黃 詠，趙曉輝

(佳木斯大學(xué)臨床醫(yī)學(xué)院，黑龍江 佳木斯 154002)

根據(jù)WHO公布的資料，每年約有380萬(wàn)男性及340萬(wàn)女性死于冠心病，占全部死亡率的12.2%，冠心病已成為全世界引起死亡的首要原因。同樣，我國(guó)冠心病的發(fā)病率和死亡率呈快速上升趨勢(shì)，已成為65歲以上人群的首位死亡原因。臨床證實(shí)，升高的血清膽固醇水平是冠心病的最明確也是最重要的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，即使接受他汀類(lèi)藥物治療LDL-C達(dá)標(biāo)的患者，仍存在較高罹患心血管疾病的風(fēng)險(xiǎn)?，F(xiàn)階段新式降脂靶點(diǎn)-前蛋白轉(zhuǎn)化酶枯草溶菌素9(PCSK9)的出現(xiàn)受到了醫(yī)學(xué)界普遍的關(guān)注。

1 PCSK9的命名與分子結(jié)構(gòu)

PCSK9在2003年由 Seidah等首次在神經(jīng)細(xì)胞凋亡過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，最初稱(chēng)為神經(jīng)細(xì)胞凋亡調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)化酶-1(Neural apoptosis-regulated convertase-1,NARC-1)[1]。在哺乳動(dòng)物體內(nèi)，PCSK9屬于絲氨酸蛋白轉(zhuǎn)化酶家族，其家族成員還包括PC1、PC2、弗林蛋白酶、PC4、PC5、PACE4、PC7和同工酶1枯草桿菌蛋白酶kexin。PCSK9基因由12個(gè)外顯子及11個(gè)內(nèi)含子組成，位于1號(hào)染色體的短臂上(1p32.3)[2]，其分子量為74kda，包含692個(gè)氨基酸?；赑CSK9蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，除了信號(hào)肽(氨基酸1-30)外，PCSK9是一具有3個(gè)結(jié)構(gòu)域的分泌型het-二聚體蛋白，其包括前結(jié)構(gòu)域(31-152)、催化結(jié)構(gòu)域(153-404)、鉸鏈區(qū)(405-454)和富含半胱氨酸及組氨酸的C末端結(jié)構(gòu)域(452-692)[3]。

2 PCSK9的功能

PCSK9參與調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝及冠狀動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)展。PCSK9發(fā)揮其生理功能主要依賴(lài)LDLR的存在，PCSK9功能獲得性(GOF)突變體對(duì)LDLR有較高的親和力，可使LDL-C水平升高導(dǎo)致高膽固醇血癥，并且引起重度動(dòng)脈粥樣硬化病變。動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)展主要涉及內(nèi)皮細(xì)胞凋亡和泡沫細(xì)胞積累，這兩者與氧化的LDL-C(oxLDL-C)增加了巨噬細(xì)胞中PCSK9的表達(dá)有關(guān)，而以上過(guò)程在LDLR敲除的小鼠中不存在；相反，動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)展因PCSK9基因的失活而減慢。而PCSK9功能喪失(LOF)突變，可使LDL-C降低并可預(yù)防動(dòng)脈粥樣硬化性疾病[5]。臨床與動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證實(shí)，血漿PCSK9濃度與動(dòng)脈內(nèi)膜中層厚度也存在相關(guān)性。PCSK9基因前結(jié)構(gòu)域中氨基酸序列31-58的缺失導(dǎo)致其對(duì)LDLR降解活性增加4至7倍，證實(shí)前結(jié)構(gòu)域似乎對(duì)LDLR降解具有調(diào)節(jié)作用。PCSK9基因前結(jié)構(gòu)域序列富含酸性殘基，其與PCSK9催化結(jié)構(gòu)域中的堿性殘基相互作用而發(fā)揮自身抑制作用。另外，PCSK9蛋白C末端結(jié)構(gòu)域的缺失會(huì)降低其對(duì)LDLR降解的活性，而單獨(dú)分離的C末端結(jié)構(gòu)域?qū)DLR降解沒(méi)有影響，證實(shí)PCSK9基因的C末端結(jié)構(gòu)域是其誘導(dǎo)LDLR降解所必需的。

3 PCSK9表達(dá)的影響因素

3.1 調(diào)節(jié)PCSK9表達(dá)的細(xì)胞途徑據(jù)報(bào)道在細(xì)胞水平上，PCSK9通過(guò)調(diào)節(jié)LDLR水平從而影響循環(huán)血液中LDL。細(xì)胞內(nèi)PCSK9結(jié)合并指導(dǎo)新生的LDL受體從反式高爾基體到溶酶體內(nèi)進(jìn)行降解[7]。在細(xì)胞外PCSK9作為配體，與肝組織上LDL的EGF-A結(jié)構(gòu)域結(jié)合形成復(fù)合物并經(jīng)網(wǎng)格蛋白介導(dǎo)的內(nèi)吞作用進(jìn)入溶酶體內(nèi)[8]，通過(guò)與LDLR連接致其降解，隨后循環(huán)中可利用的LDLR數(shù)量逐漸減少，且無(wú)論P(yáng)CSK9是否具有活性，抑制網(wǎng)格輕鏈蛋白的合成都將增加LDLR的數(shù)量[9]；同樣，PCSK9的活性不影響PCSK9與LDLR的結(jié)合，但是PH的改變及PCSK9電荷正向或負(fù)向的改變影響二者結(jié)合的能力[10]，內(nèi)涵體的酸性 pH 使 LDLR 與 LDL-C 分離，LDLR 再循環(huán)到細(xì)胞表面，而 LDL-C 在溶酶體中降解，其降解產(chǎn)物被細(xì)胞循環(huán)利用。同時(shí)，PCSK9經(jīng)過(guò)自我激活形成具有活性的二聚體及三聚體[11]，它具有更高的降解LDLR的活性，同時(shí)已經(jīng)明確極低密度脂蛋白(VLDL)水平越高，PCSK9形成二聚體和三聚體結(jié)構(gòu)的能力越大，其降解LDLR的能力就越大。而PCSK9在氨基酸Arg 218和Gln 219之間被弗林蛋白酶切割，切割后的PCSK9(55Kd)仍具有活性并且與LDLR結(jié)合，但降解能力降低了兩倍[12]。總之，PCSK9通過(guò)調(diào)節(jié)肝LDLR的降解來(lái)調(diào)節(jié)循環(huán)低密度脂蛋白的濃度。

3.2 調(diào)節(jié)PCSK9表達(dá)的分子途徑已發(fā)現(xiàn)PCSK9基因受甾醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白-2(SREBP-2)和甾醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白-1c(SREBP-1c)的調(diào)節(jié)最為突出，可能與膽固醇消耗或抑制細(xì)胞內(nèi)膽固醇的合成有關(guān)。他汀類(lèi)藥物作為最常用的一類(lèi)降LDL-C藥物，可降低肝細(xì)胞內(nèi)膽固醇，導(dǎo)致固醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白-2 (SREBP-2)核易位增加，激活LDLRs和PCSK9基因表達(dá)，增加循環(huán)PCSK9水平。臨床實(shí)驗(yàn)證實(shí)，無(wú)論接受何種類(lèi)型的他汀藥物治療的患者，血清PCSK9都會(huì)出現(xiàn)不同程度的升高[13]，并且抑制PCSK9是一種增強(qiáng)他汀類(lèi)藥物誘導(dǎo)的LDL-C降低的合理策略。同時(shí)，PCSK9基因存在一個(gè)肝細(xì)胞核因子1(HNF1)結(jié)合位點(diǎn)，其中HNF1α與SREBP-2協(xié)同調(diào)節(jié)HepG2細(xì)胞和肝臟中的PCSK9表達(dá)[14]。PCSK9的表達(dá)受過(guò)氧化物酶體增殖物激活受體(PPAR)影響，PPARα降低PCSK9啟動(dòng)子活性，從而使PCSK9的沉默表達(dá)，同時(shí)PPARα增強(qiáng)弗林蛋白酶/PC5/6表達(dá)對(duì)PCSK9切割作用。相反，PPARγ增加肝細(xì)胞中PCSK9的表達(dá)[15]。由膽汁酸激活的尼醇X受體(FXR)可以減少PCSK9表達(dá)[16]；通過(guò)氧固醇激活的肝X受體(LXR)增加PCSK9表達(dá)；組蛋白核因子P(HINFP)增加PCSK9表達(dá)。sirtuins 1和6(SIRT1/6)抑制PCSK9基因，減少PCSK9分泌并增加肝細(xì)胞LDLR表達(dá)[17]，從而改變LDL-C穩(wěn)態(tài)。脂肪組織來(lái)源的脂肪因子抵抗素增加了PCSK9的表達(dá)并降低了肝細(xì)胞中的LDLR表達(dá)[18]。

3.3 調(diào)節(jié)PCSK9表達(dá)的其他途徑正常人血漿PCSK9的濃度波動(dòng)在30～3000ng/mL，并且在成年人中，血漿PCSK9每升高100ng/mL將會(huì)導(dǎo)致LDL-C升高0.20～0.25mmol/L[19]。PCSK9的血漿濃度受晝夜節(jié)律影響，清晨血漿濃度升高，下午濃度下降；與男性相比較，女性血漿濃度更高[20]；并且，男性PCSK9血漿濃度隨著年齡的增長(zhǎng)而降低，女性則相反，這可能與雌激素水平有關(guān)。

4 展望

我們目前認(rèn)知的PCSK9的調(diào)節(jié)及影響因素仍處于初級(jí)階段，有許多未知生理病理機(jī)制需要去探索，PCSK9的故事仍在不斷發(fā)展，并且不斷受到其它動(dòng)態(tài)的影響?，F(xiàn)PCSK9抑制劑的預(yù)期很高，目前Alirocumab和Evolocumab等人單克隆抗體已被批準(zhǔn)用于降低LDL水平，小干擾RNA (small interference RNA,siRNA)、疫苗、反義寡核苷酸和小分子抑制劑正在緊鑼密鼓的研究中,隨著這些藥物的探索，可能會(huì)出現(xiàn)新的適用于包括與糖尿病，腎功能不全和外周動(dòng)脈疾病相關(guān)的血脂異常狀態(tài)以及具有多種心血管風(fēng)險(xiǎn)的患者，為臨床存在脂質(zhì)紊亂和心血管風(fēng)險(xiǎn)的患者帶來(lái)的福音。