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综述:从实验室到临床:动脉粥样硬化性冠状动脉疾病的抗炎治疗进展
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年09月20日 来源:The FASEB Journal? 4.2
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本综述系统梳理了动脉粥样硬化(AS)作为一种慢性炎症性疾病的最新研究进展,重点探讨了针对特定炎症靶点(如IL-1β、IL-6、NLRP3炎性体)的新型抗炎策略(包括秋水仙碱、卡那单抗、托珠单抗等),及其在降低残余心血管风险中的临床应用潜力,为ASCAD(动脉粥样硬化性冠状动脉疾病)的精准治疗提供了新方向。
动脉粥样硬化性冠状动脉疾病(ASCAD)至今仍是全球健康的重大挑战,常导致冠状动脉狭窄和闭塞,引发心肌梗死(MI)等危及生命的心血管疾病。统计数据显示,全球心血管疾病负担数十年持续上升;1990年至2019年,受影响人数从2.7亿攀升至超过5.23亿,几乎翻倍。其中,ASCAD已成为心血管疾病死亡的主要原因,占所有心血管死亡人数的60%以上。在此期间,心血管疾病导致的死亡人数从1210万稳步增加至1860万,伤残调整生命年也显著上升。在中国,随着人口老龄化和生活方式改变,动脉粥样硬化性疾病的发病率逐年上升,严重影响了人们的生活质量和预期寿命。
数十年来,学术界对动脉粥样硬化(AS)的发病机制进行了深入研究。传统理论认为,血脂异常,特别是低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)水平升高,在AS的发生和发展中起核心作用。然而,近期的多中心研究和荟萃分析表明,炎症反应贯穿疾病全程。从斑块形成的初始阶段到进展、失稳乃至最终血栓形成,病理过程——包括炎症细胞浸润、细胞因子级联释放和炎症信号通路激活——始终存在。这些炎症级联与动脉壁损伤、脂质沉积和斑块生物学行为调控发生复杂相互作用,共同推动疾病进展。
1959年,Gero等人观察到,针对小鼠体内LDL特异性自身免疫反应的靶向干预对AS具有保护作用,从而提示LDL在此条件下作为自身抗原发挥作用。众所周知,LDL在ASCAD的病理生理过程中起关键作用。当冠状动脉内发生内皮损伤时,生理屏障功能减弱,允许大量LDL穿过内皮层迁移至动脉壁下的内膜空间。LDL易受局部环境化学修饰,特别是活性氧(ROS)氧化,形成氧化型LDL(ox-LDL)。ox-LDL在动脉壁内的异常沉积是ASCAD的关键触发因素,因为它被巨噬细胞通过内吞作用摄取和内化,促进其转化为泡沫细胞。ox-LDL具有强免疫原性和促炎特性,被认为是动脉粥样硬化斑块炎症反应的标志物。它诱导血管内皮细胞表达粘附分子,并刺激多种趋化因子的分泌,从而招募循环中的单核细胞迁移进入冠状动脉壁。这些浸润的单核细胞随后分化为巨噬细胞,吞噬大量ox-LDL,最终转变为泡沫细胞。这一过程伴随着持续的炎症反应,促进动脉粥样硬化斑块的进展。此外,ox-LDL可直接作为损伤相关分子模式(DAMPs),激活先天免疫系统组分,如树突状细胞(DCs)和自然杀伤细胞(NKs),从而加剧局部炎症。
泡沫细胞和细胞外基质成分的积聚形成AS斑块的脂质核心,促进斑块形成。随着斑块进展,其周围的纤维帽变薄,增加了破裂风险。一旦破裂,富含脂质的核心暴露,触发急性血栓形成,可能导致冠状动脉完全闭塞,最终引发急性冠状动脉综合征(ACS)。
在炎症与AS关系的研究中,国内外研究人员取得了显著成果。早在20世纪90年代,Ross就提出了AS的“炎症假说”,认为AS是一种炎症性疾病——这一假说为后续研究奠定了关键基础。此后,大量基础和临床研究涌现,阐明了炎症在AS各个阶段的作用机制。在基础研究中,细胞实验和动物模型识别了参与AS起始和进展的多种炎症细胞和细胞因子。据报道,包括血管炎和自身免疫性疾病在内的炎症性疾病会增加血栓栓塞事件的风险。此外,证据支持炎症在促进易损冠状动脉斑块破裂和侵蚀中的作用,从而加剧不稳定性心绞痛。在临床研究中,大量大规模流行病学调查和临床试验证实了炎症标志物与动脉粥样硬化性疾病风险之间的相关性。例如,C反应蛋白(CRP)作为一种公认的炎症标志物,与心血管事件风险增加密切相关。多项研究表明,CRP水平是预测AS疾病发生和预后的重要指标。
鉴于炎症在AS疾病发病机制中的关键作用,抗炎治疗已成为AS疾病治疗的新靶点和研究焦点。通过抑制炎症反应,可以减轻血管内皮损伤,减少炎症细胞浸润,降低炎症因子释放,稳定AS斑块,从而降低急性心血管事件风险。目前,虽然他汀类等降脂药物在临床广泛应用并显著降低了心血管疾病的发病率和死亡率,但仍有相当比例的患者存在残余心血管风险——即所谓的“残余风险”,这可能与炎症反应控制不足有关。因此,抗炎治疗研究对于进一步降低AS疾病患者心血管事件风险、改善其预后具有重要的临床意义。
此外,对炎症与AS相关性及抗炎治疗机制的全面研究,可为开发新型治疗药物和策略奠定坚实基础;当前基于细胞因子和炎症介质的AS靶向抗炎治疗包括白细胞介素(IL)抑制剂(例如靶向IL-1/IL-6或其受体的抑制剂,甲氨蝶呤具有相似的结构和功能特征)、NOD样受体家族pyrin结构域包含蛋白3(NLRP3)炎性体抑制剂(尤其是秋水仙碱)和脂蛋白相关磷脂酶A2(Lp-PLA2)抑制剂。除了这些常规策略,有前景的AS创新抗炎方法正在涌现,包括成簇规律间隔短回文重复序列相关蛋白9(CRISPR-Cas9)基因编辑技术。该技术由靶向/结合特定DNA序列的向导RNA(gRNA)和Cas9蛋白组成,并通过VERVE-101(一种基于CRISPR的疗法)显示出潜力,该疗法使血清前蛋白转化酶枯草溶菌素9(PCSK9)降低83%,血浆LDL降低69%,效果持续长达476天,目前正在杂合子家族性高胆固醇血症(FH)、ASCAD和未控制的FH患者中进行临床试验;同时,充分的基础和临床研究证实适应性免疫在AS病理生理中不可或缺的作用,支持了AS靶向疫苗和免疫疗法的发展。
CD4+和CD8+ T细胞对细胞免疫至关重要,针对这些细胞的抗体研究对AS免疫治疗至关重要。调节调节性T细胞(Treg)增殖的策略引起了关注,超低剂量IL-2的研究启发了IL-2用于ASCAD的试验。LILACS研究证实,低剂量IL-2可显著扩增稳定性或不稳定性缺血性心脏病患者的Treg细胞。作为特化的细胞毒性细胞,CD8+ T细胞有助于AS并发症的病理生理。Santos-Zas等人表明,在小鼠和猪模型中,CD8+ T淋巴细胞通过颗粒酶B(GRZMB)释放促进有害的心肌缺血后心室重构,而治疗性抗CD8+ T细胞单克隆抗体可有效逆转这种心肌损伤。临床上,GRZMB水平与缺血后心脏重构和1年死亡率密切相关。此外,工程化嵌合抗原受体T(CAR-T)细胞——靶向心血管结构并递送治疗有效载荷——在小鼠心力衰竭模型中得到验证后,CAR-T技术的进步为AS免疫调节提供了新途径。
在体液免疫中,B1细胞分泌天然IgM抗体,结合氧化表位以限制AS进展,而B2细胞通过调节DC和CD4+ T细胞活性促进AS。治疗性疫苗接种策略主要针对调节针对特定氧化表位的抗体。例如,ADAMTS-7(一种具有血小板反应蛋白1型基序的去整合素和金属蛋白酶7)已被确定为关键的AS靶点,并且包含各种B细胞表位肽的疫苗在小鼠和大型动物模型中显示出减少内膜增生的功效。此外,抗PCSK9单克隆抗体疫苗L-IFPTA有效抑制PCSK9表达并降低LDL水平,且不诱导全身炎症或器官损伤;另一种PCSK9靶向疫苗AT04A的早期临床试验报告称,患者LDL降低了11.2%至13.3%,且无严重不良事件。然而,使用抗丙二醛(MDA)修饰的载脂蛋白B-100(ApoB100)IgG1抗体(MLDL1278A)的II期GLACIER研究结果未能缓解颈动脉或主动脉壁炎症。相比之下,一项安慰剂对照II期试验的数据显示,orticumab(一种人特异性抗MDA修饰的ApoB100抗体)显著降低了高风险银屑病患者的冠状动脉斑块负荷和炎症相关生物标志物。
这种深入探索不仅阐明了炎症与AS之间复杂的相互作用,而且为合理设计抗炎药物提供了理论基础,这些药物为AS的临床管理提供了有前景的新途径。通过识别特定的炎症靶点并开发靶向抗炎药物,可以实现更精准有效的治疗,推动AS相关疾病防治的重大进展。同时,抗炎治疗研究正在推进ASCAD的治疗策略,将焦点从单纯的降脂转向整合炎症控制、血管内皮功能增强和多方面干预的整体管理策略,最终旨在改善AS疾病的整体治疗效果。
秋水仙碱是一种成熟的抗炎剂,因其在心血管疾病预防和治疗中的潜在作用而引起了相当大的兴趣。秋水仙碱的主要抗炎作用归因于其与微管蛋白结合的能力,从而抑制其聚合。这种破坏影响各种细胞过程,包括趋化性、迁移和信号转导,此外还抑制有丝分裂活性。与秋水仙碱相关的其他分子机制包括下调粘附分子、抑制肿瘤坏死因子-α(TNF-α)介导的核因子κB(NF-κB)信号通路以及减少炎性体的形成和分泌。这些机制在急性和慢性冠状动脉综合征(CCS)中都至关重要。下表讨论了几项研究秋水仙碱在CCS和ACS中抗炎作用的重要临床研究。
(此处应插入表1,但根据指令省略表格和引用标识)
COLCOT研究是一项随机、对照、双盲研究,纳入了4745例急性心肌梗死(AMI)后30天内的患者。2366例被随机分配接受低剂量秋水仙碱(0.5 mg,每日一次),2379例接受安慰剂。主要终点是心血管死亡、复苏成功的心脏骤停、MI、卒中或因心绞痛导致血运重建的紧急住院的复合终点。结果表明,秋水仙碱组有5.5%的患者达到主要终点,而安慰剂组为7.1%(风险比(HR):0.77;95%置信区间[CI],0.61至0.96;p=0.02)。其他结局的HR如下:心血管死亡,0.84(95% CI,0.46至1.52);复苏成功的心脏骤停,0.83(95% CI,0.25至2.73);MI,0.91(95% CI,0.68至1.21);卒中,0.26(95% CI,0.10至0.70);因心绞痛导致血运重建的紧急住院,0.50(95% CI,0.31至0.81)。该研究证明,0.5 mg秋水仙碱显著降低了MI后患者的缺血性心血管事件。
LoDoCo研究是一项前瞻性、随机、观察者盲法试验,纳入了532例接受抗血小板治疗(阿司匹林和/或氯吡格雷)和他汀类药物的稳定性ASCAD患者。患者被随机分配接受秋水仙碱(0.5 mg/天)加标准治疗或安慰剂加标准治疗。中位随访期为3年。主要终点是ACS、院外心脏骤停或非心源性缺血性卒中的复合终点。结果显示,接受秋水仙碱的282例患者中有15例经历了主要终点(5.3%),而安慰剂组为40例患者(16.0%)(HR:0.33;95% CI:0.18至0.59;p<0.001)。该研究证明,0.5 mg/天的秋水仙碱加标准二级预防疗法显著降低了稳定性ASCAD患者的心血管事件风险。
LoDoCo2试验是一项随机、对照、双盲研究,涉及5522例CCS患者。总共2762例患者被分配到秋水仙碱组,每日剂量为0.5 mg,而2760例患者在对照组中接受匹配的安慰剂。主要终点是心血管死亡、自发性MI、缺血性卒中或缺血驱动的冠状动脉血运重建的复合终点。次要终点包括心血管死亡、自发性MI和缺血性卒中。中位随访时间为28.6个月。结果表明,秋水仙碱组有187例患者(6.8%)经历了主要终点,而安慰剂组为264例患者(9.6%)(HR:0.69;95% CI,0.57至0.83;p<0.001)。对于次要终点,秋水仙碱组有115例患者(4.2%)发生事件,安慰剂组为157例患者(5.7%)(HR:0.72;95% CI,0.57至0.92;p=0.007)。该研究证实,每日0.5 mg秋水仙碱剂量显著降低了CCS患者的心血管事件风险。
这项多中心随机试验采用2×2析因设计,其中MI患者被随机分配接受秋水仙碱或安慰剂,外加螺内酯或安慰剂。秋水仙碱组的具体研究结果如下。主要终点是心源性死亡、复发性MI、卒中或非计划性缺血驱动冠状动脉血运重建的复合终点。在3个月随访时测量了亚组患者的CRP水平以评估秋水仙碱的安全性。总共7062例患者被随机分配到研究组。在中位3年的随访期内,秋水仙碱组3528例患者中有322例(9.1%)发生主要终点事件,安慰剂组3534例患者中有327例(9.3%)发生主要终点事件(HR:0.99;95% CI,0.85–1.16;p=0.93)。主要终点的各个组成部分在两组中的发生率相似。调整后,秋水仙碱组和安慰剂组在3个月时CRP水平的最小二乘均值差为?1.28 mg/L(95% CI,?1.81至?0.75)。总之,秋水仙碱治疗在中位3年内未降低MI患者主要复合终点的发生率。
这项多中心、随机、双盲COPS试验(秋水仙碱用于急性冠状动脉综合征患者)在澳大利亚17家医院诊断为ACS的患者中进行。总共招募了795例患者。其中,396名参与者被随机分配接受秋水仙碱(第一个月0.5 mg每日两次,随后11个月0.5 mg每日一次),而399名参与者被分配到安慰剂组,在接受标准二级预防药物治疗的同时接受安慰剂。所有参与者至少随访12个月。主要结局是包括全因死亡率、ACS复发、缺血驱动的紧急血运重建和非心源性缺血性卒中的复合指标。秋水仙碱组发生24起主要结局事件,安慰剂组发生38起事件(p=0.09)。秋水仙碱组的总死亡率(p=0.017)特别是非心血管死亡率(p=0.024)更高。在ACS患者的标准药物治疗中加入秋水仙碱并未显著减少心血管结局,且与死亡率增加相关。
先前报道的澳大利亚COPS研究表明,秋水仙碱组和对照组在一年的复合主要终点发生率没有差异。因此,进行了一项预先设定的两年随访分析,以评估停用秋水仙碱12个月后的长期效果。795例患者在2015年12月至2018年9月期间入组该项研究,其中396名参与者被分配到秋水仙碱组,399名被分配到安慰剂组。在24个月的随访期内,秋水仙碱组的主要终点发生率显著低于安慰剂组(n=32 [8.1%] vs. n=54 [13.5%];p=0.02)。两年期间,总共记录了13例死亡(秋水仙碱组n=9 vs. 安慰剂组n=4;HR:2.28 [95% CI,0.7–7.4];p=0.17),秋水仙碱组非心血管死亡人数更高(n=5 vs. n=2;HR:2.54 [95% CI,0.49–13];p=0.27)。这项研究表明,低剂量口服秋水仙碱联合标准药物治疗12个月,与单独标准药物治疗相比,在2年时显著降低了主要复合终点。
该研究是一项前瞻性、单中心、随机、双盲临床试验,于2021年5月3日至2022年8月31日进行。它招募了128例诊断为ACS并通过光学相干断层扫描(OCT) identified为富含脂质斑块(脂质弧>90°)的患者。参与者以1:1的比例随机分配接受秋水仙碱0.5 mg每日一次(秋水仙碱组)或匹配的安慰剂(安慰剂组),持续12个月。主要终点是从基线到12个月随访时冠状动脉斑块最小纤维帽厚度的变化。在入组的128例患者中,秋水仙碱组52例,安慰剂组52例完成了研究。与安慰剂相比,秋水仙碱治疗显著增加了最小纤维帽厚度(51.9 [95% CI: 32.8 to 71.0] μm vs. 87.2 [95% CI: 69.9 to 104.5] μm;差值,34.2 [95% CI: 9.7 to 58.6] μm;p=0.006)并减少了平均脂质弧(?25.2° [95% CI: ?30.6° to ?19.9°] vs. ?35.7° [95% CI: ?40.5° to ?30.8°];差值,?10.5° [95% CI: ?17.7° to ?3.4°];p=0.004),以及平均巨噬细胞角度范围(?8.9° [95% CI: ?13.3° to ?4.6°] vs. ?14.0° [95% CI: ?18.0° to ?10.0°];差值,?6.0° [95% CI: ?11.8° to ?0.2°];p=0.044)。此外,秋水仙碱治疗导致高敏C反应蛋白(hsCRP)水平降低(几何平均比,0.6 [95% CI: 0.4 to 1.0] vs. 0.3 [95% CI: 0.2 to 0.5];差值,0.5 [95% CI: 0.3 to 1.0];p=0.046)和IL-6水平降低(几何平均比,0.8 [95% CI: 0.6 to 1.1] vs. 0.5 [95% CI: 0.4 to 0.7];差值,0.6 [95% CI: 0.4 to 0.9];p=0.025)。这些发现表明,秋水仙碱对ACS患者的冠状动脉斑块稳定具有显著的 beneficial effects,通过OCT评估。
利用COLCOT试验的预先设定数据,该亚组分析评估了秋水仙碱在2型糖尿病(T2D)亚组患者中 concerning 心血管结局的疗效。既往MI within 30天的T2D患者被随机分配接受口服秋水仙碱0.5 mg每日一次或安慰剂。两组均接受MI的标准治疗。主要终点是心血管死亡、需要心肺复苏的心脏骤停、MI、卒中或因心绞痛需要冠状动脉血运重建的紧急住院的复合终点。总共招募了959例T2D患者,中位随访时间为22.6个月。秋水仙碱组主要终点的发生率显著低于安慰剂组(8.7% vs. 13.1%,HR:0.65;95% CI,0.44–0.96;p=0.03)。该亚组分析表明,每日0.5 mg剂量的秋水仙碱显著降低了心血管事件的发生率。通过COLCOT-T2D研究进行的进一步 investigation 旨在针对伴有T2D的MI患者进行一级预防。
该研究旨在验证科学假设,即经皮冠状动脉介入治疗(PCI)后给予秋水仙碱可降低支架内再狭窄(ISR)的患病率。招募了对药物洗脱支架有禁忌症的糖尿病患者,并随机分配在PCI后接受秋水仙碱(0.5 mg每日两次)或安慰剂治疗六个月。PCI后六个月使用冠状动脉造影和血管内超声(IVUS)评估ISR和新内膜增生。该研究总共招募了196例患者。秋水仙碱组的血管造影ISR率显著低于安慰剂组(16% vs. 33%,p=0.007;HR:0.38;95% CI:0.18至0.79)。IVUS评估中也观察到 similar trends(p=0.006;秋水仙碱 vs. 安慰剂:24% vs. 43%;HR:0.42;95% CI:0.22至0.81)。此外,根据IVUS结果,秋水仙碱组的管腔面积损失显著减少(1.6 mm2,四分位距[IQR]:1.0–2.9 mm2),而对照组为(2.9 mm2,IQR:1.4–4.8 mm2,p=0.002)。总之,糖尿病患者在PCI使用金属裸支架(BMS)后接受秋水仙碱治疗导致新内膜增生减少和ISR率降低。
甲氨蝶呤,最初被归类为经典的改善病情抗风湿药,因其强效抗炎特性而被广泛用于治疗类风湿关节炎和银屑病关节炎。其作用机制涉及多种途径,包括竞争性抑制二氢叶酸还原酶,这是一种将二氢叶酸转化为四氢叶酸所必需的酶。这种抑制破坏了嘌呤和嘧啶的合成,最终发挥抗增殖和免疫抑制作用。此外,甲氨蝶呤还减少促炎细胞因子的产生,如TNF-α、白细胞介素-1β(IL-1β)和IL-6,这些细胞因子在AS和其他免疫介导的炎症性疾病中起关键作用。
这项随机、对照、双盲试验涉及4786名有MI或CCS病史的参与者,并伴有其他合并症,如T2D或代谢综合征。参与者被随机分配接受低剂量甲氨蝶呤(目标剂量15–20 mg每周)或安慰剂,所有参与者每天接受1 mg叶酸。主要终点是非致死性MI、非致死性卒中或心血管死亡的复合终点。中位随访2.3年后,甲氨蝶呤组和安慰剂组在IL-1β、IL-6或CRP水平上没有显著差异。主要终点发生在甲氨蝶呤组201例患者和安慰剂组207例患者中(HR:0.96;95% CI,0.79至1.16,p=0.67)。该研究得出结论,低剂量甲氨蝶呤既未降低IL-1β、IL-6或CRP水平,也未减少CCS患者的心血管事件。
IL-1阻断在ASCAD中的抗炎作用已被认识多年。IL-1通路调节动脉壁内的各种趋化因子、细胞因子和粘附分子,从循环中招募白细胞并促进它们粘附和迁移到血管内皮。此外,IL-1是IL-6相关炎症通路的上游调节剂。它通过正反馈机制放大炎症反应,显著增加细胞因子和趋化因子的表达。
CANTOS试验是一项随机、对照、双盲试验,研究卡那单抗(一种针对IL-1β的治疗性单克隆抗体)在有MI病史且hsCRP水平≥2 mg/L的患者中的使用。总共10,061例患者被随机分配接受50 mg、150 mg或300 mg卡那单抗或安慰剂,每3个月一次。主要终点是非致死性MI、非致死性卒中或心血管死亡的复合终点。48个月后,hsCRP水平在50 mg、150 mg和300 mg卡那单抗组分别降低了26%、37%和41%。中位随访3.7年后,主要终点的事件率(每100人年事件数)在安慰剂组为4.50,50 mg组为4.11,150 mg组为3.86,300 mg组为3.90。HR分别为0.93(50 mg,p=0.3)、0.85(150 mg,p=0.021)和0.86(300 mg,p=0.031)。150 mg剂量对主要和次要终点均显著,包括因不稳定性心绞痛住院(HR:0.83;p=0.005)。该研究得出结论,每3个月150 mg卡那单抗可减少心血管事件。
该研究假设卡那单抗会降低心血管事件发生率并改善MI后慢性肾脏疾病(CKD)患者的肾功能。血清hsCRP≥2 mg/L的稳定性MI患者被随机分配接受安慰剂或三种卡那单抗剂量(50、150或300 mg)之一,通过皮下注射每3个月一次。中位随访3.7年(最长5年),监测参与者发生MI、卒中、因不稳定性心绞痛需要紧急血运重建住院、心源性死亡或全因死亡率的情况。进行了估计肾小球滤过率(eGFR)、肌酐和尿白蛋白与肌酐比(uACR)的系列测量,并监测不良肾脏和泌尿事件。在 enrolled 的10,061例患者中,1875例(18.6%)基线eGFR <60 mL/min/1.73 m2。这些中度CKD患者与eGFR≥60 mL/min/1.73 m2的患者相比,主要不良心血管事件(MACE)发生率更高(p<0.0001)。卡那单抗治疗与CKD患者MACE显著减少相关(HR:0.82;95% CI:0.68至1.00;p=0.05)。最大的心血管获益见于初始治疗后达到hsCRP水平
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