劉必成
腎性貧血是慢性腎臟病(CKD)患者最常見的并發(fā)癥之一,嚴重影響患者的生活質(zhì)量和遠期預(yù)后。一般認為,促紅細胞生成素(EPO)的絕對或相對缺乏是腎性貧血形成的主要原因。此外,鐵代謝紊亂、鐵調(diào)素水平增高、感染、炎癥等亦與腎性貧血有關(guān)。目前,臨床上主要使用EPO類似物(ESA)聯(lián)合鐵劑注射等來治療腎性貧血。但ESA可能具有引起高血壓、腦卒中和血管通道閉塞、單純紅細胞再生障礙性貧血(純紅再障)等風(fēng)險,且需要靜脈或皮下注射,因此,尋找副作用少且給藥方便的新藥治療腎性貧血具有十分重要的意義。
低氧誘導(dǎo)因子(HIF)是一種低氧激活的轉(zhuǎn)錄因子,為參與細胞低氧應(yīng)答的主要介質(zhì),其在生物體內(nèi)的水平主要取決于降解速度。脯氨酸羥化酶(PHD)是HIF降解反應(yīng)的限速酶,可羥基化HIF的脯氨酸殘基,后者與E3泛素連接酶結(jié)合,繼而被蛋白酶體降解。在低氧條件下,HIF降解減少,從而激活一系列低氧相關(guān)基因(包括EPO)表達,使細胞和組織適應(yīng)低氧環(huán)境。通過藥理學(xué)抑制HIF降解,可能成為治療腎性貧血的新方法,PHD抑制劑(PHI,又稱HIF穩(wěn)定劑)由此應(yīng)運而生。
促進EPO合成EPO主要由腎間質(zhì)EPO生成細胞(renal EPO-producing cells,REPs)產(chǎn)生,它通過結(jié)合骨髓中的紅細胞前體細胞表面受體來介導(dǎo)紅細胞成熟。在常氧情況下,僅少部分REPs合成EPO;而在低氧情況下,HIF介導(dǎo)更多的REPs合成EPO。PHI通過與包含F(xiàn)e2+的激活位點結(jié)合,抑制2-OG共底物,進而抑制PHD催化活性,抑制HIF降解,提高HIF在細胞質(zhì)和細胞核內(nèi)的濃度,從而增加下游EPO基因的表達,提高血漿中EPO的濃度,糾正腎性貧血。
調(diào)節(jié)鐵代謝鐵是血紅蛋白的重要組分,人體鐵的吸收需要腸上皮細胞膜上的十二指腸細胞色素B(DCYTB)、二價金屬轉(zhuǎn)運體(DMT1)、血紅素加氧酶1(HO-1)、膜鐵轉(zhuǎn)運蛋白(FPN)等參與。DCYTB可以使腸道的Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+,DMT1主要負責(zé)將Fe2+轉(zhuǎn)運至細胞質(zhì),HO-1則可直接將血紅素轉(zhuǎn)化為鐵供細胞利用。FPN參與細胞內(nèi)鐵向血漿轉(zhuǎn)運,使鐵在循環(huán)中結(jié)合轉(zhuǎn)鐵蛋白,最終進入骨髓用于血紅蛋白(Hb)合成,F(xiàn)PN可以被鐵調(diào)素降解。PHI可增加DMT1和DCYTB基因轉(zhuǎn)錄,此外,它還可通過抑制鐵調(diào)素表達、調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)鐵蛋白、轉(zhuǎn)鐵蛋白受體、血漿銅藍蛋白、HO-1、FPN等多個途徑來調(diào)節(jié)鐵代謝,滿足機體造血需要。
調(diào)節(jié)造血干細胞研究顯示,HIF-1α在造血干細胞的細胞周期調(diào)節(jié)中起重要作用。造血干細胞一般在骨髓中處于靜止狀態(tài),但其具有分化成造血祖細胞的潛能。體內(nèi)實驗證實,PHI可通過穩(wěn)定HIF-1α來調(diào)節(jié)骨髓干細胞,從而刺激造血。十分有趣的是,該過程不依賴于EPO??梢姡噍^于ESA,PHI也可能通過其他途徑來提高血紅蛋白水平。
目前臨床處于開發(fā)階段的新型PHI主要包括羅沙司他(FG-4592)、AKB-6548、GSKl278863、BAY 85-3934、JTZ-951和DS-1093。其中FG-4592是由Fibrogen公司研發(fā)的第二代產(chǎn)品。我國腎病工作者已經(jīng)在國際上率先完成了FG-4592的Ⅱ期和Ⅲ期臨床試驗工作。
研究表明,F(xiàn)G-4592可同時抑制三種PHD,半衰期約12h。2015年發(fā)表的一項多中心、單盲、隨機對照研究(Ⅱa)表明,對CKD 3~4期患者,可顯著增加Hb水平,且隨訪期間Hb水平基本穩(wěn)定。2016年發(fā)表的關(guān)于FG-4592的Ⅱ期開放性臨床研究表明,對于穩(wěn)定使用EPO的維持性血液透析患者,改用不同劑量FG-4592口服后可劑量依賴性的提高Hb水平。
研究已證實,在血液透析、腹膜透析及非透析CKD患者中,F(xiàn)G-4592都有良好的耐受性,可維持Hb濃度在靶目標范圍內(nèi)。同時,它可增加總鐵結(jié)合力,降低血清鐵蛋白水平,降低鐵調(diào)素濃度。此外,F(xiàn)G-4592對紅細胞生成作用不受炎癥因素的影響。在另一項關(guān)于FG-4592的雙盲多中心Ⅱb期臨床研究中,共納入145例CKD 3~4期的貧血患者,結(jié)果表明,在不使用EPO及鐵劑的情況下,絕大多數(shù)患者Hb得到升高,并且在維持階段可保持平穩(wěn)。此外,F(xiàn)G-4592還表現(xiàn)出潛在的調(diào)節(jié)血脂的作用,在非透析的CKD患者中可降低血漿總膽固醇水平。安全性方面,與對照組相比,F(xiàn)G-4592 治療組藥物相關(guān)副作用與對照組未見明顯差別,特別值得注意的是患者血壓水平無顯著增高。
AKB-6548(Vadadustat)是由AKebia Therapeutics公司開發(fā)的HIF-PHI,該藥特點是穩(wěn)定HIF-2α的能力較HIF-1α更為明顯,并且對提升血漿EPO濃度也存在劑量依賴性,已完成Ⅱb期臨床實驗。Ⅱa期雙盲多中心安慰劑對照臨床研究顯示,AKB-6548對非透析患者呈劑量依賴性升高Hb。患者具有較好的耐受性,可以提高網(wǎng)織紅細胞計數(shù)和血清總鐵結(jié)合力,降低鐵調(diào)素水平及鐵蛋白水平。GSK1278863 (Daprodustat)是由葛蘭素史克公司研發(fā),可抑制PHD2和PHD3的活性,同時增加HIF-1α和HIF-2α的穩(wěn)定性,半衰期約4h。近期的一項多中心隨機單盲安慰劑對照平行研究表明,與安慰劑組相比,無論是CKD 3~5期非透析患者還是CKD 5期血液透析患者,GSK1278863均可導(dǎo)致劑量依賴性血漿EPO濃度升高,從而使Hb達到靶目標值。同樣,該藥也觀察到劑量依賴性的鐵調(diào)素水平下降及總鐵結(jié)合力的提高。
小結(jié):現(xiàn)有研究表明,PHI通過穩(wěn)定HIF表達,刺激機體產(chǎn)生生理濃度的EPO,上調(diào)EPO受體,降低鐵調(diào)素水平,促進鐵吸收和利用等,全程多靶點增進機體紅細胞生成能力。它具有療效不受炎癥狀態(tài)影響、患者耐受性好等優(yōu)點,是一類作用機制獨特的全新腎性貧血治療藥物。當(dāng)然,目前PHI尚未正式上市,上市前的臨床研究(包括Ⅱ期、Ⅲ期)大多數(shù)為短期臨床試驗(時間均未超過1年),且臨床試驗規(guī)模都不大,因此,它們在腎性貧血治療中的臨床價值有待進一步觀察。特別值得注意的是,HIF調(diào)控的轉(zhuǎn)錄基因高達上百種,長期應(yīng)用此類藥物對這些基因表達改變及對人體遠期安全性的影響(如腫瘤和心腦血管病變等)值得在今后的臨床研究中高度關(guān)注。