腦氨基肽酶A抑制劑用于心血管疾病的研究進(jìn)展

謝 波，劉 敏，崔小嬌

0 引言

腎素-血管緊張素系統(tǒng)(Renin-angiotensin system,RAS)是人體內(nèi)重要的體液調(diào)節(jié)系統(tǒng)，RAS系統(tǒng)過度激活在高血壓、心力衰竭的發(fā)生發(fā)展中起著重要作用。目前，經(jīng)典的RAS阻斷劑血管緊張素轉(zhuǎn)化酶抑制劑(Angiotensin converting enzyme inhibitor，ACEI)/血管緊張素受體拮抗劑(Angiotensin receptor blocker，ARB)已經(jīng)成為治療高血壓的一線藥物[1-2]，也是急性心肌梗死、心力衰竭規(guī)范化治療的基礎(chǔ)藥物[3-5]。然而，盡管已聯(lián)合RAS阻斷劑、鈣通道阻滯劑、噻嗪類利尿劑等降壓藥物治療，仍有12%～15%高血壓患者血壓控制不佳[6-7]；而部分急性心肌梗死的患者因合并低血壓無法早期加用ACEI/ARB抗心肌重構(gòu)。近期研究表明，腦RAS系統(tǒng)參與高血壓、心肌梗死后心力衰竭的調(diào)控，通過抑制腦氨基肽酶A(Aminopeptidase A,APA)抑制血管緊張素Ⅲ(Angiotensin Ⅲ,AngⅢ)的合成，可控制血壓、防治心肌梗死后心力衰竭[8-11]。故本文就其相關(guān)研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 腦RAS系統(tǒng)概述

傳統(tǒng)觀念認(rèn)為，循環(huán)系統(tǒng)中腎素主要來源于腎臟；然而，RAS系統(tǒng)的所有已知成分，包括血管緊張素肽、特定血管緊張素受體及代謝過程所需的酶，目前已經(jīng)在大腦中被確定[12-13]。大腦中血管緊張素原經(jīng)腎素切割為一種無活性的十肽、血管緊張素I(AngI，Asp-Arg-Val-Tyr-Ile-His-Pro-Phe-His-Leu)，AngI的C端His-Leu二肽被膜結(jié)合的鋅金屬蛋白酶ACE裂解生成血管緊張素Ⅱ(AngⅡ，Asp-Arg-Val-Tyr-Ile-His-Pro-Phe)。AngⅡ經(jīng)APA作用代謝生成血管緊張素Ⅲ(AngⅢ，Arg-Val-Tyr-Ile-His-Pro-Phe)，然后經(jīng)氨基肽酶N(APN)轉(zhuǎn)化成血管緊張素IV(AngⅣ)。AngII、AngⅢ對AT1受體和AT2受體表現(xiàn)出相似的親和力,通過作用于AT1受體，這2種肽可升高血壓、增加精氨酸加壓素(Arginine vasopressin,AVP)的釋放。AngⅡ也可被另一種膜結(jié)合的鋅金屬蛋白酶ACE2代謝，生成Ang(1-7),其與G蛋白偶聯(lián)受體Mas具有高親和力結(jié)合[12-17]。

2 腦APA與心血管疾病關(guān)系及相關(guān)機(jī)制

通過對自發(fā)高血壓大鼠模型(對全身使用RAS受體阻滯劑敏感)和去氧皮質(zhì)酮醋酸鹽高血壓大鼠模型(高血壓依賴于鹽和血容量，但與腎素?zé)o關(guān)，對全身使用RAS受體阻滯劑不敏感)腦室內(nèi)注射APA特異性抑制劑EC33，抑制腦AngⅢ合成，可發(fā)揮降壓作用；相反，靜脈注射高劑量EC33對高血壓大鼠的血壓沒有影響，進(jìn)一步支持APA抑制劑誘導(dǎo)的血壓下降是中樞作用而非全身作用[18]。并且，APA抑制劑抑制AngⅢ合成，同時使ACE2活性增加，從而使AngII-Ang(1-7)-Mas受體軸活性增加，可有效避免上游AngII累積對抗因AngⅢ水平降低而發(fā)揮的降壓作用[17]。腦AngⅢ的合成減少可進(jìn)一步通過以下途徑發(fā)揮抗高血壓作用：①減少腦垂體后葉釋放AVP，從而增加尿量、降低外周容量負(fù)荷；②降低交感神經(jīng)張力，從而降低血管阻力；③改善壓力反射功能[9,17-19]。此外，阻斷AngⅢ只對高血壓大鼠產(chǎn)生降壓作用，對血壓正常的大鼠血壓無影響[9,18]。因此，APA抑制劑為抗高血壓藥物，而非簡單的降壓藥。

急性心肌梗死后由于缺血導(dǎo)致心肌細(xì)胞丟失、纖維瘢痕形成，循環(huán)中AngⅡ水平升高，其作用于腦室周器官，如穹窿下器官和下丘腦終板血管區(qū)，并刺激AT1受體，誘導(dǎo)大腦RAS過度活躍，導(dǎo)致交感神經(jīng)過度激活、壓力反射功能受損，進(jìn)而導(dǎo)致心室重構(gòu)、心力衰竭[20]。研究顯示，腦血管緊張素原缺失的轉(zhuǎn)基因大鼠發(fā)生心肌梗死后交感神經(jīng)活動正常，左室功能障礙發(fā)生情況較少，進(jìn)一步證實(shí)了腦RAS在心功能調(diào)節(jié)中的關(guān)鍵作用[21-22]。研究表明，腦AngⅢ是心肌梗死后腦RAS的主要效應(yīng)肽之一，通過中樞作用的APA抑制劑阻斷AngⅢ合成、可阻斷腦RAS過度活躍，進(jìn)一步降低交感神經(jīng)張力、改善壓力反射功能，從而改善急性心肌梗死后的心功能[18,23-24]。

3 APA抑制劑在心血管領(lǐng)域相關(guān)研究

腦APA直接抑制劑，如EC33，不能通過血腦屏障，使其無法通過常規(guī)給藥途徑起效?，F(xiàn)有腦APA抑制劑研發(fā)策略主要是通過前體藥形式通過血腦屏障進(jìn)入大腦，并在腦內(nèi)進(jìn)一步代謝為具有活性的腦APA抑制劑。

3.1 Firibastat(既往稱QCG001，RB150) Firibastat為一種首創(chuàng)的EC33前體藥，由2個EC33分子通過二硫鍵二聚而得，經(jīng)口服后可有效通過腸道、肝臟、血腦屏障。在大腦中，firibastat的二硫鍵被腦還原酶切割，生成2個EC33活性分子，阻斷AngⅢ的合成，從而發(fā)揮抗高血壓、抗心梗后心衰作用[18]。該藥是目前唯一有臨床研究資料的APA抑制劑前體藥。

3.1.1 抗高血壓相關(guān)研究 I a期臨床研究表明，在健康志愿者中，單次口服高達(dá)1 250 mg的firibastat耐受性良好。在血壓正常的受試者中，firibastat對全身腎素-血管緊張素-醛固酮參數(shù)沒有影響，提示firibastat不是通過影響全身RAS系統(tǒng)起作用。該研究中單劑量firibastat對copeptin 濃度(AVP釋放的標(biāo)志)沒有影響，不影響收縮壓、舒張壓或心率，這與動物試驗(yàn)提示其不影響血壓正常者血壓水平的結(jié)論相一致。這些數(shù)據(jù)支持進(jìn)一步評估firibastat在人類志愿者中的多劑量口服及其在高血壓患者中的臨床療效[25]。在Ib臨床研究中，健康受試者多次口服劑量(最高750 mg，每天2次，持續(xù)7 d)的安全性和耐受性得到了證實(shí)，但較高劑量(1 000 mg，每天2次)可發(fā)生皮疹。在血壓正常的正常鈉飲食的受試者中，連續(xù)7 d多次口服劑量高達(dá)750 mg、每日2次的firibastat后，對循環(huán)中腎素-血管緊張素-醛固酮水平、血壓或心率均無影響[26]。因此，I期臨床試驗(yàn)充分驗(yàn)證了firibastat的安全性和耐受性。

一項(xiàng)Ⅱa期臨床研究[27]旨在評估APA抑制劑前體藥物firibastat在高血壓患者中的血壓和激素水平中的效應(yīng),它是一項(xiàng)多中心、隨機(jī)雙盲、安慰劑對照、交叉藥效學(xué)研究。研究共納入34例日間血壓在135/85～170/105 mmHg的患者，經(jīng)過2周的安慰劑導(dǎo)入期后，被隨機(jī)分為A組(17例，先給予firibastat 250 mg 每天2次，治療1周后上調(diào)劑量至500 mg 每天2次，治療3周后停藥，經(jīng)過2周的藥物洗脫期，再給予安慰劑治療4周)和B組(17例，先給予安慰劑治療4周，經(jīng)2周的藥物洗脫期后，再給予firibastat治療，劑量及療程同A組)。治療4周時，與安慰劑相比，使用firibastat后患者日間動態(tài)收縮壓、診室收縮壓分別下降2.7 mmHg(95%CI:-6.5～1.1 mmHg，P=0.157)、4.7 mmHg(95%CI:-11.1～1.8 mmHg，P=0.151)，血壓有下降趨勢，但差異均無統(tǒng)計學(xué)意義，可能與研究樣本量較小、使用firibastat時間較短等因素相關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)，患者基礎(chǔ)日間動態(tài)收縮壓越高，firibastat誘導(dǎo)的血壓降低作用越明顯。該研究中firibastat對24 h心率、血漿腎素、醛固酮、apelin和copeptin濃度無影響，與I期臨床研究結(jié)果相一致。研究中無重大不良事件發(fā)生，僅1例發(fā)生可逆性皮膚過敏伴面部水腫。該研究結(jié)果提示，與安慰劑相比，使用firibastat治療4周有降低高血壓患者日間收縮壓的趨勢，且并沒有改變?nèi)砟I素-血管緊張素系統(tǒng)的活性。該研究提示，需要設(shè)計一個樣本量更大、持續(xù)時間更長的臨床試驗(yàn)，以全面評估其安全性和有效性。

NEW-HOPE研究[11]是一項(xiàng)Ⅱb期臨床研究，旨在評估firibastat在高危的多樣化高血壓人群中的有效性和安全性，該研究是多中心、開放標(biāo)簽研究，共招募了256例超重或肥胖的原發(fā)性高血壓患者，其中54%為黑人和西班牙裔。經(jīng)過2周的洗脫期后，受試者共接受firibastat治療8周[先予以口服250 mg，每日2次，治療2周；之后，如果自動化診室血壓(AOBP)>140/90 mmHg則增加劑量至500 mg，每日2次；治療1個月后，如果AOPB≥160/110 mmHg，可增加氫氯噻嗪25 mg,每日1次)。研究的主要終點(diǎn)是治療8周后收縮期AOBP相對基線的變化，次要終點(diǎn)包括舒張期AOBP、24 h動態(tài)血壓和安全性。研究結(jié)果顯示，firibastat使收縮期AOBP降低9.5 mmHg (P<0.000 1)，舒張期AOBP降低4.2 mmHg(P<0.000 1)。其中85%的受試者未加用氫氯噻嗪，僅使用firibastat單藥治療。研究發(fā)現(xiàn)，無論受試者年齡、性別、體重、種族情況，在所有亞組中血壓都有顯著降低。其中肥胖患者的收縮壓AOBP降低了10.2 mmHg (P<0.000 1)，黑人患者降低了10.5 mmHg (P<0.000 1),非黑人患者降低了8.9 mmHg(P<0.000 1)。研究中耐受性良好，常見不良反應(yīng)為頭痛(4%)和皮膚反應(yīng)(3%)，沒有血管性水腫報道，血鉀、血鈉、肌酐水平無明顯變化。該研究結(jié)果顯示firibastat在降低血壓方面的有效性，并支持對難治性或潛在耐藥的高血壓患者進(jìn)行進(jìn)一步研究。

目前有2項(xiàng)正在進(jìn)行的Ⅲ期臨床試驗(yàn)(FRESH研究:NCT04277884；REFRESH研究:NCT04857840)，旨在評價firibastat用于難治性高血壓的有效性和安全性[28-29]。FRESH研究是一項(xiàng)多中心、雙盲、安慰劑對照試驗(yàn)，擬招募502例血壓控制不佳的原發(fā)性高血壓患者，在平時長期使用高血壓藥基礎(chǔ)上分別口服firibastat 500 mg，每日2次或同等劑量安慰劑，共治療12周。研究主要終點(diǎn)：收縮期AOBP；次要終點(diǎn)：舒張期AOBP、平均24h動態(tài)收縮壓、平均24h動態(tài)舒張期[28]。REFRESH研究[29]擬納入的人群更多、計劃觀察時間更長(分3期進(jìn)行)。其中1期為多中心、雙盲、安慰劑對照試驗(yàn)，研究計劃納入750例難治性高血壓患者，隨機(jī)分為2組，1期試驗(yàn)中firibastat組聯(lián)合firibastat 1 000 mg，每日1次,共治療12周;對照組則聯(lián)合安慰劑治療，研究主要終點(diǎn)為治療12周后收縮期AOBP較基線水平變化情況。計劃的2期(繼續(xù)觀察24周)和3期(觀察12周)研究為開放標(biāo)簽試驗(yàn)，firibastat組和對照組均將聯(lián)合firibastat 1 000 mg治療。FRESH、REFRESH研究或?qū)閒iribastat治療難治性高血壓提供循證證據(jù),為難治性高血壓提供新的治療策略，期待該研究最終結(jié)果的發(fā)布。

3.1.2 抗心肌梗死后心力衰竭相關(guān)研究 2021ESC會議上公布的一項(xiàng)多中心、隨機(jī)雙盲、活性藥物對照、劑量滴定的II期研究(NCT03715998)，比較了2種劑量的firibastat和雷米普利在預(yù)防急性心肌梗死后左心室功能不全方面的療效和安全性[30]。共295例患者隨機(jī)分為3組,分別接受firibastat 100 mg，每天2次(先以50 mg 每天2次起，2周后若收縮壓大于110 mmHg，則滴定至100 mg，每天2次)、firibastat 500 mg，每天2次(先以250 mg每天2次起，2周后若收縮壓大于110 mmHg，則滴定為500 mg，每天2次)或雷米普利5 mg，每天2次標(biāo)準(zhǔn)治療(先予以2.5 mg，每天2次起，2周后若收縮壓大于110 mmHg，滴定為5 mg，每天2次),一共治療12周。主要觀察指標(biāo)是通過心臟MRI評估左心室射血分?jǐn)?shù)與基線相比的變化。次要終點(diǎn)是其他MRI參數(shù)、心血管事件、生物標(biāo)志物以及臨床和實(shí)驗(yàn)室耐受性的改變。12周后,3個組左心室射血分?jǐn)?shù)較基線水平分別增加5.62±1.16、5.31±1.11和5.66±1.12，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.789)。研究中血壓水平并沒有限制firibastat增加劑量以達(dá)到目標(biāo)劑量，而32.5%的患者因?yàn)檠獕呵闆r未能達(dá)到雷米普利的目標(biāo)劑量。研究中最常見的副作用是皮膚反應(yīng)，3組的發(fā)生率分別為4%、10%和5%，使用firibastat未觀察到腎損害或高鉀血癥。該研究結(jié)果雖然提示firibastat(100 mg或500 mg，每天2次)在預(yù)防首次急性前壁心肌梗死后左室功能不全方面并不優(yōu)于雷米普利(5 mg 每天2次)，但firibastat與雷米普利具有相似的安全性，且firibastat(無論100 mg或500 mg，每天2次)均顯示出比雷米普利更好的血流動力學(xué)安全性[31]，這或許為急性心肌梗死后血壓偏低而不能常規(guī)使用ACEI/ARB的重癥患者提供了新的用藥策略，也為進(jìn)一步的臨床研究提供了依據(jù)。

3.2 NI956/QGC006 隨著對APA活性部位的分子深入研究，通過在EC33的基礎(chǔ)上增加疏水側(cè)鏈的方式研發(fā)了NI929這種對APA抑制效力更強(qiáng)、選擇性更高的APA抑制劑[32]。EC33和APA的S1亞位點(diǎn)結(jié)合發(fā)揮作用，而NI929可同時作用于S1、S1′亞位點(diǎn)，故和EC33比較，其效力增加了10倍以上[33-34]。因APA抑制劑口服后須通過血腦屏障才能起效，故研發(fā)了NI956/QGC006這種NI929的前體藥，其策略和EC33前體藥類似，通過二硫鍵的方式連接2個NI929分子，從而使其能夠通過血腦屏障。NI956/QGC006二硫鍵在體外可被二硫蘇糖醇裂解，在體內(nèi)被腦還原酶裂解，產(chǎn)生2個NI929的活性分子，抑制腦APA活性[32]。Keck等[32]研究發(fā)現(xiàn)，在有意識的去氧皮質(zhì)酮醋酸鹽高血壓大鼠模型中口服NI956/QGC006(4 mg/kg)后，APA活性恢復(fù)正常水平，治療4 h后顯著降低血壓、且作用時間持續(xù)10 h以上。NI956/ QGC006降低血漿抗利尿激素水平，增加利尿利鈉。NI956/QGC006對血漿鈉、鉀濃度無影響。該研究提示NI956/QGC006是一類良好的中樞作用APA抑制劑前藥，研究結(jié)果支持通過干預(yù)APA的方式控制高血壓。然而，目前尚無NI956/QGC006相關(guān)臨床研究。

3.3 QGC606 QGC606是另一種口服的NI929前體藥，它是由NI929通過二硫鍵與L-半胱氨酸偶聯(lián)而成，通過血腦屏障后，在腦還原酶作用下生成NI929而發(fā)揮作用[35]。Boitard等[35]研究發(fā)現(xiàn)，口服QGC606治療4周后使急性心肌梗死小鼠過度活躍的腦APA得到控制；與鹽水對照組比較，經(jīng)QGC606治療的小鼠左室射血分?jǐn)?shù)更高，左室收縮末期內(nèi)徑和體積較小，心衰生物標(biāo)志物mRNA表達(dá)(Myh7和Anf)及血漿NT-pro-BNP和去甲腎上腺素水平顯著降低。QGC606治療組在不影響血壓的情況下顯著改善等容收縮期左心室內(nèi)壓力上升的最大和最小速率、左室舒張末期壓力，而雷米普利治療組血壓有所下降。在QGC606治療的小鼠中，心臟纖維化的減少突出表現(xiàn)為Ctgf- mRNA水平降低，纖維化面積和梗死面積均減少。結(jié)果提示，口服QGC606可改善心肌功能，減少心肌重構(gòu)和纖維化，且與雷米普利不同、QGC606不影響血壓。然而，該藥尚處于臨床前研究階段，在人體內(nèi)的有效性和安全性尚需進(jìn)一步研究證實(shí)。

4 小結(jié)

腦RAS系統(tǒng)在心血管疾病(高血壓、心肌梗死后心力衰竭)中發(fā)揮重要作用，干預(yù)腦AngⅢ可能是治療新靶點(diǎn)。APA抑制劑主要通過阻斷AngⅢ的合成發(fā)揮抗高血壓、抗心衰作用。APA抑制劑firibastat，為首創(chuàng)EC33前體藥，目前已進(jìn)入Ⅲ期臨床研究階段；NI929前體藥 NI956/QGC006、QGC606尚處于動物試驗(yàn)階段，初步數(shù)據(jù)支持開展進(jìn)一步研究。上述藥物研究進(jìn)展將為難治性高血壓、心肌梗死后心力衰竭的治療提供新的方向。