In vitro demonstratie van directe bloedplaatjesgerelateerde effecten van PCSK9-enzym

De cruciale rol van bloedplaatjes tijdens arteriële ischemische gebeurtenissen, zoals een myocardinfarct (MI), beroerte en cardiovasculaire (CV) sterfte, en de significante rol van krachtige bloedplaatjesaggregatieremmers bij het verminderen van deze gebeurtenissen zijn goed gedefinieerd. Er is een onafhankelijk verband aangetoond tussen plasma PCSK9-spiegels, verhoogde bloedplaatjesreactiviteit en ischemische uitkomsten bij patiënten met acute coronaire syndromen (ACS). Er is gesuggereerd dat plasma PCSK9-spiegels verband houden met het risico op coronaire hartziekte (CAD), onafhankelijk van lipoproteïne-cholesterol met lage dichtheid (LDL-C). Gebaseerd op een meta-analyse van onderzoeken bij patiënten met een middelhoog risico op hart- en vaatziekten (CVD), hebben de onderzoekers een significante sterfte en MI-reductie aangetoond met PCSK9-antilichamen en een relevante anti-ischemische/antibloedplaatjesrol van PCSK9-antilichamen gesuggereerd. Deze waarnemingen ondersteunen de hypothese dat de anti-ischemische effecten van PCSK9-remmertherapie verband houden met de pleiotrope effecten op bloedplaatjes.

In vitro-, dier- en mensstudies hebben de directe effecten van PCSK9- en PCSK9-remmers op bloedplaatjes gesuggereerd. PCSK9 activeert indirect bloedplaatjes via verhoogde LDL-C- en oxLDL-niveaus. oxLDL kan bloedplaatjes activeren door te binden aan de wegvangende receptoren CD36 en LOX-1. Bovendien is er een directe relatie tussen PCSK9 en bloedplaatjesactivatie via de wegvangende receptoren CD36 en lectine-achtige geoxideerde LDL-receptor (LOX)-1 gesuggereerd. Incubatie van menselijk recombinant PCSK9-eiwit met bloedplaatjesrijk plasma verzameld van gezonde proefpersonen verhoogde significant de geactiveerde GPIIb/IIIa-receptorexpressie en bloedplaatjesaggregatie geïnduceerd door suboptimale concentraties epinefrine. In in vitro experimenten verhoogde blootstelling aan menselijk recombinant PCSK9 de LOX-1-expressie in menselijke vasculaire endotheelcellen en gladde spiercellen. Op dezelfde manier vertoonden LOX-1 KO-muizen lagere PCSK9-niveaus en PCSK9-KO-muizen vertoonden veel lagere LOX-1-niveaus, wat wijst op een wederzijdse relatie tussen PCSK9 en LOX-1. Een vergelijkbare wederzijdse relatie tussen PCSK9-niveaus en LOX-1- en CD36-expressie is niet aangetoond in menselijke bloedplaatjes.

In vitro immunoblotting-experimenten toonden de aanwezigheid van PCSK9 aan in bloedplaatjes verkregen van patiënten met CAD, en flowcytometrie-experimenten toonden aan dat collageen-gerelateerd peptide (CP) de oppervlakte-expressie van PCSK9 op bloedplaatjes aanzienlijk verhoogde. Bovendien remden PCSK9-antilichamen significant de door ADP en CP geïnduceerde bloedplaatjesaggregatie en bloedplaatjesafhankelijke trombusvorming op het geïmmobiliseerde collageenoppervlak onder hoge afschuifsnelheid (1000s-1). Binding van PCSK9 aan CD36 veroorzaakt activering van bloedplaatjes door activering van nicotinamide-adenine-dinucleotide-fosfaatoxidase (Nox)2, afgifte van reactieve zuurstofspecies (ROS) en daaropvolgende activering van GPIIb/IIIa-receptor en afgifte van p-selectine. Bovendien induceert Nox2 de vorming van 8-Iso-prostaglandine F2α en tromboxaan (Tx) A2 door de activering van cytosolische fosfolipase A2 en resulteert uiteindelijk in de activering van de GP-IIb/IIIa-receptor en de afgifte van p-selectine. De relatie tussen plasma PCSK9, urine-11-dehydro-TxB2 en CV events bij patiënten met atriumfibrilleren is aangetoond. Bovendien induceerden gewassen bloedplaatjes geresuspendeerd in plasma van patiënten met familiale hypercholesterolemie na behandeling met PCSK9-remmers een lagere bloedplaatjesaggregatie en afgifte van oplosbaar Nox2-afgeleid peptide (sNox2-dp) dan die verkregen met plasma vóór behandeling met PCSK9-remmers in een in vitro onderzoek. Deze reductie werd ongedaan gemaakt door de toevoeging van oxLDL. Bovendien werd de door oxLDL geïnduceerde bloedplaatjesaggregatie verminderd door CD36, LOX-1 en Nox2 te remmen. Uit hetzelfde onderzoek bleek dat een behandeling van zes maanden met PCSK9-remmers de serum-LDL-C-, oxLDL-, serum-TxB2-, sNox2-dp- en PCSK9-waarden verlaagde.

Deze voorlopige observaties suggereren dat:

• CV-voordelen geassocieerd met PCSK9-remmertherapie kunnen gedeeltelijk verband houden met de pleiotrope effecten op bloedplaatjes.
• In vitro-, dier- en klinische onderzoeken wezen op directe effecten van PCSK9 op bloedplaatjes.
• PCSK9 beïnvloedt de bloedplaatjesfunctie via CD36/LOX-1-receptor-gemedieerde Nox2-activiteit.

De potentiële directe effecten op bloedplaatjes van PCSK9 op bloedplaatjes zijn echter niet aangetoond in een uitgebreid onderzoek onder een diverse populatie van gezonde vrijwilligers en proefpersonen met cardiovasculaire risicofactoren. Het opnemen van ten minste 3 CV-risicofactoren vergroot de kans op het vinden van proefpersonen met een verhoogd bloedplaatjesreactiviteitsfenotype en het aantonen van een versterkt bloedplaatjesgerelateerd effect van PCSK9. De aanwezigheid van deze risicofactoren wordt traditioneel toegeschreven aan een verhoogde prevalentie van hart- en vaatziekten en het daarmee samenhangende risico.

In hedendaagse CV-klinische onderzoeken is een zeer laag percentage (<10%) Afro-Amerikanen vertegenwoordigd, ondanks een meer uitgesproken CVD-risico. Bovendien is aangetoond dat PCSK9-niveaus significant hoger zijn bij Afro-Amerikanen versus blanken (respectievelijk 104 ± 29 versus 95 ± 30 ng/ml; P = 0,020). In het Sinai Hospital in Baltimore hebben de onderzoekers hogere aantallen post-PCI ischemische voorvallen en een grotere mortaliteit gemeld bij Afro-Amerikanen dan bij blanken. Zeldzame loss-of-function (LoF)-mutaties van PCSK9 zijn in verband gebracht met lage LDL-C-waarden (28% lager bij zwarten en 15% bij blanken) en met een nog indrukwekkender vermindering van het risico op coronaire hartziekte (CAD). ) (respectievelijk 88% en 47%). PCSK9 LoF-varianten werden geassocieerd met 35 mg/dl en 13 mg/dl lagere LDL-C-waarden bij respectievelijk Afro-Amerikanen en blanken, en een 49% en 18% lager risico op coronaire hartziekten bij respectievelijk Afro-Amerikanen en blanken. In een onderzoek onder 10.196 Amerikaanse Afro-Amerikaanse volwassenen werden PCSK9 LoF-varianten geassocieerd met lagere concentraties lipoproteïne (Lpa) en OxPL-apoB. Deze gegevens wijzen op een directe relatie tussen PCSK9 en het risico op CAD, en op het belang van het verlagen van de PCSK9-niveaus bij het verminderen van het CAD-risico onder Afro-Amerikanen.

De kennis die is opgedaan door onze verkennende mechanistische studie zal ons helpen de directe effecten van PCSK9 en PCSK9-remmers op bloedplaatjes te begrijpen en de klinische toepassing van PCSK9-remmers bij een breed scala aan patiënten met cardiovasculair risico te vergemakkelijken.