十大要点解读 PCSK9 抑制剂

1、十大要点解读PCSK9抑制剂心血管疾病是发达国家当前的主要死因。髓过氧化物酶MPO是提前对心脑血管疾病的预警,做到早期筛查,也是心脑血管的标记物之一。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

2、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2 2.4%。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,值得注意的是髓过氧化物酶MPO在协和洛克unionluck的发

3、现和研发出后,广发的得到各大医院和医学界的好评,在学术论坛和医学分论坛都给出来好评。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Christie 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I I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2

4、4日的Nature Review Cardiology。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。PCSK9cDNA的大小为3617bp,编码6 92个氨基酸组成的PCSK9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LD L-C和apoB。多项大型流行病学研究发现,PCSK9

5、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HR0.11,95%CI0.0 20.81,P=0.03;白人HR0.50,95%CI0.320.79,P=0.0 03。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37mg/dl(100mg/dL= 2.6mmol/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2 1mg/dl,冠心病发生率下

6、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

7、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。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

8、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。PC SK9LDL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

9、PCSK9的浓度升高14-47%,存在剂量依赖关系,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,P CSK9的错义突变或许可提高他汀的应答。这些发现表明,沉默PCS K9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。最初研究中,抑制PCSK9分泌的主要靶标为mRNA,这一过程可以使用反义寡核苷酸(A

10、SOs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L DL-C降低56-70%,并且可维持3周。研究的最多且在临床上较先进的PCSK9抑制剂为单克隆抗体(m Abs。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,mA

11、b1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I I

12、期试验中进一步测试。在alirocumab或evolocumab的II期试验中,未发现药物与安慰剂的不良反应发生率有明显区别。接受药物治疗的患者未发现与积极治疗相关的严重或致命不良反应。积极治疗组最常见的副作用为注射部位的相关反应,如疼痛或局部皮疹(2-9%、上呼吸道感染(6-10%、鼻咽炎(4-15%及轻度的胃肠道并发症如腹泻(4%或恶心(4-6%。所有试验治疗结束后均未检测到现抗evolocumab的抗体。Alirocu mab出现一例过敏反应,后予抗组胺药物后缓解,此外,Alirocum ab还出现一例白细胞碎裂性血管炎,evolocumab则未发现血管炎。积极治疗组患者副作用的发生率与

13、安慰剂无明显区别。但由于II期试验的参与者较少且持续时间不长,还需大型的III期试验进一步评估PCSK9抑制剂和单克隆抗体的安全性,特别是他汀或其它降脂药中出现的肝脏或肌肉不良反应。关于alirocumab和evolocumab III期试验安全性和耐受性的信息已在ACC2014科学会议上公布。有关Alirocumab的ODYSSEY M ONO试验显示,注射部位反应少见(4%,各组间肌肉相关症状的发生率相似(alirocumab 3.8%VS 3.9%依择麦布。在DESCARTES-2试验中,evolocumab不良反应的发生率与安慰剂无明显区别,最常见的不良反应为鼻咽炎、上呼吸道感染、流感

14、和背痛。Evolocumab组和安慰剂组肌酸激酶升高(超过正常低限5倍的发生率分别为1.2%和0.3%,两组肌痛的发生率分别为4.0%和3.0%。肌肉相关不良反应的低发生率使得这类药物有望替代治疗他汀不耐受的患者。GAUSS-2试验的结果发现,所有的患者在纳入前均有肌肉相关的疼痛,从而进一步支持上述可能性。在这项试验中,evolo cumab与依择麦布出现肌肉相关不良反应分别为12%和23%,但该试验缺乏盲法他汀的对照,这在将来的研究还需进一步研究。PCSK9单克隆抗体所达到的降LDL-C幅度意味着对极低水平LDL-C 安全性的关注。II期试验的数据显示,PCSK9抗体可使LDL-C的水平降低

15、至18mg/dl,这一水平远低于他汀试验中所观察到的降幅,如JUPITER试验,接受瑞舒伐他汀患者的平均LDL-C水平为44mg /dl。与极低水平LDL-C有关的潜在风险包括出血性卒中、神经认知功能受损、溶血性贫血、激素或维生素缺乏。另一项引起人们的关注则与Friedewald方程在计算极低水平LDL-C的准确性有关。Friedewal d方程通常用于计算LDL-C胆固醇的水平,但许多报告显示,这一方程在LDL-C水平较低时通常会造成低估。这一问题不得不仔细考虑,对LDL-C水平较低的患者或许需要直接检测LDL-C浓度作为确认测量。他汀药物试验的Meta分析显示,他汀治疗与颅内出血无明显相关

16、,但某些研究则发现胆固醇水平与颅内出血呈正相关关系,强化他汀治疗可增加卒中患者的颅内出血。未发现PCSK9对脑细胞有直接作用,未观察到PCSK9可直接通过血液屏障。由于体积较大,单克隆抗体不能直接通过血脑屏障。因此PCSK9不太可能在大脑达到药理学或临床有效浓度。胆固醇是神经细胞的重要组成成分,此外,细胞培养系统的数据显示PCSK9参与皮质神经元再生,因此,由于PCSK9和胆固醇的低水平,PCSK9理论上抑制中枢神经系统或许会引起神经病学上的关注。多项对他汀治疗患者的独立研究报告提出神经病学不适,但这并未得到临床试验的验证。除此之外,他汀药物的Cochrane综述显示, LDL-C水平平均下降22%与认知功能的改善或恶化无关。长期给予PCSK9抑制剂或许会出现与低胆固醇水平相关的另一个潜在并发症激素缺乏。研究显示,肾上腺细胞在极低水平胆固醇下分泌激素减少。在III-IV期试验中,将进一步评估PCSK9抑制剂降低胆固醇是否会影响肾上腺功能。考虑到PCSK9不仅在肝脏表达,同时也在肠、胰腺和神经系统表达,与PCSK9和LDL代谢有关的不良反应正逐渐引起人们的关注。对Pcsk9-/-小鼠的研究显示,PCSK9或许会增加内脏脂肪、降低糖耐量、易感肝病病毒和改变其它