郝傳明 任玥衡

近年來(lái)，慢性腎臟病(CKD)逐漸成為全球性的公眾健康問(wèn)題，世界CKD患者約占總?cè)丝诘氖种?。而腎性貧血是影響CKD患者生活質(zhì)量的最常見(jiàn)并發(fā)癥之一。外源性促紅細(xì)胞生成素(EPO)是目前廣泛使用的糾正腎性貧血的藥物，但隨著提高死亡率和某些疾病發(fā)病率的證據(jù)不斷涌現(xiàn)，F(xiàn)DA于2010年2月確立了其特殊風(fēng)險(xiǎn)減輕計(jì)劃。與此同時(shí)，早期的一些研究指出，氧感受機(jī)制的異?；蛟S才是導(dǎo)致腎性貧血的最主要原因。缺氧中的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子即缺氧誘導(dǎo)因子(HIF)在紅系生成中扮演舉足輕重的角色。自2011年起，華山醫(yī)院先后進(jìn)行HIF穩(wěn)定劑，即羅沙司他(FG-4592)治療腎性貧血的2、3期臨床試驗(yàn)，于HIF穩(wěn)定劑治療腎性貧血及其他相關(guān)方面逐漸積累了一些經(jīng)驗(yàn)與發(fā)現(xiàn)。

HIF的簡(jiǎn)介

HIF是由α亞基和β亞基構(gòu)成的異源二聚體。常氧狀態(tài)下，α亞基在大多數(shù)細(xì)胞中維持較低的水平，但其表達(dá)可受細(xì)胞缺氧誘導(dǎo)，是HIF的調(diào)節(jié)及活性亞基。除HIF-1α外，HIF-2α及HIF-3α亦可與HIF-1β組成異源二聚體。通常情況下HIF-α持續(xù)合成，但在氧氣及亞鐵離子存在時(shí)迅速被降解。氧及亞鐵離子依賴性的脯氨酸羥化酶(PHD)羥化HIF-α中的特異性脯氨酸殘基增加其與腫瘤抑制蛋白(pVHL)的親和力，組成連接酶復(fù)合體，經(jīng)泛素-蛋白酶途徑將HIF-α快速降解。在缺氧及其他病理狀態(tài)下，PHD催化HIF的反應(yīng)受阻，蛋白酶體降解速度減慢，造成HIF-α在細(xì)胞內(nèi)積聚，穩(wěn)定并轉(zhuǎn)位，由胞質(zhì)進(jìn)入胞核，與HIF-1β形成二聚體，進(jìn)而誘導(dǎo)輔激活蛋白招募入核，與之形成DNA結(jié)合復(fù)合體，促進(jìn)低氧反應(yīng)基因的轉(zhuǎn)錄，引起細(xì)胞對(duì)低氧的一系列適應(yīng)性反應(yīng)。

腎性貧血治療新靶點(diǎn)：PHD-VHL-HIF軸

動(dòng)物模型表明，HIF穩(wěn)定劑(PHD抑制劑)可改善慢性疾病及炎癥狀態(tài)下的貧血。早在2010年，PHD抑制劑(FG-2216)的1期臨床試驗(yàn)即提示對(duì)HIF系統(tǒng)的藥理學(xué)靶目標(biāo)干預(yù)可刺激內(nèi)源性EPO產(chǎn)生。而后，F(xiàn)G-4592在CKD非透析、透析患者中的2期臨床試驗(yàn)同樣得到令人鼓舞的結(jié)論。藥物受試患者血紅蛋白對(duì)比安慰劑組或自身基礎(chǔ)值，均存在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的升高。并且，除卻刺激內(nèi)源性EPO合成外，HIF穩(wěn)定劑也表現(xiàn)出對(duì)鐵吸收與利用方面的有益效果，在各試驗(yàn)中，轉(zhuǎn)鐵蛋白飽和度降低和總鐵結(jié)合力升高與鐵利用增多相符合。服用FG-4592的血液透析患者分為三組：無(wú)補(bǔ)鐵組、口服補(bǔ)鐵組和靜脈補(bǔ)鐵組，觀察12周，無(wú)補(bǔ)鐵組血紅蛋白較靜脈補(bǔ)鐵組無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，且高于口服補(bǔ)鐵組。除我單位參與的FG-4592臨床試驗(yàn)以外，另有其他公司，GSK1278863與AKB6548的2期臨床試驗(yàn)也均取得了類似的結(jié)果，血紅蛋白水平的升高與試驗(yàn)藥物的劑量呈正相關(guān)，同時(shí)與對(duì)照組相比存在顯著差異。并且各個(gè)臨床試驗(yàn)均未觀察到與對(duì)照組比較明顯升高的不良反應(yīng)率，表明其安全性亦十分良好。2017年我單位結(jié)束的FG-4592的3期臨床試驗(yàn)，在血紅蛋白提升方面也得出了相似的結(jié)論。

安全性方面，HIF穩(wěn)定劑表現(xiàn)依舊良好。受試期間統(tǒng)計(jì)有出現(xiàn)頭痛、惡心嘔吐、發(fā)熱、皮疹等不良事件，但與安慰劑組相比，無(wú)明顯的統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，且經(jīng)過(guò)相關(guān)處理后，癥狀即可緩解。

HIF治療CKD貧血的理論依據(jù)

EPO是由腎臟皮質(zhì)和外髓部小管周圍的纖維母細(xì)胞產(chǎn)生的，腎臟產(chǎn)生EPO受腎臟皮質(zhì)及外髓部組織含氧量的調(diào)節(jié)，腎臟局部的獨(dú)特結(jié)構(gòu)使得當(dāng)相應(yīng)部位氧耗量變大時(shí)，容易出現(xiàn)組織缺氧。HIF-2α是腎臟、肝臟和視網(wǎng)膜等組織EPO產(chǎn)生的主要調(diào)節(jié)因子，故HIF穩(wěn)定劑在腎性貧血治療中優(yōu)勢(shì)明顯，在此不作贅述。

除EPO缺乏以外，CKD患者貧血的發(fā)生與機(jī)體鐵代謝異常同樣有著密切的關(guān)系。大多數(shù)CKD患者存在絕對(duì)的鐵缺乏與功能性鐵缺乏，即雖然體內(nèi)鐵儲(chǔ)存充足或過(guò)量，但可利用的循環(huán)鐵水平降低，不能維持正常的紅系生成。這種鐵利用障礙是炎癥性貧血(或稱為慢性病貧血)的一個(gè)重要特征。相當(dāng)一部分的CKD患者存在慢性炎癥狀態(tài)，這可能與感染發(fā)生率升高和血液透析患者炎癥因子增加存在一定聯(lián)系。另外，近期的一些研究提示，CKD患者吸收鐵及儲(chǔ)存鐵釋放功能受損可能由鐵調(diào)素增多引起。

上文提到，我們?cè)谘芯恐邪l(fā)現(xiàn)，HIF穩(wěn)定劑在鐵代謝方面也有著獨(dú)立的正向作用。因?yàn)橄嚓P(guān)研究發(fā)現(xiàn)，HIF系統(tǒng)的激活恰能提高系統(tǒng)中鐵的攝取及代謝。HIF-2α能調(diào)節(jié)二價(jià)金屬調(diào)節(jié)蛋白1及十二指腸細(xì)胞色素酶b，使三價(jià)鐵離子還原為亞鐵離子從而被腸道細(xì)胞吸收。轉(zhuǎn)鐵蛋白及其可溶性受體也是HIF的直接轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)靶點(diǎn)。

鐵調(diào)素的表達(dá)主要依賴于體內(nèi)鐵水平、紅細(xì)胞生成需求、缺氧及炎癥信號(hào)等。鐵含量升高或炎癥狀態(tài)增加鐵調(diào)素的表達(dá)，形成負(fù)反饋限制鐵的進(jìn)一步吸收。而貧血及缺氧抑制鐵調(diào)素的水平，能促進(jìn)紅系生成、增加鐵的利用。HIF除直接下調(diào)鐵調(diào)素的轉(zhuǎn)錄外，可能還參與誘導(dǎo)弗林蛋白轉(zhuǎn)換酶和跨膜絲氨酸蛋白酶6，抑制BMP6-HJV-SMAD信號(hào)通路，從而間接降低鐵調(diào)素水平，達(dá)到促進(jìn)鐵代謝的目的。

綜上，基于HIF穩(wěn)定劑在臨床試驗(yàn)中令人欣喜的結(jié)果，我們有理由相信，在不遠(yuǎn)的將來(lái)PHD抑制劑能夠替代促紅細(xì)胞生成刺激劑成為腎性貧血治療新的里程碑。未來(lái)，HIF的各種病理生理作用及調(diào)節(jié)機(jī)制或可更好的被人們所熟知，從而在攻克疾病中成為不可替代的作用靶點(diǎn)。