郭文鈞， 高 冉， 樊天斐， 王 婧

（中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究所，北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院基礎(chǔ)學(xué)院，北京100730）

磷酸二酯酶5（phosphodiesterase 5，PDE5）抑制劑通過(guò)阻斷環(huán)磷酸鳥(niǎo)苷（cyclic guanosine monophosphate，cGMP）的分解，使包括一氧化氮（nitric oxide，NO）在內(nèi)的血管舒張介質(zhì)作用延長(zhǎng)，從而導(dǎo)致陰莖和肺的血管舒張。PDE5 主要在陰莖海綿體和肺血管中發(fā)現(xiàn)，所以其抑制劑的主要作用是延長(zhǎng)陰莖勃起和降低肺血管壓力。目前已有4 種PDE5 抑制劑被批準(zhǔn)用于治療勃起功能障礙，包括西地那非（偉哥，1998 年）、他達(dá)拉非（西力士，2003 年）、伐地那非（艾力達(dá)，2003 年）和阿伐那非（斯坦德拉，2012年），其中西地那非還被批準(zhǔn)用于治療肺動(dòng)脈高壓。近年來(lái)研究發(fā)現(xiàn)，PDE5 抑制劑在心血管疾病、記憶認(rèn)知障礙、直結(jié)腸癌、系統(tǒng)硬化疾病及鐮狀細(xì)胞性貧血等疾病的治療中可能發(fā)揮重要作用。本綜述總結(jié)了PDE5 抑制劑對(duì)相關(guān)疾病治療的研究進(jìn)展及作用機(jī)制，為促進(jìn)PDE5抑制劑臨床應(yīng)用提供參考。

1 PDE5抑制劑治療不同疾病的研究進(jìn)展

1.1 勃起功能障礙 PDE5 在血管平滑肌中表達(dá)量非常豐富，抑制PDE5 可以限制cGMP 的分解，增強(qiáng)了由內(nèi)皮或外源性供體產(chǎn)生的NO 引發(fā)的NO/cGMP途徑血管舒張作用［1-2］。在20世紀(jì)80年代中期，輝瑞公司開(kāi)發(fā)了PDE5 的抑制劑，即西地那非（扎普司特的衍生物UK-92480），計(jì)劃用于擴(kuò)張血管、治療冠心病，意外發(fā)現(xiàn)西地那非對(duì)心絞痛無(wú)效，卻誘導(dǎo)許多參與試驗(yàn)的志愿者陰莖勃起增強(qiáng)。此后，大量研究集中在這一意外的副作用上。

陰莖勃起取決于NO/cGMP 路徑。在性刺激后，非膽堿能/非腎上腺能神經(jīng)元和內(nèi)皮細(xì)胞在海綿體中釋放的NO 通過(guò)增加細(xì)胞內(nèi)cGMP 濃度促進(jìn)周?chē)交〖?xì)胞（smooth muscle cell，SMC）松弛，海綿體腔內(nèi)平滑肌的松弛和陰莖動(dòng)脈的擴(kuò)張促進(jìn)了竇道空間的擴(kuò)張，導(dǎo)致血液充盈和陰莖勃起。PDE5 是陰莖SMC 中主要的 PDE 亞型［3］，因此，PDE5 抑制劑能夠通過(guò)增強(qiáng)NO 釋放引發(fā)的cGMP 的作用來(lái)增強(qiáng)勃起反應(yīng)［4］。1998 年，西地那非（Viagra?；輝瑞公司）獲批成為第一種口服治療勃起功能障礙的藥物。PDE5抑制劑不會(huì)引起直接刺激和性刺激，只有在與自然刺激有關(guān)的情況下才會(huì)發(fā)生勃起，這種特征使該藥物具有“自發(fā)性”的意義，這也是該藥物心理學(xué)的角度上的一種優(yōu)勢(shì)。現(xiàn)在，PDE5 抑制劑是治療勃起功能障礙的主要手段，在70%以上的病例中有效且耐受性良好［5］。目前，市面上有7種PDE5抑制劑（西地那非、他達(dá)拉非、伐地那非、阿伐那非、洛地那非、美羅那非和烏地那非），其中美國(guó)食品藥品管理局（Food and Drug Administration，F(xiàn)DA）批準(zhǔn)的西地那非、伐地那非、他達(dá)拉非和阿伐那非均可用于治療男性勃起功能障礙，且沒(méi)有證據(jù)表明它們的療效存在差異。相反，也有研究提出PDE5抑制劑可作為陰莖持續(xù)勃起癥的治療藥物［6］。

1.2 肺動(dòng)脈高壓 動(dòng)脈型肺動(dòng)脈高壓（pulmonary arterial hypertension，PAH）的特征是平均肺動(dòng)脈壓（mean pulmonary arterial pressure，mPAP）升高，導(dǎo)致右心衰竭，功能逐漸下降，最終死亡［7］。引起該疾病的肺動(dòng)脈重塑包括肺血管收縮、原位血栓形成、中膜肥大和內(nèi)膜增生，導(dǎo)致中小型肺動(dòng)脈閉塞并形成叢狀病變。內(nèi)皮功能障礙導(dǎo)致血管舒張劑/抗增殖因子的產(chǎn)生失衡，而血管收縮劑/增殖因子是PAH 的主要病理學(xué)機(jī)制之一，并且是當(dāng)前治療方法的基本原理。肺動(dòng)脈內(nèi)NO/cGMP/PDE5 通路的損傷是由PAH患者內(nèi)皮細(xì)胞中NO 合成酶（nitric oxide synthase，NOS）表達(dá)減少和血管 SMC 中 PDE5 上調(diào)導(dǎo)致的［8］，因此抑制PDE5 可促進(jìn)cGMP 的積累，從而抑制肺血管收縮及血管SMC 的生長(zhǎng)和重構(gòu)。研究顯示，西地那非可降低PAH 患者mPAP 和肺血管阻力（pulmonary vascular resistance，PVR），增加心臟指數(shù)，改善血流動(dòng)力學(xué)反應(yīng)，提高患者運(yùn)動(dòng)能力及生活質(zhì)量［9］；而西地那非用于PAH（sildenafil use in PAH，SUPER）試驗(yàn)證實(shí)，西地那非治療12周后，患者6 min步行距離顯著增加，運(yùn)動(dòng)能力改善，mPAP 和PVR 顯著降低［10］。并且后續(xù)長(zhǎng)達(dá)3 年的治療過(guò)程中，上述療效基本得以持續(xù)［11］。因此，西地那非已于2005 年獲批準(zhǔn)用于II 級(jí)和III 級(jí)PAH 患者的長(zhǎng)期治療。同時(shí)，另一種PDE5抑制劑他達(dá)拉非（Adcirca?）也基于類似的臨床療效獲準(zhǔn)銷售［3］。

1.3 心臟病 一系列研究發(fā)現(xiàn)，肥厚型、擴(kuò)張型和缺血性心肌病，以及充血性心力衰竭患者心臟中PDE5 表達(dá)上調(diào)［12］?？诜DE5A 抑制劑（西地那非）可以阻斷cGMP分解代謝，抑制心室和心肌細(xì)胞的肥大，并改善由橫主動(dòng)脈縮窄引起的慢性壓力超載小鼠心臟功能［13］。許多動(dòng)物研究表明，PDE5抑制劑可預(yù)防缺血/再灌注損傷、阿霉素心毒性、缺血和糖尿病性心肌病和杜氏肌營(yíng)養(yǎng)不良［14］。PDE5 抑制劑西地那非可降低收縮性心力衰竭患者的肺血管壓力，增加峰值耗氧量和心臟指數(shù)［15］。西地那非還可改善收縮性心衰患者的左室舒張功能、心臟結(jié)構(gòu)和臨床狀態(tài)［16］，并可改善糖尿病性心肌?。?7］。然而，西地那非對(duì)慢性舒張性心衰的作用雖然在一項(xiàng)單中心研究中得到了較好的結(jié)果［18］，但一項(xiàng)更大的多中心研究結(jié)果顯示，西地那非與慢性舒張性心衰患者的臨床改善并無(wú)關(guān)聯(lián)［3，19］。臨床前試驗(yàn)與人體試驗(yàn)結(jié)果間出現(xiàn)差異的原因可能在于血液動(dòng)力學(xué)的壓力水平，只有負(fù)荷較高時(shí)，蛋白激酶G（cGMP-dependent protein kinase，PKG）依賴的抗重塑保護(hù)才有作用［20］，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，只有先產(chǎn)生足夠cGMP，PDE5 抑制劑才能發(fā)揮預(yù)期作用，并且PDE5抑制劑的無(wú)效可能由于上游信號(hào)的缺陷（如氧化應(yīng)激）［21］。然而，PDE5 是否在心肌中顯著表達(dá)目前仍有爭(zhēng)議，這也提示PDE5抑制劑治療作用可能涉及其他機(jī)制［22-23］。新的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，在高?；颊撸ㄈ缣悄虿』颊撸┲?，長(zhǎng)期抑制PDE5可能是防止舒張性心衰發(fā)展的有效方法，而非用于治療或逆轉(zhuǎn)疾?。?4］。

1.4 認(rèn)知障礙與學(xué)習(xí)記憶 大量研究證實(shí)，PDE5抑制劑可通過(guò)增加cGMP 水平干擾NO/cGMP/PKG/cAMP 應(yīng)答元件結(jié)合蛋白（cAMP response element binding protein，CREB）信號(hào)通路，提示PDE5 抑制劑可能被用于治療阿爾茨海默?。ˋlzheimer disease，AD）［25］。目前無(wú)論是已上市的還是正在研究的PDE5 抑制劑，都顯示出可以逆轉(zhuǎn)野生型、AD 模型和tau 蛋白（含量最高的微管相關(guān)蛋白，在AD 患者腦中異常過(guò)度磷酸化）病模型小鼠的認(rèn)知缺陷，證實(shí)了PDE5 抑制劑作為認(rèn)知增強(qiáng)劑的治療潛力［26］。最近一項(xiàng)針對(duì)AD 患者的研究表明，50 mg 劑量的西地那非可顯著改善腦血流動(dòng)力學(xué)功能，增加腦組織氧代謝［27］，提示PDE5抑制劑可能通過(guò)腦血管機(jī)制增強(qiáng)記憶。同時(shí)，肝性腦病的患者小腦中cGMP生成較少與學(xué)習(xí)能力的降低有關(guān)，西地那非可通過(guò)提高小腦細(xì)胞外cGMP水平，進(jìn)而恢復(fù)輕微肝性腦病大鼠的學(xué)習(xí)能力及認(rèn)知功能［28］。由于他達(dá)拉非腦滲透性較差，故而認(rèn)為其在認(rèn)知增強(qiáng)方面不如西地那非或伐地那非有效［29］。一項(xiàng)Ⅱ期臨床試驗(yàn)（NCT02450253）正在評(píng)估他達(dá)拉非對(duì)老年腦小血管疾病的療效，利用他達(dá)拉非血管舒張的特性，通過(guò)改善大腦區(qū)域的血流來(lái)預(yù)防血管認(rèn)知障礙。此外，Shim 等［30］發(fā)現(xiàn)，用PDE5 抑制劑烏地那非（100 mg）治療勃起功能障礙患者2 個(gè)月的期間，該藥物可改善認(rèn)知和額葉執(zhí)行功能；后續(xù)研究表明，2 個(gè)月的低劑量（50 mg）烏地那非也能產(chǎn)生認(rèn)知增強(qiáng)作用［31］；而且這2 項(xiàng)研究中均沒(méi)有觀察到嚴(yán)重的不良事件。

總的來(lái)說(shuō)，雖然PDE5抑制劑在臨床前研究中顯示出明顯的認(rèn)知增強(qiáng)潛力，但這些效應(yīng)尚未得到明確的臨床療效證明。

1.5 結(jié)直腸癌 結(jié)直腸癌是世界上第四大最常見(jiàn)的癌癥，是導(dǎo)致癌癥相關(guān)死亡的第二大原因。對(duì)瑞典的全國(guó)性人群研究發(fā)現(xiàn)，使用PDE5抑制劑與降低良性結(jié)直腸腫瘤的男性患者的結(jié)直腸癌風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)，提示PDE5 抑制劑可作為一種結(jié)直腸癌風(fēng)險(xiǎn)較高人群的化學(xué)預(yù)防藥物，但其在女性人群中的抗癌作用尚不明確［32］，因此，進(jìn)一步的前瞻性隊(duì)列研究和臨床試驗(yàn)對(duì)確定這一關(guān)聯(lián)以及PDE5 抑制劑長(zhǎng)期使用的安全性尤為重要［33］。其他的相關(guān)證據(jù)包括，癌癥基因組圖譜中包含與PDE5 表達(dá)減少相關(guān)的突變的結(jié)直腸癌患者生存時(shí)間更長(zhǎng)［34］。實(shí)驗(yàn)研究表明，在炎癥相關(guān)和非炎癥相關(guān)的腫瘤動(dòng)物模型中，PDE5 抑制劑在體內(nèi)外均具有抗癌活性［32］。

1.6 系統(tǒng)性硬化癥 系統(tǒng)性硬化癥是一種結(jié)締組織疾?。╟onnective tissue disease，CTD），影響皮膚、血管、心臟、肺、腎臟、胃腸道和肌肉骨骼系統(tǒng)。內(nèi)部器官損傷的累積導(dǎo)致了系統(tǒng)性硬化癥患者較高的發(fā)病率和死亡率［35］。一項(xiàng)對(duì)臨床隨機(jī)對(duì)照實(shí)驗(yàn)（randomized control trial，RCT）的薈萃分析表明，PDE5抑制劑（包括西地那非、他達(dá)拉非和伐地那非）可降低系統(tǒng)性硬化癥患者雷諾現(xiàn)象的發(fā)生頻率、嚴(yán)重程度和持續(xù)時(shí)間。另一項(xiàng)RCT 薈萃分析顯示，PDE5抑制劑可增進(jìn)系統(tǒng)性硬化癥患者的手指潰瘍（digital ulcers，DUs）愈合，并可阻止系統(tǒng)性硬化癥患者新的DUs 發(fā)展［33］。此外，包含 CTD-PAH 在內(nèi)的 PAH 患者的RCT 研究表明，PDE5 抑制劑（西地那非和他達(dá)拉非）可提高PAH 患者的運(yùn)動(dòng)能力，且他達(dá)拉非（40 mg/d）可降低臨床惡化的風(fēng)險(xiǎn)［33］。

1.7 鐮狀細(xì)胞血管病變 鐮狀細(xì)胞?。╯ickle cell disease，SCD）是一種遺傳性血紅蛋白失調(diào)癥，主要癥狀是由于小血管被異常的鐮狀紅細(xì)胞堵塞而引起的疼痛，并發(fā)癥主要有慢性器官損傷和陰莖長(zhǎng)時(shí)間痛苦勃起等［36］。初步研究發(fā)現(xiàn)，SCD 患者服用西地那非治療約6 個(gè)月，可降低患者的平均肺動(dòng)脈壓并改善6 min 步行距離。西地那非還可以減少患有慢性腎病的SCD 患者血小板的過(guò)度活化。此外，有2個(gè)病例報(bào)告表明西地那非對(duì)鐮狀細(xì)胞異常引起的勃起功能障礙有效［37］；但是一項(xiàng)干預(yù)審查顯示，西地那非對(duì)鐮狀細(xì)胞病患者陰莖異常勃起的癥狀沒(méi)有顯著的治療效果［36］。因此，西地那非對(duì)SCD 引發(fā)的異常勃起的療效有待深入探究。

2 PDE5抑制劑的局限及副作用

PDE5 抑制劑具有血管舒張?zhí)匦圆l(fā)揮全身血流動(dòng)力學(xué)作用，在與其他心血管藥物合用時(shí)需要考慮其對(duì)血管的作用。其中，與α 受體阻滯劑聯(lián)用時(shí)需要格外小心，而在硝酸鹽（例如硝酸甘油或硝酸異山梨酯）治療時(shí)需禁用PDE5 抑制劑。這2 種藥物與PDE5 抑制劑聯(lián)用會(huì)造成持續(xù)的血管舒張，極其危險(xiǎn)［38］。然而，在大鼠硝酸鹽耐受性模型中觀察到，血管中PDE5A 表達(dá)增加，分別用zaprinast 和長(zhǎng)春西汀抑制PDE 可有效逆轉(zhuǎn)這種耐受性，表明PDE 的上調(diào)與硝酸鹽的耐受性有關(guān)［3］。PDE5抑制劑在限制硝酸鹽耐受性方面的潛在應(yīng)用，尚待在臨床試驗(yàn)中進(jìn)行評(píng)估。西地那非不應(yīng)用于嚴(yán)重的心血管疾病，如心絞痛或嚴(yán)重的心力衰竭患者，并且低血壓（血壓低于90/50 mmHg）、嚴(yán)重肝損害、色素性視網(wǎng)膜炎、有中風(fēng)或心肌梗死病史者禁用。

盡管尚未建立明確的因果關(guān)系，但患有合并癥如糖尿病，高血壓和血脂異常的患者服用PDE5抑制劑似乎與非動(dòng)脈性前壁缺血性視神經(jīng)病變有關(guān)。此外，據(jù)報(bào)道PDE5抑制劑還有頭痛、消化不良、面部潮紅、頭暈、鼻塞、鼻出血、嘔吐、腹瀉、視力障礙、眼痛/炎癥、背痛和肌痛等不良反應(yīng)。這些常見(jiàn)的副作用可能由PDE 家族其他亞型的抑制引起［39］。例如，某些患者產(chǎn)生的視力障礙可能由于西地那非和伐地那非在視網(wǎng)膜中抑制PDE5 的同時(shí)會(huì)抑制PDE6［39］。另外，西地那非還可以與某些食物和飲料相互作用干擾藥物的代謝，特別是含葡萄柚成分的果汁或補(bǔ)品，研究發(fā)現(xiàn)，葡萄柚汁中主要存在的呋喃香豆素成分6′，7′-二羥基佛手柑素，是西地那非主要代謝途徑CYP3A（細(xì)胞色素P450 3A）的選擇性抑制劑，可能抑制西地那非代謝造成生物利用度增加，藥效增強(qiáng)；由于個(gè)體間藥代動(dòng)力學(xué)相互作用的程度、不同品牌和批次的西柚汁中CYP3A4 抑制劑的數(shù)量以及果汁消耗量的差異使得這種增強(qiáng)效果難以預(yù)測(cè)，因此建議避免將西地那非與葡萄柚及其制品混合使用［40-41］。但總體上PDE5抑制劑的副作用發(fā)生頻率較低，因此具有良好的市場(chǎng)前景。

3 PDE5抑制劑在疾病中的作用機(jī)制

PDE5 在動(dòng)物和人的各種組織中表達(dá)，例如海綿體的平滑肌細(xì)胞、血管和內(nèi)臟平滑肌、骨骼肌、血小板、腎臟、肺、脊髓、小腦、胰腺、前列腺、尿道和膀胱［25］。 PDE5 的 3 種 亞 型 PDE5A1、PDE5A2 和PDE5A3在人體內(nèi)皆有表達(dá)，在不同細(xì)胞中的表達(dá)有所差異。PDE5A1 和PDE5A2 幾乎在所有組織中都存在，但PDE5A2 分布更為廣泛，而PDE5A3 的分布僅限于平滑?。?2］。3種PDE5亞型僅在mRNA 的5′端和相應(yīng)的蛋白N 端存在差異。PDE5A1、PDE5A2 和PDE5A3 具有相似的cGMP 催化活性，但西地那非和扎普司特對(duì)PDE5A2和PDE5A3抑制性更強(qiáng)。

現(xiàn)已被詳細(xì)報(bào)道的NO/可溶性鳥(niǎo)苷酸環(huán)化酶（soluble guanylyl cyclase，sGC）/cGMP 通路是 PDE5抑制劑作用的重要通路［25］。NO 是由以 NADPH 和 O2為底物的NOS催化L-精氨酸氧化合成的。目前已鑒定出三種NOS 亞型：神經(jīng)元型NOS（neuronal NOS，nNOS或NOS1）、誘導(dǎo)型NOS（inducible NOS，iNOS或NOS2）和 內(nèi) 皮 型 NOS（endothelial NOS，eNOS 或NOS3）。NO 通過(guò)激活 sGC 促使 GTP 合成 cGMP 增加，形成的cGMP激活PKG，進(jìn)而激活下游效應(yīng)蛋白，從而對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)、平滑肌松弛、離子轉(zhuǎn)運(yùn)、內(nèi)皮通透性、基因轉(zhuǎn)錄等產(chǎn)生不同的作用［25］。PDE5 水解cGMP 的磷酸二酯鍵終止cGMP 的作用，而PDE5 抑制劑可以抑制cGMP被水解。

雖然PDE5 抑制劑的機(jī)制研究大部分圍繞著NO/sGC/cGMP 通路，但同樣的疾病中NO信號(hào)通路也不盡相同，這可能是影響PDE5 抑制劑有效性的原因，也使得臨床轉(zhuǎn)化的過(guò)程遇到較多困難。研究發(fā)現(xiàn)，通過(guò)抑制PDE5 降低腎上腺素能肌收縮力，需要NOS3 和 cGMP 合成的參與［43］。在肌細(xì)胞中，PDE5抑制并不會(huì)增加質(zhì)膜上利鈉肽刺激產(chǎn)生的cGMP 含量，但會(huì)增加 NO 供體刺激產(chǎn)生的 cGMP 含量［44］。另一項(xiàng)對(duì)雌鼠的研究表明，雌激素與NO-cGMP 在PDE5 抑制劑減輕心功能障礙和心肌肥厚中起重要作用［45］。這些研究揭示了 NO 誘導(dǎo)的 cGMP 表達(dá)量在PDE5調(diào)節(jié)中發(fā)揮的重要作用。此外，目前研究發(fā)現(xiàn)，PDE5 抑制劑發(fā)揮作用的下游機(jī)制主要有以下4個(gè)方面（圖1）：

Figure 1.Mechanism of PDE5 inhibitors.PDE5 inhibitors affect oxidation，cognition and memory，endoplasmic reticulum（ER）stress，oxidative stress，smooth muscle relaxation，protein misfolding or ubiquitination through protein kinase B（PKB/Akt）/glycogen synthase kinase 3（GSK3），nitric oxide（NO）/soluble guanylate cyclase（sGC）/cyclic guanosine monophosphate（cGMP）/protein kinase G（PKG）or NO/sGC/cGMP/cAMP-response element binding protein（CREB）pathways.P：phosphorylation；Xbp1：X-box binding protein-1；GRP78：glucose-regulated protein 78；PERK：protein kinase R-like ER kinase；Ub：ubiquitination.圖1 PDE5抑制劑的作用機(jī)制

3.1 PKG 通路 大量證據(jù)表明，cGMP 參與細(xì)胞內(nèi)非常復(fù)雜的信號(hào)通路，其中NO/cGMP/PKG 通路調(diào)控許多重要機(jī)制。如Ranek 等［46］發(fā)現(xiàn)，在新生大鼠心室肌細(xì)胞中過(guò)表達(dá)活化的PKG1a 或通過(guò)PDE5 抑制PKG 激活，可增強(qiáng)蛋白酶體的肽酶活性，減少錯(cuò)誤折疊和泛素化蛋白積累。血管中PKG1在NO信號(hào)的作用下誘導(dǎo)平滑肌松弛，從而降低全身和肺的血壓。在血小板中，cGMP刺激PKG1可抑制其活化和聚集。而在心力衰竭的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ椭校种芻GMP降解可激活PKG1 活性從而發(fā)揮保護(hù)作用。上述信號(hào)的凈效應(yīng)是保護(hù)心血管系統(tǒng)［43］。

3.2 CREB 途徑 cGMP 還可 以通過(guò) PKG/CREB 途徑刺激神經(jīng)發(fā)生，最終產(chǎn)生腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子。在PDE5抑制劑改善認(rèn)知記憶相關(guān)疾病中，西地那非可通過(guò)cGMP/PKG/CREB 或蛋白激酶B（protein kinase B，PKB/Akt）/糖原合成酶激酶3（glycogen synthase kinase-3，GSK3）通路抑制不同小鼠模型中β-淀粉樣蛋白肽的形成和tau 蛋白的過(guò)度磷酸化［47］。另一研究顯示，西地那非可恢復(fù)老年小鼠海馬CREB的磷酸化［26］。這些研究提示西地那非可增強(qiáng)年齡相關(guān)的記憶衰退。

3.3 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激（endoplasmic reticulum stress，ERS） Gong 等［48］的一項(xiàng)研究表明，ERS 的誘導(dǎo)與衰竭心臟中PDE5 表達(dá)的增加有關(guān)，西地那非對(duì)PDE5的抑制可通過(guò)降低剪接形式的x-box 結(jié)合蛋白1、磷酸化蛋白激酶R 樣內(nèi)質(zhì)網(wǎng)激酶和葡萄糖調(diào)節(jié)蛋白78的表達(dá)來(lái)抑制ERS 和ERS 誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡，從而緩解心衰。另一項(xiàng)相關(guān)研究證明，NO 和亞硝酸鹽均可通過(guò)NO/sGC/cGMP 途徑減少神經(jīng)元細(xì)胞ERS和ERS誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡，提示NO 和/或亞硝酸鹽可能對(duì)ERS 相關(guān)的神經(jīng)退行性疾病也具有治療價(jià)值［49］。上述研究表明cGMP 調(diào)節(jié)ERS 是心肌細(xì)胞和神經(jīng)元共有的，但這種機(jī)制是否在其他細(xì)胞中也以類似的方式起作用仍有待研究。

3.4 抗氧化活性 除了抑制PDE5 外，PDE5 抑制劑還具有抗氧化活性。已有研究表明，氧化應(yīng)激可增加衰竭心臟心肌細(xì)胞中PDE5的表達(dá)［50］，而西地那非通過(guò)抑制自由基的形成和促進(jìn)氧化還原系統(tǒng)來(lái)減輕氧化應(yīng)激［12］。PDE5 抑制劑的作用機(jī)制之一可能是降低氧化應(yīng)激水平，因?yàn)镻DE5 水平在肺動(dòng)脈高壓、慢性心力衰竭和右室肥厚等情況下均被上調(diào)［51］，氧化應(yīng)激也會(huì)介導(dǎo)心血管疾病中NO-cGMP-PKG 信號(hào)通路功能失調(diào)。因此，PDE5 抑制劑可能在多種病理中具有治療作用［14］。

4 總結(jié)與展望

PDE5 抑制劑的作用，特別是西地那非和他達(dá)拉非，在勃起功能障礙和肺動(dòng)脈高壓的臨床中已經(jīng)得到了很好的證實(shí)。此外，這些藥物在其他醫(yī)學(xué)領(lǐng)域如心力衰竭、周?chē)窠?jīng)病變和周?chē)鷦?dòng)脈疾病方面也具有潛在的治療效果，但進(jìn)入市場(chǎng)前仍需要進(jìn)行廣泛的研究。為了解決PDE5抑制劑臨床應(yīng)用瓶頸，以下改進(jìn)策略可供參考。

4.1 優(yōu)化藥物劑型 西地那非可預(yù)防肺動(dòng)脈重構(gòu)，但傳統(tǒng)口服西地那非由于在肺動(dòng)脈中累積不良導(dǎo)致治療效果有限。Li 等［52］報(bào)道稱，葡萄糖醛酸修飾的脂質(zhì)體包裹的西地那非，通過(guò)靶向葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白-1，改善了西地那非對(duì)異常增殖的肺動(dòng)脈平滑肌的遞送，可有效抑制肺動(dòng)脈高壓大鼠的肺動(dòng)脈重構(gòu)。另有研究研制了他達(dá)拉非的聚乳酸-羥基乙酸納米顆粒干粉吸入劑，有治療肺動(dòng)脈高壓的潛力［53］。

4.2 聯(lián)合用藥 對(duì)于輕度肺動(dòng)脈高壓，81%專家推薦的治療方法除首選的單獨(dú)PDE5抑制劑治療外，還包括內(nèi)皮素受體拮抗劑與PDE5抑制劑聯(lián)合用藥［35］。值得注意的是，PDE5抑制劑的作用主要依賴于NO/sGC/cGMP通路的活性，故而除抑制PDE5對(duì)cGMP的降解，激活sGC增加cGMP產(chǎn)生也是值得關(guān)注的重要調(diào)控靶點(diǎn)，sGC激活劑目前已開(kāi)發(fā)用于治療心血管疾病，部分sGC激活劑也可用于治療泌尿生殖系統(tǒng)疾?。?4］。

4.3 開(kāi)發(fā)多靶點(diǎn)藥物 開(kāi)發(fā)新的PDE5抑制劑的重點(diǎn)是提高酶抑制劑的特異性，優(yōu)化人體藥代動(dòng)力學(xué)特性，增加血腦屏障的通透性［26］。最近備受關(guān)注的一種治療策略是多靶點(diǎn)定向配體的開(kāi)發(fā)，這種配體能夠作用于AD 病理過(guò)程中涉及的不同分子靶點(diǎn)［55］；例如針對(duì)PDE5 和組蛋白脫乙酰酶（histone deacetylases，HDACs）的雙抑制劑已被作為一種潛在的治療AD 的新方法。與PDE5抑制劑類似，HDAC抑制劑是AD認(rèn)知障礙的潛在調(diào)節(jié)因子［26］。一種有治療AD潛力的化合物同時(shí)包含西地那非的嘧啶支架結(jié)構(gòu)及羥肟酸結(jié)構(gòu)，故而具有雙重抑制活性，可以同時(shí)抑制HDAC 和PDE5，能夠通過(guò)血腦屏障，增加海馬組織蛋白乙?；虲REB 磷酸化，從而挽救淀粉樣前體蛋白（amyloid precursor protein，APP）/早 老 蛋 白 1（presenilin-1，PS1）轉(zhuǎn)基因小鼠突觸強(qiáng)度的長(zhǎng)時(shí)程增強(qiáng)（long-term potentiation，LTP）［26］，改善小鼠學(xué)習(xí)記憶。近幾十年來(lái)，乙酰膽堿酯酶（acetylcholinesterase，AChE）和PDE5雙靶點(diǎn)抑制劑也已被研究用于AD的治療，乙酰膽堿酯酶抑制劑是目前可用于治療AD 的藥物，而新開(kāi)發(fā)的一種化合物具有AChE/PDE5 雙靶點(diǎn)抑制活性，血腦屏障通透性好，水溶性增強(qiáng)，對(duì)東莨菪堿誘導(dǎo)的認(rèn)知功能障礙有良好的治療效果，可抑制皮層AChE活性，增強(qiáng)CREB體外磷酸化［26］。

4.4 變構(gòu)抑制劑 PDE5 抑制劑的部分輕微副作用可通過(guò)提高選擇性和藥代動(dòng)力學(xué)性質(zhì)來(lái)改善，通過(guò)開(kāi)發(fā)PDEs 的變構(gòu)抑制劑，針對(duì)PDE5 的GAF 結(jié)構(gòu)域（以最早發(fā)現(xiàn)含有該結(jié)構(gòu)域的三種蛋白質(zhì)首字母命名，配體主要為環(huán)核苷酸）進(jìn)而阻斷酶的激活，但不阻斷其基礎(chǔ)活性，從而繞過(guò)抑制基本的生理過(guò)程相關(guān)的靶點(diǎn)，減輕副作用［56］。