血管緊張素(1-12)/糜酶軸有望成為心力衰竭治療的新靶點(diǎn)

腎素-血管緊張素系統(tǒng)(RAS)激活可導(dǎo)致心力衰竭(心衰)惡化，抑制血管緊張素 (Ang)Ⅱ活性能延緩心衰的進(jìn)展，然而近年大量臨床證據(jù)表明，作用于RAS的藥物對(duì)心衰的改善程度有限。隨著對(duì)血管活性肽家族研究的深入，心衰的治療理念正在發(fā)生轉(zhuǎn)變。

1 近期發(fā)現(xiàn)的血管緊張素活性肽

血管緊張素原在腎素作用下生成Ang Ⅰ，Ang Ⅰ在血管緊張素轉(zhuǎn)換酶(ACE)的作用下生成Ang Ⅱ。Ang Ⅱ在酶的作用下衍生出一系列血管活性肽，如Ang-(1-7)、Ang A、Ang-(1-9)、Ang Ⅲ(2-8)、Ang Ⅳ(3-8)[1]。另外，血管緊張素原還生成一些目前為止未發(fā)現(xiàn)明確生物學(xué)活性的血管活性肽，如Ang-(1-4)、Ang-(1-5)[1]。血管緊張素原除了在腎素作用下生成Ang Ⅰ外，還可被其他酶剪切生成Ang-(1-12)。羧基肽酶A、組織蛋白酶A可將Ang Ⅰ剪切成Ang-(1-9)，隨后在ACE的作用下轉(zhuǎn)化為Ang-(1-7)，Ang-(1-7)又可被相應(yīng)的酶剪切成Ang-(1-5)、Ang-(1-4)等[1]。Ang成員具有不同的生物學(xué)活性，其中對(duì)Ang-(1-12)生物學(xué)作用的研究最為廣泛，研究證實(shí)其參與非經(jīng)典途徑Ang Ⅱ的合成。

2 RAS及Ang-(1-12)生物學(xué)作用概述

RAS主要指腎素、ACE以及血管緊張素原組成的自我調(diào)節(jié)系統(tǒng)，Ang Ⅱ是該系統(tǒng)中縮血管作用最強(qiáng)的血管活性肽。Nagata等[2]于2006年首次報(bào)道Ang-(1-12)，此后的研究證實(shí)Ang-(1-12)由血管緊張素原經(jīng)ACE剪切而成，其縮血管活性較弱。Ang-(1-12)分布于全身多個(gè)器官。在體循環(huán)系統(tǒng)中，ACE能夠?qū)ng-(1-12)代謝成Ang Ⅰ和Ang Ⅱ；在腎臟皮質(zhì)部分，腦啡肽酶能將Ang-(1-12)轉(zhuǎn)化成Ang-(1-7)；在人類心肌組織中，糜酶(Chymase)可將Ang-(1-12)轉(zhuǎn)化成Ang Ⅱ[3]。與經(jīng)典RAS不同，組織中Ang-(1-12)的代謝對(duì)Chymase高度依賴，Chymase途徑為心臟非ACE途徑Ang Ⅱ的主要來源。目前的證據(jù)表明，血管緊張素原經(jīng)Ang-(1-12)途徑生成的Ang Ⅱ?qū)π难芟到y(tǒng)產(chǎn)生顯著的病理作用。組織中Chymase依賴的Ang Ⅱ通過改變細(xì)胞膜鉀離子通道活性導(dǎo)致心律失常和高血壓[4]。Ang-(1-12) 經(jīng)由Chymase代謝，產(chǎn)生的Ang Ⅱ可導(dǎo)致心肌肥厚、高血壓以及心房顫動(dòng)。將Ang-(1-12)注入大鼠體內(nèi)會(huì)導(dǎo)致大鼠心率加快，血壓升高。細(xì)胞內(nèi)的Ang-(1-12)還可以通過激活蛋白激酶C減少鉀電流，引起動(dòng)作電位時(shí)程延長，該變化是折返性心律失常的重要原因。另有少數(shù)研究表明，Ang-(1-12)對(duì)心血管系統(tǒng)有益。Ang-(1-12)可降低轉(zhuǎn)基因高血壓大鼠的血壓水平[5]，能通過Chymase途徑增加正常及心衰大鼠左室心肌細(xì)胞收縮力[6]。

3 Ang非經(jīng)典分泌方式與Ang Ⅱ逃逸

現(xiàn)已證實(shí)經(jīng)典途徑來源的Ang Ⅱ遠(yuǎn)少于非經(jīng)典途徑。組織源性Ang通過旁分泌方式作用于臨近細(xì)胞或通過自分泌方式作用于自身，被稱為Ang的非經(jīng)典分泌方式。非經(jīng)典分泌的Ang發(fā)揮生物活性的途徑有兩種：一種是與細(xì)胞外受體結(jié)合，通過信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的方式作用于細(xì)胞；另一種是在細(xì)胞內(nèi)直接合成Ang并作用于自身。研究表明，機(jī)體內(nèi)Ang Ⅱ 的活性不能被血管緊張素1受體(AT1受體)阻滯劑抑制。氯沙坦不能抑制離體倉鼠心臟細(xì)胞內(nèi)Ang Ⅱ的效應(yīng)[7]。長期應(yīng)用氯沙坦、依那普利雖然可抑制體循環(huán)系統(tǒng)的RAS活性，使血壓顯著下降，但并不能降低心臟組織中Ang Ⅱ的水平[8]。以上研究均提示體內(nèi)可能存在一個(gè)獨(dú)立于體循環(huán)系統(tǒng)的Ang Ⅱ合成途徑。表達(dá)人類血管緊張素原的轉(zhuǎn)基因大鼠的血壓水平較正常大鼠顯著升高，心臟結(jié)構(gòu)及收縮功能異常，然而大鼠的腎素不具備剪切人類血管緊張素原生成Ang Ⅱ的能力，該研究證實(shí)了非腎素依賴性Ang Ⅱ合成途徑的存在[9]。非腎素依賴的Ang Ⅱ由組織中肥大細(xì)胞蛋白酶剪切Ang-(1-12)而成[10]。這種Ang Ⅱ合成不能被RAS抑制劑阻斷的現(xiàn)象稱為Ang Ⅱ逃逸[10]，研究證實(shí)肥大細(xì)胞中參與合成Ang Ⅱ的酶為Chymase。綜上所述，Chymase途徑合成的Ang Ⅱ不能被常規(guī)RAS抑制劑阻斷是造成Ang Ⅱ逃逸的主要原因。

4 經(jīng)典的RAS抑制劑治療心血管疾病的局限性

雖然基礎(chǔ)研究顯示RAS抑制劑能夠延緩心血管疾病進(jìn)展，但臨床上的實(shí)際療效并非如此。臨床試驗(yàn)表明，血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制劑(ACEI)和血管緊張素Ⅱ受體阻滯劑(ARB)并不能顯著的降低心衰患者的死亡率[11]。HOPE研究[12]顯示，心血管疾病高風(fēng)險(xiǎn)患者應(yīng)用雷米普利后，心血管相關(guān)事件的發(fā)生率為14%，而安慰劑組心血管相關(guān)事件的發(fā)生率為17.8%。SOLVD研究[13]表明，接受依那普利的患者死亡率為35.2%，而安慰劑組死亡率為39.7%。CHARM-Alternative研究[11]對(duì)不耐受ACEI的心衰患者隨機(jī)給予坎地沙坦或安慰劑治療，經(jīng)過33.7個(gè)月的隨訪后發(fā)現(xiàn)，坎地沙坦組再住院及死亡率為33%，安慰劑組為40.6%。慢性心衰患者接受ACEI或ARB治療后，心源性死亡相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)僅比安慰劑組降低5%～18%。研究還發(fā)現(xiàn)高血壓人群應(yīng)用ACEI和ARB，療效并不優(yōu)于其他治療方案，提示RAS抑制劑僅使患者在降壓方面獲益，并未阻斷Ang Ⅱ引起的靶器官損害[14]。推測可能的原因是藥物不能到達(dá)體內(nèi)Ang Ⅱ的合成部位[10]，隨后的研究證實(shí)RAS抑制劑不能阻斷組織源性Ang Ⅱ的合成[11,15]。其主要原因?yàn)椋?1)逃逸現(xiàn)象。Ang Ⅱ的合成有多種方式，抑制ACE途徑的Ang Ⅱ合成會(huì)活化Ang Ⅱ合成的替代路徑。盡管在ACEI治療的起始階段，血漿中Ang Ⅱ的水平顯著下降，但隨著治療時(shí)間的延長，Ang Ⅱ的水平又恢復(fù)正常[16]。(2)細(xì)胞分泌的獨(dú)立性。Ang-(1-12)可以在細(xì)胞水平經(jīng)Chymase生成Ang Ⅱ，而ACEI及ARB不能進(jìn)入組織及細(xì)胞內(nèi)。人類心臟中ACE途徑生成的AngⅡ只占11%左右，而經(jīng)Chymase途徑生成的AngⅡ卻占約80%左右。因此，傳統(tǒng)藥物無法進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)抑制Ang Ⅱ的作用，調(diào)控Chymase活性以達(dá)到抑制組織中Ang Ⅱ的合成有望成為未來治療心血管疾病、改善心血管疾病預(yù)后的方向。

5 Chymase參與心血管疾病發(fā)生發(fā)展的機(jī)制

RAS的分泌方式非常復(fù)雜，除了經(jīng)典的分泌及調(diào)控途徑以外，還存在旁分泌和自分泌途徑[17-18]。已有研究證實(shí)，人類的左室以及左右心房細(xì)胞均表達(dá)Ang-(1-12)，心房擴(kuò)大繼發(fā)的細(xì)胞牽張是細(xì)胞Ang-(1-12)表達(dá)的主要原因，在擴(kuò)大的心房組織中Chymase mRNA的表達(dá)也相應(yīng)增加，提示Chymase途徑生成的Ang Ⅱ是病理狀態(tài)下心肌組織源性Ang Ⅱ的主要來源。除此之外，肥大細(xì)胞、腎小球系膜細(xì)胞、腎臟血管平滑肌細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞以及間充質(zhì)細(xì)胞內(nèi)均發(fā)現(xiàn)有Chymase存在，但肥大細(xì)胞是心肌病理狀態(tài)下Ang Ⅱ的主要來源。采用反相高效液相色譜法研究Chymase抑制劑(chymostatin)、ACEI(賴諾普利)、Ang Ⅱ抑制劑(MLN-4760)以及腦啡肽酶抑制劑(SHC39370)對(duì)Ang的作用時(shí)發(fā)現(xiàn)，將Chymase抑制劑從抑制劑混合物中去除后，Ang Ⅱ的合成顯著減少；腦啡肽酶、ACE、ACE2僅能水解少量Ang-(1-12)。該研究證實(shí)，雖然Ang Ⅱ的來源途徑多樣，但Chymase是心臟組織源性Ang Ⅱ的主要合成酶。長期應(yīng)用ACEI能夠顯著增加緩激肽介導(dǎo)的左室間質(zhì)Chymase的活性上調(diào)，因此應(yīng)用ACEI雖然能夠抑制RAS，但Chymase的活性上調(diào)仍會(huì)導(dǎo)致Ang Ⅱ顯著增加，這解釋了RAS抑制劑在心衰治療方面的局限性[19]。

Chymase還存在于肥大細(xì)胞顆粒中，在肥大細(xì)胞缺乏的大鼠中長期應(yīng)用ACEI未能觀察到Chymase的活性增加，提示肥大細(xì)胞分泌的Chymase參與Ang Ⅱ逃逸；而在正常大鼠中，Chymase抑制劑能夠顯著降低大鼠左室間質(zhì)Ang Ⅱ的水平，說明Chymase是組織源性Ang Ⅱ的關(guān)鍵酶。病理狀態(tài)下肥大細(xì)胞的細(xì)胞顆粒釋放增加，缺血再灌注后犬的心肌間質(zhì)以及細(xì)胞內(nèi)Chymase的活性均上調(diào)，并且該變化能夠被口服Chymase抑制劑所抑制，提示Chymase是促進(jìn)心肌病理進(jìn)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)[20]。肥大細(xì)胞并非是心臟組織Chymase的唯一來源，Chymase合成和代謝的詳細(xì)機(jī)制目前尚不清楚[20-21]。除Ang-(1-12)外，其他Chymase依賴性調(diào)節(jié)肽也參與炎性反應(yīng)和組織重構(gòu)[19]。

動(dòng)物研究顯示，切除卵巢會(huì)導(dǎo)致肥大細(xì)胞數(shù)量、Ang Ⅱ水平以及Chymase活性增加；而長期雌激素治療可減輕上述改變，提示雌激素對(duì)心臟的保護(hù)作用可能是通過減少局部組織Chymase依賴的Ang Ⅱ發(fā)揮作用[22]。Chymase途徑生成的Ang Ⅱ獨(dú)立于體循環(huán)系統(tǒng)，且是病理狀態(tài)下心衰進(jìn)展的主要原因[23-24]，研究組織源性Ang Ⅱ抑制劑是預(yù)防心衰進(jìn)展的重要方向。

6 Chymase抑制劑與心血管疾病

肥大細(xì)胞通過釋放趨化因子、細(xì)胞因子、過氧化物酶參與機(jī)體的過敏反應(yīng)。研究表明，肥大細(xì)胞通過釋放Chymase，加速心臟功能惡化。動(dòng)物和人體實(shí)驗(yàn)均證實(shí)，心衰患者心肌組織中肥大細(xì)胞數(shù)量增加。Chymase能夠加速心血管疾病惡化，病理狀態(tài)下心肌 Chymase的活性明顯高于ACE[25]，抑制組織源性Chymase較常規(guī)抑制RAS能使患者獲益更大?？惯^敏藥物中肥大細(xì)胞穩(wěn)定劑曲尼司特最早用于心血管疾病的實(shí)驗(yàn)性治療，其能穩(wěn)定肥大細(xì)胞，減少Chymase的病理性合成，在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中顯示出抗動(dòng)脈硬化作用，人體試驗(yàn)療效有待驗(yàn)證。此外，已證實(shí)Chymase抑制劑如SUN-C8257、BCEAB、Suc-Val-Pro-PheP(OPh)2、TY-51469、NK3201、TEI-E548等均對(duì)心血管疾病有治療作用。動(dòng)物試驗(yàn)表明，SUN-C8257可以預(yù)防心肌纖維化，改善舒張性心衰和快速心律失常所致的心衰。NK3201能夠選擇性抑制Chymase的活性而不改變ACE活性，顯著降低心肌梗死后倉鼠心肌組織中Chymase的活性。BCEAB、NK3201和TEI-E548能改善心肌梗死、心肌病以及心律失常所致的心衰。以上研究表明，與減少Chymase來源的治療思路相比，Chymase抑制劑顯示出了良好的治療效果。

7 Ang-(1-12)/Chymase軸在心血管疾病治療中的展望

細(xì)胞內(nèi)Ang-(1-12)/Chymase軸具備獨(dú)立的分泌及作用途徑，心肌組織及肥大細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)的Chymase具備將Ang-(1-12)合成為Ang Ⅱ的能力，是傳統(tǒng)心衰治療藥物具有局限性的主要原因，也是新藥開發(fā)的關(guān)鍵。部分患者在接受RAS抑制劑治療后病情持續(xù)進(jìn)展，研發(fā)作用于細(xì)胞內(nèi)Ang-(1-12)/Chymase軸的藥物，是將來心血管疾病治療的重要方向。隨著對(duì)RAS研究的深入，基于調(diào)控Chymase活性的治療方案可能會(huì)成為心衰治療的新方法。