PCSK9 효소의 직접적인 혈소판 관련 효과에 대한 시험관 내 입증

심근경색(MI), 뇌졸중, 심혈관(CV) 사망과 같은 동맥 허혈성 사건 동안 혈소판의 중추적인 역할과 이러한 사건을 줄이는 데 있어 강력한 항혈소판 요법의 중요한 역할은 잘 정의되어 있습니다. 급성 관상동맥 증후군(ACS) 환자의 혈장 PCSK9 수치, 혈소판 반응성 증가, 허혈성 결과 사이의 독립적 연관성이 입증되었습니다. 저밀도 지질단백질 콜레스테롤(LDL-C) 수치와 관계없이 혈장 PCSK9 수치와 관상동맥질환(CAD) 위험의 연관성이 제안되었습니다. 중간 고위험 심혈관 질환(CVD) 환자에 대한 임상시험의 메타 분석을 바탕으로 연구자들은 PCSK9 항체를 사용하여 상당한 사망률과 MI 감소를 입증했으며 PCSK9 항체의 관련 개미 허혈/항혈소판 역할을 제안했습니다. 이러한 관찰은 PCSK9 억제제 치료의 항허혈 효과가 혈소판에 대한 다발성 발현 효과와 관련이 있다는 가설을 뒷받침합니다.

시험관 내, 동물 및 인간 연구에서는 PCSK9 및 PCSK9 억제제가 혈소판에 직접적인 영향을 미치는 것으로 나타났습니다. PCSK9는 LDL-C 및 oxLDL 수치 증가를 통해 간접적으로 혈소판을 활성화합니다. oxLDL은 청소 수용체 CD36 및 LOX-1에 결합하여 혈소판을 활성화할 수 있습니다. 또한, PCSK9와 스캐빈저 수용체 CD36 및 렉틴 유사 산화 LDL 수용체(LOX)-1을 통한 혈소판 활성화 사이의 직접적인 관계가 제안되었습니다. 건강한 피험자로부터 수집한 혈소판 풍부 혈장과 인간 재조합 PCSK9 단백질의 배양은 활성화된 GPIIb/IIIa 수용체 발현 및 최적 이하의 농도의 에피네프린에 의해 유도된 혈소판 응집을 크게 향상시켰습니다. 시험관 내 실험에서 인간 재조합 PCSK9 노출은 인간 혈관 내피 세포와 평활근 세포에서 LOX-1 발현을 향상시켰습니다. 유사하게, LOX-1 KO 생쥐는 더 낮은 PCSK9 수준을 보였고 PCSK9-KO 생쥐는 훨씬 더 낮은 LOX-1 수준을 보여 PCSK9와 LOX-1 사이의 상호 관계를 나타냅니다. PCSK9 수준과 LOX-1 및 CD36 발현 사이의 유사한 상호 관계는 인간 혈소판에서 입증되지 않았습니다.

체외 면역블로팅 실험에서는 CAD 환자로부터 얻은 혈소판에 PCSK9의 존재가 입증되었으며, 유세포 분석 실험에서는 콜라겐 관련 펩타이드(CP)가 혈소판에서 PCSK9의 표면 발현을 크게 향상시키는 것으로 나타났습니다. 또한, PCSK9 항체는 높은 전단 속도(1000s-1) 하에서 고정된 콜라겐 표면에서 ADP 및 CP에 의해 유발된 혈소판 응집 및 혈소판 의존성 혈전 형성을 크게 억제했습니다. PCSK9와 CD36의 결합은 니코틴아미드 아데닌 디뉴클레오티드 인산염 산화효소(Nox)2의 활성화, 활성 산소종(ROS)의 방출, 후속 GPIIb/IIIa 수용체 활성화 및 p-셀렉틴 방출을 통해 혈소판 활성화를 유발합니다. 또한, Nox2는 세포질 포스포리파제 A2의 활성화를 통해 8-이소-프로스타글란딘 F2α 및 트롬복산(Tx) A2의 생성을 유도하고 최종적으로 GP-IIb/IIIa 수용체의 활성화 및 p-셀렉틴 방출을 초래합니다. 심방세동 환자의 혈장 PCSK9, 요중 11-dehydro-TxB2 및 CV 사건 사이의 관계가 입증되었습니다. 또한, in vitro 연구에서 PCSK9 억제제 치료 후 가족성 고콜레스테롤혈증 환자의 혈장에 재현탁된 세척된 혈소판은 PCSK9 억제제 치료 전 혈장을 사용하여 얻은 것보다 더 낮은 혈소판 응집 및 가용성 Nox2 유래 펩타이드(sNox2-dp) 방출을 유도했습니다. 이러한 감소는 oxLDL을 첨가함으로써 역전되었습니다. 또한, oxLDL에 의해 유발된 혈소판 응집은 CD36, LOX-1 및 Nox2를 억제함으로써 감소되었습니다. 동일한 연구에서 PCSK9 억제제를 6개월간 치료하면 혈청 LDL-C, oxLDL, 혈청 TxB2, sNox2-dp 및 PCSK9 수준이 감소하는 것으로 나타났습니다.

이러한 예비 관찰은 다음을 시사합니다.

• PCSK9 억제제 치료와 관련된 CV 이점은 부분적으로 혈소판에 대한 다발성 발현 효과와 관련이 있을 수 있습니다.
• 시험관 내, 동물 및 임상 연구에서는 PCSK9가 혈소판에 직접적인 영향을 미치는 것으로 나타났습니다.
• PCSK9는 CD36/LOX-1 수용체 매개 Nox2 활동을 통해 혈소판 기능에 영향을 미칩니다.

그러나 혈소판에 대한 PCSK9의 잠재적인 직접적인 혈소판 효과는 다양한 건강한 지원자 집단과 심혈관 위험 요인이 있는 피험자를 대상으로 한 포괄적인 연구에서 입증되지 않았습니다. 적어도 3개의 CV 위험 인자를 포함하면 혈소판 반응성 표현형이 증가하고 PCSK9의 혈소판 관련 효과가 강화된 피험자를 찾을 가능성이 높아집니다. 이러한 위험 요인의 존재는 전통적으로 CVD 유병률 증가 및 관련 위험에 기인합니다.

현대의 CV 임상 시험에서는 더 뚜렷한 CVD 위험에도 불구하고 아프리카계 미국인의 비율이 매우 낮습니다(<10%). 또한 PCSK9 수준은 아프리카계 미국인과 백인 사이에서 유의하게 더 높은 것으로 나타났습니다(각각 104 ± 29 대 95 ± 30 ng/mL, P = 0.020). 볼티모어 시나이 병원의 연구자들은 백인보다 아프리카계 미국인에서 PCI 이후 허혈성 사건의 발생률이 더 높고 사망률도 더 높다고 보고했습니다. PCSK9의 희귀 기능 상실(LoF) 돌연변이는 낮은 LDL-C 수치(흑인의 경우 28%, 백인의 경우 15% ​​낮음)와 관상동맥질환(CAD) 위험의 훨씬 더 인상적인 감소와 관련이 있는 것으로 나타났습니다. ) (각각 88%와 47%). PCSK9 LoF 변이체는 아프리카계 미국인과 백인의 LDL-C 수치를 각각 35mg/dL 및 13mg/dL 낮추었고, 아프리카계 미국인과 백인의 관상동맥 심장 질환 위험을 각각 49% 및 18% 낮췄습니다. 10,196명의 미국 아프리카계 미국인 성인을 대상으로 한 연구에서 PCSK9 LoF 변종은 낮은 농도의 지질단백질(Lpa) 및 OxPL-apoB와 관련이 있었습니다. 이러한 데이터는 PCSK9와 CAD 위험 사이의 직접적인 관계, 그리고 아프리카계 미국인의 CAD 위험을 줄이는 데 있어 PCSK9 수준을 낮추는 것이 중요함을 나타냅니다.

탐색적 기전 연구를 통해 얻은 지식은 PCSK9 및 PCSK9 억제제가 혈소판에 미치는 직접적인 영향을 이해하고 심혈관 위험이 있는 광범위한 환자에게 PCSK9 억제제의 임상 적용을 촉진하는 데 도움이 될 것입니다.