China-PEACE调查显示,33.8%的人有血脂异常,3.2%的人已患有动脉粥样硬化性心血管疾病(ASCVD),10.2%为ASCVD 高风险,26.6%的ASCVD患者和42.9%的ASCVD高风险人群的低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)达标。我国ASCVD人群的血脂控制现状极不理想1。
前蛋白转化酶枯草杆菌蛋白酶/kexin9型(PCSK9)是一种参与调节肝脏低密度脂蛋白受体(LDLR)生命周期的分泌性蛋白,可与LDLR的胞外结构域结合,使LDLR在溶酶体中的降解增强,从而引起循环LDL-C水平增高。
图1. 靶向PCSK9的治疗策略
近期,作为明星降脂靶点,PCSK9家族迎来了小分子干扰RNA(siRNA)类降脂新药。siRNA药物与单克隆抗体同样靶定PCSK9蛋白,通过干预降血清胆固醇的关键途径,增加肝细胞表面的LDLR,从而加速摄取和降解LDL颗粒2-4(图1)。本文将为大家梳理目前已有的PCSK9家族成员的各项证据,从机制到临床深入探究,为其在临床实践中的进一步应用提供参考。
PCSK9抑制剂(单克隆抗体)
目前PCSK9抑制剂主要有阿利西尤单抗(alirocumab)和依洛尤单抗(evolocumab)两种。
ODYSSEY OUTCOMES5研究和FOURIER6研究分别使用了阿利西尤单抗和依洛尤单抗。PCSK9抑制剂可显著降低非高密度脂蛋白胆固醇(non-HDL-c)52%、降低载脂蛋白B(ApoB)水平49%、降低脂蛋白(a)水平26.9%。ODYSSEY OUTCOMES研究结果显示,阿利西尤单抗降低心血管主要终点相对风险15%(图2)。
图2. 阿利西尤单抗显著降低CV事件风险
以下以阿利西尤单抗为例,介绍PCSK9抑制剂的起效时间、降脂效果、临床获益与安全性。
起效速度
以阿利西尤单抗为代表的PCSK9单克隆抗体进入循环系统后,可直接从下游阻断PCSK9蛋白质的生物活性。足够数量的单抗进入循环,可与PCSK9迅速结合,PCSK9的活性将快速降低,从而更快降脂7,8(图1)。
临床循证证实,阿利西尤单抗起效以小时/天计,在阿利西尤单抗给药4h后,游离PCSK9已检测不到,LDL-C最早在第3天开始降低,第8天可达最大降低水平,随后可两周一针9(图3)。
图3. 阿利西尤单抗起效时间
降脂幅度
降低LDL-C水平是防治心血管事件的关键策略10,11。《中国血脂管理指南2023》、《2023 ESC急性冠脉综合征管理指南》均一致重磅推荐PCSK9抑制剂作为联合降脂的优选治疗方案12,13。
阿利西尤单抗进入循环后,无论何种细胞合成分泌的PCSK9,均可阻断其活性14。且PCSK9单抗吸收入血后,可不依赖其它蛋白受体,直接与循环中的PCSK9发挥作用7,8。
临床数据证实,阿利西尤单抗对PCSK9的阻断可接近100%9。ODYSSEY OUTCOMES研究是一项针对临床结局的随机、双盲、安慰剂对照Ⅲ期临床研究,平均随访时间2.8年,共18924例1年内发生过急性冠状动脉综合征(ACS)的患者,其中614例中国患者。研究证实,在他汀基础上加用阿利西尤单抗治疗12个月时显著降低ACS患者LDL-C水平达61%15(表1)。
表1. 阿利西尤单抗LDL-C降幅
临床获益
ODYSSEY OUTCOMES5研究结果显示,阿利西尤单抗组ACS患者的主要不良心血管事件(MACE)总体发生风险较安慰剂组下降15%,并与全因死亡风险下降15%有关。截至目前,阿利西尤单抗依旧是唯一被证实与全因死亡下降15%相关的PCSK9抑制剂。
2023年欧洲心脏病学会年会(ESC 2023)上公布的一项荟萃分析纳入阿利西尤单抗研究28项、依洛尤单抗研究22例和英克司兰研究4项,旨在分析PCSK9单抗和小干扰RNA对心血管事件的影响,研究发现阿利西尤单抗可显著降低心血管死亡风险65%,全因死亡风险40%。
安全性
在安全性方面,阿利西尤单抗已具有完整的证据链及长期的安全性报告。ODYSSEY OUTCOMES研究的亚组事后分析显示,在长达5年的随访中安全性良好,除了局部注射反应外,阿利西尤单抗的安全性与安慰剂相似,不增加新发糖尿病风险(图4)16。
图4. ≥3年随访中患者的安全性分析
小结
PCSK9单克隆抗体的优势在于:快速并大幅降低LDL-C;显著降低CV事件风险,尤其阿利西尤单抗硬终点获益显著,是目前唯一被证实与全因死亡下降15%相关的PCSK9抑制剂;长期安全性良好。
siRNA类降脂新药
接下来要介绍的是PCSK9家族的“新成员”——siRNA类,英克司兰(Inclisiran)。
2006年,美国科学家Andrew Fire和Craig Mello两人由于发现RNA干扰现象而获得了诺贝尔生理或医学奖。RNA干扰简单来说就是由双链RNA(siRNA或microRNA)诱发的基因沉默现象。英克司兰是针对PCSK9靶点的siRNA药物,能够与干细胞中的PCSK9转运核糖核酸(mRNA)特异性结合,阻断PCSK9的生成(图1)。英克司兰进入肝细胞后长期存在体内,胞内缓慢释放长达数月,依赖于其机制,英克司兰首针后第3个月需注射第2针,随后每半年一针,实现长效降脂,受到临床广泛关注。
起效速度
siRNA类对PCSK9水平的影响需要较长的时间来累积效应。英克司兰经皮下注射吸收入血后,被肝细胞定向摄取,可长期存在于体内,缓慢释放进细胞质中,形成独特的“胞内缓释系统”。英克司兰起效以半月/月计。研究显示,英克司兰给药30天后,LDL-C才能达到最大降低水平17(图5)。英克司兰在首针3个月后需要注射加强针,随后可半年一针。
图5. 英克司兰起效时间
降脂幅度
英克司兰精准靶向肝脏,是因为其偶联的N-乙酰半乳糖胺(GaINAc)结构。GaINAc是一类广泛使用、靶向肝脏的小核酸药物递送系统,它与仅在肝细胞表面高度表达的去唾液酸糖蛋白受体(ASGPR)结合,从而确保靶向性,不会影响其他脏器。肝细胞是PCSK9的主要合成场所,但不是唯一场所,很多其他组织和细胞也表达PCSK9,如肾脏和血管等18。由于siRNA类特异性靶向肝细胞,所以只能减少肝来源的PCSK9。有研究显示英克司兰对PCSK9的阻断约在70%左右19。在一级预防队列研究ORION-11中,英克司兰相对安慰剂降低了LDL-C水平43.7%20。一项患者水平分析显示,英克司兰与主要心血管事件风险降低25%有关21,不过这项研究并没有极高的证据等级。
德国一项真实世界多中心研究,纳入153例2021年2月~2022年7月在14个血脂中心接受英克司兰治疗的患者,153例于3月时随访,9月时共79例接受随访。结果显示,相当一部分患者未达到>50%降幅,LDL-C降幅存在明显的个体差异性(图6)22。
图6. 3个月和9个月时与基线相比的LDL-C变化
此外,一项基于中国人群的真实世界研究,评估了首针英克司兰治疗3个月(90天)时LDL-C的变化。根据治疗模式分为A组(持续背景治疗[他汀类/依折麦布])、B组(自行中断背景降脂治疗)和C组(从PCSK9抑制剂切换)。第90天时,A组、B组、C组和A+B组LDL-C的变化分别为-47.4%、-13.8%,16.4%和-36.9%23。在C组中,3例患者的LDL-C进一步降低,3例患者从PCSK9单抗切换为英克司兰后显示LDL-C升高。
安全性
英克司兰利用生物体内天然存在的RNA干扰机制来发挥作用,不影响原有DNA或其他基因表达。ORION-11研究与3期研究的汇总分析均提示,除了注射部位反应外,英克司兰具有良好的安全性。英克司兰说明书提示尚无重度肝功能损害患者的数据24。重度肝功能不全患者应慎用。重度肾功能不全患者应慎用。一项PK/PD研究(ORION-6)评估了英克司兰在轻、中度肝损害患者中的使用,结果显示,中度肝损患者较轻度肝损患者的LDL-C降幅偏低(图7)25。
图7. 根据肝功能分组的LDL-C降幅
小结
siRNA类药物的优势在于减少注射次数。其起效速度较慢,对CV结局的影响尚未完全明确,真实世界研究揭示关于降低LDL-C幅度不及RCT、个体化差异增大、肝功能安全性问题尚需更多大规模数据观察。
口服PCSK9抑制剂
PCSK9抑制剂目前尚无口服剂型可供医生和患者使用。MK-0616是最先进入临床试验阶段的口服PCSK9抑制剂之一。与其他PCSK9抑制剂一样,MK-0616的作用机制是通过靶向作用PCSK9,从而降低高胆固醇血症人群的LDL-C水平,并最终降低这部分人群的心血管疾病风险。
2023年美国心脏病学会年会暨世界心脏病学大会(ACC.23/WCC)上公布的2b期临床试验结果显示,在第8周,所有剂量的MK-0616与安慰剂相比,均显著降低患者的LDL-C,降幅在41.2%(6 mg)到60.9%(30 mg),且耐受性良好(图8)。安全性方面,未来还需要开展更大规模样本量、更长随访时间的临床试验来进一步评估潜在副作用的发生情况。
图8. MK-0616显著降低患者LDL-C
PCSK9靶点,热度背后的冷思考
加强血脂管理有利于控制心血管病危险因素,对降低心血管疾病的发病率、死亡率和致残率具有重要意义。研究显示,LDL-C每多降1%,主要心血管事件风险降低1.7%26;LDL-C每多降1 mmol/L(39 mg/dL),主要血管事件风险降22%、全因死亡风险降10%27。
PCSK9作为新型降脂药物重要的干预靶点,随着技术进步和研究创新,PCSK9家族越来越大——PCSK9家族“老成员”PCSK9单克隆抗体,发展成熟,证据链完整,在血液循环中通过与PCSK9蛋白结合,从而发挥降脂作用;siRNA类降脂新药通过靶向肝细胞中的PCSK9 mRNA,使其降解减少PCSK9蛋白质的合成,从而达到降脂作用7,8。
在看到PCSK9靶点热的同时,我们也需要进行一些冷思考。PCSK9单克隆抗体和siRNA类降脂新药的作用机制不同,各有千秋,需要进一步探索其临床获益的差异;新型降脂生物制剂在临床广泛应用需要大规模长期安全性数据支持。工欲善其事,必先利其器,唯有深入理解PCSK9靶向药物的作用机制,才能真正为高危ASCVD防治提供更好的武器。
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专家简介
姚启恒
香港大学深圳医院
香港大学临床教授
香港大学深圳医院助理院长、心血管内科主管、主任医师、博士后、博士、硕士导师
香港玛丽医院内科部、香港葛量洪医院、香港养和医院内科部荣誉顾问医生
临床:在冠心病介入、心脏瓣膜病、心肌病的诊断和治疗方面有丰富的经验;擅长冠脉介入、起搏器、心脏3D彩超、斑点追踪等技术。2010曾于德国获得亚洲最先开展TAVI技能的医生之一。
科研:擅长临床大数据、冠心病、心衰、心脏瓣膜病、心脏成像新技术、糖尿病、等相关领域研究。
曾获中华医学科技奖、四川省科技进步奖及其他国内外多项科研奖项;2022OCC 东方新星奖。
在Circulation、European Heart Journal、PLoS Medicine等国际杂志已发表SCI论文200多篇。其中以一作及通讯作者发表的论文影响因子累计达500多;其中在 European Heart Journal发表论文《Statin use is associated with lower cancer risk and cancer-related mortality in patients with heart failure》,入选心力衰竭十大临床研究之一。
作为国际多个期刊审稿人,为Frontier in Cardiovascular medicine、Ultrasonography、Cardiovascular Ultrasound、International Journal of Cardiovascular Imaging等副主编或编委。