PAH的未來治療方向

張傳壽 譚 虹

（廣東省人民醫院·廣東省醫學科學院·廣東省心血管病研究所，廣東廣州510080）

1 炎癥和免疫

越來越多的證據表明，肺血管細胞局部過度分泌炎癥介質（例如，IL-1β、IL-6、LTB4、巨噬細胞移動抑制因子和TNF-α等）以及免疫應答失調是伴或不伴自身免疫性疾病的PAH肺血管重構的主要驅動因素[1-3]。已在PAH動物模型中成功檢驗了IL-1R拮抗劑、IL-6抗體、麥考酚酯、地塞米松、環孢菌素、他克莫司、LTB4通路抑制劑和TNF相關凋亡誘導配體等幾種免疫調節方法的療效，但尚未將其用于CTD-PAH以外的PAH治療[2]。用于治療類風濕性關節炎的阿那白滯素（anakinra，重組IL-1受體拮抗劑）可抑制IL-1α和IL-1β功能，并已被證明對PAH患者有益[1，3]。另一個用于治療類風濕性關節炎的托珠單抗（Tocilizumab，IL-6R阻斷性單克隆抗體），目前也正處于PAH臨床試驗階段[1]。

利妥昔單抗是一種抗CD20單克隆抗體，選擇性靶向B淋巴細胞并誘導其裂解。在SU5416誘導的PAH大鼠模型中，利妥昔單抗可減少肺動脈平滑肌細胞（PASMC）增殖和RV重構，降低mPAP。最近一些研究還表明，免疫抑制劑（環磷酰胺和皮質類固醇）與PAH特異性治療聯合使用可作為重度系統性紅斑狼瘡相關PAH的橋接治療[1，3]。

在動物模型中，抗TNF-α藥物依那西普可預防和逆轉野百合堿（Monocrotaline，MCT）-PH大鼠mPAP升高，并降低肺中TNF-α和IL-6的水平；改善SU/Hx誘導的PH。高選擇性TGF-β配體陷阱，如索他西普（Sotatercept）和盧帕西普（Luspatercept），在體內被證明可有效預防PAH。此外，正在進行兩項II期臨床試驗以評估索他西普在PAH臨床治療中的療效（NCT03738150和NCT03496207）3]。

NF-kB也是目前研究的治療PAH的靶點，抑制NF-kB可預防PH小鼠的RV重構并改善血管閉塞。研究提示，甲基巴多索龍（bardoxolone methyl，一種NF-kB抑制劑）在多種動物模型中可以減輕PH。最近進行的一項臨床試驗（NCT02657356）顯示多巴多索龍治療24周可改善CTD-PAH患者的6分鐘步行距離（6MWD）。另有兩項評估甲基巴多索龍的安全性和有效性的臨床研究（NCT02036970，NCT03068130）也已完成，結果應該很快公布[3]。

最后，酪氨酸激酶參與多種不同生長因子（如PDGF）的信號轉導，可能被認為是通過調節炎癥途徑治療PAH的潛在治療靶點。雖然酪氨酸激酶抑制劑伊馬替尼（已知用于治療慢性髓性白血病和其他疾病）治療在2期試驗中顯示了令人鼓舞的結果，但3期試驗的低獲益/風險比和嚴重副作用導致其未獲得FDA批準其治療PAH[3，4]。

2 激素

2.1 雌激素信號通路

女性的IPAH和遺傳性PAH發生率高于男性，而男性PAH患者的雌激素水平升高。在臨床試驗中，抑制雌激素信號作為一種治療策略在動物模型中顯示出對RV肥大有積極作用。用芳香化酶抑制劑阿那曲唑（anastrozole）等抑制雄激素向雌激素轉化的藥物降低雌激素水平，或用氟維司群（fulvestrant）或他莫昔芬（tamoxifen）等藥物阻斷雌激素受體可能是新的有前景的治療靶點[5]。在一項小型“原理驗證”試驗中，阿那曲唑在男性和女性PAH患者中顯示出良好的安全性和耐受性，并顯著降低了E2水平，改善了6MWD，但未改善RV功能[5]。此外，脫氫表雄酮（DHEA）是一種可調節內皮功能的類固醇激素，具有抗炎作用，促進肺血管舒張，使細胞凋亡/增殖平衡正常化，并通過減少氧化應激改善RV功能，目前正在臨床試驗中進行研究，代表了一種有前景的治療方法[1，2]。

2.2 腎素-血管緊張素-醛固酮系統

腎素-血管緊張素-醛固酮系統不僅在調節血壓中起主要作用，而且在肺部疾病炎癥、增殖和纖維化的調節中也起主要作用。在小鼠模型中證實，刺激血管緊張素轉換酶（ACE）2/血管緊張素（Ang）1-7/Mas受體通路可通過催化AngII水解為Ang1-7而對抗ACE/AngII/AT1R通路，可能是治療PAH的一種策略[1，2]。另一方面，醛固酮受體拮抗劑在臨床已用于PAH的體液管理。在動物研究中，醛固酮拮抗劑表現出很好的降低PVR的作用，可減弱或部分逆轉PH[1，2]，同時還有其他改善增殖和細胞外基質沉積的作用[1]。目前需要更多的研究來闡明該通路作為PAH靶點的潛在用途。

ACE2不僅可轉化Ang I和II為Ang 1-9和1-7，還可降解其他血管舒張因子，如apelin。在PAH患者中發現ACE2水平降低和ACE2自身抗體[2]。一項關于PAH患者單次輸注重組人ACE2后急性血液動力學反應的開放性初步研究顯示，CO改善，mPAP或體循環壓力無顯著變化，氧化應激和炎癥應激標志物減少[6]。一項劑量遞增研究目前正在招募PAH患者（NCT03177603）[2]。

2.3 血清素能系統

已知5-羥色胺（5-HT）與PAH的發生有關，介導PASMC和成纖維細胞的增殖、PASMC的遷移和成纖維細胞的基質沉積[7]。抑制5-HT2A和5-HT2B受體可抑制小鼠PH的發生。但5-HT1B受體是PAH肺動脈中表達最多的5-HT受體。先前PAH的II期研究中，5-HT2A和5-HT2B受體抑制劑雖未顯示臨床獲益，但預設亞組分析顯示，接受ERA背景治療的PAH患者的PVR得到了改善[2]。因此，5-HT生物合成的限速酶-色氨酸羥化酶1（TPH1）的選擇性抑制劑可能是更好的研究方向。已有研究顯示，TPH1抑制劑與安立生坦而非他達拉非聯合給藥可顯著降低PH動物模型的肺動脈壓，并顯示出疊加效應。TPH1抑制劑KAR5585的1期臨床研究顯示可降低循環5-HT水平且安全性良好[2]。

2.4 心房利鈉肽

心房利鈉肽（ANP）和腦利鈉肽（BNP）分別由心房心肌細胞或心室釋放。利鈉肽可增加腎臟鈉排泄，通過釋放cGMP引起血管舒張，并減少心臟纖維化。利鈉肽可被金屬蛋白酶腦啡肽酶降解。研究顯示，單獨抑制腦啡肽酶或與PDE5抑制劑聯合可減輕慢性缺氧大鼠的PH，而不影響體循環血壓[2]。最近一項RCT顯示，腦啡肽酶抑制劑消旋卡多曲（racecadotril）單次用藥可增加PAH患者血漿ANP和cGMP水平，輕微降低PVR，mPAP和循環血壓、血漿內皮素水平均無顯著變化，提示PVR降低可能主要是由CO升高驅動的[2]。有必要進一步研究這些血管擴張劑對PAH的影響。

3 線粒體代謝障礙

肺血管特別是血管內皮細胞對氧水平的最輕微變化非常敏感，缺氧可導致線粒體在PAH細胞核周聚集，細胞核內活性氧（ROS）水平升高。相應地，在PAH患者中也觀察到ROS產生增加和線粒體功能障礙[2]。目前ROS非特異性抑制的研究尚無令人滿意的結果。正在開發的Elamipretide是一種新型線粒體靶向藥物，可通過結合心磷脂（線粒體內膜的主要磷脂）而減少線粒體ROS的產生，已被證實能減輕結扎小鼠主動脈誘導的PAH[1]。目前已進入臨床試驗階段，被證明可以改善衰竭心臟的線粒體功能[8]。

PAH期間肺血管細胞發生從氧化磷酸化轉變為糖酵解和乳酸生成的代謝變化，這種現象被稱為Warburg效應。這導致有利于細胞增殖的代謝物生成增加，而SMC過度增殖是PAH發生的關鍵過程。DCA抑制線粒體丙酮酸脫氫酶激酶（PDK），可逆轉這種代謝開關，重建葡萄糖氧化。在大鼠模型中，DCA治療逆轉了MCT-PAH和RV重構，同時也阻止了新生內膜病變的形成[1]。在IPAH患者進行的一項開放標簽的試驗顯示，應用DCA治療4個月后，mPAP和PVR下降，運動能力提高，但部分患者治療無效，且部分患者出現了神經性不良反應[9]。盡管DCA可能不是治療PAH的好選擇，但新的線粒體靶標或DCA的優化替代品，仍然是PAH治療的一種有前景的方法。

此外，其他如以細胞對氧化損傷反應的關鍵調節因子-核因子紅系2相關因子2（Nrf2）為靶點的新藥物，抑制黃嘌呤氧化酶而減少氧化應激的別嘌呤醇等，正在作為有前景的PAH治療進行研究[1]。最后，臨床前數據也支持使用抗胰島素抵抗藥物如羅格列酮、二甲雙胍和胰高血糖素樣肽-1（GLP-1）受體激動劑作為PAH的潛在治療策略[10]。

4 表觀遺傳學途徑

表觀遺傳學定義為染色質可遺傳的變化，導致基因表達變化，而DNA序列并無改變。這些變化部分是通過被稱為表觀遺傳標記的特定表觀遺傳修飾介導的，包括DNA或組蛋白的甲基化、乙酰化和磷酸化，及非編碼RNA的調節。目前相關研究尚處于起步階段，且不良反應較多。

DNA甲基化已被證明與基因表達的抑制和沉默有關。既往研究報告，肺組織中BMPR2表達減少可增強細胞增殖，并可能足以誘導PAH。而hPAH患者的外周血單核細胞（PBMCs）中發現了高甲基化的BMPR2啟動子[11]。動物研究顯示，靶向DNA甲基化的DNA甲基轉移酶抑制劑可抑制細胞增殖和凋亡抵抗，可能是恢復SOD2表達和抑制PAH的一種有吸引力的治療選擇[12]。

組蛋白去乙酰化酶（HDAC）是一類從組蛋白中移除乙酰基的酶，影響染色質致密化和轉錄因子對DNA的可及性可調節參與許多生物學過程（如細胞存活、增殖、凋亡、DNA修復和細胞代謝）的重要代謝途徑，在PAH患者和PH實驗模型中表達上調；其同工酶SIRT3功能喪失與人類PAH發生相關[13]。在PH大鼠模型中，HDAC抑制劑（丙戊酸）通過顯著抑制RV重構和改善RV收縮功能證明了有益作用[12]。這提示在PAH患者中使用HDAC抑制劑可能具有抑制血管重構、RV肥大并改善心臟功能的治療潛力。PAH中SIRT下調可能由多聚ADP核糖聚合酶（PARP）1活化所致。在實驗性PH模型中，在標準聯合治療（ERA+PDE5抑制劑）基礎上抑制PARP1表現出比單獨使用標準聯合治療更大的療效[14]。目前美國食品藥品監督管理局批準的PARP1抑制劑奧拉帕尼正在進行一項PAH的臨床研究[13]。

溴結構域蛋白4（BRD4）控制參與各種生物學功能（如細胞凋亡、增殖、遷移、分化、細胞周期和炎癥）的必需基因的表達。近來研究發現，BRD4在人PAH和PH大鼠模型中顯著過表達，可導致人致癌性NFAT、Bcl 2、Survivin和p21的上調，并觸發PAH PASMC中的增殖/凋亡失衡的癌樣表型表現。采用BRD4抑制劑或敲除BRD4可恢復血管壁內的增殖/凋亡平衡，減少血管重構，改善PH模型的mPAP、RVSP、心輸出量等血流動力學，及RV功能和遠端肺動脈重構[12，13]。一項在PAH患者中II期臨床試驗正在進行中[13]。

5 干細胞

已證明內皮損傷和功能障礙可誘導PAH時的細胞凋亡抵抗，并促進閉塞性叢狀病變的形成，在PAH發病機制中具有重要作用。干細胞治療旨在修復和克服內皮損傷和功能障礙，同時恢復遠端肺血管。已經描述了三種主要類型的干細胞治療：1-內皮祖細胞治療、2-間充質干細胞治療和3-誘導多能干細胞治療。

臨床前研究顯示，內皮祖細胞（EPCs）可直接整合到遠端肺循環中，在MCT誘導的PH大鼠模型中預防PH進展，顯著降低RV壓力；而轉導了人內皮型一氧化氮合酶（eNOS）的EPCs可顯著逆轉MCT誘導的大鼠PH，BMPR2增強的大鼠骨髓源性內皮樣祖細胞可使MCT誘導的PH大鼠肺中BMPR2表達及其下游信號顯著增強，緩解了PH，血流動力學的改善、血管重構的減少，血管厚度和肌化顯著減少均證明了這一點[12]。PH和血管生成細胞治療（PHACeT）的I期試驗證明，在PAH患者中，過表達eNOS的EPCs的遞送在血流動力學上耐受性良好[13]。然而，雖然6MWD有明顯改善，但患者的血流動力學變量的改善有限。基于先前的實驗數據，對EPCs的進一步試驗表明，自體EPCs移植可減輕MCT誘導的大鼠PH[15]，也表明該療法可能對特發性PAH患者的運動能力和肺血流動力學具有有益作用。其他研究也表明，特發性PAH患者的EPCs數量減少，與血流動力學參數明顯相關。最近，一項針對先天性心臟病引起的PAH兒童的試驗發現，EPCs可能成為mPAP較高兒童的有效治療和保護因素[16]。盡管這些初步研究證實了安全性和療效，仍需要更廣泛的長期隨訪試驗來進一步證實這些結果。

間充質干細胞（MSCs）具有顯著的再生潛力，并在組織修復和血管生成中發揮重要作用。MSCs相對容易培養，具有免疫相容性；且有抗炎、促血管生成和抗凋亡特性。在臨床前嚙齒類動物模型中MSCs顯示了逆轉和預防PAH發展的有前景的結果：MSCs可改善MCT誘導大鼠PH的右心室收縮壓（RVSP），減輕中膜增厚，降低肺膠原蛋白以及抗炎和抗凋亡標志物，并可改善RV肥大和RV射血分數[12]。

誘導型多能干細胞（iPSCs）是通過轉導確定的轉錄因子，從成體體細胞遺傳重編程為胚胎干細胞樣狀態的成體細胞。基于iPSCs的治療可顯著改善MCT誘導PH大鼠的血流動力學參數和肺小動脈血管重構，降低RVSP并減少RV肥大[12]。

總之，盡管這些研究結果很有前景，但在干細胞常規臨床應用之前還需要進行強有力的優化和進一步研究。

6 基因靶點

骨形態發生蛋白受體2型（BMPR2）屬于轉化生長因子β（TGF-β）的超家族，是肺動脈高壓的重要易感基因，BMPR2/BMP信號通路則是重要的病理機制干預靶點。約70%的HPAH患者和約20%的特發性PAH患者中報告了BMPR2基因突變。目前已發現BMPR2有400多種突變，其中約30%為無義突變。大量證據表明，BMPR2基因突變和低表達與疾病發病機制、進展和結果有關[12]。因此，通過恢復BMPR2表達及其下游信號治療PAH的可能性是合理的。

以腺病毒載體靶向遞送BMPR2可緩解嚙齒類動物實驗模型的缺氧性肺動脈高壓，顯著降低右心室肥大、右心室收縮壓、平均肺動脈壓，改善缺氧誘導的血管肌化[12]。但尚缺乏有效的避免中和免疫反應的方法。直接傳遞BMP9是恢復BMPR2/BMP信號通路的重要方法。BMP9預處理的PAECs可阻止內皮細胞凋亡和通透性增加。在小鼠和大鼠體內注射BMP9配體可逆轉已建立的MCT和SuHx誘導的PH[17]。

新型免疫抑制劑FK506（tacrolimus，他克莫司）可激活BMPR2介導的信號傳導和內皮特異性基因調節。在大鼠PH模型以及條件性BMPR2缺失小鼠模型中，FK506治療可逆轉已建立的重度PAH，表現為RVSP和PAP降低，中膜肥大或新生內膜形成減少[12，13]。另一項隨機分組、雙盲、安慰劑對照的IIa期試驗[18]顯示，低劑量FK506在PAH患者中的療效證據并不一致，需要進一步研究。

Ataluren（一種用于治療Duchenne肌營養不良癥的藥物）可使核糖體對因無義突變產生的終止密碼子不太敏感，可恢復全長BMPR2的表達。Sotatercept則是一種新型activin受體融合蛋白，能夠通過抑制TGF-b通路來增加BMP信號通路的活性，抑制細胞增殖；在動物模型中顯示出改善血管重構的強效作用。這些藥物未來均有望帶來臨床獲益[13，19]。

7 GPCR途徑

7.1 Rho相關蛋白激酶

Rho相關蛋白激酶（Rho-associated protein kinase，ROCK）屬于絲氨酸-蘇氨酸激酶家族，可通過GTP酶RhoA被包括GPCR在內的幾種細胞受體激活，而GPCR受各種血管活性物質如血管緊張素II或5-HT的刺激。ROCK參與許多細胞功能，例如平滑肌細胞收縮、細胞遷移和應力纖維形成，并參與PAH的發病機制。ROCK抑制劑在動物研究中顯示了有希望的結果。但是，在一項臨床試驗中，ROCK抑制劑法舒地爾沒有改善6min步行距離。目前，新型ROCK抑制劑正在開發中[13]。

7.2 Apelin

Apelin是一種內源性血管舒張和正性肌力肽，通過G蛋白偶聯的Apelin受體發揮作用。Apelin在人PAH中表達下調，并在動物模型中抑制PH。但apelin的T1/2較短和全身血管舒張作用，其用于PAH可能具有挑戰性[13]。最近在一項小型臨床試驗（NCT01590108）結果仍待定。

8 肺動脈去神經支配（PADN）

PADN是一種新型的基于導管的消融技術。自2013年以來，動物試驗和人體試驗均顯示了PADN在改善PAH方面的功效，包括快速顯著降低PAP，改善血液動力學參數，增加運動能力，減少PA重塑等[20]。PADN可以減少再次住院，PH相關并發癥和死亡的發生率，是一種有效的治療PAH的方法，特別是那些藥物難治的PAH患者。但目前對人肺動脈交感神經的精確分布、PADN的遠期療效、適應證和禁忌癥尚不確定[21]。現階段更多的臨床試驗正在驗證該治療的安全性和有效性。

9 輔助設備

CardioMEMS（植入式肺動脈壓監測系統）：重度PAH伴RHF的死亡率較高。除常規治療外，是否有任何可用于失代償性RHF PAH患者的支持器械？CHAMPION試驗[22]發現，使用CardioMEMS將心力衰竭患者的肺動脈壓維持在10-25 mmHg范圍內是有希望的。這項研究還發現，在17.6年的時間內，HFrEF患者的再住院率降低了50%。但是，報告的不良反應增加，如肺動脈損傷和咯血，應通過改善入選標準和手術技術來解決，以降低未來并發癥的發生率。

體外膜肺氧合（ECMO）：如果患者被定義為中度或高風險，將建議到心肺移植（HLTx）中心進行進一步治療。建議肺移植后PAH患者使用ECMO，以盡量減少原發性移植物功能障礙，或建議晚期PAH患者為肺移植做好準備。一項小樣本研究發現，肺移植后重度PH的1年生存率超過96%。然而，有證據表明，與其他情況相比，圍手術期即刻移植存活率較差。在肺動脈和肺靜脈或左心房（PA-LA）之間植入的無泵膜氧合器是支持右心室的另一種常用方法[20]。

10 介入治療

對于不適合肺移植的患者，可給予體外生命支持（ECLS）策略作為替代療法，幫助患者在移植前忍受緊迫的狀況。經導管灌封分流術可能是降低返回心臟右側負荷從而支持心肺功能的適當選擇。其他介入治療，如房間隔造口術（AS）和球囊房間隔造口術（BAS），僅可嘗試緩解和橋接肺移植間隔，且僅在有經驗的心臟中心進行[20]。