLR则不受溶酶体的降解，可重回肝细胞表面以结合新的LDL-C颗粒[9]。PCSK9介导的LDLR降解有细胞外和细胞内2种途径。胞外途径是指循环中的PCSK9以钙依赖性方式与肝细胞表面LDLR竞争性紧密结合，胞内途径是指细胞内成熟的PCSK9可在分泌到胞外前能与LDLR结合，2种途径均通过改变LDLR的构象，引起LDLR在溶酶体内的降解，阻断LDLR循环途径，减少肝细胞表面LDLR水平，使血浆中的LDL-C不能进入肝代谢，进而引起血浆LDL-C的水平升高[10-11]。脂蛋白(a)[lipoprotein(a)，Lp(a)]是动脉粥样硬化性心血管疾病(atherosclerotic cardiovascular disease，ASCVD)的独立危险因素[12]。既往研究发现，PCSK9在降解LDLR过程中可以减少肝细胞及原代成纤维细胞中Lp(a)的代谢，影响动脉粥样硬化程度[9,13]，但其具体作用机制尚需进一步研究。

2 PCSK9抑制剂的分类

PCSK9抑制剂通过阻断PCSK9分子与LDLR结合、抑制PCSK9蛋白表达或干扰PCSK9分泌，提高肝细胞表面LDLR蛋白水平，从而减少LDLR与LDL-C的结合，降低血浆胆固醇水平。根据阻断机制不同，分为单克隆抗体、类抗体蛋白、小干扰RNA(siRNA)、反义寡核苷酸、小分子抑制剂、疫苗、天然化合物(小檗碱、姜黄素、异槲皮苷、丹参酮ⅡA、芦荟大黄素和白藜芦醇等)等，见表1。

表1 PCSK9抑制剂分类及代表药物

2.1 PCSK9单克隆抗体PCSK9单克隆抗体主要通过竞争性阻断PCSK9与LDLR的结合，降低血浆LDL-C水平。目前，上市的单克隆抗体有2种：Evolocumab(中文名称：依洛尤单抗，商品名：瑞百安)和Alirocumab(中文名称：阿利西尤单抗，商品名：波立达)。辉瑞公司的Bococizumab并非全人源化抗体，因抗药物抗体的高发生率和对低风险患者心血管无获益而提前终止试验[14]，我国多家医药公司研发的PCSK9单克隆抗体均在临床试验阶段，如上海君实生物医药的JS002、信达生物制药的Tafolecimab(IBI306)[15]、恒瑞医药的SHR-1209[16]，并在研究阶段显示出良好的安全性和有效性。现PCSK9单克隆抗体通过皮下注射的方式给药，不良反应主要为红斑、皮疹、疼痛、注射部位淤青等，极少数患者出现特应性样皮炎、声带病变、牙龈不适、高淀粉酶、高脂肪酶、糖尿病加重等不良事件[17-19]。

2.1.1Evolocumab Evolocumab是一种全人源单克隆免疫球蛋白G2(IgG2)，分子量大约144 kDa，由转基因仓鼠细胞产生，用于降低心血管事件风险、原发性高胆固醇血症及家族性高胆固醇血症，推荐皮下给药剂量为每次140 mg，每2周1次或每次420 mg，每月1次，其有效半衰期为11～17 d，患者的个体差异对药物的药效动力学影响差异无统计学意义[20-21]。

在随机双盲OSLER大型研究中，纳入平均年龄为57.1岁的高胆固醇血症患者，给予每月皮下注射1次，每次420 mg，随访1 a，evolocumab组LDL-C水平较基线下降61%，随访4 a，LDL-C中位数水平达到60 g·L-1且未检测到evolocumab的中和抗体，新发糖尿病等风险无明显增加，证实了evolocumab能够持续降低LDL-C的有效性和安全性[22]。

FOURIER研究，纳入27 564名接受他汀治疗且LDL-C≥1.8 mmol·L-1的冠心病患者，随机分为evolocumab组(每2周140 mg或每月420 mg，皮下注射)和安慰剂组。随访2.2 a，结果显示，evolocumab能显著降低血浆LDL-C水平和不良心血管事件(major adverse cardiovascular events，MACE)发生风险，除局部注射反应外，其他副作用与安慰剂相当，患者未出现认知功能异常[23]。另有研究表明，evolocumab能够降低血浆中超敏C反应蛋白和Lp(a)水平，多途径降低心血管事件的发生率[24]。

2.1.2Alirocumab Alirocumab是一种全人源单克隆免疫球蛋白G1(IgG1)，采用仓鼠卵巢细胞悬浮培养和重组DNA技术生产的，分子量约为146 kDa，用于家族性高胆固醇血症、临床动脉粥样硬化心血管病或LDL-C需要额外降低的成年，推荐每2周1次皮下给药75 mg或每月1次皮下给药300 mg，最大剂量为每2周150 mg。有研究纳入2 341名接受最大他汀耐受治疗剂量且LDL-C≥1.8 mmol·L-1的高风险冠心病患者，以2∶1的比例随机分配接受alirocumab(150 mg)或安慰剂，每2周1次皮下注射，持续观察78周。结果显示，alirocumab组LDL-C在24周时较基线水平下降61%，其降脂效果仍可在78周时维持，并能显著降低心血管事件发生率和心血管死亡率，与安慰剂相比，肌痛、神经认知事件和眼科事件发生率更高但无统计学意义[25]。有研究结果显示，alirocumab能降低急性冠脉综合征(acute coronary syndrome，ACS)患者的缺血性心血管事件发生率和死亡率，同时降低Lp(a)水平[26]。在考虑了基线特征和依从性的差异后，接受alirocumab治疗且达到LDL-C水平<25 g·L-1的患者MACE风险降低，其与LDL-C水平达到25～50 g·L-1的患者相似，但LDL-C>50 g·L-1的患者要求其达到更低LDL-C水平依从性较差，相对获益较少[27]。

2.2 小干扰RNA(siRNA)Inclisiran，是由20～30个核苷酸组成的siRNA分子，干扰Pcsk9基因的表达过程，于2020年12月9日在欧盟被批准用于原发性高胆固醇血症(杂合子家族性和非家族性)或混合性血脂异常成人的降脂治疗[28]。Inclisran通过特异性摄取方式进入肝细胞，与编码PCSK9蛋白的mRNA结合，干扰mRNA的转录表达，从而抑制肝细胞合成PCSK9，进而降低血浆LDL-C水平[29]。目前inclisiran尚未在国内广泛应用，目前只在部分地区试行。在Inclisiran的Ⅰ期研究显示[30]，单剂量300 mg或更高剂量，每月皮下注射1次，持续2个月，随访84 d发现PCSK9浓度较基线下降74.5%，LDL-C下降50%，在第180天，PCSK9水平仍然降低，其降幅程度与Inclisiran剂量相关，在实验中无受试者因严重不良反应退出，证明药物的安全和持久性，为后期的研究提供了依据。

在Ⅱ期研究ORION-1中，纳入501例ASCVD或具有ASCVD高风险以及杂合子型家族性高胆固醇血症且LDL-C>1.8 mmol·L-1的受试者或既往无心血管病史但LDL-C>2.6 mmol·L-1的受试者，给予inclisran单剂皮下注射(200、300、500 mg及安慰剂)，或inclisran两剂皮下注射(分别在第1、90天后皮下注射100、200或300 mg及安慰剂)，随访第180天发现，48%的inclisran受试者LDL-C<1.3 mmol·L-1，与安慰剂组LDL-C平均值相比，单剂inclisiran降低27.9～41.9%，两剂组降低35.5～52.6%(P<0.001)，其中300 mg剂量组LDL-C降幅最大；随访第240天，所有inclisiran组受试者PCSK9均低于基线水平。安慰剂组的严重不良反应发生率(11%)和inclisiran组(8%)比较，差异无统计学意义(P>0.05)[31]。

在Ⅲ期临床研究中，纳入1 561名已接受他汀或他汀联合依折麦布降脂治疗但LDL-C仍高于70 mg·d-1的ASCVD美洲患者，按照1∶1的比例随机分为inclisiran组(每次给药284 mg)或安慰剂组，分别在在第1、90天皮下注射给药，以后每6个月给药1次，随访510 d，inclisiran组LDL-C水平降低52.3%[32]。有研究纳入1 617例ASCVD及ASCVD高风险患者(欧洲人群)，以同样的实验方法进行随访。第510天，inclisiran组LDL-C水平降低49.9%。两项Ⅲ期临床研究表明，inclisiran每半年皮下注射284 mg，可使LDL-C水平降低约50%，但与安慰剂相比，inclisiran组发生的注射部位不良事件更多。目前inclisiran使用人数仍较少，研究观察时间不够长，需要更多的长时间研究证明其安全有效性。

2.3 疫苗疫苗是通过被动免疫的方式获得对应抗体，进而发挥作用。Affiris公司研发的抗PCSK9疫苗AT04A，Ⅰ期动物实验显示APOE*3Leiden.CETP小鼠注射AT04A后能够产生针对PCSK9高而持久的抗体，与对照组相比，血浆总胆固醇和LDL-C水平显著降低，动脉粥样硬化病变面积及相关炎症指标显著降低[33]。另一种疫苗PCSK9Qβ-003可使Balb/c小鼠注射后产生高滴度抗体，血浆PCSK9水平降低，且在接种疫苗的动物中未检测到明显的免疫损伤[34]。目前对于疫苗的研究多限于动物实验阶段，如果疫苗能够成功用于ASCVD患者，将解决PCSK9单克隆抗体注射频繁，成本高等相关难题，是一种非常值得期待的降脂治疗手段。

2.4 其他PCSK9抑制剂的研究除了单克隆抗体、siRNA和疫苗外，还有基因编辑技术、抑制mRNA翻译的反义寡核苷酸、小分子抑制剂、作用于PCSK9蛋白催化部位的小分子肽类等相关药物，部分药物已终止研究，大部分在研发或临床研究阶段[35]。具有代表性的反义寡核苷酸是阿斯利康公司的AZD8233[36]，其通过与pcsk9基因靶向结合，抑制PCSK9的mRNA转录和翻译，间接调控LDLR水平，现已在服用过高剂量他汀的高胆固醇血症患者中进行IIb临床试验，研究结果尚未公布。另外我国研究者研发的新型小分子口服药物DC371739，其通过降低PCSK9的mRNA转录水平，抑制PCSK9蛋白表达，达到降脂效果，在前临床试验和Ⅰ期临床试验中观察到良好的有效性和安全性[37]。

3 指南推荐

《2016年中国成人血脂异常防治指南》中提出，降脂治疗首选他汀最佳剂量，如血脂控制不佳或存在他汀类药物不良反应，可联合其他非他汀类药物，该指南同时提出PCSK9抑制剂作为新型降脂药物，无论单独应用或是与他汀类药物联合应用均可显著降低血清LDL-C水平，同时改善其他血脂指标，包括高密度脂蛋白胆固醇及Lp(a)等，并减少ASCVD患者的心血管事件[38]。他汀类药物即使在初始剂量基础上翻倍，降脂获益仅增加6%，这被称为“他汀6原则”[39]。《2018年美国心脏病学会/美国心脏协会血液胆固醇管理指南》提出超高危ASCVD患者使用他汀后LDL-C≥140 mg或LDL-C≥100 g·L-1时可使用PCSK9抑制剂强化降脂[40]。《2019年欧洲心脏病学会和欧洲动脉粥样硬化学会血脂异常管理指南》提出ACS患者已经接受他汀联合依折麦布降脂治疗，若 4～6周后LDL-C未达标建议联合PCSK9抑制剂治疗(Ⅰ类推荐，B级证据)，也可在住院期间启动联合PCSK9抑制剂治疗(Ⅱa类推荐，C级证据)[41]。2020年中华医学会《超高危动脉粥样硬化性心血管疾病患者血脂管理中国专家共识》提出，对于超高危ASCVD患者，LDL-C是降脂治疗的首要干预靶点，建议LDL-C<1.4 mmol·L-1且较基线降幅≥50%，推荐他汀类药物、依折麦布、PCSK9抑制剂等单药或联合治疗[42]。

综上所述，PCSK9抑制剂作为一类新型强效降脂药物，为无法耐受他汀类药物治疗或他汀类药物治疗后血脂仍不达标的ASCVD患者提供更优的降脂方案。目前，PCSK9单克隆抗体相关制剂已进入医保目录，并在临床广泛应用。新型小干扰siRNA(Inclisiran)虽价格昂贵，但可减少注射次数，PCSK9口服药物、疫苗及其他新型药物仍在不同的临床试验阶段，前景可观。