20多年前，法國科學家Catherine Boileau開啟了一個課題：尋找「家族性高膽固醇血症」（Familial Hypercholesterolemia，FH）的致病基因。
顧名思義，FH患者的膽固醇水平比正常人高得多，尤其是「壞膽固醇」——低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）會顯著升高。膽固醇高，就可以堆積在全身各處導致症狀，比如特徵性的手部黃色瘤。
FH患者的另外一大特徵，是心血管疾病的發病很早，如果是純合子型突變的患者，不到三十歲就可能死於冠心病和中風，這可太嚇人了。幸好這種情況的發生率很低，屬於典型的罕見病[1]。
但雜合子型的FH，在人群中的患病率可就高得多了，大概每200人當中就有一個[1]，他們心血管疾病的風險也會明顯升高。從基因層面解謎FH，科學家們絕對不缺來源，更不缺動力，誰不想讓要命的心血管疾病離自己遠一點呢？
不過在解謎FH的路上，科學家們卻收穫了意外之喜——降脂新藥PCSK9抑制劑。最近，PCSK9抑制劑阿利西尤單抗（Alirocumab）就在中國正式獲批，而且適應症還一下子批了兩個。
除了用於原發性高膽固醇血症（包括雜合子型家族性和非家族性）和混合性血脂異常患者降低LDL-C，這個阿利西尤單抗，還能用於動脈粥樣硬化性心血管疾病患者的心血管事件預防，也就是說，它成為了治療冠心病患者的重量級新藥。
注意啊，這個用法屬於二級預防
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從罕見病的致病靶點，到重磅炸彈級降脂新藥，PCSK9是怎麼實現華麗轉身的？
三個國家，三支團隊，三年解謎
PCSK9的解謎之旅，還是要說回FH這種疾病。當時科學界已經發現了兩個與FH有關的基因，一個編碼大名鼎鼎的載脂蛋白E（APOE），另一個則編碼肝細胞表面，與LDL-C的清除關係密切的低密度脂蛋白受體（LDLR）。
但有一些被記錄在案的患者家庭，卻不存在APOE和LDLR基因的異常。身為遺傳學家，Boileau要找的目標，就是這兩個基因之外的嫌疑犯。
1999年，Boileau的團隊對法國13個FH患者家庭做了基因測序，認為在人體1號染色體短臂上的一個區域，可能藏著導致FH的「第三個致病基因」[2]。
但Boileau和學生們足足分析了50多個基因，都沒能找到答案，她本以為還要繼續大海撈針，一個個基因分析下去，但在2003年的一天，她的電話響了。這一通電話，讓科學史上多了一個「天賜的治療靶點」。
打電話給Boileau的，是一個同樣說法語的科學家。2003年初，加拿大蒙特婁臨床研究所Nabil Seidah的團隊，發現了一種「謎一樣的蛋白」。
基因層面的事，有時候是挺迷的
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說它謎，是因為這個蛋白存在於胚胎髮育階段的大腦神經元、腸道和肝腎等全身多處，但具體作用一時還弄不清[3]，於是Seidah把這個蛋白命名為NARC-1（neural apoptosis-regulated convertase 1）。
Seidah想到聯繫Boileau，是因為NARC-1的編碼基因位點，就在1999年Boileau提到的那個1號染色體區域中，而Seidah恰好看過論文，會不會NARC-1就對上了呢？
兩位科學家在電話里的對話，實在太有趣了。Seidah的開場白是：「我知道你不認識我，我也不認識你，但我們也許在研究非常相似的東西。」
「你怎麼知道你發現的基因，和我要找的基因相同呢？」「我也不確定，但我知道這個基因在肝臟的表達水平很高。」「你瘋了。」「那我們打個賭吧，賭一瓶香檳我說得對？」兩個星期後，Boileau回了電話：「我欠你三瓶香檳。」
兩支研究團隊通力合作的成果，發表在了2003年6月的《自然·遺傳學》上：大約12.5%的FH患者家庭，存在NARC-1基因的突變，它真的是Boileau要找的「第三個致病基因」[4]。
按照標準命名法，NARC-1換了個正式名字——前蛋白轉化酶枯草溶菌素9，也就是PCSK9。動物實驗進一步印證了Boileau和Seidah的發現，他們在法國FH患者身上找到的兩種PCSK9突變，確實可以使LDLR的水平下降[5]。
但是解開謎題也是很有成就感的
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與此同時，兩支美國科研團隊分別獨立證實，PCSK9對LDL-C水平的影響路徑，還不只有影響LDLR這一條。準確的說，PCSK9簡直就是個豬隊友啊。
人體對LDL-C的代謝主要是由肝臟進行。肝細胞表面有可以識別LDL-C的受體LDLR，LDLR識別並結合LDL-C，然後肝細胞把它們一起內吞，降解掉LDL-C，而LDLR卻能回到細胞表面，循環利用成百上千次，相當綠色環保。
但有了PCSK9，情況就不同了，它也能結合LDLR，結合後同樣也是被肝細胞內吞，但被降解的卻不是PCSK9，而是LDLR，清道夫反倒成了被清除的對象。另外，PCSK9還能干擾LDLR回到肝細胞表面的過程，影響LDLR的循環利用[6]。
LDLR被這樣前後夾擊，肝細胞代謝LDL-C的效率就會大打折扣，結果LDL-C就在體內越堆越多，而當時LDL-C「壞膽固醇」的身份已經是實錘了。
LDL-C越堆越多，心血管疾病的風險就越來越高，降脂的重要性毋庸置疑。從這個角度來說，不對PCSK9下狠手都不行。
文字描述不夠清楚的話，這張圖還可以補充說明
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不過，人體內的同一個基因可能有很多種突變方式，Boileau和Seidah找到的是讓PCSK9水平升高的突變。假如PCSK9基因發生了功能缺失突變，導致PCSK9在體內水平降低甚至消失，結果會怎麼樣？
最終回答這個問題的，是美國心臟病學家Helen Hobbs，她在2000年啟動了達拉斯心臟研究（Dallas Heart Study），帶領團隊收集了3500多名受試者的血脂、血壓等檢測結果，並且對受試者進行了基因測序。
在Hobbs看來，假如受試者的某項檢測結果很不尋常，就肯定在基因層面存在相應的罕見變異，這些變異，就提示了可能參與心血管疾病的基因。通過這樣的方法挑基因做分析，比直接一個一個基因去驗證更簡單。
達拉斯心臟研究的初步資料收集完成不久，Boileau和Seidah就發布了他們的科研成果。這讓Hobbs很快想到，她收集到的受試者資料中，有些人的LDL-C特別高，有些就特別低，會不會就和特定的PCSK9突變有關？
重做一遍PCSK9基因的測序，Hobbs很快得到了答案：在達拉斯心臟研究入組的近一半黑人當中，大約有2%的人攜帶了PCSK9功能缺失性突變，這些人的LDL-C水平比不攜帶突變的人低40%。
40%的下降是什麼概念呢？他汀類藥物單獨使用時需要大劑量甚至是強化劑量，才能讓LDL-C下降到這個程度，而且很多患者由於種種原因，還達不到療效[7]！
上下兩張圖是攜帶/不攜帶PCSK9基因突變人群，LDL-C水平的對比，中位數差距就說明了整體差異
（圖片來源：Nature Genetics）
不過，達拉斯心臟研究當時的隨訪時間還不夠，並不能體現PCSK9突變對心血管疾病風險的影響。於是Hobbs又和其他科學家合作，對隨訪近20年的社區動脈粥樣硬化風險研究（ARIC）受試者開展了基因測序和綜合分析。
2006年發表在《新英格蘭醫學雜誌》上的測序和分析結果，震驚了整個心血管圈子：ARIC研究的3000多名黑人受試者中，有2.6%攜帶了PCSK9功能缺失性突變，他們的LDL-C水平比不攜帶突變的人低28%，冠心病風險則低了88%！
而另外9000多名白人受試者，也有3.2%攜帶了PCSK9功能缺失性突變，這些人的LDL-C水平比不攜帶突變的人低了15%，冠心病風險低了47%。達拉斯心臟研究中，Hobbs並沒能在白人受試者中測到PCSK9突變，這就填補了空白[8]。
從Boileau的初步探索，到Seidah的關鍵援手，再到Hobbs提供的實錘，三個國家，三支團隊，用三年的時間，神速地完成了PCSK9、LDL-C水平和心血管疾病風險的一整個拼圖。
這就是三國情緣啊
（圖片來源：Pixabay）
但三位科學家中，名氣最大的還是Hobbs，因為真正讓PCSK9抑制劑的研發狂潮開啟的，還是來自她在達拉斯一份意想不到的收穫。
敲開降脂難關的「基因敲除人」
開發一種藥物，並不是有了靶點就行，各方面的問題都得權衡。就拿PCSK9抑制劑的搭檔——兢兢業業的勞模他汀類藥物來說，它們的使用就有些老毛病。
奇點糕之前也提過，使用他汀類藥物，在當時雖然能把心血管疾病患者的LDL-C水平降低大約三分之一，但是患者需要長期服藥，這就肯定有依從性上的問題，畢竟堅持吃藥不容易。服用他汀，也可能導致肌病、肝功能異常等副作用。
於是現實當中的情況，往往是真正吃他汀的，只有需要吃他汀的患者中的一半，而降脂達標的，又只有真正吃藥患者的一半。這兩次對摺一打，最終的降脂達標率也就是25%而已[9]。
25%還是模擬的理想結果，真實情況可能更不容樂觀
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抑制PCSK9，對科學家和醫生來說更是全新的領域。讓PCSK9減少甚至消失，會不會有意料之外的負面影響？雖說有達拉斯心臟研究和ARIC研究受試者的資料，但這兩項研究畢竟是心血管方面的，看健康還是得看整體。
Hobbs解決問題的方法還是「真人證據」，她把達拉斯心臟研究的範圍更進一步擴大，從受試者的親屬當中，尋找PCSK9基因功能缺失性突變，在突變程度上更徹底的個體。在當時的條件下，這比實驗室里的基因編輯可快多了。
2004年9月的一天，一位護士敲響了Sharlayne Tracy（化名）的家門。Tracy的母親參與了達拉斯心臟研究，也同意讓家人參與，因此這位被當地人叫做「膽固醇女士」的護士，就上門來給這家裡的其他人做檢測。
看到Tracy的初步檢測結果，Hobbs團隊的一位醫生驚到了：她的LDL-C只有14mg/dL？「你不應該這麼健康啊！」但從事健美操教練工作的Tracy，一直都「健康得像匹馬」，倒覺得醫生們有些大驚小怪。
在Tracy的同意下，Hobbs的團隊對她做遍了大大小小的各種測試，結果沒找到任何健康層面的問題。基因測序的結果則證實，Tracy同時攜帶了兩種不同的PCSK9突變，一種還是此前未發現的，導致她體內基本就測不到PCSK9的存在。
基因變異，有時候就是這麼神奇
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用Hobbs的話說，Tracy簡直就是個「基因敲除人」，而她的出現，相當於直接證實了抑制PCSK9降脂的安全性。「不少基因學家還沒明白怎麼回事，但製藥巨頭們直接就開動了」[10]。
研發降脂新藥這麼急迫，從哪個角度看都是必然的。肥胖趨勢、老齡化、生活方式的不健康，會讓心血管疾病的威脅越來越嚴峻，患者越來越多。而且就算是在中國，冠心病和中風，二十多年前也已經穩坐疾病致死人數的前兩名。
具體看數據的話，2017年《柳葉刀》這個殺手排行榜上第三到第十的死因，加起來才和冠心病+中風相當[11]。這兩個大反派，往往還是突然出手，大機率一擊致命。患者多還致命，不重點對抗它們，對抗誰呢？
富貴病？中國人苦心血管疾病久矣
（圖片來源：《柳葉刀》）
抑制PCSK9的降脂藥，主要是用到心血管疾病的二級預防。冠心病和中風，對患者來說往往是陰魂不散，一擊不中不意味著徹底安全。管控好危險因素，才能讓它們離得遠一點。
降脂，就是管控危險因素的重要一環，但他汀類藥物的困局，也不是靠依折麥布之類的新藥能完全突破的。而以今天的眼光來看，降脂就是要大力出奇蹟，把LDL-C降得越低，心血管疾病再次來襲的風險就越小[12，13]。
安全性的保證，加上臨床的迫切需求，抑制PCSK9藥物研發的大潮，在Hobbs團隊公布ARIC研究分析的第二年，就已經報告了不少成果[8]。對征服這個靶點，許多人不約而同地選擇了單克隆抗體。
阿利西尤單抗就是從這波大潮中誕生的，它在2015年7月正式被FDA批准，成為了第一個登陸美國的PCSK9抑制劑。從PCSK9作為「疑似FH致病基因」被發現，到阿利西尤單抗的獲批，不多不少，又是十七年啊。
而這次在中國，經歷曲折的PCSK9抑制劑，到底是以怎樣的表現，投身心血管的戰場呢？
艱難的旅程，才有遠大的前程
阿利西尤單抗的獲批依據，主要來自2018年公布結果的ODYSSEY OUTCOMES試驗。這項試驗的名字就很有深意了：ODYSSEY，奧德賽，荷馬史詩里偉大而艱難的旅程，概括PCSK9抑制劑的過去、現在和未來，真的是恰如其分。
臨床試驗起名很多都是有深意的，這個話題解讀開來很有意思
（圖片來源：Pixabay）
其實在此前的ODYSSEY試驗中，阿利西尤單抗治療心血管疾病高危患者，就已經安全地把LDL-C水平降低了60%，這也是FDA批准它上市的主要依據[14]。
但LDL-C降了，不代表著患者的死亡率也一定會降，在心血管事件方面一定會有獲益[15]，所以才有了目標更明確，規模更大的ODYSSEY OUTCOMES試驗。
目標明確，是指ODYSSEY OUTCOMES試驗選擇的，是限定在入組前1-12個月發生過急性冠脈綜合徵（ACS），且已經接受過強化或最大耐受劑量他汀類藥物治療，但LDL-C水平仍然不低於70mg/dL，沒有達到降脂目標值的患者。
規模更大，當然說的是試驗人數，ODYSSEY OUTCOMES試驗入組了近1.9萬名患者，值得注意的是，試驗中還有600多名中國患者，而他們的入組是在其他國家之後補充進行的。
在具體用藥上，阿利西尤單抗的使用則是跟著LDL-C轉的。試驗整體的降脂目標，是把患者LDL-C降到25-50mg/dL的區間評價預後，阿利西尤單抗的治療劑量，就會以每兩周檢測一次的LDL-C水平做動態調整，可能加量也可能停用。
試驗的主要終點則是複合性的，包括了冠狀動脈性心臟病致死、非致死性的心梗發作、缺血性腦卒中、需要住院治療的不穩定性心絞痛這一系列主要心血管不良事件（MACE），此外還在次要終點上統計了全因死亡風險相關的數據。
要獲益就要全面，阿利西尤單抗就拿出了這樣的表現。試驗數據顯示，阿利西尤單抗的使用，在最大耐受劑量他汀治療的基礎上，還讓ACS患者發生MACE的風險相對下降了15%。
而在次要終點方面，阿利西尤單抗的使用，還與治療組患者的全因死亡風險相對下降15%相關。在降脂方面，87%的治療組患者LDL-C的水平，達到了降脂目標值[16]！
注意絕對風險和相對風險的差異啊，強調好多次了
（圖片來源：NEJM）
細化到每一個考量終點上，基本都能看到阿利西尤單抗的獲益。治療的安全性也相當好，不良事件發生率低，這也是抑制PCSK9的單抗類藥物，目前提供的最長時間安全性證據。
治療效果棒，安全性良好，ODYSSEY OUTCOMES試驗的主要結果在2018年的美國心臟病學會（ACC）年會上公布時，就得到了高度評價，說閃耀全場毫不誇張。
最近公布的ODYSSEY EAST研究數據，也進一步體現了中國患者在接受阿利西尤單抗時，與ODYSSEY OUTCOMES試驗整體相似的獲益趨勢，阿利西尤單抗顯然也不會水土不服[16]。
踩著加速審批的「風火輪」走進中國，當然還不是阿利西尤單抗和PCSK9抑制劑的終點。精細化選擇患者，搭配各種新藥搭檔，奧德賽的史詩旅程，這才剛剛開始呢，PCSK9的故事，肯定還能寫很久很久。
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頭圖來源：Pixabay
本文作者 | 譚碩