HDL治疗的新靶点

　　作者：彭道泉　　作者单位：中南大学湘雅二医院，湖南 长沙　410011

　　【关键词】 HDL治疗

　　在大规模临床流行病学观察中，HDLC的降低和LDLC升高对动脉粥样硬化具有同样的危险性。但由于他汀类药物的发现，我们对降低LDLC重要性的认识远比对升高HDLC要深刻得多。随着他汀类药物的不断更新，人体LDLC水平已能降到自然状态的低极限(<70 mg/dl，1.8 mmol/L), 即使这样，他汀类药物也只能降低25%～40%的心血管病事件，仍然有60%～75%事件不能单纯靠降低LDLC预防。这提示我们需要寻找新的治疗目标，而低HDLC作为冠心病的重要危险因素符合作为主要治疗靶点的条件。

　　在升高HDLC的措施中，生活方式调整仍然是目前针对低HDLC患者的一线治疗，包括戒烟、运动、减肥、高饱和脂肪饮食及少量饮酒。烟酸和贝特类药物虽然能明显升高HDLC水平，但由于其不良反应不能被普遍应用，而他汀类药物升高HDLC的作用相对较弱。

　　传统的针对HDLC的治疗主要是以升高HDLC水平为标准。但最近的研究提示，仅仅升高HDLC水平不一定是针对HDLC为新治疗靶点的最佳目标。因为HDLC的质量和功能存在较大的异质性，所以，HDLC水平并不一定代表HDLC体内功能即胆固醇逆转运的速率，后者只能通过对胆固醇流出的动力学测定进行评估。如最近的胆固醇酯转运蛋白(CETP)抑制剂(torcetrapib)治疗冠心病高危人群的ILLUMINATE研究中，虽然HDLC 升高显著，但治疗组死亡例数反而增加，对单纯升高HDLC水平作为治疗目标的策略提出挑战。但ILLUMINATE的研究结果也不能否认升高HDLC的意义，正如最近的ENHANCE研究一样，虽然依折麦布(胆固醇吸收抑制剂)降低LDLC 20%反而使治疗组颈动脉内膜中层厚度增加，这并不能否定降低LDLC的意义。因此，现在的问题不是能否升高HDLC，而是寻找合适的方式来升高它并促进其功能。

　　1 HDLC的代谢及其胆固醇逆转运

　　要促进HDLC的抗动脉粥样硬化功能，首先要了解其抗动脉粥样硬化机制和代谢通路，目前认为HDL抗动脉粥样硬化的主要机制是其促进了巨噬细胞胆固醇逆转运，因此，新的治疗措施应更关注促进胆固醇逆转运，即使该措施本身不升高HDLC水平。这符合最近提出的HDLC质量比数量更重要的概念。

　　随着对HDL研究的深入，HDLC代谢及其介导的巨噬细胞胆固醇逆转运模式已渐趋明确(图1)：首先apoAI由肝脏和小肠合成和分泌，并通过ABCA1介导的胆固醇流出对寡脂的apoAI进行初步的脂化，ABCA1可促进胆固醇从外周细胞转移到寡脂的apoAI，而ABCG1和SRBI可能促进胆固醇向成熟的HDL转移。HDL中的非酯化的胆固醇(UC)可被卵磷脂胆固醇酰基转移酶(LCAT)酯化为胆固醇酯(CE)。HDLCE 和HDLUC可被SRBI选择性摄取。HDLCE也可通过CETP转运到含apoB的脂蛋白上。成熟的HDLC可以通过肝酯酶(水解HDLC中的TG)和内皮酯酶(水解HDLC中的磷脂)使其变为小颗粒HDLC。肝脏摄取的胆固醇通过ABCG5/8和ABCB11通路以非酯化胆固醇或胆酸(BA)形式排出。因此针对HDL的靶点包括升高HDLC水平以及促进胆固醇从巨噬细胞→HDL→肝脏→胆汁→肠道的逆转运。

　　2 HDLC治疗的新靶点

　　2.1 促进apoAI合成

　　apoAI是HDL中的主要功能蛋白，寡脂的apoAI是ABCA1介导的巨噬细胞胆固醇流出的主要接受体。apoAI也与HDL其他功能如抗氧化和抗炎作用有密切关系。动物实验已证实，即使保持HDLC水平，apoAI缺乏也会引起小鼠动脉粥样硬化病变增加。而通过转基因过度表达apoAI，或静脉注射apoAI均可显著减轻小鼠粥样病变。因此，上调内源性apoAI表达应该是针对HDL的最理想手段。但遗憾的是到目前还没有发现一种可有效上调apoAI转录的小分子物质。PPARα激动剂(贝特类)虽然有增加apoAI表达的作用，但与其降低甘油三酯的作用相比这一作用很弱。以往的基础研究发现，维甲酸受体X和维甲酸可以上调apoAI基因表达，这让人联想到其他脂类小分子也可以上调apoAI，随后的研究确实证实甲状腺素及其类似物CGS23425可以增加apoAI转录和升高apoAI水平，而且后者只与甲状腺受体β(TRβ)结合，而不与TRα结合，免除了其心脏的毒性。但这类物质的稳定性差，使其临床药物研发受阻。其他脂类激素如皮质激素、雌激素和雄激素均可上调apoAI，因此根据这些脂类激素可能发现更有效的apoAI促动剂。最近加拿大的研究人员发现一种化合物(RVX208)能剂量依赖性地增加转基因小鼠肝脏apoAI mRNA表达水平及其外周血apoAI蛋白水平，但还缺乏人体试验结果。

　　图1 HDL代谢和巨噬细胞胆固醇逆转运(略)

　　LDLR：LDL受体; EL：内皮酯酶;HL：肝酯酶; PLTP：磷脂转运蛋白;LCAT：卵磷脂胆固醇酰基转移酶; CETP：胆固醇酯转运蛋白; PPARs: PPARα,PPAγ, PPARβ/δ;LXR：肝X受体;ABCA1：三磷酸腺苷结合盒转运子A1;ABCB：三磷酸腺苷结合盒转运子B;ABCG：三磷酸腺苷结合盒转运子G;SRBI：清道夫B类I型受体;BA：胆酸;UC：非酯化胆固醇;CE：胆固醇酯;AI：载脂蛋白AI

　　2.2 合成HDL或脱脂HDL

　　2.2.1 apoAI/磷脂复合物 既然过度表达apoAI对小鼠动脉粥样硬化有保护作用而又缺乏上调apoAI的药物，研究人员转而应用外源性apoAI。人体试验发现，静脉注射apoAI使家族性高胆固醇血症杂合子患者粪便胆固醇排泄增加39%，提示体内胆固醇逆转运增加。此时HDLC水平没有明显的升高。这是至今最能说明外源性apoAI注射促进人体内胆固醇逆转运的证据。但应用正常apoAI作为治疗手段似乎缺乏创新性，也没有专利保护，因此，研究主要集中在apoAI的先天变异体， apoAI米兰(apoAIMilano)。apoAIMilano是一种罕见的apoAI突变体。这种突变的携带者血浆HDLC水平很低，但很少发生心血管病。推测这一apoAI突变体具有独特的抗动脉粥样硬化作用。随后的一项小规模的人体研究发现，每周1次静脉注射apoAIMilano与磷脂的复合物(ETC216)，5周后冠脉内超声显示粥样斑块的体积显著缩小，其观察到的斑块体积缩小程度甚至超过REVERSAL研究中强化降脂组的10倍。在接受apoAIMilano磷脂复合物注射的受试者中，其血浆apoAI水平升高与apoAIMilano磷脂复合物的剂量明显相关，但其HDLC水平没有显著变化，提示它们主要是通过促进apoAIMilano介导的胆固醇逆转运起作用。

　　除以apoAIMilano为原料重组HDL外，还有研究以野生型apoAI为原料合成HDL，如CSLⅢ(CSL Ltd, Parkville, Australia)，在最近的一项人体研究发现，给予CSLⅢ静脉注射4周后，冠心病患者的冠脉内斑块体积降低5.3 mm3, 但与安慰剂组比较差异未达到统计学意义，而血管内超声成像系统(IVUS)评价的斑块特征指数改善有显著差异。这一研究的结果不如ETC216研究明显，可能原因之一是两项研究的患者冠脉斑块负担存在差异，ETC216研究中的患者均为急性冠脉综合征患者，其斑块负担较大，因而对HDL注射的近期效果更好。此外，两者采用的apoAI不同，可能apoAIMilano胆固醇转运能力更强。

　　2.2.2 脱脂HDL 人工合成的apoAI/磷脂复合物实际上相当于新生的HDL，其显著的临床疗效让人联想到将体内成熟的HDL转变为新生HDL，以期增加其胆固醇转运功能。美国一家研究机构对此进行了探讨，他们开发了一种特殊的仪器，可对血浆中的HDL进行选择性脱脂处理，而对LDL影响较小。脱脂处理后的体内HDL构成发生明显变化，其前βHDL(即类似新生HDL)比例增加，体外功能研究发现脱脂处理的HDL胆固醇转运功能明显增强。尽管这一措施理论上可行，但其临床应用需进一步研究，据初步人体试验结果显示这一措施具有较好的耐受性。

　　2.3 模拟HDL功能的肽类

　　2.3.1 apoAI模拟肽 基础研究也证实，非脂化的apoAI对动脉粥样硬化有显著的保护作用。它主要是促进ABCA1介导的胆固醇流出。apoAI含有243个氨基酸，其形成10个具有双亲性的螺旋，螺旋的一面亲水，另一面亲脂。根据apoAI的这一结构特性，合成含18～22个氨基酸的水脂双亲短肽，它们具有apoAI相似的生物学效应，它们能与磷脂结合，促进胆固醇流出，激活LCAT，且能清除氧化LDL的氧化磷脂，抑制单核细胞的炎症反应。与全长的apoAI比较，其模拟肽最主要的优点是分子小，容易合成和体内应用。动物体内试验证实，胃肠外途径给予apoAI模拟18肽能减少动脉粥样硬化的形成。通过对18肽的氨基酸序列进行优化，结果发现含4个苯丙氨酸的模拟肽(L4F)具有最佳的生物学效应。当用右旋氨基酸替代4F模拟肽中的左旋氨基酸后，D4F模拟肽可以由口服吸收，产生类似静脉或腹腔注射的效果，这使D4F模拟肽更具有临床应用前景。模拟肽的HDLC样生物学效应似乎不是通过升高血浆HDLC水平而起作用。但它可以改变HDLC的亚类比例，如升高前βHDL。最新的人体研究结果提示，D4F模拟肽口服具有较好的耐受性，并可改善HDL的抗炎功能。

　　2.3.2 其他合成短肽 根据apoJ序列合成的10个右旋氨基酸短肽，它含有G型两亲性螺旋，口服这种短肽能促进HDL的抗炎功能，而且能显著减少apoE敲除鼠的动脉粥样硬化病变。还有研究观察更短的合成肽，由于这些肽只有4个氨基酸，因此不含螺旋。该短肽中的正电荷氨基酸(精氨酸)和负电荷氨基酸没有被保护，但短肽的两端加上丁醇基团保护，从而保持氨基端和羧基端为非极性状态，减少脂蛋白的过氧化氢脂质，它们能使对氧磷酶活性增加，使HDLC水平升高，促进HDL的抗炎功能，并减少apoE敲除鼠的动脉粥样硬化病变。

　　2.3.3 嵌合肽 有研究将apoE受体结合域序列共价连接到apoAI模拟18肽，形成嵌合肽。将其注射到高脂血症兔，单剂量注射后18 h后兔血浆胆固醇水平下降近1/2，血管内皮功能也显著提高，同时伴有血浆过氧化氢脂质下降，HDL的对氧磷酶活性增高5倍。

　　以上这些研究证明，模拟肽或嵌合肽能替代apoAI或HDL作为今后治疗动脉粥样硬化的重要手段，它们主要通过增进或模拟HDLC功能或改变HDL构成、或升高HDLC水平而起作用。

　　2.4 加速巨噬细胞胆固醇流出和逆转运

　　巨噬细胞胆固醇积聚形成泡沫细胞是动脉粥样硬化的基础，因此，促进巨噬细胞的胆固醇流出或逆转运对预防和逆转粥样斑块具有重要意义，这也是近年来药物治疗和干预的重点目标。

　　2.4.1 LXR激动剂 在巨噬细胞胆固醇逆转运中，ABCA1介导的胆固醇向寡脂apoAI的转运是重要的通路。ABCA1基因突变导致人类丹吉尔病发生，该病主要特点是极低的HDLC和apoAI水平以及组织胆固醇沉积，这是人们认识ABCA1在巨噬细胞胆固醇流出中作用的开始。随后的动物实验发现ABCA1过度表达使小鼠HDLC和apoAI水平升高和粥样斑块减少，提示ABCA1可能作为调节HDLC水平和治疗AS的靶点。最近研究发现，除ABCA外，ABCG1也参与巨噬细胞胆固醇流出，它主要介导胆固醇向成熟HDLC转运。而ABCA1和ABCG1都受核受体LXR的调节。虽然目前还没有发现直接上调ABCA1和ABCG1的小分子物质，但存在激活LXR的激动剂。初步的体外试验发现合成的LXR激动剂能上调巨噬细胞ABCA1和ABCG1的表达，并促进寡脂apoAI和成熟HDLC载导的胆固醇流出。体内试验也证实LXR激动剂能促进胆固醇逆转运和减轻动脉粥样硬化。LXR激动剂似乎是一种促进巨噬细胞胆固醇逆转运的有效措施，但目前合成的非选择性LXR激动剂能诱导肝脏SREBP1c的表达，从而引起肝脏脂肪酸和甘油三酯合成增加。此外还发现LXR激动剂升高某些动物的LDLC。LXR激动剂的这些不良反应阻碍了它们在临床的应用。选择性LXRβ激动剂(非LXRα)选择性调节某些组织(如肝脏)和基因(ABCA1/ABCG1)的表达，它们可能更具有应用价值，但开发这类选择性激动剂还存在较多的难题。

　　2.4.2 PPARs激动剂 LXR受PPARs的调节，前面提到的贝特类药物可以升高HDLC和减少心血管病事件，贝特类药物就是PPARα的激动剂，其可能的作用机制是通过PPARα上调LXR而促进ABCA1表达，但贝特类药物是一种较弱的PPARα激动剂。目前已有更强的PPARα激动剂在临床开发中，其对HDLC水平和胆固醇逆转运的影响还需进一步明确。如果有更强的PPARα激动剂上市，将为促进胆固醇逆转运和控制动脉粥样硬化提供更多的手段。

　　巨噬细胞还表达PPARγ，现已有PPARγ的激动剂噻唑烷二酮用于2型糖尿病的治疗，这类药物可以促进体外巨噬细胞的胆固醇流出，也可能是通过上调LXR、ABCA1和ABCG1表达使然。既然体内应用噻唑烷二酮可升高HDLC和较少动脉粥样硬化进展，而且吡格列酮能减少2型糖尿病患者的心血管病事件，因此可以推测噻唑烷二酮类也具有促进胆固醇逆转运的作用。动物模型研究发现PPARγ激动剂能抑制小鼠泡沫细胞形成并减少动脉粥样硬化，其作用与LXR及ABCA1无关而与上调ABCG1有关。目前还没有PPARγ激动剂在体内直接加速胆固醇逆转运的证据。PPARα和PPARγ激动剂都能促进巨噬细胞胆固醇流出，这使研究者想到它们的联合应用或开发PPARα和PPARγ的双重激动剂。最近的新格列类药物莫格列扎(Muraglitazar)就是FDA批准应用的PPARα/γ双重激动剂，它能升高HDLC水平，但后来的研究却显示其增加心血管病危险。因此其前景还不清楚。另一PPARα/γ双重激动剂“Tesaglitazar”也能升高HDLC，但仍然在临床开发中。

　　最后，巨噬细胞还表达第三种PPAR，即PPARβ/δ，对于它的认识还不多。有一项研究显示PPARβ/δ的激动剂可使代谢综合征模型猕猴的HDLC升高80%。体外试验也提示PPARβ/δ激动剂能加速巨噬细胞胆固醇流出，但还需体内试验证实这一激动剂促进胆固醇逆转运的作用。有关人体试验的早期结果提示PPARβ/δ激动剂对HDLC有一定升高作用。

　　有关PPAR激动剂的研究仍在继续，由于以往的激动剂缺乏选择性，多数同时具有改善糖代谢、脂代谢和抗炎等多重作用，很难评价其对胆固醇逆转运的单独作用和由此产生的心血管保护。研究直接针对胆固醇逆转运的手段如促进ABCA1/ABCG1表达，将更有应用前景。

　　2.4.3 单室脂质体(LUVs) 促进胆固醇逆转运的另一手段是静脉注射主要由磷脂组成的LUVs。在动物试验中，静脉注射能通过增高血浆游离胆固醇的水平而加速胆固醇的“流动性”，但胆固醇流动性增加的机制尚不清楚。LUVs注射能减轻家兔的动脉粥样硬化，但还没有人体应用的资料。LUVs可与静脉应用的apoAI/磷脂复合物或apoAI模拟肽比较，观察其短期应用是否对急性冠脉综合征的治疗有利。

　　2.5 调整HDLC和apoAI代谢，升高HDLC

　　前面的治疗措施主要是针对增加apoAI生成和促进巨噬细胞胆固醇逆转运，它们对HDLC水平没有明显的影响。HDLC的水平除受apoAI、ABCA1等生成因素的影响外，apoAI和HDLC的分解代谢也是决定它们血浆水平的重要因素。因此，延缓HDLC与apoAI从血浆中清除有可能升高它们的血浆水平。在已有的升高HDLC的药物中，烟酸能抑制肝脏对HDLC和apoAI的摄取，从而延缓其分解代谢，这是其升高HDLC的作用机制之一。最近的研究发现体内存在烟酸受体，这与其升高HDLC有关，这一发现激发了对烟酸研究的新热潮。

　　2.5.1 CETP抑制剂 如前所述，体内一系列酶和蛋白参与HDLC的代谢， CETP是其中的重要成分之一。CETP能介导HDLC中的胆固醇酯与含apoB脂蛋白中的甘油三酯交换。1989年报道一个先天性CETP缺乏的日本家族出现极高血浆HDLC水平，这对研究CETP抑制剂升高HDLC有极大的启发作用。随后的研究证实CETP抑制剂的确能显著升高HDLC，如Torcetrapib(CETP抑制剂)能显著抑制CETP活性，并剂量依赖性升高HDLC水平：10 mg/d可升高HDLC约16%，120 mg/d则可升高HDLC达91%，同时apoAI的水平也有升高，尽管幅度不如HDLC，这与其分解代谢减慢有关。另外一种CETP抑制剂JTT705也显示出类似的作用，900 mg/d治疗4周后使CETP活性下降37%，HDLC水平升高34%。尽管CETP能显著升高HDLC，但对这种方式的升高仍然心存疑虑，因为CETP介导的HDLCE与apoB脂蛋白的TG交换是胆固醇逆转运的正常过程，阻断这一途径使HDLC升高实际上干扰了正常的胆固醇逆转运，因此对动脉粥样硬化的影响还需进一步观察。而且动物试验也出现了矛盾的结果。有关CETP抑制剂Torcetrpib的最大规模的临床试验结果显示，阿托伐他汀联合Torcetrapib治疗组死亡率高于单用阿托伐他汀组。因此，尽管死亡增加的原因不清，可能是药物的不良反应(如血压升高和醛固酮升高)或相互作用，但至少说明CETP抑制所致的HDLC升高不能抵消该药物的不良反应或相互作用(如果有的话)所产生的负效应。

　　2.5.2 酯酶抑制剂 HDLC和apoAI降低往往伴有apoAI分解代谢增加。肾脏是apoAI排泄的重要场所，首先是寡脂apoAI经肾小球滤过，在肾小管内经受体介导排泄。因此，HDLC成熟或脂化(重构)的程度影响其肾脏排泄的速度。两种重要的酯酶——肝酯酶(HL)和内皮酯酶(EL)均可促进HDL的磷脂水解，减慢HDLC的脂化，促进其排泄。因此酯酶抑制剂将是升高HDLC的潜在途径，但因为HL同时水解apoB脂蛋白中的脂质，因此不宜作为抑制目标。而EL对磷脂和HDLC有相对的选择性，因此EL抑制剂是目前研究的热点方向。

　　2.5.3 磷脂酰胆碱(DMPC)和磷脂酰肌醇 既然磷脂对HDLC的脂化和成熟很重要，那么直接口服磷脂有可能促进HDLC脂化和成熟，减慢其排泄。二肉豆蔻酰磷脂酰胆碱(DMPC)是体外与apoAI形成新生HDL的主要磷脂成分，源于这一启示，有研究者发现肠道给予DMPC可显著升高HDL及apoAI水平，同时减轻动脉粥样硬化病变。

　　磷脂酰肌醇也是HDLC中的磷脂成分，它可能调节HDLC代谢。小规模的临床试验发现，口服磷脂酰肌醇2周使HDLC水平升高13%～18%。动物试验证实磷脂口服能升高apoE敲除鼠HDLC的同时减轻动脉粥样硬化病变。磷脂作为治疗药物的优势还在于它是自然成分，不会有明显不良反应。因此具有广阔的应用前景，关键在于寻找到最有效的磷脂成分。

　　小结

　　近年来，HDL的基础代谢研究取得了重大进展。但有关升高HDLC的临床研究仍存在诸多问题，尽管低水平HDLC与冠心病危险性呈负相关，但缺乏大规模临床试验的证据证明新的靶点药物升高HDLC对心血管病有显著保护作用。最近CETP抑制剂升高HDLC的临床试验未能证实其有益作用，提示单纯依靠HDLC水平不是评价临床预后的主要指标，而应更多关注HDLC的质量和代谢状态。虽然目前的研究发现补充外源性HDLC、apoAI、HDL模拟肽以及磷脂能促进胆固醇逆转运或升高HDLC,甚至显著降低动物动脉粥样硬化进程，但缺乏人体前瞻性临床研究结果支持，因此改善HDLC水平和质量的药物的临床推广还需更多的研究。