胆固醇结石药物治疗新观念

胆固醇结石药物治疗新思路,雷正明 泸州医学院附属医院肝胆外科,胆固醇结石临床流行病学,GS 成人发病率 10% - 15% 。美国2000年GS医疗费6 0亿美元，每年新发病例100万泸州地区估计年GS手术5000*7000=3500万元/年,(60-80%病的GS人无症状，每年出现症状慨率约2.0-2.6%。微小结石、胆泥是胆绞痛、特发性AP的主要原因。GS并发症发生率0.3%/年。胆囊癌0.02% /年。文献认为 大多数无症状结石可以观察，无需治疗。,Laura M. Stinton and Eldon A. ShafferEpidemiology of Gallbladder Disease: Cholelithiasis and CancerGut and Liver, Vol. 6, No. 2, 2012, pp. 172-187,V. Charlton-Menys and P. N. DurringtonHuman cholesterol metabolism and therapeutic moleculesExp Physiol 93.1 pp 2742,Lipoprotein metabolismAbbreviations: apo polipoproteinTG, Triglyceride; LRP, LDL receptor-like protein; ABCA1, ATP-binding cassette A1; SRA1, SRB1, CD36, 3 members of the scavenger receptor family; CETP, cholesteryl ester transfer protein;VLDL, very low density lipoprotein; IDL, intermediate density lipoprotein; LDL, low density lipoprotein; and HDL, high density lipoprotein.,胆固醇代谢,胆固醇代谢,胆固醇肠吸收：胆固醇通过NCP1L1通道吸收，植物固醇经ATP-结合盒（ATP binding cassette ，ABC）G5/G8通道返回肠腔，胆固醇被乙酰辅酶A-胆固醇酰基转移酶(ACAT)酯化后在内质网、高尔基体内与其它脂类、载脂蛋白B形成复合物，最终以乳糜微粒进入乳糜管,或以游离胆固醇形式离开，在毛细血管内经ABCA1通道和初生HDL形成复合物.Abbreviations: TG, triglyceride; MTP, microsomal triglyceride transfer protein; RBC, red blood cell.,细胞胆固醇代谢调节. 动物细胞胆固醇经acetyl-CoA途径合成，细胞自循环中含脂蛋白（尤其LDL）的载脂蛋白B获取胆固醇，LDL与LDL受体结合后被吞入细胞内涵体. LDL 颗粒随后转入次级内涵体 (LE) 和溶酶体 (LY), LDL R再循环返回细胞膜。 当细胞内胆固醇浓度较低时，从LE/LY 释出的游离固醇经NPC1 and NPC2 介导下被加工成固醇调节元件结合蛋白（SCAP-SREBP complex）转入高尔基复合体，被加工成核形式，后者启动基因参与的胆固醇生物合成和摄取 相反,当细胞内胆固醇过量时,羟固醇结合并激活LXRs, LXRs与retinoid X receptors (RXR) 形成异二聚体，激活ABCA1 、 ABCG1).后者促进胆固醇从apoA1 和HDL流出，维持细胞内胆固醇平衡。,肝在调节胆固醇平衡和血浆LDL-cholesterol的作用. 正常情况下，每天成人胆固醇排泌量 (1100 mg) 等于组织合成量( 800 mg)加上饮食摄入吸收量(300 mg). 肝在调节胆固醇平衡中起主要作用：既加工处理从脂蛋白、乳糜微粒中摄取的胆固醇，又降解并通过胆汁排泌胆固醇。肝也在决定 LDL-C水平中起中枢作用，肝是产生LDL/VLDL，以及受体介导的血浆LDL清除区,Stephen D. Turley, PhD; John M. Dietschy, MDThe Intestinal Absorption of Biliary and Dietary Cholesterol as a Drug Target for Lowering the Plasma Cholesterol LevelPrev Cardiol. 2003;6:2933, 64),Some key steps in cholesterol biosynthesisPutative functions of intermediates and derivatives of intermediates up to the first branch point in the biosyntheticpathway for cholesterol synthesis are shown (continuous arrows). Stages involving multiple reactions are shown(dashed arrows). Abbreviations: PP, pyrophosphate; SMC, smooth muscle cell; and CoQ, coenzyme Q.,发病机制基因型决定个体对环境因素敏感性而易患胆石病肝高分泌胆固醇-胆固醇过饱和胆汁 胆囊胆汁促成核/结晶胆囊收缩功能受损小肠吸收胆固醇增多,Genetic factors & LITH,Intestinalabsorption,Hepatic secretion,Gallbladderhypomotility,nucleation,饮食高胆固醇、肠道高效吸收胆固醇是GS的关键因素,发病机制,传统药物治疗靶点,UDCA、TUDCA( tauroursodeoxycholic acid)适于约 15% 有症状、胆石 0.5 cm，非钙化、富胆固醇、胆囊有功能、胆囊管通畅的GS。UDCA 10-14 mg/kg / day, 睡前服可维持夜间胆酸分泌。UDCA 可使 胆酸池胆酸比例从8-10% 增加到40%、减少肝排泌和肠吸收胆固醇、纠正胆汁胆固醇过饱和 状态，并因此减轻过量胆固醇进入胆囊平滑肌细胞膜对胆囊收缩功能的损害作用。,标准剂量与其溶石效果为缩小1mm/月结石5 mm 40-50% 一年复发率约10% /年，5年达30-50% 。,W. V IRGIL BROWN , M.DCholesterol Absorption Inhibitors: Defining New Options in Lipid ManagementClin. Cardiol. 26, 259264 (2003),食物及胆汁中胆固醇在肠道吸收后进入乳糜微粒 随后被逐步降解为乳糜微粒残体，成为动脉粥样硬化、胆石来源，阻断固醇吸收成为治疗这些疾病的重要环节.,药物治疗新思路,他汀类药物,他汀类药物是3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶(HMG-CoA,胆固醇生物合成路径的限速酶)的竞争性抑制剂,它们占据HMG-CoA的结合部位,阻滞这个底物到达酶的活性部位.市售的他汀类药物包括: 洛伐他汀ilovastatin,普伐他汀pravastatin,辛伐他汀 simvastatin, 氟伐他汀fluvastatin,阿托伐他汀atorvastatin, ,罗舒伐他汀rosuvastatin他汀类也能减少胆固醇分泌降低胆汁胆固醇浓度,此机制并不依赖阻滞肝合成胆固醇.两方面的结合可能降低GS发病. 动物实验已经证实其效果 但人体结果尚有争论: 一些报告他汀类降低胆汁胆固醇浓度,减少GS形成,促进GS溶解but not all studies ,尚需长期验证.,STEPHEN D. TURLEY, PH.D.Cholesterol Metabolism and Therapeutic Targets: Rationale for TargetingMultiple Metabolic PathwaysClin. Cardiol. Vol. 27 (Suppl. III), III-16III-21 (2004),他汀类药物（抑制胆固醇合成），或促进胆固醇从肝丢失、增加胆固醇转化成胆汁酸，或抑制胆固醇肠吸收的途径减少肝细胞胆固醇负荷，反过来上调LDL-R活性，减少肝VLDL分泌及LDL形成。,抑制肠道胆固醇吸收-依泽替米贝Ezetimibe,小肠是食物胆固醇和胆汁胆固醇重吸收的唯一部位。NPC1L1高表达在小肠细胞刷状缘、肝。胆固醇是其最有效的底物， NPC1L1 通过胞吞-质膜间的再循环重复利用胆固醇控制肠胆固醇吸收抑制肠吸收胆固醇、肝摄取乳糜微粒残体是极具前景的降低胆固醇分泌、胆汁胆固醇过饱和的途径,依泽替米贝(ezetimibe ,EZT)-尼曼-皮克氏(Niemann-Pick C1-like 1 ,NPC1L1)蛋白的强效抑制剂， 阻止肠吸收胆固醇，有望成为新的治疗GS的有效药物。,EZT 属于新型2-氮杂环丁酮，通过特异性抑制NPC1L1而强效抑制肠胆固醇吸收，可能成为防治GS的有效药物。实验发现： Ezetimibe在减少喂食高胆固醇或高脂食物仓鼠胆固醇肠吸收同时减少胆汁中胆固醇水平。人体研究见EZT (20 mg p.o./day for one month)可显著降低GS病人胆汁胆固醇浓度及饱和指数 ，阻碍胆固醇结晶形成；并由此而保护胆囊运动功能。EZT 的生化机制不同于UDCA等亲水性胆盐，后者通过促进形成泡状液态中间相结晶（a vesicle-enriched liquid crystalline mesophase）而溶石。,肠吸收胆固醇到肝的路径 饮食高胆固醇通过乳糜微粒路径吸收是肝分泌过量胆固醇胆汁的重要来源, 由此诱发胆固醇过饱和及GS.依泽替米贝（Ezetimibe EZT) 经Niemann-Pick C1-like 1 (NPC1L1)途径显著抑制小肠吸收，降低肝胆固醇量, 减少胆汁分泌的胆固醇生物利用度,NPC1L1介导的Ch摄取机制当细胞外Ch浓度升高时，Ch掺合入质膜被细胞表面定位的NPC1L1感知, NPC1L1 和Ch通过网格蛋白clathrin/AP2介导胞吞,网格蛋白覆盖的包被小泡沿微丝传送进入细胞内重复利用区，大量的NPC1L1 和Ch被贮藏与该区.当细胞外Ch浓度减低时，贮藏在细胞内重复利用区的 NPC1L1沿微丝返回质膜,重新运载吸收Ch。EZT 阻止 NPC1L1 进入AP2介导的网格蛋白包被小泡, NPC1L1介导的细胞胞吞被抑制, Ch吸收减少.,A D Ciaula, et al.Targets for Current Pharmacological Therapy in Cholesterol Gallstone Disease. Gastroenterol Clin North Am. 2010 June ; 39(2): 245ix,作用于核受体的制剂,nuclear receptors （NRs）是配体活化的转录因子脂质敏感性NRs管理肝胆胃肠道脂质动态平衡肝胆脂代谢与肝细胞分泌脂质密切相关，并受 羟固醇受体LXR（细胞内胆固醇感受器）、 胆酸受体FXR（ farnesoid X receptor,细胞内胆汁酸感受器）等控制。修饰肝内特定的核受体表达水平可能提供经调节胆固醇胆汁酸平衡治疗GS的新途径,细胞核受体调控脂代谢平衡的细胞机制：胆固醇超载时细胞合成羟固醇，后者反过来结合并激活LXR 启动减荷胆固醇过程。FXR在肠肝系统高表达，起调节维持胆固醇、胆酸、甘油三酯平衡的表达基因的作用,LXRs and cholesterol-sensing transcription factors.Within the nucleus, LXR/RXR heterodimers are bound to LXREs in the promoters of target genes and in complex with corepressors (e.g., smrt, n-cor). In response to the binding of oxysterol ligands, the corepressor complexes are exchanged for coactivator complexes, and target gene expression is induced (adopted from Zelcer and Tontonoz75Indian J Pharm Sci. 2008 Mar-Apr; 70(2): 135144. doi:10.4103/0250-474X.41445,FXR /LXR动物实验证实激活FXR，增加胆盐和磷脂浓度，此密切依赖FXR诱导调节能量依赖的ATP结合盒转运子ABCB11 (调节胆盐) 和ABCB4 (调节磷脂) ，结果Ch溶解度增加,防治Ch结晶和结石形成。激活肝LXR 直接上调肝细胞胆固醇小管转运蛋白ABCG5 和 ABCG8 及二者形成的二聚体，增加胆汁中Ch成核和成石趋势。因此 , FXR /LXR有望成为药物治疗GS的新靶点.,Genes Involved in Cholesterol Metabolism,Cholesterol Transport: Cholesterol Transporters: ABCA1, ABCG1, APOA1, APOE, CETP, STARD3.Cholesterol Efflux: ABCA1, ABCG1, APOA1, APOA4, APOC3, APOE.Reverse Cholesterol Transport: ABCA1, APOA1, APOA2, APOA4, APOC3, APOE, CETP, LCAT.Other Genes Involved in Cholesterol Transport: APOB, LDLR, NPC1L1, OSBPL5.Cholesterol Metabolism: Cholesterol Absorption: CEL, LDLR, NPC1L1.Cholesterol Catabolism: AKR1D1, APOE, CEL, CYP39A1, CYP46A1, CYP7A1, SCARF1, SNX17, TRERF1.Cholesterol Homeostasis: ABCA1, ABCG1, ANGPTL3, APOA1, APOA2, APOA4, APOC3, APOE, CETP, LCAT, LDLR, LDLRAP1, PCSK9.Cholesterol Biosynthesis: ACAA2, CNBP, CYB5R3 (DIA1), CYP51A1, DHCR24, DHCR7, FDFT1, FDPS, HMGCR, HMGCS1, HMGCS2, IDI1, IDI2, MVD, MVK, NPC1L1, NSDHL, PMVK, PRKAA1, PRKAA2, PRKAG2, TM7SF2.Other Genes Involved in Cholesterol Metabolism: APOB, APOF, APOL1, APOL2, CYP11A1, CYP7B1, CELA3A, CELA3B, HDLBP, IL4, INSIG1, INSIG2, LEP, LIPE