2025 年 11 月 7 日~10 日,美国心脏协会(AHA)科学年会在美国新奥尔良隆重举行。会议期间,默沙东研究团队公布了全球首个新型口服前蛋白转化酶枯草溶菌素 9(PCSK9)抑制剂(MK0616 Enlicitide)的 III 期研究结果。这一成果标志着在降脂治疗领域迈出了重要一步,Enlicitide decanoate 在降脂方面展现出显著疗效,且安全性良好。
PCSK9 靶点作为备受关注的热门靶点,其研究进展和应用前景都极具价值,让我们一起来了解一下吧!
PCSK9-靶点简介
PCSK9(前蛋白转化酶枯草溶菌素9)是一种由PCSK9基因编码的丝氨酸蛋白酶,主要在肝脏合成和分泌,也少量存在于小肠、胰腺、肾脏、肺和中枢神经系统等部位。它在调节血液胆固醇水平,尤其是低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)方面起关键作用。PCSK9蛋白包含多个结构域,如信号肽、抑制性前结构域、枯草杆菌蛋白酶样催化结构域、铰链区和富含半胱氨酸和组氨酸的C端结构域,这些结构域决定了其蛋白水解活性及与受体的结合功能。

图源PCSK9 in Liver Cancers at the Crossroads between Lipid Metabolism and Immunity
一)高胆固醇血症:胆固醇代谢的“调控开关”
在肝脏中,肝细胞表面的低密度脂蛋白受体(LDLR)负责结合并内化LDL-C。正常情况下,LDL-C被溶酶体降解后,LDLR可循环利用。然而,PCSK9会特异性结合LDLR的EGF-A结构域,形成稳固复合物。该复合物被内吞后,在酸性内体环境中,PCSK9充当“降解信号”,引导复合物进入溶酶体,使LDLR不可逆降解,无法再循环。这导致肝细胞表面LDLR数量减少,肝脏对LDL-C的清除能力下降,血浆LDL-C水平升高,从而引发高胆固醇血症。

图源PCSK9 in Liver Cancers at the Crossroads between Lipid Metabolism and Immunity
二)动脉粥样硬化:多重机制驱动病变
PCSK9通过多种机制推动动脉粥样硬化。首先,它结合并降解肝细胞表面的LDLR,导致血浆LDL-C水平升高。升高的LDL-C渗透到动脉内膜下并氧化为氧化型LDL(ox-LDL),被单核细胞吞噬后形成泡沫细胞,构成动脉粥样硬化的早期病变——脂肪条纹。
关键机制在于,PCSK9由巨噬细胞和血管平滑肌细胞(VSMCs)分泌,并通过自分泌/旁分泌作用于这些细胞。PCSK9与细胞膜上的Toll样受体4(TLR4)结合,激活核因子κB(NF-κB)信号通路,诱导促炎细胞因子(如IL-6、TNF-α)释放,加剧局部炎症反应。这种炎症环境进一步促进VSMCs的增殖和迁移,并导致泡沫细胞凋亡,形成坏死核心。最终,PCSK9通过协同放大“高胆固醇血症”与“血管壁局部炎症”两大核心环节,推动动脉粥样硬化斑块的形成、进展及不稳定性增加。


图源PCSK9 as an Atherothrombotic Risk Factor
三)癌症免疫:新兴的明星机制
大量研究表明PCSK9在多种癌症(如肝细胞癌、结直肠癌、直肠腺癌、食管癌、胃腺癌、胃癌、肺癌、乳腺癌等)中存在异常表达。PCSK9可促进癌细胞增殖、抑制凋亡、增强侵袭和转移能力,其机制涉及调节胆固醇代谢、诱导内质网应激、影响MAPK/PI3K等信号通路。
PCSK9通过双重机制驱动肿瘤进展:在癌细胞内部,它激活KRAS-MAPK和PI3K-Akt等促生存信号通路,并上调HSP70表达,从而促进增殖与侵袭;同时,它通过调节Bax/Bcl-2比例、抑制caspase活性及下调XIAP等分子,有效阻断细胞凋亡过程。此外,PCSK9还能降解PTEN等抑癌蛋白,诱导治疗抵抗。在肿瘤微环境中,PCSK9通过降解癌细胞表面MHC-I分子,削弱抗原呈递,帮助肿瘤逃避免疫监视;同时,它直接结合T细胞表面LDLR,干扰T细胞受体循环至膜表面,从而抑制T细胞活化及杀伤功能。这些机制共同导致免疫逃逸,并可能增强免疫检查点抑制剂的耐药性。

图源Targeting proprotein convertase subtilisin/kexin type 9 (PCSK9): from bench to bedside
基因治疗
基因编辑技术:利用脂质纳米颗粒(LNP)包裹基因编辑组件,静脉注射后被肝细胞摄取,实现肝脏靶向编辑,直接使肝细胞内的PCSK9基因永久失活。
RNA干扰疗法:通过N-乙酰半乳糖胺(GalNAc)连接小干扰RNA(siRNA),特异性结合肝细胞表面的去唾液酸糖蛋白受体(ASGPR),精准递送至肝脏,降解PCSK9 mRNA,阻止其蛋白合成。
基因编辑酶技术:使用归巢内切酶(Meganuclease),通过腺相关病毒(AAV)载体递送至肝脏,特异性切割PCSK9基因,造成功能丧失性突变。
小鼠模型
PCSK9 KO小鼠:其最显著的表型是血浆低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)水平极低(降低约40%-60%),并且肝细胞表面的LDL受体(LDLR)蛋白数量显著增加。
PCSK9人源化小鼠:表达人源PCSK9且代谢正常,专用于评价靶向人PCSK9的抗体、RNAi药物及小分子的体内药效。
PCSK9 HU / ApoE KO双基因小鼠:在ApoE基因敲除(导致严重高脂血症和自发动脉粥样硬化)的疾病背景上,引入人源PCSK9基因。
肝脏特异性PCSK9敲除小鼠:PCSK9在肝细胞中的特异性敲除,主要用于精准验证肝脏靶向药物的体内作用机制。
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参考资料:
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2025.11.26.