腦啡肽酶及其抑制劑在心力衰竭治療中的研究概述

趙玲，馬丹，劉鳳歧

(哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院內(nèi)科危重癥病房，哈爾濱 150001)

心力衰竭(heart failure,HF)是各種心臟疾病的終末階段。目前顯示>65歲老年人心力衰竭發(fā)病率可達(dá)6%～10%，顯著高于年輕人[1]。目前抑制神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)的過度激活是治療HF的重要措施，而近年來發(fā)現(xiàn)，以血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制劑(angiotensin converting enzyme inhibitors, ACEI)和血管緊張素受體拮抗劑(angiotensin Ⅱ receptor blocker, ARB)為基礎(chǔ)的傳統(tǒng)藥物治療具有“上限效應(yīng)”，即某些長期用藥患者出現(xiàn)藥物有效性減退甚至缺乏，而導(dǎo)致臨床效果降低[2]。HF仍是心血管研究領(lǐng)域的重點(diǎn)及難點(diǎn)課題之一。

腦啡肽酶(neprilysin, NEP) 是一種肽酶M13家族的成員，屬于鋅依賴性Ⅱ型整合膜金屬肽酶，在人體中廣泛分布，如腎臟、大腦、心臟及中性粒細(xì)胞膜表面等。NEP可以水解體內(nèi)多種血管活性物質(zhì)，如利鈉肽、緩激肽、血管緊張素I(angiotensin Ⅰ, Ang Ⅰ)、血管緊張素II(angiotensin Ⅱ, Ang Ⅱ)、腎上腺髓質(zhì)素、神經(jīng)降壓素、白細(xì)胞介素1β及內(nèi)皮素等，參與HF的發(fā)生及發(fā)展[3]。NEP還可以水解體內(nèi)多種非血管活性物質(zhì)[3，4]，如β-淀粉樣蛋白(β-amyloid, Aβ蛋白)、胃泌素及胰高血糖素等。正因?yàn)镹EP作用的廣泛性，也引發(fā)了人們對(duì)腦啡肽酶抑制劑使用安全性方面的高度關(guān)注。

1 NEP在HF臨床研究中的意義

研究發(fā)現(xiàn)人體內(nèi)的NEP可分為可溶性NEP(soluble NEP, sNEP)與膜結(jié)合NEP。sNEP被認(rèn)為是由膜結(jié)合細(xì)胞外結(jié)構(gòu)域脫落或外泌體分泌產(chǎn)生的，在血液、尿液和滑液中均可發(fā)現(xiàn)具有催化活性的sNEP。曾有研究人員采用改良的夾心免疫分析法測(cè)定HF患者循環(huán)sNEP水平，結(jié)果顯示sNEP水平與心血管死亡或心力衰竭住院(HR=1.37)、心血管死亡(HR=1.60)和全因死亡(HR=1.27)的主要終點(diǎn)顯著相關(guān)[5]。另有關(guān)于sNEP水平與HF患者生存率及最終無事件發(fā)生率的研究結(jié)果顯示：sNEP水平與HF患者復(fù)發(fā)以及死亡存在相關(guān)性[6]。還有研究顯示血液樣本中sNEP含量及活性呈正相關(guān)(R2=0.7 017)，且sNEP在人血樣本中較穩(wěn)定，在4 ℃環(huán)境中可以保存24 h，在-20 ℃中可以保存28 d，且與-80 ℃中保存的樣本含量比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)[7]。以上研究均表明血液樣本中sNEP水平有望成為HF診斷和預(yù)后評(píng)估的生物學(xué)標(biāo)記。

2 NEP在HF發(fā)生發(fā)展中的調(diào)節(jié)機(jī)制

2.1 NEP與利鈉肽系統(tǒng)

利鈉肽系統(tǒng)(natriuretic peptide system, NPs)主要由A型利鈉肽、B型利鈉肽 和C型利鈉肽等成員組成，由心臟、脈管系統(tǒng)、腎臟和中樞神經(jīng)系統(tǒng)受到壓力性牽張或其他刺激時(shí)產(chǎn)生。NPs通過拮抗腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)(renin-angiotensin-aldosterone system, RAAS)，發(fā)揮其促進(jìn)利鈉、利尿、血管舒張、抑制心肌肥大和心肌纖維化及延緩HF進(jìn)展等作用[8]。

NEP是NPs關(guān)鍵組成部分，是降解利鈉肽的關(guān)鍵酶。研究顯示，HF時(shí)患者體內(nèi)NEP的表達(dá)和活化增加[9]，會(huì)加速有活性的NPs降解速度，降低NPs 生物活性。有研究證實(shí)HF 患者血液中總免疫反應(yīng)性NPs水平增高，但有活性的NPs水平下降，失去生物活性的NPs增多[8]。由此可見，HF時(shí)NEP會(huì)降低NPs的有益作用，進(jìn)一步加重水鈉潴留，導(dǎo)致外周血管阻力增加，對(duì)HF產(chǎn)生不利影響。

2.2 NEP與交感神經(jīng)過度激活

目前研究表明，持續(xù)的交感神經(jīng)激活可加劇HF患者心肌細(xì)胞損傷、心臟纖維化和左心室功能障礙的進(jìn)展[10]。目前NEP與神經(jīng)系統(tǒng)疾病的研究中發(fā)現(xiàn)[11]，NEP是一種突觸前膜相關(guān)的酶，缺氧會(huì)對(duì)神經(jīng)元中的NEP表達(dá)產(chǎn)生影響。Polhemus等[10]利用腎交感神經(jīng)射頻消融術(shù)(radiofrequency renal nerve denervation, RF-RDN)處理的心力衰竭大鼠模型發(fā)現(xiàn)：與假射頻組大鼠(sham-RDN)相比，在12周研究結(jié)束時(shí)，伴隨著循環(huán)NP的顯著升高，經(jīng)腎射頻消融術(shù)處理的大鼠左室纖維化程度顯著降低，心室功能及血管功能均得到改善。該研究進(jìn)一步證實(shí)了在HF時(shí)NEP活性及表達(dá)增多，可能是交感神經(jīng)過度激活的產(chǎn)物，從而加快了NP的水解，加重了HF的進(jìn)展。

2.3 NEP與RAAS

NEP作為一種多血管活性物質(zhì)水解酶，可直接水解Ang Ⅰ和Ang Ⅱ，從而起到抑制RAAS系統(tǒng)的過度激活，減少水鈉潴留，改善HF癥狀等作用。研究顯示在替代RAAS軸中，NEP是將Ang Ⅰ代謝為Ang-(1-7)的主要酶，Ang-(1-7)是Ang Ⅱ的內(nèi)源性反調(diào)節(jié)因子，可以激活G蛋白偶聯(lián)受體 MAS1，促進(jìn)NO釋放和Akt磷酸化，發(fā)揮降壓、抗炎及抗纖維化作用并對(duì)抗AT1受體的作用[12]。因此可以看出NEP參與Ang-(1-7)和Ang Ⅱ之間的不平衡的調(diào)節(jié)，而這種不平衡會(huì)加速心血管疾病和腎臟疾病的進(jìn)展。由此可見NEP參與HF時(shí)RAAS系統(tǒng)的調(diào)控。

2.4 NEP與激肽-激肽釋放酶系統(tǒng)

激肽-激肽釋放酶系統(tǒng)(kinin-kallikrein system, KKS)是一個(gè)復(fù)雜的內(nèi)源性多酶系統(tǒng)，調(diào)控心血管、神經(jīng)系統(tǒng)及腎臟等的生理功能。緩激肽與其受體結(jié)合可以發(fā)揮降低血壓、改善心肌缺血及延緩HF等多種保護(hù)效應(yīng)。目前研究顯示NEP與緩激肽的水解有關(guān)，從而減少緩激肽的心臟保護(hù)效應(yīng)。曾有研究學(xué)者利用敲除小鼠NEP基因觀察到小鼠基礎(chǔ)血管通透性增加，血壓降低，以及心臟重量/體質(zhì)量比降低，通過施用重組NEP，可以逆轉(zhuǎn)血管通透性。通過向野生型小鼠施用NEP抑制劑thiorphan和磷酰胺，可以再現(xiàn)出小鼠基礎(chǔ)血管通透性增加。這些研究表明NEP在控制緩激肽介導(dǎo)的小鼠血管通透性和血壓調(diào)節(jié)中起重要作用[13]。

3 NEP抑制劑在HF的臨床研究進(jìn)展

2006年，首個(gè)血管緊張素受體腦啡肽酶抑制劑(angiotensin receptor neprilysin inhibitor, ARNI)——沙庫巴曲纈沙坦問世。目前大量的臨床試驗(yàn)也證實(shí)了，ARNI在治療射血分?jǐn)?shù)減低的心力衰竭(heart failure with reduced ejection fraction, HFrEF)、新發(fā)HF和急性失代償HF等治療及改善預(yù)后方面同樣具有良好收益[14]。2019歐洲心力衰竭協(xié)會(huì)(Heart Failure Association,HFA)/歐洲心臟病學(xué)會(huì)(European Society of Cardiology,ESC)專家共識(shí)指出，對(duì)于已使用ACEI、β受體阻滯劑和鹽皮質(zhì)激素受體拮抗劑(mineralocorticoid receptor antagonist,MRA)進(jìn)行了優(yōu)化治療，但對(duì)于仍然存在癥狀的門診HFrEF患者，建議使用ARNI替代 ACEI/ARB，以降低患者住院及死亡風(fēng)險(xiǎn)；對(duì)于因新發(fā)HF或失代償性慢性HF住院的患者，可考慮起始使用ARNI而不是ACEI或ARB，以減少不良事件的短期發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)并簡化治療流程[15]。

截至目前，ARNI在射血分?jǐn)?shù)保留心力衰竭(heart failure with preserved ejection fraction, HFpEF)患者中的應(yīng)用尚未寫入指南，但有試驗(yàn)數(shù)據(jù)和臨床數(shù)據(jù)表明ARNI可能使HFpEF患者獲得極大的受益。2019年發(fā)表的PARAGON-HF研究顯示[16]，與纈沙坦組相比，ARNI組主要終點(diǎn)事件發(fā)生率降低了13%，但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.059)；且總體證據(jù)顯示其對(duì)臨床上異質(zhì)性很高的慢性HFpEF患者類型仍然有很多臨床獲益，尤其對(duì)于LVEF<57%和女性慢性HFpEF患者。由目前研究來看，仍需大型試驗(yàn)及研究來確定ARNI在HFpEF中的作用。

此外，目前研究顯示ARNI還存在改善心功能以外的其他作用：(1) 抗室性心律失常作用[17]。目前有研究認(rèn)為ARNI可作為一種潛在的抗心律失常藥物，通過減少心肌纖維化和心室壁伸長，從而降低室性心律失常的發(fā)生率，減少心力衰竭患者猝死的風(fēng)險(xiǎn)。de Diego等[16]研究發(fā)現(xiàn)，與常規(guī)治療組相比，經(jīng)過ARNI治療的患者室性期前收縮減少，非持續(xù)性室速發(fā)生率降低，除顫器放電減少。(2)腎臟保護(hù)作用。Damman等[17]評(píng)估了ARNI對(duì)8 339例射血分?jǐn)?shù)減少的HF患者腎臟影響，ARNI治療組的心力衰竭患者腎小球?yàn)V過率降低率要低于依那普利相。 獲益可能與抑制NEP后 NPs 濃度升高對(duì)RASS的對(duì)抗作用增加有關(guān)。(3)降糖作用。通過對(duì)PARADIGM-HF事后分析發(fā)現(xiàn)[18],與依那普利組相比，ARNI治療組HbA1c長期降低作用更為明顯，新增胰島素注射率及新增口服降糖藥的發(fā)生率也較低，表明ARNI可能增強(qiáng)HFrEF和糖尿病患者的血糖控制。推測(cè)獲益可能與 ARNI抑制NEP后導(dǎo)致的NEP作用底物胰島素B或者胰高血糖素樣肽1濃度增加有關(guān)。

基于以上研究，以ARNI為基石的“新三角”或?qū)镠F的治療帶來新希望。

4 NEP作為藥物靶點(diǎn)引發(fā)的爭議

NEP還可以降解多種非血管活性肽類如Aβ蛋白、神經(jīng)肽、胃泌素及胰高血糖素等，參與機(jī)體疼痛、炎癥反應(yīng)、細(xì)胞有絲分裂、血管生成及消化系統(tǒng)等調(diào)節(jié)作用[3]。因此有學(xué)者將NEP作為一個(gè)實(shí)際的藥物靶點(diǎn)的作用提出了質(zhì)疑。如當(dāng)心臟病學(xué)家對(duì)他們的工具箱里新藥ARNI感到興奮時(shí)，一些神經(jīng)學(xué)家卻在質(zhì)疑ARNI是否會(huì)增加抗氧化藥物的含量，長期的使用是否會(huì)增加阿爾茲海默癥(Alzheimer′s disease, AD)的風(fēng)險(xiǎn)。目前研究已經(jīng)證實(shí)NEP是降解Aβ蛋白最有效的蛋白酶[19]。Aβ蛋白是一種被證實(shí)與AD相關(guān)的蛋白。在神經(jīng)元細(xì)胞中，NEP的表達(dá)是通過抑制因子組蛋白去乙酰酶或轉(zhuǎn)錄激活因子AICD與其啟動(dòng)子競爭性結(jié)合來調(diào)控。AICD是在淀粉樣前體蛋白裂解的過程中與Aβ蛋白一起產(chǎn)生，提供了一個(gè)生理反饋機(jī)制控制Aβ蛋白水平。理論上ARNI可導(dǎo)致Aβ蛋白升高，并帶來一些治療風(fēng)險(xiǎn)。一些動(dòng)物研究表明，抑制NEP對(duì)認(rèn)知功能存在潛在不利影響[3]。然而目前依舊沒有明確的證據(jù)表明ARNI會(huì)對(duì)人類的記憶和學(xué)習(xí)產(chǎn)生不利影響。Perlman等[20]對(duì)2015年7月至2017年3月提交給食品藥品監(jiān)督管理局不良事件報(bào)告系統(tǒng)的不良事件病例進(jìn)行分析，結(jié)果顯示ARNI與不良反應(yīng)中短期癡呆沒有相關(guān)性。De Vecchis等[21]對(duì)51例接受ARNI治療的CHF患者和51例接受常規(guī)藥物治療的對(duì)照組進(jìn)行了回顧性隊(duì)列研究，結(jié)果表明，使用ARNI治療的CHF患者和對(duì)照組之間認(rèn)知影響差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。對(duì)于這些臨床研究的陰性結(jié)果，認(rèn)為一方面跟研究均屬于短期研究、而認(rèn)知功能的改變本就是一個(gè)慢性的過程有關(guān);另一方面結(jié)果可能跟ARNI藥理設(shè)計(jì)有關(guān)，其代謝產(chǎn)物L(fēng)BQ657穿過血腦屏障的程度有限(腦脊液中濃度為血藥濃度的0.28%)[22]。然而部分專家認(rèn)為預(yù)測(cè)LBQ657穿過血腦屏障的通透性是困難的，尤其是在AD患者中，AD高?；颊呖赡艽嬖谘X屏障功能障礙，導(dǎo)致LBQ657能夠通過血腦屏障，引起AD損傷或者其他腦淀粉樣病變[20]。目前由于HF治療方法的進(jìn)步，HF患者的生存年限延長，ARNI長期使用是否會(huì)引起認(rèn)知功能障礙值得人們關(guān)注。此外研究還顯示NEP參與細(xì)胞的有絲分裂，可能與腫瘤的抑制或者增殖有關(guān)[23]，這提示我們?cè)谘芯緼RNI中需要將腫瘤納入長期監(jiān)測(cè)范圍中。

5 結(jié)論與展望

目前大量的研究表明，在缺氧等HF情況下，人體內(nèi)的NEP表達(dá)及活性可以增加， sNEP有望成為HF診斷、治療效果及預(yù)后評(píng)價(jià)新生物學(xué)的檢測(cè)指標(biāo)。而且隨著ARNI在HF治療中廣泛使用，研究已證實(shí)其可以改善心臟結(jié)構(gòu)和功能、降低HF標(biāo)志物、延緩心室重構(gòu)、降低患者的死亡及住院風(fēng)險(xiǎn)、提高生活質(zhì)量。但是對(duì)于老年患者、單純高血壓患者、急性冠狀動(dòng)脈綜合征、射血分?jǐn)?shù)保留及射血分?jǐn)?shù)中間值的患者，仍需要進(jìn)行大量的研究，以期獲得更大的適應(yīng)癥。同時(shí)因NEP分布及水解作用的廣泛性，ARNI長期使用的安全性受到了人們的質(zhì)疑，需要更多的臨床試驗(yàn)去證實(shí)。