FXR激動劑治療非酒精性脂肪性肝炎的現(xiàn)狀及展望

薛芮 范建高

非酒精性脂肪性肝炎(NASH)是一種以肝細(xì)胞脂肪變、氣球樣變、炎癥和纖維化為特征的慢性、進(jìn)行性肝病。隨著肥胖、2型糖尿病和代謝綜合征患病率的上升，NASH已成為全球慢性肝炎和終末期肝病的最常見病因[1]。NASH是非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)疾病譜中病情惡化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，25%左右的非酒精性脂肪肝(NAFL)患者可進(jìn)展為NASH，30%以上的NASH患者有發(fā)展為肝硬化或肝細(xì)胞癌(HCC)的可能[2]，然而至今尚無特效藥物獲批用于NASH的治療[3]。為此，研究NASH的發(fā)病機(jī)制及潛在藥物治療靶點至關(guān)重要。

研究發(fā)現(xiàn)，膽汁酸作為信號分子與受體結(jié)合，在NAFLD/NASH發(fā)生、進(jìn)展和消退中起關(guān)鍵作用[4]。2015年FLINT試驗中期結(jié)果“奧貝膽酸(OCA)通過激活法尼醇X受體(FXR)可以降低NASH患者的NAFLD活動性評分(NAS)及纖維化程度”引起業(yè)界關(guān)注[5]。

一、FXR改善NASH的機(jī)制

FXR是一種核受體，在肝臟、小腸、結(jié)腸、腎臟、腎上腺和卵巢組織均有表達(dá)，以肝臟和腸道的表達(dá)最為豐富。FXR活化后通過調(diào)節(jié)膽汁酸穩(wěn)態(tài)、脂質(zhì)代謝、炎癥反應(yīng)以及肝纖維化、肝臟再生等環(huán)節(jié)參與NAFLD的發(fā)生和發(fā)展[6]。肝臟FXR激活后主要通過小異二聚體配體(SHP)依賴的方式干擾肝細(xì)胞脂肪酸的攝取、抑制脂質(zhì)合成、促進(jìn)線粒體脂肪酸氧化和脂質(zhì)轉(zhuǎn)運，從而改善肝臟脂肪蓄積[7]。最近一項研究表明，肝細(xì)胞內(nèi)過量的游離脂肪酸(FFA)可以激活法尼醇X受體-環(huán)磷腺苷效應(yīng)元件結(jié)合蛋白通路，從而抑制肝細(xì)胞自噬；通過抑制甘油三酯的分解和降低FFA和脂毒性物質(zhì)的產(chǎn)生，從而抑制肝細(xì)胞凋亡[8]。Kim等[9]研究發(fā)現(xiàn)，腸道FXR激活后誘導(dǎo)成纖維細(xì)胞生長因子15/19(FGF15/19)表達(dá)，并通過門脈系統(tǒng)進(jìn)入肝臟，導(dǎo)致SHP磷酸化，從而招募DNA甲基轉(zhuǎn)移酶3a結(jié)合到脂質(zhì)生成基因，抑制其表達(dá)并減輕肝臟脂肪蓄積。

FXR通過SHP依賴及非依賴途徑發(fā)揮抗炎作用。FXR與配體結(jié)合后通過誘導(dǎo)SHP表達(dá)，穩(wěn)定趨化因子2(CCL2)啟動子抑制劑復(fù)合物或直接促進(jìn)核受體輔抑制因子1(NCor1)復(fù)合物與促炎基因啟動子結(jié)合，下調(diào)促炎因子表達(dá)，從而減輕炎癥[10-11]。多項研究表明，肝臟FXR激活后通過誘導(dǎo)成纖維細(xì)胞生長因子21(FGF21)的表達(dá)改善NASH的組織學(xué)特征[12-13]。FGF21是脂聯(lián)素的強調(diào)節(jié)劑，通過誘導(dǎo)脂聯(lián)素的表達(dá)上調(diào)，從而改善胰島素抵抗和肝臟脂肪蓄積[14]。另一項研究表明FGF21通過抑制肝細(xì)胞Toll樣受體和白細(xì)胞介素-17信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，從而抑制NASH向HCC進(jìn)展。

OCA通過抑制NASH動物模型肝臟p53的活化和肝細(xì)胞死亡，從而抑制肝冠狀結(jié)構(gòu)和間質(zhì)纖維化的發(fā)生[15]。活化的FXR還可抑制肝星狀細(xì)胞轉(zhuǎn)化生長因子(TGF)-β/SMAD3和JunD/激活蛋白(AP)-1通路，從而防治肝纖維化[16]。因此，F(xiàn)XR及其相關(guān)信號通路可能是治療NASH的潛在靶點。

二、FXR激動劑治療NASH臨床試驗現(xiàn)狀

OCA是第一個進(jìn)入NASH新藥研發(fā)II期臨床試驗的FXR激動劑。FLINT的II期臨床試驗結(jié)果表明，OCA顯著改善NASH患者肝組織學(xué)表現(xiàn)，可降低NAS評分及纖維化程度[5]。隨后III期REGENATE臨床試驗結(jié)果表明，對合并中重度纖維化的NASH患者的纖維化程度的減輕作用與安慰劑組有顯著差異,但并未達(dá)到NASH消退的試驗終點[17]。鑒于劑量依賴性的瘙癢和潛在的致動脈粥樣硬化風(fēng)險，血液低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)升高、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)降低等不良反應(yīng)，美國食品藥品管理局(FDA)在2020年6月的官方回信中指出，OCA治療NASH的預(yù)期收益并未超過其潛在風(fēng)險，至今FDA仍然沒有正式批準(zhǔn)OCA用于治療NASH[11]。

近期一項獨特的非膽汁酸型FXR激動劑MET-409的IIa臨床試驗結(jié)果顯示[18]，與其他FXR激動劑相比，MET-409顯著降低肝臟脂肪含量，其低劑量組(5 0mg)瘙癢及血液LDL-C升高的發(fā)生率及嚴(yán)重程度較其他實驗藥物治療組顯著降低。當(dāng)平均相對LFC下降>30%時，低劑量組瘙癢發(fā)生率為16%。MET-409治療指數(shù)增加且療效增強的原因可能是其獨特的化學(xué)結(jié)構(gòu)可誘導(dǎo)不同的受體構(gòu)象和基因表達(dá)譜。然而，MET-409組部分患者在治療開始的4～8周內(nèi)出現(xiàn)短暫的無癥狀谷氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(ALT)升高，在治療的第12周31%～50%接受MET-409治療的患者ALT降低亦超過30%。在未來的MET-409臨床試驗中，需要注意對ALT和其他肝臟標(biāo)志物進(jìn)行額外監(jiān)測。此外，由于不同F(xiàn)XR激動劑治療NASH的臨床試驗在試驗設(shè)計上存在差異，臨床試驗數(shù)據(jù)不能簡單地進(jìn)行比較，最終需要頭對頭的直接比較來明確不同F(xiàn)XR激動劑的潛在差異。

綜上所述，相對于現(xiàn)有的候選藥物，結(jié)構(gòu)優(yōu)化的FXR激動劑具有更廣泛的治療指數(shù)和更高的療效，有可能解決重大的未滿足的需求。FXR激動劑的風(fēng)險-獲益比可以通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化來提高，但均衡利弊后的最佳劑量需要在更大規(guī)模、更長時間的研究中探索。

三、FXR激動劑不良反應(yīng)的機(jī)制

包括甾體和非甾體不同化學(xué)類型的FXR激動劑在不同臨床試驗中均出現(xiàn)劑量依賴的皮膚瘙癢和血脂異常，這些是FXR激活后的靶效應(yīng)。大部分藥物不良反應(yīng)無法在動物模型中復(fù)制，不良反應(yīng)的明確機(jī)制難以有效探討。嚙齒動物和人類的HDL-C/LDL-C代謝存在很大差異，即使用靈長類動物模型進(jìn)行研究也不能提供可預(yù)測的結(jié)果?；罨腇XR可通過上調(diào)肝細(xì)胞B類I型清道夫受體以及膽汁酸池FXR激動劑依賴性變化誘導(dǎo)經(jīng)腸膽固醇流出，從而降低血液HDL-C水平。LDL-C的增加可能是細(xì)胞色素P450(Cyp)7A1下調(diào)、肝細(xì)胞LDL受體表達(dá)減少、載脂蛋白-C和-E以及膽固醇酯轉(zhuǎn)移蛋白改變的結(jié)果，但目前尚不清楚哪種機(jī)制在其中起主要作用。

FXR誘發(fā)皮膚瘙癢的機(jī)制更為神秘且復(fù)雜，F(xiàn)XR激活后自分泌誘導(dǎo)激活另一種G蛋白偶聯(lián)受體(GPCR)型膽汁酸受體TGR5，以及另一種GPCR型致瘙癢受體(MRGPRX4)，通過膽汁酸模式的改變，間接參與瘙癢的發(fā)病[19]。

四、不同F(xiàn)XR激動劑治療NASH的機(jī)制

FXR激動劑的化學(xué)類型以及腸道與肝臟FXR激活的相互拮抗是影響治療指數(shù)(改善肝脂肪變、肝彈性或肝組織病理學(xué)的有益作用與潛在不良反應(yīng)之間平衡)的決定性因素。不同化學(xué)類型的激動劑在與FXR結(jié)合時誘導(dǎo)不同的構(gòu)象，導(dǎo)致基因轉(zhuǎn)錄譜差異。Harrison等對用過MET-409或“含羧酸的FXR激動劑”的小鼠肝臟進(jìn)行RNA測序，結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩種化合物誘導(dǎo)不同的基因表達(dá)模式。然而該研究只做了主成分分析，未提供具體受影響基因的細(xì)節(jié)，也未披露正在研究的化合物的確切結(jié)構(gòu)。2003年，Downes等將MET-409的模板fexaramine與GW4064(PX20606、tropifexor、cilofexor和TERN-1016等異噁唑結(jié)構(gòu)類的母體化合物)以及天然配體鵝去氧膽酸比較后確定了一組共同受FXR調(diào)控的基因，并確定了三種化合物單獨調(diào)控的基因(誘導(dǎo)不同的FXR構(gòu)象，導(dǎo)致不同的基因轉(zhuǎn)錄譜)。當(dāng)前亟需公開MET-409和EDP-305的化學(xué)結(jié)構(gòu)，并在野生型和FXR敲除小鼠或細(xì)胞系中對所有臨床相關(guān)的FXR激動劑的基因表達(dá)譜進(jìn)行廣泛而深入的比較。

構(gòu)建FXR啟動子驅(qū)動的熒光素酶報告小鼠研究發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)XR在生理條件下僅在腸道被強烈激活，而幾乎不顯示其肝臟激活活性。提示FXR的有效肝臟激活不是FXR晝夜活動自然程序的一部分，而肝臟FXR似乎僅在肝內(nèi)膽汁淤積等應(yīng)激狀態(tài)下才被激活。FXR通過誘導(dǎo)肝細(xì)胞膽汁酸輸出泵(膽鹽輸出泵、多重耐藥相關(guān)蛋白)、膽汁酸結(jié)合酶以及谷胱甘肽抗氧化防御系統(tǒng)的表達(dá)，改善肝內(nèi)膽汁淤積。

一些研究認(rèn)為，fexaramine作為一種腸道偏向性的FXR激動劑足以引起所需的代謝變化，并在很大程度上避免了不必要的不良反應(yīng)。然而也有研究表明，肝臟FXR的激活也是提供肝臟保護(hù)潛能的一部分。過度有效的腸道FXR激活觸發(fā)了FGF-19的超生理誘導(dǎo)，從而降低肝臟脂肪含量并提供肝臟保護(hù)功能。鑒于FGF-19是肝細(xì)胞增殖的關(guān)鍵驅(qū)動因素，F(xiàn)XR激動劑有增加HCC發(fā)病的潛在風(fēng)險。人類HCC和結(jié)腸癌組織顯示FGF-19/成纖維細(xì)胞生長因子受體4(FGFR4)軸的高頻率基因異?；驍U(kuò)增，提示當(dāng)前應(yīng)重視腸道FXR激活的程度的潛在風(fēng)險。臨床研究中應(yīng)納入更多的轉(zhuǎn)化標(biāo)記納入新藥研發(fā)及審批，例如：膽固醇流分析、基因表達(dá)分析及其與靶組織中化合物水平的相關(guān)性、詳細(xì)的膽汁酸分析及其與瘙癢發(fā)生率的相關(guān)性。

最新研究表明，F(xiàn)XR激動劑可顯著降低NASH相關(guān)并發(fā)癥的發(fā)生。FXR激活后降低肝硬化門靜脈高壓，修復(fù)腸道屏障減少腸道細(xì)菌移位，因此對于肝硬化前期或肝硬化患者，F(xiàn)XR激動劑的應(yīng)用都將帶來獲益[5]。綜上所述，目前面臨的主要挑戰(zhàn)是優(yōu)化FXR激動劑的結(jié)構(gòu)并確定最佳劑量，在減輕不良反應(yīng)的同時保持確定性的肝組織學(xué)改善和臨床療效，這是一個有待解決的兩難選擇。