殘粒膽固醇的代謝過程、致動脈粥樣硬化機(jī)制及其相關(guān)靶向生物制劑應(yīng)用研究進(jìn)展

曾小娟，黃亞曉，何新雨，胡世嬌，喬文偉，張錦

1蘭州大學(xué)第一臨床醫(yī)學(xué)院，蘭州 730000；2蘭州大學(xué)第一醫(yī)院心內(nèi)科

低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）是冠心病重要的致病性危險因素，臨床中發(fā)現(xiàn)盡管積極降脂治療后LDL-C水平達(dá)標(biāo)，部分患者仍有心血管事件發(fā)生。富含甘油三酯脂蛋白（TRL）殘粒膽固醇具有致動脈粥樣硬化的作用，與心血管疾病風(fēng)險增加相關(guān)，被認(rèn)為是LDL-C達(dá)標(biāo)患者的主要血脂殘留風(fēng)險之一［1］。目前對殘粒膽固醇尚未有統(tǒng)一定義，通常指TRL經(jīng)脂蛋白酯酶（LPL）分解代謝后形成的殘粒中所包含的膽固醇。這些TRL包括空腹?fàn)顟B(tài)下的極低密度脂蛋白（VLDL）、中間密度脂蛋白（IDL）以及非空腹?fàn)顟B(tài)下的乳糜微粒（CM）［2］。研究發(fā)現(xiàn)，載脂蛋白（Apo）C-Ⅲ和血管生成素樣蛋白3（ANGPTL3）能夠通過抑制LPL的活性及肝臟對殘粒膽固醇的攝取引起殘粒膽固醇水平升高［3］。而靶向ApoC-Ⅲ及ANGPTL3的抗體、反義寡核苷酸（ASO）、小干擾RNA（siRNA）等生物制劑可通過抑制ApoC-Ⅲ、ANGPTL3的表達(dá)和功能，發(fā)揮降低殘粒膽固醇水平的功效?，F(xiàn)就殘粒膽固醇的代謝過程、致動脈粥樣硬化機(jī)制及其相關(guān)靶向生物制劑的應(yīng)用作一綜述，以期為進(jìn)一步降低心血管疾病殘留風(fēng)險提供理論依據(jù)。

1 殘粒膽固醇的代謝過程

CM是攝入膳食脂肪后由腸道分泌的富含甘油三酯的脂蛋白，含有1分子ApoB48，是血液中顆粒最大的脂蛋白。循環(huán)中的CM通過LPL對甘油三酯進(jìn)行脂解，產(chǎn)生富含膽固醇的CM殘粒和游離脂肪酸。這些CM殘粒進(jìn)入肝血竇內(nèi)皮細(xì)胞與肝細(xì)胞間的狹窄間隙中，通過肝細(xì)胞的LDL受體、LDL受體相關(guān)蛋白1及硫酸乙酰肝素聚糖清除［4-5］。VLDL是由肝臟分泌的富含甘油三脂的脂蛋白，每個脂蛋白都含有1分子ApoB100，其顆粒脂質(zhì)核心中的甘油酯酯來源于膳食脂肪、脂肪組織的脂肪分解或肝臟內(nèi)從頭合成［2］。VLDL經(jīng)過LPL的脂解作用，產(chǎn)生富含膽固醇及ApoE的VLDL殘?；騃DL，VLDL殘?；騃DL可繼續(xù)被LPL分解代謝成LDL，在肝臟中通過ApoB100識別的LDL受體進(jìn)行清除［6-7］。IDL作為VLDL分解代謝的產(chǎn)物，本質(zhì)上也屬于富含甘油三酯脂蛋白殘粒的一種，主要通過進(jìn)一步代謝為LDL被肝臟攝取清除，但I(xiàn)DL的具體代謝過程目前尚不明確。

CM及VLDL的結(jié) 構(gòu) 中含 有ApoE、ApoC-Ⅱ、ApoC-Ⅲ及ApoA-Ⅴ等調(diào)控脂質(zhì)代謝的Apo。ApoC-Ⅱ是LPL的激活劑，能夠促進(jìn)脂肪分解，而ApoC-Ⅲ則可抑制脂肪分解。LPL主要分布在需要游離脂肪酸進(jìn)行能量代謝的心臟、脂肪組織和骨骼肌中，在這些組織的毛細(xì)血管腔內(nèi)，LPL與內(nèi)皮細(xì)胞表面的糖基磷脂酰肌醇錨定的高密度脂蛋白結(jié)合蛋白1（GPIHBP1）結(jié)合，在ApoA-Ⅴ的輔助下，LPL與TRL相互作用，對TRL中的甘油三脂進(jìn)行脂解。此外，ANGPTL也參與調(diào)節(jié)LPL活性。ANGPTL3、ANGPTL4與LPL的α/β水解酶結(jié)構(gòu)域結(jié)合，破壞其三級結(jié)構(gòu)，以組織特異性的方式抑制LPL活性［8］。ANGPTL3主要在肝臟中合成，當(dāng)其在肌肉中與ANGPTL8形成ANGPTL3/8復(fù)合物時，對LPL的抑制作用明顯增強(qiáng)，而ApoA-Ⅴ可選擇性抑制該復(fù)合物的功能［9］。ANGPTL4則主要在脂肪組織中調(diào)節(jié)LPL活性，其可在禁食期間被誘導(dǎo)，從而抑制LPL活性。與ANGPTL3/8復(fù)合物不同的是，ANGPLT4/8復(fù)合物減弱了ANGPTL4對LPL的抑制作用。餐后狀態(tài)時，胰島素分泌增加，誘導(dǎo)ANGPTL8在肝臟、脂肪組織中合成，由于ANGPTL8對ANGPTL3、ANGPTL4調(diào)節(jié)作用不同，導(dǎo)致餐后脂肪酸主要被脂肪組織攝取，避免了脂肪異位沉積［9］。

2 殘粒膽固醇致動脈粥樣硬化機(jī)制

2.1 增加泡沫細(xì)胞形成TRL顆粒直徑過大，無法進(jìn)入血管內(nèi)皮下，而經(jīng)代謝的TRL殘粒直徑較前減小，直徑≤70 nm時可進(jìn)入動脈內(nèi)膜，無需氧化修飾，可直接被單核巨噬細(xì)胞攝取。與LDL不同，殘粒脂蛋白從內(nèi)皮下流出的速率比進(jìn)入時緩慢，從而增加了血管內(nèi)皮下滯留的時間，隨著膽固醇在巨噬細(xì)胞中逐漸積聚，形成泡沫細(xì)胞［4］。

2.2 導(dǎo)致內(nèi)皮功能障礙內(nèi)皮功能障礙是冠狀動脈粥樣硬化早期重要的病理生理改變。有研究顯示，殘粒脂蛋白可誘導(dǎo)氧化應(yīng)激，加速內(nèi)皮祖細(xì)胞的衰老，衰老的內(nèi)皮細(xì)胞出現(xiàn)內(nèi)皮功能障礙，伴有黏附、遷移和增殖能力的降低。內(nèi)皮功能障礙可能與殘粒膽固醇降低一氧化氮生物活性相關(guān)［10］。

2.3 促進(jìn)炎癥因子釋放進(jìn)入血管內(nèi)皮下的殘粒脂蛋白中的甘油三酯可繼續(xù)被LPL降解，脂解過程中釋放游離脂肪酸、單酰甘油等代謝產(chǎn)物，誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞的黏附分子如細(xì)胞間黏附分子1、血管細(xì)胞黏附蛋白1表達(dá)增加及炎癥細(xì)胞因子釋放增加。黏附分子表達(dá)及炎癥因子釋放增加可驅(qū)化、募集單核、巨噬細(xì)胞進(jìn)入內(nèi)皮下，在膽固醇及炎癥因子等作用下，巨噬細(xì)胞極化為經(jīng)典活化（M1型）巨噬細(xì)胞，產(chǎn)生局部組織損傷和炎癥［11］。VARBO等［12］的研究及一項早期亞臨床動脈粥樣硬化進(jìn)展研究（PESA）［13］同樣顯示了高甘油三酯血癥、殘粒膽固醇與低度炎癥相關(guān)，而與LDL-C關(guān)系不大。殘余膽固醇和低度炎癥之間的關(guān)聯(lián)可能是LDL-C達(dá)標(biāo)的患者仍然存在心血管疾病殘留風(fēng)險的部分原因。

3 殘粒膽固醇相關(guān)靶向生物制劑的應(yīng)用

近年來遺傳學(xué)研究表明，通過激活LPL來降低TRL殘粒膽固醇的形成不僅能夠降低血脂，同時降低了心血管疾病風(fēng)險。針對ApoC-Ⅲ和ANGPTL3研制出的抗體、ASO及siRNA可以抑制ApoC-Ⅲ、ANGPTL3的表達(dá)和功能，通過減少肝臟分泌VLDL、增加LPL脂解作用、增加肝臟對TRL殘粒的清除來降低殘粒膽固醇水平［13］。

3.1 靶向ApoC-Ⅲ

3.1.1 ASO Volanesorsen（ISIS 304801）是 靶 向ApoC-ⅢmRNA的第二代ASO，能夠抑制ApoC-Ⅲ蛋白的翻譯過程。ISIS 304801的臨床前研究及Ⅰ期臨床研究發(fā)現(xiàn)，ISIS 304801可顯著降低甘油三酯及VLDL水平，且具有良好的安全性［14］。ISIS 304801治療使家族性高乳糜微粒血癥綜合征（FCS）患者TRL顆粒中的膽固醇最高降低83%，其機(jī)制可能與ISIS 304801增加了肝臟對TRL殘粒的清除率相關(guān)［15］。在控制欠佳的高甘油三酯血癥患者中進(jìn)行的Ⅱ期臨床試驗顯示，ISIS 304801治療可降低60%以上的TRL水平且安全性良好［16］。ISIS 304801的Ⅲ期臨床研究顯示出良好的降低甘油三酯及TRL療效，但治療過程中出現(xiàn)了血小板減少，停藥后血小板可逐漸恢復(fù)，而目前引起血小板減少的機(jī)制尚不明確［17-18］。ISIS 304801在2019年5月獲得了歐盟首次批準(zhǔn)，用于治療FCS及胰腺炎高危患者。此外，在糖尿病患者中，ISIS 304801可降低糖化血紅蛋白水平及增加胰島素敏感性，這對于降低血脂代謝異常患者的心血管風(fēng)險具有重要意義［19］。

AKCEA-ApoCⅢ-LRx是第二代靶向人肝細(xì)胞ApoC-ⅢmRNA的N-乙酰半乳糖胺（GalNAc）修飾的ASO，可顯著降低甘油三酯輕度升高健康受試者的甘油三酯及TRL水平，安全性及耐受性良好，無血小板減少等不良事件發(fā)生［20］。一項多中心、隨機(jī)、雙盲安慰劑對照的Ⅱ期臨床試驗顯示，AKCEA-ApoCⅢ-LRx治療在甘油三脂水平為200～500 mg/dL、具有動脈粥樣硬化性心血管疾病高風(fēng)險或者已確定為動脈粥樣硬化性心血管疾病的患者中具有良好的療效與安全性，可顯著改善致動脈粥樣硬化脂蛋白的血脂譜［21］。由于經(jīng)過GalNAc修飾，該藥物可靶向作用于肝細(xì)胞，減少全身暴露。目前關(guān)于AKCEAApoCⅢ-LRx治療FCS患者的Ⅲ期臨床研究BALANCE（NCT04568434）及評估ISIS 304801安全性和治療不同適應(yīng)癥患者的臨床試驗正在進(jìn)行中。

3.1.2 siRNA ARO-ApoCⅢ是 靶 向ApoC-ⅢmRNA的siRNA，能通過誘導(dǎo)ApoC-ⅢmRNA降解來減少ApoC-Ⅲ蛋白水平。ARO-ApoCⅢ的Ⅰ期臨床試驗顯示出良好的降低甘油三酯及VLDL膽固醇（VLDL-C）療效，甘油三酯水平＞300 mg/dL的高甘油三酯血癥患者皮下注射50 mg ARO-ApoCⅢ可使甘油三酯、非高密度脂蛋白膽固醇（non-HDL-C）較基線分別下降78%和33%［22］。

3.2 靶向ANGPTL3

3.2.1 單克隆抗體依維庫人單抗（evinacumab）是美國再生元制藥公司開發(fā)的特異性靶向ANGPTL3的單克隆抗體。DEWEY等［23］進(jìn)行的臨床前研究顯示，evinacumab降低了高脂血癥小鼠的總膽固醇及甘油三酯水平，并減少了動脈粥樣硬化面積。evinacumabⅠ期臨床試驗在甘油三酯水平為150～450 mg/dL和（或）LDL-C水平≥100 mg/dL的健康受試者中進(jìn)行，發(fā)現(xiàn)evinacumab治療組甘油三酯水平呈劑量依賴性下降，幾天內(nèi)可將甘油三酯水平降低80%左右，non-HDL-C、ApoB、LDL-C、血清總膽固醇水平均顯著下降，并具有良好的耐受性，不同的給藥途徑（皮下注射、靜脈注射）安全性相當(dāng)，未報告嚴(yán)重的不良反應(yīng)［24］。在難治性高膽固醇血癥患者中進(jìn)行的多中心evinacumabⅡ期臨床試驗及在純合子家族性高膽固醇血癥患者中進(jìn)行的evinacumabⅢ期臨床研究也顯示出了良好的降低甘油三酯、non-HDL-C、ApoB、LDL-C療 效，且 安全 性良好［25-26］。此 外，REESKAMP等［27］還發(fā)現(xiàn)，在年輕的純合子家族性高膽固醇血癥患者中，經(jīng)他汀、依折麥布、LDL單采和evinacumab強(qiáng)化降脂治療，可使動脈粥樣硬化斑塊總體積顯著減退。Evinacumab于2021年2月在美國首次批準(zhǔn)用于純合子家族性高膽固醇血癥、難治性高膽固醇血癥、嚴(yán)重高甘油三酯血癥的治療以及降低LDL-C的輔助治療。

3.2.2 ASO IONIS-ANGPTL3-LRx、AKCEA-ANGPTL3-LRx（Vupanorsen）是第二代靶向人肝細(xì)胞ANGPTL3 mRNA編碼序列的GalNAc修飾ASO，可抑制ANGPTL3 mRNA的翻譯，減少ANGPTL3蛋白的合成。在Ⅰ期臨床研究中，IONIS-ANGPTL3-LRx可呈劑量依賴性地降低甘油三酯、ApoB、non-HDLC、VLDL-C、LDL-C水平，其中甘油三酯、VLDL-C可降低60%左右，且耐受性良好［28］。一項多中心、隨機(jī)、雙盲、安慰劑對照的Ⅱ期臨床試驗表明，Vupanorsen可降低糖尿病、肝脂肪變性及高甘油三酯血癥患者的甘油三酯水平，使TRL殘粒膽固醇下降38%，治療最常見的不良反應(yīng)為注射部位出現(xiàn)瘙癢、紅斑等［29］。Vupanorsen的Ⅱb期臨床試驗旨在評估增加Vupanorsen劑量對已接受他汀治療的高脂血癥患者non-HDL-C的影響，結(jié)果顯示，每2周注射60 mg Vupanorsen的患者及每2周注射80 mg Vupanorsen的患者在治療24周時，non-HDL-C分別下降22.0%，27.7%，甘油三酯呈劑量依賴性降低。在這項研究中，注射部位反應(yīng)、肝酶升高及肝脂肪含量增加與較高的Vupanorsen總劑量相關(guān)，其安全性有待更大規(guī)模的臨床試驗進(jìn)行評價［30］。

3.2.3 siRNA ARO-ANG3能 夠通 過RNA誘 導(dǎo) 的沉默復(fù)合物靶向降解ANGPTL3 mRNA，導(dǎo)致基因沉默從而減少ANGPTL3蛋白的產(chǎn)生。ARO-ANG3的Ⅰ期臨床試驗顯示，ARO-ANG3治療可顯著降低健康受試者的甘油三酯、VLDL-C、LDL-C水平。而對于甘油三酯水平＞300 mg/dL的高甘油三酯血癥患者，皮下注射200 mg的ARO-ANG3可使甘油三酯較基線平均下降79%，且效果持久，無嚴(yán)重的不良反應(yīng)發(fā)生［31］。目前，一項納入16例純合子家族性高膽固醇血癥患者的Ⅱ期開放標(biāo)簽臨床研究ARO-ANG3-2003（NCT05217667）正在進(jìn)行中，旨在評估皮下注射200 mg或300 mg劑量ARO-ANG3治療的有效性及安全性。

綜上所述，殘粒膽固醇作為TRL經(jīng)LPL分解代謝后形成殘粒中的膽固醇，具有致動脈粥樣硬化的作用，降低殘粒膽固醇水平可降低心血管風(fēng)險。ApoC-Ⅲ及ANGPTL3參與殘粒膽固醇的代謝調(diào)節(jié)，臨床應(yīng)用靶向抑制ApoC-Ⅲ和ANGPTL3功能的抗體、ASO、siRNA生物制劑具有良好的降脂療效，在降低殘粒膽固醇水平及動脈粥樣硬化性心血管疾病殘余風(fēng)險防控中具有良好應(yīng)用前景。