羅沙司他治療腎性貧血的作用機(jī)制及臨床研究進(jìn)展

周莉莉，劉 佳，張曉艷

（1.長治醫(yī)學(xué)院，山西 長治 046000；2.長治醫(yī)學(xué)院附屬和平醫(yī)院腎內(nèi)科，山西 長治 046000）

腎性貧血是慢性腎臟?。╟hronic kidney disease，CKD）的常見并發(fā)癥。隨著腎臟疾病的進(jìn)展，腎性貧血的患病率增加，而腎性貧血的發(fā)生也提示著CKD患者病情惡化［1］，患心血管疾病和死亡的風(fēng)險(xiǎn)增加［2］。CKD患者發(fā)生腎性貧血的機(jī)制復(fù)雜，目前認(rèn)為機(jī)體促紅細(xì)胞生成素（erythropoietin，EPO）產(chǎn)生減少、鐵穩(wěn)態(tài)失衡是其發(fā)生的主要因素［3-4］。紅細(xì)胞生成刺激劑（erythropoiesis stimulating agents，ESAs）和鐵劑是目前用于改善CKD患者貧血的推薦用藥。相關(guān)研究表明，如果將血紅蛋白（hemoglobin，Hb）水平升高至100～110 g·L－1作為腎性貧血患者的治療目標(biāo)時(shí)，ESAs可以降低患者的輸血需求，并改善慢性腎臟病患者與嚴(yán)重貧血相關(guān)的癥狀；但要達(dá)到更高的Hb治療目標(biāo)水平（130 g·L－1）時(shí)，ESAs反而會增加患者發(fā)生心腦血管事件、血栓形成、終末期腎病甚至死亡的風(fēng)險(xiǎn)［4-6］；鐵劑的使用也可能導(dǎo)致過敏反應(yīng)或延遲并發(fā)癥如嚴(yán)重感染或心血管事件［7］；這就導(dǎo)致大量腎性貧血患者的治療需求未得到滿足。羅沙司他作為低氧誘導(dǎo)因子脯氨酰羥化酶抑制劑（hypoxia-inducible factor prolyl hydroxylase inhabitants，HIF-PHI）類藥物，通過模擬細(xì)胞內(nèi)缺氧狀態(tài)穩(wěn)定機(jī)體內(nèi)低氧誘導(dǎo)因子（hypoxiainducible factor，HIF）亞基，促進(jìn)EPO生成，調(diào)節(jié)鐵穩(wěn)態(tài)，減少因功能性缺鐵引起的炎癥反應(yīng)，改善鐵的吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)及利用，從而起到糾正貧血的效果［8-9］。羅沙司他在中國已獲批上市，但該藥物在臨床應(yīng)用中的有效性及安全性尚未得到廣泛驗(yàn)證。本文就羅沙司他糾正腎性貧血的機(jī)制及其臨床研究進(jìn)展進(jìn)行綜述，以期為指導(dǎo)臨床上應(yīng)用羅沙司他治療腎性貧血提供參考。

1 HIF糾正CKD患者腎性貧血的作用機(jī)制

HIF是一種能對機(jī)體內(nèi)低氧濃度狀態(tài)做出應(yīng)答并激活特定基因轉(zhuǎn)錄的細(xì)胞因子。HIF轉(zhuǎn)錄因子包含HIF-α、HIF-β2種亞型。在正常組織氧條件下，HIF的活性相對較低；隨著細(xì)胞內(nèi)氧水平降低，HIF-α亞型濃度增加，使得HIF逐漸具有更多的功能活性。HIF-α又包括HIF-1α、HIF-2α和HIF-3α3種類型。HIF-1α普遍存在于機(jī)體組織內(nèi)；HIF-2α主要表達(dá)于腦、心臟、肺、腎、肝臟、胰腺和腸道［10-11］，因其表達(dá)更局限于特定的細(xì)胞類型（腎間質(zhì)成纖維細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞），被認(rèn)為是EPO產(chǎn)生的主要調(diào)節(jié)因子，并且其對鐵攝取和鐵代謝也起重要作用［6，12］；HIF-3α表達(dá)于哪些組織仍不清楚。

1.1 調(diào)節(jié)EPO合成當(dāng)機(jī)體處于正常氧水平下，2-酮戊二酸轉(zhuǎn)化為琥珀酸的過程中，HIF-α被脯氨酰羥化酶（prolyl hydroxylase，PHD）或天冬氨酰殘基羥化酶羥基化，羥基化的HIF-α再被希佩爾林道病腫瘤抑制蛋白（von Hippel-Lindau tumor-suppressor protein，pVHL）識別并泛素化，最終由機(jī)體內(nèi)的蛋白酶降解［12-13］。當(dāng)機(jī)體處于低氧狀態(tài)或應(yīng)用HIF-PHI狀態(tài)下，PHD的活性降低，阻斷了HIF-α的羥基化過程，從而穩(wěn)定HIF-α，使HIF-α與HIF-β形成功能性異二聚體；隨后，異二聚體易位至細(xì)胞核，與低氧應(yīng)答元件（hypoxia response element，HRE）特異性蛋白和EPO增強(qiáng)子序列結(jié)合，促使腎間質(zhì)成纖維細(xì)胞合成EPO，從而達(dá)到糾正貧血的目的［12，14］。

1.2 調(diào)節(jié)鐵代謝

1.2.1 促進(jìn)鐵吸收機(jī)體對鐵的需求大多數(shù)可通過衰老紅細(xì)胞中鐵的再循環(huán)及吸收膳食中的鐵來滿足。在脾臟，鐵轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白-1（ferroportin-1，F(xiàn)PN-1）廣泛表達(dá)，用于重吸收巨噬細(xì)胞內(nèi)衰老紅細(xì)胞釋放的鐵。在十二指腸，膳食中的Fe3＋必須先通過十二指腸細(xì)胞色素b（duodenal cytochrome b，Dcytb）還原為Fe2＋，F(xiàn)e2＋再由二價(jià)金屬轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白-1（divalent metal transporter protein-1，DMT-1）轉(zhuǎn)運(yùn)至腸道內(nèi)的腸細(xì)胞中。Fe2＋進(jìn)入細(xì)胞后，可以儲存在鐵蛋白中，或通過基底外側(cè)膜中的FPN-1轉(zhuǎn)移出腸細(xì)胞進(jìn)入血液。HIF通過調(diào)節(jié)鐵相關(guān)蛋白如Dcytb、DMT-1和FPN-1的表達(dá)使其在鐵代謝中發(fā)揮關(guān)鍵作用［15-16］。MASTROGIANNAKI等［17］和TAYLOR等［18］敲除小鼠腸道內(nèi)轉(zhuǎn)錄HIF-2α的基因后發(fā)現(xiàn)，小鼠體內(nèi)DMT-1、Dcytb和FPN-1的表達(dá)顯著降低甚至喪失。在轉(zhuǎn)錄HIF-2α的基因正常表達(dá)的小鼠體內(nèi)，急性或長期鐵缺乏情況下，檢測到HIF-2α過表達(dá)，同時(shí)發(fā)現(xiàn)DMT-1、Dcytb及FPN-1表達(dá)上調(diào)［16］。XU等［19］研究發(fā)現(xiàn)，DMT-1、Dcytb同樣受HIF-1α的調(diào)控。

1.2.2 促進(jìn)鐵轉(zhuǎn)運(yùn)在機(jī)體內(nèi)鐵轉(zhuǎn)運(yùn)過程中，轉(zhuǎn)鐵蛋白受體（transferrin receptor，TfR）和鐵調(diào)節(jié)蛋白1（iron regulatory protein 1，IRP1）起到重要作用。TfR是一種膜蛋白，在有核紅細(xì)胞的細(xì)胞膜上廣泛表達(dá)。在機(jī)體低氧條件下，HIF-1通過與細(xì)胞核內(nèi)HRE結(jié)合對TfR和IRP1進(jìn)行轉(zhuǎn)錄調(diào)控［19］，促進(jìn)血液中鐵向組織轉(zhuǎn)運(yùn)。PHD的活性受鐵調(diào)節(jié)，TACCHINI等［20-21］和BIANCHI等［22］的研究表明，用鐵螯合劑Deferasirox處理后的小鼠體內(nèi)PHD活性降低，從而誘導(dǎo)HIF-1α亞基穩(wěn)定，使受HIF-1α調(diào)控的下游基因——血紅素氧合酶1、TfR或轉(zhuǎn)鐵蛋白表達(dá)上調(diào)。此外，LUO等［23］研究證明，在機(jī)體缺氧條件下，IRP1受HIF／HRE系統(tǒng)調(diào)節(jié)，IRP1可與鐵應(yīng)答元件基序結(jié)合，使TfR的mRNA表達(dá)上調(diào)。

1.2.3 降低鐵調(diào)素鐵調(diào)素是機(jī)體內(nèi)鐵代謝的中樞介質(zhì)，也受HIF調(diào)節(jié)。鐵調(diào)素是一種在促炎細(xì)胞因子刺激下主要由肝臟產(chǎn)生的含25個(gè)氨基酸的肽類物質(zhì)，可使鐵在器官中被隔離，而且儲存鐵的可用性受限，使機(jī)體的鐵轉(zhuǎn)運(yùn)和鐵利用降低，導(dǎo)致功能性缺鐵，引起炎癥性貧血［6，24-25］。在炎癥狀態(tài)下，患者體內(nèi)鐵調(diào)素大量分泌，鐵調(diào)素與FPN結(jié)合后使FPN降解，F(xiàn)PN水平降低導(dǎo)致腸道鐵吸收和巨噬細(xì)胞中鐵的重吸收減少，體內(nèi)鐵水平的下降限制了紅細(xì)胞生成［24，26］。SCHWARTZ等［16］闡明了在十二指腸內(nèi)HIF-2a調(diào)控鐵調(diào)素／FPN軸的主要機(jī)制，在敲除小鼠肝臟內(nèi)合成鐵調(diào)素的基因后，小鼠十二指腸內(nèi)FPN水平增高，血液中鐵蛋白水平下降。HIF可促進(jìn)腎臟成纖維細(xì)胞合成EPO，EPO刺激下游幼紅細(xì)胞合成一種糖蛋白類激素紅鐵酮（erythroferrone，ERFE），ERFE抑制肝臟合成鐵調(diào)素，以升高體內(nèi)FPN水平，使鐵利用增加，促進(jìn)紅細(xì)胞生成，達(dá)到糾正貧血的目的［27］。研究表明，ERFE可與骨形成蛋白（bone morphogenetic protein，BMP）相互作用，通過下調(diào)肝臟BMP／Smad信號的表達(dá)抑制鐵調(diào)素合成［28］。

2 羅沙司他的臨床研究進(jìn)展

羅沙司他是一類用于治療腎性貧血的新型口服HIF-PHI，其主要結(jié)構(gòu)為甘氨酸類羧酸，可干預(yù)HIF的降解，使HIF介導(dǎo)的低氧適應(yīng)性基因表達(dá)，進(jìn)而通過調(diào)節(jié)EPO的合成、改善鐵代謝、降低鐵調(diào)素活性等途徑升高患者體內(nèi)Hb水平，達(dá)到治療腎性貧血的目的。

2.1 羅沙司他藥效動力學(xué)研究全球共完成12項(xiàng)共計(jì)1 190名健康志愿者及CKD患者的Ⅰ期臨床研究?？诜o藥后羅沙司他被快速吸收，空腹服藥2 h后血藥濃度達(dá)到峰值。在2項(xiàng)隨機(jī)雙盲安慰劑對照研究中，75名中國健康志愿者接受每周單次或多次口服羅沙司他，藥物劑量在40～200 mg，結(jié)果顯示，在治療劑量范圍內(nèi)，羅沙司他的藥物最大濃度和曲線下面積會隨口服劑量增加而增加；在推薦劑量為每周3次給藥的情況下，未見明顯藥物蓄積且與人血漿蛋白高度結(jié)合（＞98%）；健康受試者對該藥物的平均消除半衰期為8～11 h，依賴性血液透析的慢性腎臟?。╠ialysis-dependent chronic kidney disease，DD-CKD）患者為10～12 h，非依賴性血液透析的慢性腎臟?。╪ot dialysis-dependent chronic kidney disease，NDD-CKD）患者約為12 h［29］。SHIBATA等［30］對16名日本健康成年受試者進(jìn)行了開放性隨機(jī)交叉研究，未觀察到食物對羅沙司他藥物代謝動力學(xué)的顯著影響。在健康受試者的試驗(yàn)中，觀察到球形碳吸附劑（用于降低體循環(huán)中尿毒癥毒素水平）［29］和碳酸鑭水合物（用于治療終末期CKD患者的高磷酸鹽血癥）［31］對羅沙司他的藥物代謝動力學(xué)無顯著影響。

2.2 羅沙司他臨床試驗(yàn)研究全球共計(jì)670例DD-CKD和NDD-CKD患者完成了6項(xiàng)Ⅱ期臨床研究。在2項(xiàng)依賴透析的中末期貧血患者的隨機(jī)開放性Ⅱ期研究中發(fā)現(xiàn)，羅沙司他在維持Hb水平方面至少與EPO一樣有效［32-33］。在一項(xiàng)新開始進(jìn)行透析（血液透析或腹膜透析）治療的60例終末期CKD患者的Ⅱb期研究中發(fā)現(xiàn)，羅沙司他在治療7周內(nèi)使Hb水平增加≥20 g·L－1，并且其效果不受治療前患者補(bǔ)鐵與否、C-反應(yīng)蛋白水平或補(bǔ)鐵方案（口服或靜脈注射）的影響［34］。在一項(xiàng)隨機(jī)開放性多中心的Ⅱb期研究中，143例不依賴透析的CKD患者接受不同起始劑量和頻率給藥16周或24周，結(jié)果顯示，羅沙司他糾正了患者的貧血癥狀，同時(shí)降低了血清鐵調(diào)素水平；在經(jīng)過16周的羅沙司他治療后，與治療前Hb相比，92%的患者Hb水平增加≥10 g·L－1，而且無論患者是否接受他汀類藥物或其他降脂藥物治療，在應(yīng)用羅沙司他治療8周后患者平均總膽固醇也顯著降低［33］。

美國、俄羅斯、日本、中國等國家共進(jìn)行了15項(xiàng)（納入1萬名患者）Ⅲ期臨床研究，現(xiàn)已經(jīng)完成了6項(xiàng)以NDD-CKD患者為受試者的關(guān)于羅沙司他療效和安全性的臨床試驗(yàn)研究，以及7項(xiàng)評價(jià)該藥對DD-CKD患者貧血的治療效果和安全性的研究。多項(xiàng)臨床試驗(yàn)研究證實(shí)了羅沙司他的有效性和安全性［35-42］。在非透析依賴性患者中，與安慰劑相比，羅沙司他可顯著升高患者Hb水平，引起患者Hb應(yīng)答（定義為在任意時(shí)間患者Hb較基線水平上升≥10 g·L－1）。在透析依賴性患者中，羅沙司他在升高患者Hb水平、引起患者血紅蛋白應(yīng)答方面與EPO相當(dāng)。羅沙司他在糾正CKD患者貧血的同時(shí)，還可以升高轉(zhuǎn)鐵蛋白水平，維持血清鐵水平，下調(diào)血清膽固醇及鐵調(diào)素水平，而且該藥的療效不受炎癥狀態(tài)的影響。QIE等［43］進(jìn)行的一項(xiàng)評估羅沙司他治療CKD患者貧血有效性和安全性的meta分析結(jié)果顯示，與對照組相比，羅沙司他顯著增加了Hb、總鐵結(jié)合能力，并且降低了患者體內(nèi)鐵調(diào)素、鐵蛋白水平。

2.3 羅沙司他藥物不良事件在透析依賴性CKD患者的Ⅱ期臨床研究中發(fā)現(xiàn)，患者對每周3次口服羅沙司他的耐受性與EPO相似［32-34］。在中國進(jìn)行的Ⅱ期臨床研究中，43%（32／74）接受羅沙司他治療的患者和18%（4／22）接受EPO治療的患者出現(xiàn)因治療引起的各種不良事件，其中羅沙司他最常見的不良事件是食欲下降和肌肉痙攣，該研究中未發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重不良事件［32］。BESARAB等［34］進(jìn)行的一項(xiàng)以新開始透析的CKD患者為受試人群的Ⅱb期臨床試驗(yàn)研究結(jié)果顯示，患者對羅沙司他耐受性良好，每周3次持續(xù)使用羅沙司他藥物12周后，出現(xiàn)與治療相關(guān)的最常見不良事件是高血壓和轉(zhuǎn)鐵蛋白飽和度降低，其中有2例患者死亡，但死亡原因與應(yīng)用羅沙司他治療無關(guān)。在以非透析依賴性CKD患者為受試者的Ⅱa期臨床研究表明，因使用羅沙司他所引起的不良事件中，大多數(shù)不良事件與對照組中發(fā)生的不良事件無顯著差異，常見的不良事件包括腹瀉、頭痛、背痛、疲勞和高鉀血癥；該研究中未出現(xiàn)與羅沙司他治療相關(guān)的高血壓、癲癇發(fā)作、血栓栓塞和心血管事件惡化，也未出現(xiàn)死亡、肝毒性發(fā)作、肝酶或血清膽紅素持續(xù)增加等事件，研究結(jié)束后未發(fā)生與羅沙司他治療有關(guān)的死亡事件［33］。

目前，由CHEN等［35-36］、AKIZAWA等［37-38］、COYNE等［39］、PROVENZANO等［40］、SHUTOV等［41］及FISHBANE等［42］完成的各項(xiàng)Ⅲ期臨床研究均表明，患者對羅沙司他的耐受性良好。以非透析依賴性CKD患者為受試人群的臨床試驗(yàn)結(jié)果顯示，羅沙司他組高鉀血癥和代謝性酸中毒的發(fā)生率高于安慰劑組［35］。在透析依賴性CKD患者的臨床試驗(yàn)中，最常見的嚴(yán)重不良事件是血管通路并發(fā)癥，但與對照組的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)相似，其中血管通路并發(fā)癥包括動靜脈瘺閉塞、動靜脈瘺部位并發(fā)癥和動靜脈瘺血栓形成，試驗(yàn)組及對照組均無死亡病例發(fā)生［36］。在日本的2項(xiàng)Ⅲ期臨床研究中，羅沙司他組患者最常見的不良事件包括鼻咽炎、背痛、腹瀉、嘔吐［37-38］，但最終試驗(yàn)結(jié)果表明，在口服補(bǔ)鐵、不良事件、嚴(yán)重不良事件感染、心肌梗死、卒中、心力衰竭和死亡方面，羅沙司他組與對照組無差異。美國的2項(xiàng)Ⅲ期臨床試驗(yàn)結(jié)果顯示，在非透析依賴性CKD患者中，羅沙司他組和安慰劑組治療相關(guān)的不良事件發(fā)生率相似；以透析依賴性CKD患者為受試對象的研究中，羅沙司他治療組發(fā)生≥1次不良事件及嚴(yán)重不良事件的風(fēng)險(xiǎn)與EPO組比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，其中羅沙司他組最常見的不良事件是高血壓；但與中國的Ⅲ期臨床試驗(yàn)結(jié)果不同的是，羅沙司他治療組患者高鉀血癥發(fā)生率低于EPO組［40-41］。QIE等［43］進(jìn)行的meta分析結(jié)果顯示，羅沙司他治療組與對照組患者在不良事件、嚴(yán)重不良事件、感染、心肌梗死、卒中、心力衰竭和死亡等方面的發(fā)生率比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但羅沙司他治療組患者上呼吸道感染、高鉀血癥和代謝性酸中毒的發(fā)生率相對較高。

除了評估羅沙司他對腎性貧血患者的療效外，目前，F(xiàn)IBROGEN與ASTRAZENECA等正在進(jìn)行評估羅沙司他對低風(fēng)險(xiǎn)骨髓增生異常綜合征患者的療效和安全性的臨床試驗(yàn)（NCT03263091和NCT03303066）。2021年4月13日中國中南大學(xué)湘雅醫(yī)院的肖力等成功申請加入了國際臨床研究項(xiàng)目——羅沙司他治療2型糖尿病腎病（diabetic kidney disease，DKD）患者貧血的臨床研究，該研究旨在觀察羅沙司他治療2型糖尿病腎病貧血的作用及其對DKD腎臟的保護(hù)作用（在研項(xiàng)目，尚無結(jié)果數(shù)據(jù)）。

3 總結(jié)

羅沙司他可針對腎性貧血的發(fā)病機(jī)制通過多重途徑糾正貧血：模擬細(xì)胞內(nèi)缺氧狀態(tài)促進(jìn)內(nèi)源性EPO生成，提高機(jī)體對外源性鐵的吸收、內(nèi)源性鐵的重吸收，降低鐵調(diào)素的表達(dá)從而改善炎癥反應(yīng)、提高機(jī)體對鐵的利用。目前的藥物臨床試驗(yàn)結(jié)果表明了羅沙司他糾正貧血的有效性。羅沙司他為口服制劑，減少了患者皮下注射及靜脈給藥的痛苦，且臨床試驗(yàn)尚未發(fā)現(xiàn)明顯與該藥物相關(guān)的胃腸道反應(yīng)，提高了腎性貧血患者的依從性。但羅沙司他作為NIF-PHI，通過阻止HIF的降解達(dá)到糾正貧血的同時(shí)可激活體內(nèi)其他低氧反應(yīng)性基因的表達(dá)，尚不明確這些低氧反應(yīng)性基因的表達(dá)是否會引起現(xiàn)階段臨床試驗(yàn)中尚未發(fā)現(xiàn)的一系列嚴(yán)重不良反應(yīng)，若在臨床長期應(yīng)用中出現(xiàn)與該藥物相關(guān)的不良反應(yīng)，維持多大的羅沙司他血藥濃度值可以將不良反應(yīng)事件的發(fā)生率控制在最低，這些關(guān)于使用羅沙司他藥物的安全性問題或長期臨床結(jié)局尚需要進(jìn)一步的國際臨床試驗(yàn)結(jié)果來驗(yàn)證。