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1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date新型降胆固醇药物-PCSK9-抑制剂的研究进展新型降胆固醇药物-PCSK9-抑制剂的研究进展新型降胆固醇药物 PCSK9 抑制剂的研究进展2014-06-30 15:42来源：丁香园作者：清热解毒2号背景介绍心血管疾病是发达国家当前的主要死因。临床上常通过测量低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）、非高密度脂蛋白胆固醇（非 HDL-C）和载脂蛋白 B（apoB）的水平作为致
2、动脉粥样硬化性脂蛋白的评估，而这些脂蛋白也是心血管疾病的独立危险因素。他汀类药物作为降低致动脉粥样硬化脂蛋白的药物已有许多年，作为降低 LDLC 的主要药物，它可以降低心血管事件的发生率。尽管他汀是预防心血管事件最有效的治疗药物，但部分患者仍有额外的治疗需求。部分心血管疾病高危患者已接受最大剂量他汀后仍存在较高的心血管疾病风险。例如，在 PROVE-IT 研究中，强化他汀治疗患者仍有较大的心血管事件残余风险，在 2 年的研究中发生风险达 22.4%。另一类剩余生命心血管疾病风险增加则为患有遗传疾病的患者，如家族性高胆固醇血症患者 LDL-C 明显升高，超过 50% 的此类患者在服用最大剂量的最
3、强效他汀后 LDL-C 仍未能达标。此外，尽管他汀的一般耐受性良好，但其副作用使得部分患者难以足量服用。有些则根本难以耐受他汀治疗，有些患者由于副作用（如肌痛和横纹肌溶解）则只能接受小剂量治疗。美国国家脂质协会的一项调查发现，约 12% 的患者会中止他汀治疗，其中 62% 的患者是由于副作用的原因。最后，Meta 分析显示，强化剂量他汀治疗会增加新发糖尿病的发生率，从而有可能进一限制最大剂量他汀的使用。考虑到上述与他汀治疗的诸多重要话题，我们需要能够安全有效地降脂且预防心血管疾病的新型治疗药物。本文中，来自贝勒大学医学院心血管研究和心脏病学院的 Razvan T. Dadu 教授和 Chris
4、tie M. Ballantyne 教授详细描述了前蛋白转化酶枯草杆菌转化酶 / 可馨型 9（PCSK9）这一新型药物，在 I 期和 II 期试验中已表现出广阔的前景，并且大型的 III 期试验也正在评估对心血管疾病结局的影响。相关全文在线发表于 6 月 24 日的 Nature Review Cardiology。1.PCSK9 基因突变的临床效应2003 年，研究人员在一法国家族中发现了 PCSK9 的突变基因，这个基因也成为除 LDLR 和 APOB 之外第三个与常染色体显性家族性高胆固醇血症有关的基因。PCSK9 cDNA 的大小为 3617bp，编码 692 个氨基酸组成的 PCSK
5、9 蛋白。PCSK9 基因的功能获得性突变可导致常染色体显性的家族性高胆固醇血症，使得 LDL 受体水平下降，从而导致 LDL-C 水平的升高。常染色体显性的家族性高胆固醇血症与早发心血管疾病风险的增加密切相关。令人感兴趣的是，PCSK9 基因丧失突变功能可出现低水平的血浆 LDL-C 和 apoB。多项大型流行病学研究发现，PCSK9 基因变异后出现丧失突变功能与心血管事件的发生关系越来越密切。在 ARIC 研究中，PCSK9 基因丧失突变功能可使非裔美国人（杂合子携带者降低 28%）和白人（杂合子携带者降低 15%）的 LDL-C 水平下降。这些突变同样与冠脉事件的大幅下降有关（非裔美国人
6、 HR 0.11, 95% CI 0.020.81, P = 0.03；白人 HR 0.50, 95% CI 0.320.79, P = 0.003）。这项研究最重要的发现是，PCSK9 基因的突变功能丧失可使非裔美国人的 LDL-C 下降 37 mg/dl（100 mg/dL = 2.6 mmol/L），并且可使冠心病的发生率下降 88%；而在白人中，LDL-C 则下降了 21mg/dl，冠心病发生率下降了 47%。这些研究结果也得到了其它队列研究的验证，如哥本哈根心脏研究发现 PCSK9 的功能丧失可使 LDL-C 下降 11-15%，使冠心病事件的风险下降 6-64%。在另一项对津巴布韦
7、黑人女性的研究中，PCSK9 基因突变频率为 3.7%，LDL-C 的降幅为 27%。与非裔美国人相比，津巴布韦人群中未发现 Y142X 变体。在一项个案报道中，复合杂合子 PCSK9 基因两个灭活突变患者的 LDL-C 水平为 14mg/dl。也有研究发现，PCSK9 基因突变在降低冠心病风险方面优于他汀降低胆固醇所达到的。相比于使用药物降低 LDL-C，这种不一致性或许可以用遗传基因突变引起 LDL-C 持续终身下降来解释。另一些流行病学研究同样也发现，PCSK9 基因的无意义突变可明显降低外周动脉疾病和亚临床动脉粥样硬化（使用颈动脉内中膜厚度评估）。因此，人类 PCSK9 基因的遗传变异
8、使 PCSK9 成为高胆固醇血症治疗和心血管疾病预防的潜在靶标。2.PCSK9 代谢与他汀PCSK9 是前蛋白转换酶家族中的一员，前蛋白转换酶在肝脏内作为一种不活跃酶原分泌，它包含一个需要催化活性组成的三价残基。日夜变化、空腹状态（PCSK9 下降）和性别（女性较男性更高）均可影响血液中 PCSK9 的水平。PCSK9 前体在内质网内经过分子内自动催化分离其 N- 末端代表前肽。当 PCSK9 分泌后，分离后的 N- 末端前区与催化区相连，允许成熟的 PCSK9 蛋白离开内质网并进入分泌途径。PCSK9 以磷蛋白质在血浆中循环，除了自身外，目前尚未发现其作用底物。分泌至细胞外之后，PCSK9
9、可以迅速地与周围的 LDL 受体结合，并且与受体共同进入细胞，也可直接进入循环。到达血流之后，PCSK9 可以调节 LDL 受体在肝脏、肠、肾脏、肺、胰腺及脂肪组织等器官的再循环。PCSK9 在细胞表面的第一表皮生长因子样区域与 LDL 受体结合。PCSK9LDL 受体复合体可进入内涵体或溶酶体降解，从而导致细胞表面 LDL 受体的下降。PCSK9 的这种生理学功能导致 PCSK9 的水平与 LDL 受体成负相关关系，这在其它多项研究中都有同样的发现。迄今为止，已有多项研究探讨了人类和动物中他汀与 PCSK9 代谢和分泌的关系，研究发现，他汀类药物可使 PCSK9 的浓度升高 14-47%，存
10、在剂量依赖关系，并且与他汀治疗时间成正比。他汀类药物作为 3- 羟基 -3- 甲基戊二酸辅酶 A 还原酶的竞争性抑制剂可降低内源性胆固醇合成，反过来会通固过醇调节因子结合蛋白途径升高 LDL 受体。因此，有人猜测沉默 PCSK9 基因或许可以在他汀治疗之外进一步降低 LDL-C。这一理论首次得到 Berge 及其同事的验证，他们发现，PCSK9 的错义突变或许可提高他汀的应答。这些发现表明，沉默 PCSK9 基因或许可增强他汀治疗的应答和 LDL-C 的下降。已有许多治疗方案正在研发和测试阻断 PSCK9。3. 临床前研究3.1 反义寡核苷酸最初研究中，抑制 PCSK9 分泌的主要靶标为 mR
11、NA，这一过程可以使用反义寡核苷酸（ASOs）达到其短小序列可通过小类脂纳米粒子的形式静脉内给予。在大鼠实验中，以 PCSK9 为目标的肝脏特异性 siRNA 可使 mRNA 最大沉默 50-60%、血浆 LDL-C 下降 30%。在非人类的灵长动物中，给予单剂量 5mg 的药物可在 72 小时后使 LDL-C 降低 56-70%，并且可维持 3 周。3.2 单克隆抗体研究的最多且在临床上较先进的 PCSK9 抑制剂为单克隆抗体（mAbs）。Chan 及同事于 2009 年首次发现了中和抗 PCSK9 单克隆抗体，他们发现人类单克隆抗体中的 mAb1 可以和 PCSk9 中与 LDL 受体相互
12、作用部位的临近区域结合，从而在体外阻止 PCSK9 与 LDL 受体的相互作用。在对小鼠和非人类灵长动物的体内研究中发现，mAb1 可增加肝脏 LDL 受体的表达并可使 LDL-C 降低约 30%。mAb1 同样可降低表达人类 PCSK9 小鼠的 LDL-C 水平，提示这种抗体或许可以有效地降低人类的 LDL-C 水平。其它相似的抗体也正在进一步研发，并在猴子中单独治疗或与他汀联合治疗。这些研究的结果与 Chan 及其同事的研究结果类似，发现抗 PCSK9 抗体可明显增加 PCSK9 在血浆中的抗体结合水平，并且可使 LDL-C 水平明显下降 20-50%。PCSK9 单克隆抗体联合他汀类药物
13、比单一治疗更有效地降低 LDL-C。未发现小鼠和灵长类动物中有明显的副作用，LDL-C 水平的下降可维持 2 周以上。经过灵长类动物的成功实验后，许多单克隆抗体正在许多 I 期和 II 期试验中进一步测试。4. 临床研究4.1 I 期试验4.1.1 小分子干扰 RNA在 I 期试验中，Fitzgerald 等研究了 siRNA 寡核苷酸 ALN-PCS02。研究中，LDL-C 大于 116mg/dl 的健康志愿者接受一次 siRNA 静脉注射，并且逐步提高剂量。与安慰剂相比，该药物可以剂量依赖反应的方式快速地降低 PCSK9（平均 68%）和 LDL-C（平均 41%）的水平。观察到最大剂量
14、ALNPCS02 效应最强。该药物似乎是安全的，并且无明显的主要不良反应。4.1.2 单克隆抗体许多单克隆抗体正处于 I 期试验中，在包括已发表 I 期试验中，研究者首先比较了一次静脉给药与逐步提高剂量皮下给药的区别，然后检测了逐渐提高剂量对血脂的影响。未发现治疗组与安慰剂组不良反应的发生率有明显差异。Alirocumab（即 SAR236553/REGN727，赛诺菲及 Regeneron 制药公司合作）在健康志愿者和家族性或非家族性高胆固醇血症患者中进行了试验。在该试验中，家族性高胆固醇血症患者分别接受单纯他汀治疗或单纯饮食控制。试验发现，皮下逐渐增加剂量给予 alirocumab 可降低
15、他汀治疗人群的 LDL-C 水平达 61%（P 0.001）。反应的幅度为剂量依赖关系。家族性高胆固醇血症患者与非家族性高胆固醇血症患者 LDL-C 水平的下降幅度相似。单纯他汀治疗或单纯饮食控制患者 LDL-C 的降幅同样无明显区别，两组患者的 apoB 水平较基线期明显下降了 48%。他汀治疗患者的 HDL-C 升高了 18%，甘油三酯的无意义最大降幅为 16%。脂蛋白 a 水平较基线期降低了 27%，但所有剂量间无明显差异。Evolocumab（即安进公司的 AMG 145）在 56 名健康志愿者和 57 例接受他汀治疗患者进行了试验。健康志愿者单次给药后，与安慰剂相比，LDL-C 水平
16、下降了 60%（P 0.0001）。在他汀治疗患者中，与安慰剂相比，多种剂量联合使 LDL-C 水平下降了 81%（P 0.001），治疗结束后最终下降幅度为 75%（P 0.001）。同样，与安慰剂相比，Evolocumab 可使健康志愿者和他汀治疗患者的的 apoB 分别降低 55%（(P 0.0001）和 59%（(P 0.001）。该试验还发现，从基线期到最后一次剂量间隔（6 周），evolocumab 可使脂蛋白 a 明显降低 27-50%。LDL-C 水平的降低与游离 PCSK9 的下降相关，这种下降在研究队列中均表现出快速且持久的特点。LDL-C 降低的幅度和持续时间与接受他汀的剂量无明显关系。
