血管緊張素Ⅱ2型受體的發(fā)現(xiàn)發(fā)展與臨床應(yīng)用的研究進展

武梓萌， 羅毅灃， 李 倩(綜述)， 張劍鋒(審校)

腎素-血管緊張素系統(tǒng)(renin-angiotensin system,RAS)是人體的重要調(diào)節(jié)系統(tǒng)，它的調(diào)節(jié)功能主要通過血管緊張素Ⅱ1型受體(angiotensin Ⅱ type-1 receptor,AT1R)來實現(xiàn)。長期以來，AT1R作為一個成功的臨床治療靶點使數(shù)以億計的患者受益。血管緊張素Ⅱ2型受體(angiotensin Ⅱ type-2 receptor,AT2R)是一個尚未完全被揭示的RAS受體。學(xué)者們一直在探索AT2R的組成、功能、細胞信號通路，但目前為止關(guān)于AT2R的一些功能仍充滿了爭議。隨著越來越多的研究揭開AT2R的功能，其作為臨床治療靶點的潛力得到展現(xiàn)，AT2R能否如同AT1R在臨床上發(fā)揮巨大的治療應(yīng)用價值，盡管目前AT2R距離臨床應(yīng)用還有許多問題尚待解決，近期世界范圍內(nèi)暴發(fā)新型冠狀病毒肺炎(coronavirus disease 2019,COVID-19)則讓學(xué)者將注意力集中到了AT2R，并推動相關(guān)臨床試驗。本文就關(guān)于AT2R的發(fā)現(xiàn)、發(fā)展與臨床應(yīng)用作一綜述。

1 AT2R的發(fā)現(xiàn)

自從19世紀(jì)30年代研究者發(fā)現(xiàn)血管緊張素Ⅱ(angiotensinⅡ,AngⅡ)以來，學(xué)者們認(rèn)為RAS主要通過AngⅡ激活A(yù)T1R發(fā)揮各種作用，很長一段時間沒有注意到AT2R的存在。于是學(xué)者們研發(fā)了一些抑制RAS的藥物，包括至今仍廣泛使用的抑制AngⅡ生成的藥物血管緊張素酶抑制劑，以及抑制AT1R效應(yīng)的血管緊張素受體拮抗劑。在研發(fā)血管緊張素酶抑制劑的過程中，由杜邦公司開發(fā)的氯沙坦(DuP 753)應(yīng)運而生，能與血管和其他組織中的AT1R特異結(jié)合。同時在研發(fā)的過程中，三家制藥公司諾華、杜邦和輝瑞分別發(fā)現(xiàn)他們各自開發(fā)的CGP-42112A、EXP655、PD123177和PD123319能與子宮和腎上腺中的另一個血管緊張素受體結(jié)合并發(fā)揮效應(yīng)，后來這個受體被證明是AT2R[1]。因為RAS涉及高血壓等疾病，在臨床的醫(yī)療價值巨大，AT1R已經(jīng)被證明是一個成功的治療靶點，AT2R或許是一個能與AT1R媲美的受體，可能也將造福許多患者。于是學(xué)者們對AT2R進行更深入的研究，但收效甚微。最早在1993年，有研究[2-3]通過克隆AT2R的cDNA來證明該受體的存在。后有學(xué)者[4-5]通過對小鼠AT2R基因敲除實驗并對其表型驗證，從基因?qū)用嫔献C實了AT2R存在及其表型，以上研究說明AT2R不是因藥物刺激后才出現(xiàn)的一種“現(xiàn)象”，而是確實存在的一個尚未被闡述的RAS受體。雖然AT2R的具體功能還需進一步研究，關(guān)于AT2R的功能猜測、爭議、討論就接踵而來。在人體其他的調(diào)節(jié)系統(tǒng)中不同的受體可能功能相近或相反，如多巴胺系統(tǒng)、腎上腺素系統(tǒng)，這也讓該受體的期望出現(xiàn)兩極分化。

2 AT2R的早期研究

1995年，有研究發(fā)現(xiàn)過表達AT2R可使大鼠頸動脈內(nèi)膜增生模型的頸動脈內(nèi)膜細胞生成減少，該研究在體外將AT2R轉(zhuǎn)染入平滑肌細胞，發(fā)現(xiàn)細胞增殖下降，并抑制細胞內(nèi)絲裂原活化蛋白激酶的活性[6]。同年另一研究選擇性激動AT2R后抑制了原發(fā)性高血壓大鼠微血管內(nèi)皮細胞的增殖[7]。這兩項研究首次發(fā)現(xiàn)了AT2R的第一個被明確的生物學(xué)功能——抗增殖。對AT2R的研究在神經(jīng)領(lǐng)域產(chǎn)生了一些出乎意料的結(jié)果：AT2R具有神經(jīng)保護和神經(jīng)分化作用，可調(diào)節(jié)交感神經(jīng)興奮性，可能改善認(rèn)知功能。有學(xué)者使用僅含有AT2R不含AT1R的未分化NG108-15細胞(小鼠神經(jīng)母細胞瘤細胞與大鼠膠質(zhì)瘤細胞之融合細胞)，加入AngⅡ激動AT2R后發(fā)現(xiàn)T型Ca2+通道電流降低，考慮到Ca2+超載是腦損傷的重要因素，可以認(rèn)為AT2R發(fā)揮著神經(jīng)保護作用[8]，但又不僅限于此。有研究[9]使用了只含AT2R不含AT1R未分化狀態(tài)的大鼠腎上腺嗜鉻細胞瘤細胞，結(jié)果發(fā)現(xiàn)刺激AT2R誘導(dǎo)了腎上腺嗜鉻細胞瘤細胞生長停滯與促進細胞分化。也有研究觀察到了AT2R突變后的小鼠表現(xiàn)出神經(jīng)行為缺失[10]，并發(fā)現(xiàn)了激動AT2R可抑制AngⅡ-AT1R介導(dǎo)的中樞興奮效應(yīng),如抑制抗利尿激素釋放，該學(xué)者認(rèn)為AT2R存在直接抗中樞興奮作用，并可抑制AT1R誘導(dǎo)的交感興奮作用[11]。綜合起來，這些研究闡述了AT2R在神經(jīng)系統(tǒng)的作用，說明了該受體的信號通路和效應(yīng)是有別于AT1R。AT2R誘導(dǎo)神經(jīng)分化和抑制神經(jīng)興奮的作用奠定了AT2R在神經(jīng)治療方面的基礎(chǔ)并被后續(xù)的實驗研究支撐。隨著越來越多的AT2R功能及其在人體組織中的定位被發(fā)掘，對RAS的兩個受體(AT2R和AT1R)的區(qū)分越來越清楚。AT2R在胎兒組織中高表達，而在成年人的多數(shù)正常組織中低表達，該受體的表達在缺血性損傷、創(chuàng)傷性損傷、動脈粥樣硬化病變中顯著上調(diào)[1，12-16]。AT2R和AT1R只有33%～34%的同源性，都可歸屬于有7次跨膜結(jié)構(gòu)受體的家族，通常能與G蛋白結(jié)合。它們的信號通路有很明顯的區(qū)別，AT2R參與一個與AT1R不同的復(fù)雜細胞內(nèi)信號通路網(wǎng)絡(luò)，參與調(diào)節(jié)不同的生理功能如抗增殖[6]、抗炎[17]、細胞分化[18]、抗纖維化[19]、神經(jīng)保護、神經(jīng)分化[20]、鈉尿[21]、誘導(dǎo)凋亡[22]。以上不同的研究表明，AT2R的作用與AT1R不僅是在組織分布中有區(qū)別，它們的許多效應(yīng)是相反或獨有的，但它們共同組成了RAS的兩個方面，并處于生理性平衡狀態(tài)。

3 AT2R的激動劑、抑制劑的研究

AT2R的表達受激動劑濃度的調(diào)節(jié)[23]，這使其成為臨床治療靶點的可能性增加。在AT2R激動劑面世之前，學(xué)者采用抑制AT1R的辦法間接激動AT2R,使沒有和AT1R結(jié)合的AngⅡ與AT2R結(jié)合產(chǎn)生激動該受體的作用。這一研究模型在許多類似的研究中得到應(yīng)用，既在不同條件下阻斷AT1R后研究AT2R被AngⅡ激動影響，并加入AT2R抑制劑后再次檢測。這些類似的研究在當(dāng)時的技術(shù)條件下證實了AT2R的生理效應(yīng)，例如厄貝沙坦阻斷AT1R后產(chǎn)生對梗死區(qū)域和神經(jīng)功能的保護作用，側(cè)腦室注射AT2R拮抗劑PD123177阻斷腦內(nèi)AT2R可消除該作用[15]。RAS興奮引起的高血壓，在使用拮抗AT1R的前提下，AngⅡ激動AT2R可上調(diào)緩激肽-一氧化氮信號通路的表達，形成類似血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制劑(angiotensin-converting enzyme inhibitors,ACEI)使緩激肽表達增強的作用[24]，故AT2R被認(rèn)為可以逆向調(diào)節(jié)AT1R表達上調(diào)誘導(dǎo)的血管收縮作用[25]。AT2R的功能無疑讓它擁有廣闊的臨床應(yīng)用前景，但這個模型忽略了AngⅡ可能激動其他潛在的受體引起相關(guān)的生理效應(yīng)，就如起初沒有發(fā)現(xiàn)AT2R一樣，實驗設(shè)計不夠嚴(yán)謹(jǐn)，于是研究領(lǐng)域?qū)T2R特異性激動劑的需求越來越高。隨后首個高度選擇性具有口服活性的AT2R激動劑VP01(compound 21)的研發(fā)成功，不僅揭開AT2R信號通路和功能未知的一面，并打破了AT2R從實驗室走到臨床的壁壘，可應(yīng)用在特定情況。學(xué)者們首先將VP01應(yīng)用在高血壓治療方面，但相關(guān)實驗結(jié)果表明，直接刺激AT2R后的抗高血壓作用很弱，很大程度依賴于前期血管的收縮程度[26]。學(xué)者們嘗試開發(fā)和使用新的AT2R激動劑，并探索它們潛在的臨床應(yīng)用指征和開展相關(guān)臨床試驗，見表1。

4 AT2R的臨床試驗進展

研究表明中樞AT2R的激活可以影響心血管調(diào)節(jié)。選擇性激活腦AT2R可使正常動物血壓適度降低，而在神經(jīng)源性高血壓的嚙齒動物模型中，隨著壓力感受性反射功能的恢復(fù)，其降壓效果更為明顯。研究表明，AT2R基因敲除小鼠對Ang Ⅱ的升壓反應(yīng)性增強，增加了高血壓的易感性。隨后有學(xué)者將AT2R激動劑VP01注入正常血壓大鼠的腦室,發(fā)現(xiàn)其可以引起血壓適度降低并抑制交感神經(jīng)活動[27]。在疾病條件下，腦室注射VP01的心血管作用更為明顯，實驗結(jié)果顯示，在心力衰竭大鼠中，VP01通過改善的壓力反射敏感性來抑制交感神經(jīng)流出；在自發(fā)性高血壓大鼠中，VP01通過交感神經(jīng)抑制降低血壓，并通過一種非依賴性機制提高自發(fā)性壓力反射敏感性[28]。這些研究可以表明，當(dāng)被激活時，心血管控制中心內(nèi)或附近的AT2R可以降低血壓。但到目前為止，尚未有臨床試驗進展報告。關(guān)于中樞AT2R和血壓控制的研究僅僅停留在表面上，這些位點對潛在降壓機制的重要性還需進一步深入的探索。近年來，許多學(xué)者對AT2R激動劑進行了一系列的實驗研究以探索他們潛在臨床適應(yīng)證，其中包括了在臨床尚未有特異性治療方法的疾病[馬凡綜合征(Marfan syndrome,MFS)和特發(fā)性肺纖維化]；另外還有備受矚目的適應(yīng)證——COVID-19。MFS是一種常染色體顯性遺傳性結(jié)締組織疾病，由纖維蛋白1的突變引起，該突變導(dǎo)致主動脈壁的神經(jīng)功能障礙和轉(zhuǎn)化生長因子-β的過度表達等。研究[29]表明，向按標(biāo)準(zhǔn)治療MFS患者中添加氯沙坦可降低主動脈擴張的速度，但不能阻斷其進展。而有研究[30]表明，氯沙坦的這種保護作用需要激動AT2R方才生效，這說明AT2R信號通路的抗增殖作用可能在MFS相關(guān)心血管疾病中起保護作用，意味著AT2R激動劑可以單獨或與氯沙坦聯(lián)用可能會進一步減少或消除MFS中主動脈根部擴張的進程。特發(fā)性肺纖維化是一種進行性發(fā)展且致命的疾病，其特征是肺間質(zhì)纖維化。特發(fā)性肺纖維化患者的中位生存期僅為自診斷之日起大約3年，臨床上可用的療法對患者病死率沒有明確的影響[31]。AT2R激動劑具有減輕各種器官急性和慢性組織纖維化的潛力，如表1中，抗纖維化是AT2R激動劑的指征之一，在臨床試驗中進展較快。在動物研究中[32]，VP02可以抑制纖維化相關(guān)炎性細胞因子的產(chǎn)生，減少血管生成，抑制膠原蛋白在肺中的沉積，減少肺組織的病理變化以及減少氧化應(yīng)激和炎癥。在臨床上則顯示VP02可減輕與特發(fā)性肺纖維化相關(guān)的持續(xù)性干咳，這可以改善此類患者的生活質(zhì)量[32]。VP01自2009年進入臨床前試驗以來，目前已經(jīng)進入了Ⅱ期臨床試驗并于2019年12月開始招募全身性硬化癥相關(guān)肺纖維化患者進行臨床試驗，該研究旨在觀察VP01能否緩解該類患者出現(xiàn)的血管收縮，并闡明AT2R在改善患病血管的血流動力學(xué)中的作用，這種作用可能使該類患者以及肺纖維化患者受益。VP01在英國獲批直接針對COVID-19進行Ⅱ期臨床研究[33-35]。結(jié)果顯示，SARS-CoV-2利用血管緊素轉(zhuǎn)換酶2(angiotensin-converting enzyme 2,ACE2)進入細胞并使ACE2失活，可導(dǎo)致AngⅡ代謝降低并在局部濃度升高，AngⅡ濃度升高則誘導(dǎo)肺泡通透性增加并上調(diào)對下游分子如AT1R的激動效應(yīng)，產(chǎn)生炎癥。AT2R可由ACE2/血管緊張素(1-7)/MASR軸的活化誘導(dǎo)激活，并有研究表明，血管緊張素(1-7)可以激活A(yù)T2R拮抗AT1R介導(dǎo)的效應(yīng)[36]，故SARS-CoV-2可導(dǎo)致AT2R表達下降，下調(diào)其抗炎效應(yīng)，而AT1R卻在局部升高的AngⅡ激動下表達升高并促進炎癥因子的表達，這些效應(yīng)將導(dǎo)致局部RAS的炎癥與抗炎效應(yīng)產(chǎn)生失衡，誘發(fā)急性肺損傷。VP01可繞開病毒攻擊的ACE2直接激動AT2R起抗炎效應(yīng)，平衡RAS從而減輕急性炎癥?？赡苁怯捎赟ARS-CoV-2的廣泛影響和現(xiàn)實需求，VP01直接進行了針對COVID-19的Ⅱ期臨床研究。極少有AT2R激動劑MP-157的公開信息，只在Mitsubishi Tanabe Pharma公司的官網(wǎng)中提到2014年處于Ⅰ期臨床試驗。EMA401是比較早期使用的AT2R抑制劑,該抑制劑第一個Ⅱ期臨床試驗在2014年就已經(jīng)發(fā)表[36]，研究結(jié)果支持了EMA401在帶狀皰疹神經(jīng)痛患者中的療效和安全性。該研究是一項簡單Ⅱa期研究，尚需要Ⅱb期和Ⅲ期驗證性試驗進行進一步的論證，但在2015年諾華公司接手了該藥的研發(fā)后，至今為止尚無更多的信息透露出來。部分AT2R激動劑及抑制劑的研發(fā)進展見表1。

表1 部分AT2R激動劑及抑制劑的研發(fā)進展

5 結(jié)語

目前，AT2R要成為臨床上應(yīng)用的藥物靶點還有許多問題尚未解決，仍需進一步研究。近期SARS-CoV-2的大流行以及COVID-19則讓學(xué)者看到AT2R另外方面的應(yīng)用價值，加速了它的臨床試驗。AT2R和AT1R是RAS的兩個方面，它們在各自特定的條件下發(fā)揮不同的效應(yīng)，單純考慮一個受體的效應(yīng)可能會忽略RAS對另一個受體的作用。未來的治療目標(biāo)應(yīng)當(dāng)把AT2R和AT1R作為一個整體去思考它們的收益與風(fēng)險。