血管緊張素轉化酶抑制劑/血管緊張素Ⅱ受體拮抗劑治療Alport綜合征的理論及實踐

狄泓伶 綜述 劉志紅 審校

Alport綜合征(AS)是一種以腎臟受累為突出表現的遺傳性疾病,其臨床特征為血尿和進行性腎功能減退,常伴感音神經性聽力損失及眼部病變[1]。目前,AS尚無病因性療法,大多數X連鎖遺傳(XLAS)男性患者以及常染色體隱性遺傳(ARAS)患者會在40歲前進展為終末期腎病(ESRD)[2-3]。而XLAS女性患者及常染色體顯性遺傳(ADAS)患者,盡管疾病進程較慢,隨著年齡增長最終也會進展為ESRD[4-7]。在過去的20年,血管緊張素轉化酶抑制劑(ACEI)和血管緊張素Ⅱ受體拮抗劑(ARB)是AS研究得最為深入的治療方法。研究證實，ACEI/ARB可從改善血流動力學、降低蛋白尿及延緩腎間質纖維化等方面發(fā)揮腎臟保護作用[8-10]。鑒于目前AS尚無特效療法,專家共識指南建議將ACEI和ARB作為AS的一線及二線治療藥物[11-12],本文主要就AS相關動物模型及臨床試驗中ACEI/ARB類藥物的療效及研究進展作一綜述。

AS腎臟損傷病理生理機制

AS是由COL4A3、COL4A4、COL4A5基因突變所致,這三個基因分別編碼Ⅳ型膠原蛋白α3, α4和α5鏈,是腎小球、腎小管、耳蝸及眼睛(包括晶狀體、視網膜及角膜)基底膜的重要組成成分。AS的遺傳方式主要有三種:80%為XLAS,由COL4A5基因突變引起;15%為ARAS,由COL4A3或COL4A4基因純合或復合雜合突變引起;5%為ADAS,由COL4A3或COL4A4基因雜合突變引起[1]。

Ⅳ型膠原蛋白是腎小球基膜(GBM)的重要組成成分之一,它參與形成獨特的分子網絡供足細胞附著以及結合多種蛋白,包括層粘連蛋白、巢蛋白、硫酸肝素、成骨蛋白等[13]。在腎臟的胚胎發(fā)育期,α1α1α2(Ⅳ)異源三聚體大量表達于腎小球毛細血管叢,隨著發(fā)育的進展,α1α1α2(Ⅳ)逐漸被α3α4α5(Ⅳ)三聚體所取代,最終形成穩(wěn)定成熟的GBM。這一發(fā)育轉換過程對于維持正常腎小球濾過屏障功能至關重要。COL4A3/A4/A5基因的任一致病突變將阻礙這一發(fā)育轉換過程,最終導致AS患者的GBM主要由不成熟的α1α1α2(Ⅳ)組成。與α3α4α5(Ⅳ)相比,α1α1α2(Ⅳ)缺乏雙硫鍵交聯,因此AS患者的GBM穩(wěn)定性較差[14-15]。代償性α1α1α2(Ⅳ)表達不僅不能維持GBM的完整功能,而且還參與局部炎癥的觸發(fā)及放大,加重局部組織損傷[15-16]。

AS患者GBM Ⅳ型膠原網絡組成成分的變化可影響足細胞膠原受體包括盤狀結構域受體1(DDR1)和整合素α2β1介導的信號傳遞,進而影響足細胞功能[15]。DDR1和DDR2屬于受體酪氨酸激酶家族,參與細胞的增殖、黏附及細胞外基質重塑等生理過程[17]。由膠原蛋白基因突變所致信號異常,可引起促纖維化和促炎因子的表達上調,包括轉化生長因子β(TGF-β)、結締組織生長因子(CTGF)、基質金屬蛋白酶2/3/9(MMP2/3/9)及趨化因子等[18],從而誘導局部炎癥反應及GBM結構和功能異常。而GBM結構功能改變和局部炎癥反應的持續(xù)存在將導致足細胞適應不良,刺激腎素-血管緊張素-醛固酮系統(RAAS)激活,腎單位丟失并加劇殘存腎小球內壓,最終引起腎小球硬化及小管間質纖維化[19]。RAAS失衡在AS腎病的發(fā)生和發(fā)展中起著重要作用。在Col4a3-/-小鼠中可以觀察到血管緊張素(Ang Ⅱ)的上調以及Ang-[1～7]和血管緊張素轉化酶2(ACE2)的下調[20-21]。Ang-[1～7]和ACE2治療可抑制Alport小鼠TGF-β和白細胞介素6(IL-6)的活化,同時減少COL4A1 mRNA的表達以及細胞外基質蛋白(ECMP)的累積,具有腎臟保護作用[21-22]。因此,通過ACEI/ARB減輕局部炎癥并抑制腎內RAAS作用被認為是延緩AS疾病進展的療效機制(圖1)。

圖1 Alport綜合征腎臟損傷病理生理機制DDR:盤狀結構域受體;TGF-β:轉化生長因子β;CTGF:結締組織生長因子;MMPs:基質金屬蛋白酶;GBM:腎小球基膜;RAAS:腎素-血管緊張素-醛固酮系統;ACEI:血管緊張素轉化酶抑制劑;ARB:血管緊張素Ⅱ受體拮抗劑

ACEI/ARB治療AS的動物實驗

2003年,Gross等[23]通過Col4a3-/-小鼠證實了雷米普利的療效。在該項研究中,122只Col4a3-/-小鼠被分為四組:(1)未治療組;(2)晚期治療組:第7周開始治療(小鼠尿蛋白>3 g/L);(3)早期短期治療組:第4周開始治療(尚未出現蛋白尿),治療持續(xù)到第10周;(4)早期長期治療組:第4周開始治療(尚未出現蛋白尿),直到死亡。相比于未治療組,晚期治療組小鼠的尿蛋白水平降低,但遠期生存無明顯改變。而早期治療將小鼠出現蛋白尿的時間延遲2周并降低了尿蛋白水平,且較未治療組生存期延長50%(從71d延長至104d);而第4組小鼠的生存期延長超過100%(從71d延長至150d),從而證實了早期和長期治療的重要性。

隨后Gross等[10]進一步比較了ACEI與ARB的抗纖維化能力及腎臟保護作用。未治療組小鼠在71d后死于腎衰竭。雷米普利或坎地沙坦均表現出延遲尿蛋白發(fā)生并降低尿蛋白水平、延緩尿毒癥發(fā)生的作用,兩者對血壓均無明顯影響。雷米普利將小鼠生存期延長111%(從71d延長至150d),而坎地沙坦僅延長38%(從71d延長至98d)。此外,雷米普利更大程度地降低了腎小球和小管間質纖維化水平及活化的成纖維細胞數量。

2019年報道的一項研究,證實ARB可通過抑制腎小管TGF-β表達從而延緩AS小鼠的腎臟纖維化[24]。奧美沙坦治療顯示出降低Col4a3-/-小鼠尿蛋白及血液、尿液中性粒細胞明膠酶相關載脂蛋白(NGAL)水平,并延緩腎臟纖維化的作用。相比腎小球,小管間質TGF-β及下游蛋白SMAD4表達水平更高,奧美沙坦可有效減弱小管間質TGF-β信號轉導及下游激活。在體外,用TGF-β刺激腎小管上皮細胞,可通過MAPK信號通路觸發(fā)經典RAAS激活途徑,形成正反饋進一步上調TGF-β表達水平。奧美沙坦可中斷RAAS-TGF-β反饋環(huán),恢復腎內RAAS平衡,從而抑制腎小管間質纖維化。

2021年,Rubel等[25]在Col4a3-/-小鼠中比較了ACEI單藥以及ACEI聯合螺內酯雙重阻斷RAAS的腎臟保護作用:雙重治療組尿素氮及尿蛋白水平更低,基質累積以及纖維化程度更少。值得注意的是,雙重治療組小鼠的生存期并未明顯延長。考慮到雙重RAAS阻斷容易導致高鉀血癥等不良反應,因此需要密切監(jiān)測不良事件的發(fā)生(表1)。

表1 動物實驗中ACEI/ARB治療Alport綜合征療效總結

ACEI/ARB治療AS的臨床應用

2000年,Proesmans等[9]進行了第一項ACEI治療AS的臨床研究,納入年齡在5～14歲的5例XLAS男性患兒以及2例ARAS患兒,進行為期24個月的依那普利治療。治療0～18個月,7例患兒尿蛋白水平顯著降低(從52 mg/kg降至12 mg/kg),但18～24個月又出現小幅度升高(升至30 mg/kg)。4年后,Proesmans等[8]再次報道了該項研究的延伸結果,治療18個月后,AS患兒尿蛋白水平從48 mg/kg降至14 mg/kg,但在第3～5年,尿蛋白水平升高并穩(wěn)定在30～40 mg/kg。根據基線尿蛋白水平將患兒分為<50 mg/kg組與≥50 mg/kg組，尿蛋白<50 mg/kg的患兒雖然在18個月內尿蛋白下降幅度更低,但在5年治療后尿蛋白再次升高的幅度也更低,提示了早期治療可能使患者獲益。相反的,Adler等[26]認為ACEI對于早期AS患者的治療作用可能有限。該研究者對11例早期AS患兒進行了為期14d的依那普利治療,未見尿蛋白、TGF-β及亞硝酸鹽排泄水平的明顯改變。因此該作者認為早期AS可能不需要常規(guī)進行ACEI治療,但也強調了需進一步研究以明確ACEI治療將會使AS患者獲益的確切時間點。

2011年,Webb等[27]報道了首個隨機對照研究(RCT)的結果，30例1～17歲的AS患兒進行為期12周的雙盲試驗,對照組給予安慰劑(血壓正常)或氨氯地平(高血壓)治療,試驗組給予氯沙坦治療。結果顯示，氯沙坦治療組尿蛋白水平下降31.6%,而對照組尿蛋白水平升高2.3%(P=0.018)。尿蛋白水平降低與血壓下降之間無明顯相關性,表明氯沙坦降低尿蛋白的作用與其降壓作用無關。試驗期間,兩組患者血清肌酐及血鉀水平未見明顯升高。該項RCT證實氯沙坦可用于控制AS患兒蛋白尿且具有較好的耐受性,但這項研究也因樣本量較小、缺乏AS基因診斷及對照組患者處于疾病更晚期而存在一定局限。

2012年,來自歐洲Alport注冊中心的一項大型回顧性研究,提供了ACEI治療對AS患者的腎臟保護作用的有利證據[28]。該項研究一共納入283例平均隨訪>20年的XLAS男性患者及ARAS患者。根據開始ACEI治療時的腎功能,患者被分為四組:T-Ⅰ組:僅表現為鏡下血尿或微量蛋白尿;T-Ⅱ組:顯性蛋白尿;T-Ⅲ組:腎功能受損;noT組:未接受治療。noT組中位腎臟替代治療(RRT)年齡是22歲;T-Ⅲ組平均治療時間7.4年,ACEI治療將中位RRT年齡延長3年至25歲(P<0.001);T-Ⅱ組平均治療時間5.8年,ACEI治療將中位RRT年齡延長18年至40歲(P<0.001);T-Ⅰ組平均治療時間4年,直到研究結束,該組患者均未進展至CKD 3期。這一結果表明ACEI以時間依賴性方式延緩AS患者ESRD發(fā)生并且在高血壓出現前即可發(fā)揮其腎臟保護作用。同年,來自歐洲Alport注冊中心的另一項研究,證實了RAAS抑制劑對AS攜帶者同樣具有腎臟保護作用[29]。該項研究納入189例XLAS女性攜帶者及29例ARAS攜帶者。分析發(fā)現,相比于未治療組,RAAS抑制劑治療組RRT發(fā)生率更低(25.2%vs5.4%),并且RAAS抑制劑治療顯著延緩了AS攜帶者接受RRT的中位年齡。這一結果提示我們應重視診斷為“良性家族性血尿”患者的隨訪,及時治療同樣可延緩這部分患者ESRD年齡。在AS成人患者中早期ACEI治療的重要性已被證實,為了進一步評估ACEI治療對于AS兒童患者的有效性以及安全性,同年該研究團隊啟動了一項多中心Ⅲ期RCT研究——EARLY PRO-TECT試驗[30],年齡在2～18歲,僅表現為血尿或微量蛋白尿的66例XLAS男性患兒和ARAS患兒被納入該項研究,觀察的首要結局事件是雷米普利治療的有效性及安全性。2020年,Gross等[31]發(fā)布了這項研究的結果,在治療期間,雷米普利沒有顯示安全問題(RR=1.0, 95%CI 0.66～1.53)。盡管結果并不顯著,研究者發(fā)現雷米普利治療大約降低了50%疾病進展風險(RR=0.52, 95%CI 0.19～1.39),并減緩蛋白尿升高及估算的腎小球濾過率(eGFR)下降速率。這些前瞻性數據提示了雷米普利治療的獲益可能超過了這一人群的治療風險?；谶@一結果,臨床醫(yī)生需要與患者家屬慎重地討論干預的潛在風險與受益,爭取為AS患兒群體提供最佳的長期預后。

2020年,日本研究團隊對430例XLAS男性患者進行了一項回顧性研究,首次報道了XLAS男性患者基因型與ACEI/ARB藥物療效之間的關系[32]。結果顯示,XLAS男性患者基因型與預后間存在強相關性,截短突變和非截短突變患者中位ESRD年齡分別為20歲和40歲(P<0.001)。ACEI/ARB治療可明顯改善患者預后,將中位ESRD年齡從28歲延至50歲以上。此外,基因型會影響XLAS男性患者對ACEI/ARB治療的應答。在截短突變患者中,ACEI/ARB治療將ESRD年齡延遲12年,從16歲延長至28歲;而在非截短突變患者中,ACEI/ARB治療將ESRD年齡延遲超過17年,從33歲延至50歲以上。不可忽視的是,盡管ACEI/ARB可顯著延緩AS腎病進展,截短突變患者仍會在28歲進展為ESRD,因此新治療方法的研發(fā)至關重要(表2)。

表2 臨床研究中ACEI/ARB治療Alport綜合征療效總結

ACEI/ARB治療Alport綜合征面臨的挑戰(zhàn)

盡管現有研究已充分證實ACEI/ARB可顯著改善AS患者預后,但ACEI/ARB治療仍面臨關鍵問題亟需解決。首先是開始ACEI/ARB治療的最佳時機。2013年,來自加拿大、中國、法國、德國和美國的研究人員組成的AS研究合作組織制定了標準化治療的臨床實踐建議,并在2020年將這一實踐建議進行了更新[12,33]。根據2020年最新版共識,建議年齡在12～24個月以上的XLAS男性患者以及ARAS患者在確診時即開始ACEI治療,并予患者可耐受的最大劑量。建議：初始雷米普利治療劑量為1 mg/(m2·d),并在3～4個月內逐漸加量至6 mg/(m2·d)或達到患者可耐受最大劑量;初始賴諾普利治療劑量為0.2 mg/(kg·d)(最大劑量10 mg/d),并在3～4個月內逐漸加量至0.6 mg/(kg·d)(最大劑量40 mg/d或達到患者可耐受最大劑量)。對于XLAS女性患者及ADAS患者,建議在無感染的情況下,當重復檢測到微量白蛋白尿[尿白蛋白肌酐比(MACR)>30 mg/g]時開始治療,雷米普利或賴諾普利給藥方案與XLAS男性患者及ARAS患者相同。

其次,能夠最大限度延遲ESRD發(fā)生的蛋白尿控制目標是多少?目前對于控制蛋白尿的最佳目標尚不明確。根據2013年臨床實踐建議,對于AS兒童患者,若基線尿蛋白肌酐比(UPCR)>1.0 mg/mg,則應控制目標UPCR<0.5 mg/mg;若基線UPCR為0.2～1.0 mg/mg,則建議控制基線值減少50%;當患者開始干預時僅表現為微量白蛋白尿,建議控制目標MACR<50～100 mg/g[12]。根據2020年最新版臨床實踐建議,若患者使用最大劑量ACEI治療,仍UPCR>1.0 mg/mg,在患者耐受的前提下,可加用ARB或醛固酮拮抗劑進行雙重RAAS阻斷以控制蛋白尿[33]。目前，關于AS人群的雙重RAAS阻斷治療的數據有限,考慮到聯合治療易導致高鉀血癥、急性腎損傷等不良反應,其有效性及安全性仍需進一步的證據支持。

此外,目前尚不清楚哪一類XLAS女性患者會在ACEI/ARB治療中受益。XLAS女性患者的臨床預后異質性明顯,約12%患者會在40歲前發(fā)展為ESRD,但部分患者僅表現為鏡下血尿[4,34]。因此,仍需進行大規(guī)模、多中心的前瞻性研究,以明確適合ACEI/ARB治療的XLAS女性患者人群。

小結:作為對癥治療用藥,ACEI/ARB用于AS已展現出令人滿意的療效:降低蛋白尿,延緩腎功能惡化和ESRD進程,并且早期干預將使患者獲益更大。隨著對AS發(fā)病機制認識的深入及二代基因測序技術的廣泛應用,AS患者的早期診斷和早期治療成為可能。ACEI/ARB治療有其充分的理論基礎和實踐依據,在規(guī)范使用ACEI/ARB的同時,應進一步加強對其臨床療效和不良反應的試驗觀察,提出更符合中國患者的治療方案和推廣標準,提高AS診斷和治療水平,造福更多患者。