PCSK9-entsyymin suorien verihiutaleisiin liittyvien vaikutusten in vitro -esittely

Verihiutaleiden keskeinen rooli valtimon iskeemisten tapahtumien, kuten sydäninfarktin (MI), aivohalvauksen ja kardiovaskulaarisen (CV) kuoleman aikana, ja tehokkaan verihiutaleiden vastaisen hoidon merkittävä rooli näiden tapahtumien vähentämisessä on määritelty hyvin. Plasman PCSK9-tasojen, kohonneen verihiutaleiden reaktiivisuuden ja iskeemisten tulosten välillä on osoitettu riippumaton yhteys potilailla, joilla on akuutti sepelvaltimotauti (ACS). Plasman PCSK9-tasojen yhteyttä sepelvaltimotaudin (CAD) riskiin on ehdotettu matalatiheyksisten lipoproteiinikolesterolin (LDL-C) tasoista riippumatta. Keskisuuren riskin sydän- ja verisuonitautipotilailla tehtyjen tutkimusten meta-analyysin perusteella tutkijat ovat osoittaneet merkittävän kuolleisuuden ja sydäninfarktin vähenemisen PCSK9-vasta-aineilla ja ehdottaneet PCSK9-vasta-aineiden merkityksellistä muurahaisiskeemistä/verihiutaleiden vastaista roolia. Nämä havainnot tukevat hypoteesia, että PCSK9-inhibiittorihoidon anti-iskeemiset vaikutukset liittyvät sen pleiotrooppisiin vaikutuksiin verihiutaleissa.

In vitro, eläin- ja ihmistutkimukset ovat ehdottaneet PCSK9- ja PCSK9-estäjien suoria vaikutuksia verihiutaleisiin. PCSK9 aktivoi epäsuorasti verihiutaleita kohonneiden LDL-C- ja oxLDL-tasojen kautta. oxLDL voi aktivoida verihiutaleita sitoutumalla scavenger-reseptoreihin CD36 ja LOX-1. Lisäksi on ehdotettu suoraa yhteyttä PCSK9:n ja verihiutaleiden aktivoitumisen välillä scavenger-reseptorien CD36 ja lektiinimäisen hapetetun LDL-reseptorin (LOX)-1 kautta. Ihmisen rekombinantti-PCSK9-proteiinin inkubointi terveiltä koehenkilöiltä kerätyn verihiutalerikkaan plasman kanssa paransi merkittävästi aktivoituneen GPIIb/IIIa-reseptorin ilmentymistä ja verihiutaleiden aggregaatiota, joka aiheutti adrenaliinin suboptimaaliset pitoisuudet. In vitro -kokeissa ihmisen rekombinantti PCSK9-altistus tehosti LOX-1:n ilmentymistä ihmisen verisuonten endoteelisoluissa ja sileissä lihassoluissa. Samoin LOX-1 KO-hiirillä oli alhaisemmat PCSK9-tasot ja PCSK9-KO-hiirillä paljon alhaisemmat LOX-1-tasot, mikä osoitti vastavuoroista suhdetta PCSK9:n ja LOX-1:n välillä. Samanlaista vastavuoroista suhdetta PCSK9-tasojen ja LOX-1- ja CD36-ilmentymisen välillä ei ole osoitettu ihmisen verihiutaleissa.

In vitro -immunoblottauskokeet osoittivat PCSK9:n läsnäolon verihiutaleissa, jotka oli saatu CAD-potilailta, ja virtaussytometriset kokeet osoittivat, että kollageeniin liittyvä peptidi (CP) paransi merkittävästi PCSK9:n pinta-ilmentymistä verihiutaleissa. Lisäksi PCSK9-vasta-aineet estivät merkittävästi ADP- ja CP-indusoitua verihiutaleiden aggregaatiota ja verihiutaleista riippuvaa veritulpan muodostumista immobilisoidulla kollageenipinnalla suurella leikkausnopeudella (1000s-1). PCSK9:n sitoutuminen CD36:een laukaisee verihiutaleiden aktivaation nikotiiniamidiadeniinidinukleotidifosfaattioksidaasin (Nox)2:n, reaktiivisten happilajien (ROS) vapautumisen ja myöhemmän GPIIb/IIIa-reseptorin ja p-selektiinin vapautumisen kautta. Lisäksi Nox2 indusoi 8-iso-prostaglandiini F2α:n ja tromboksaani (Tx) A2:n muodostumista sytosolisen fosfolipaasi A2:n aktivoinnin kautta ja lopulta johtaa GP-IIb/IIIa-reseptorin aktivoitumiseen ja p-selektiinin vapautumiseen. Plasman PCSK9:n, virtsan 11-dehydro-TxB2:n ja CV-tapahtumien välinen yhteys on osoitettu potilailla, joilla on eteisvärinä. Lisäksi pestyt verihiutaleet, jotka oli suspendoitu uudelleen plasmaan potilailta, joilla oli familiaalinen hyperkolesterolemia PCSK9-estäjähoidon jälkeen, aiheuttivat alhaisemman verihiutaleiden aggregaation ja liukoisen Nox2-peräisen peptidin (sNox2-dp) vapautumisen kuin ne, jotka saatiin käyttämällä plasmaa ennen PCSK9-estäjähoitoa in vitro -tutkimuksessa. Tämä vähennys kumottiin lisäämällä oxLDL. Lisäksi oxLDL-indusoitu verihiutaleiden aggregaatio väheni estämällä CD36:ta, LOX-1:tä ja Nox2:ta. Samassa tutkimuksessa 6 kuukauden hoidon PCSK9-estäjillä osoitettiin alentavan seerumin LDL-C-, oxLDL-, seerumin TxB2-, sNox2-dp- ja PCSK9-tasoja.

Nämä alustavat havainnot viittaavat siihen, että:

• PCSK9-estäjähoitoon liittyvät CV-edut voivat liittyä osittain sen pleiotrooppisiin vaikutuksiin verihiutaleisiin.
• In vitro, eläin- ja kliiniset tutkimukset viittaavat PCSK9:n suoriin vaikutuksiin verihiutaleisiin.
• PCSK9 vaikuttaa verihiutaleiden toimintaan CD36/LOX-1-reseptorivälitteisen Nox2-aktiivisuuden kautta.

PCSK9:n mahdollisia suoria verihiutaleiden vaikutuksia verihiutaleisiin ei kuitenkaan ole osoitettu kattavassa tutkimuksessa, johon osallistui monipuolinen terveiden vapaaehtoisten ja sydän- ja verisuonisairauksien riskitekijöitä omaavien tutkimushenkilöiden populaatio. Vähintään kolmen sydän- ja verisuonitautien riskitekijän sisällyttäminen lisää mahdollisuuksia löytää henkilöitä, joilla on kohonnut verihiutaleiden reaktiivisuusfenotyyppi, ja PCSK9:n verihiutaleihin liittyvän tehostetun vaikutuksen osoittamista. Näiden riskitekijöiden esiintymisen on perinteisesti katsottu johtuvan sydän- ja verisuonitautien lisääntyneestä esiintyvyydestä ja siihen liittyvästä riskistä.

Nykyaikaisissa CV-kliinisissä tutkimuksissa erittäin pieni prosenttiosuus (<10 %) afrikkalaisamerikkalaisista on edustettuna huolimatta selvemmästä CVD-riskistä. Lisäksi on osoitettu, että PCSK9-tasot ovat merkittävästi korkeammat afrikkalaisamerikkalaisilla vs. valkoihoisilla (104 ± 29 vs. 95 ± 30 ng/ml, vastaavasti; P = 0,020). Baltimoren Sinai-sairaalassa tutkijat ovat raportoineet korkeammista PCI:n jälkeisten iskeemisten tapahtumien määrästä ja suuremmasta kuolleisuudesta afroamerikkalaisilla kuin valkoisilla. Harvinaiset PCSK9:n toimintahäiriömutaatiot (LoF) on yhdistetty alhaisiin LDL-kolesterolitasoihin (28 % alhaisempi mustilla ja 15 % valkoisilla) ja vieläkin vaikuttavampaan sepelvaltimotaudin (CAD) riskin vähenemiseen. ) (88 % ja 47 %). PCSK9 LoF -variantit yhdistettiin 35 mg/dl ja 13 mg/dl alempaan LDL-C-tasoon afroamerikkalaisilla ja 13 mg/dl alemmilla LDL-kolesterolitasoilla afroamerikkalaisilla ja 18 % pienemmällä sepelvaltimotaudin riskillä afrikkalaisilla ja valkoihoisilla. Tutkimuksessa, johon osallistui 10 196 yhdysvaltalaista afroamerikkalaista aikuista, PCSK9:n LoF-variantit yhdistettiin lipoproteiinin (Lpa) ja OxPL-apoB:n alhaisempiin pitoisuuksiin. Nämä tiedot osoittavat suoran yhteyden PCSK9:n ja CAD-riskin välillä ja PCSK9-tason alentamisen tärkeyden CAD-riskin vähentämisessä afroamerikkalaisten keskuudessa.

Tutkivassa mekanistisessa tutkimuksessamme saamamme tiedot auttavat meitä ymmärtämään PCSK9- ja PCSK9-estäjien suoria vaikutuksia verihiutaleisiin ja helpottavat PCSK9-estäjien kliinistä käyttöä monilla potilailla, joilla on kardiovaskulaarinen riski.