心血管疾病是全球头号死因,高血压或称高血压病影响了全球超过10亿人,其中大多数生活在低收入和中等收入国家。
许多被诊断为高血压的患者会被开具血管紧张素转换酶抑制剂(ACEI)和/或血管紧张素受体阻滞剂(ARB),这些药物作用于肾素-血管紧张素系统(RAS)途径。然而,大多数患者的高血压仍然无法得到有效控制,这表明需要其他经济实惠的治疗方法。
现在,在《高血压研究》杂志上发表的一篇文章中,宾夕法尼亚大学牙医学院和佩雷尔曼医学院的研究人员调查了将口服ACE2添加到这些常用药物中的益处。此前,ACE2已被证明在注射形式下对与RAS相关的代谢疾病具有积极效果。
“这种酶[ACE2]还调节高血压和心脏病,”共同作者、宾夕法尼亚大学牙医学院W.D. Miller教授Henry Daniell说。然而,他说,没有人研究过这些药物与ACE2之间的关系。
RAS途径通过在血压下降时触发肾素的释放来调节血压。肾素将血管紧张素原转化为血管紧张素I,ACE再将其转化为血管紧张素II,这是一种血管收缩剂。
ACE抑制剂和ARB通过作用于这一过程的不同步骤来降低血压:ACE抑制剂抑制血管紧张素II的形成,而ARB则阻止其与其受体结合。ACE2通过将血管紧张素II转化为血管紧张素1-7(Ang1-7)来降低血管紧张素II的水平,从而促进血管扩张并降低血压。
在这项研究中,Daniell及其同事基于他们之前使用生菜基植物封装系统评估口服ACE2在患有粘液性二尖瓣疾病的宠物狗中的效果的工作进行了扩展。重要的是,这些狗也存在正在用ACEI和/或ARB治疗的升高收缩压。
“这些都是宠物狗,”Daniell说,“所以主人自然不愿意改变它们当前的药物。因此,我们必须继续它们的ACEI或ARB治疗,并在此基础上给予ACE2,以观察是否有益。”
他们的发现让他们感到惊讶。
“第一个惊喜是,”Daniell说,“在使用ACE抑制剂的狗中,这些药物抑制了我们给它们的酶[ACE2]。”第二个惊喜呢?ARB增加了血管紧张素II的池。
Daniell说,在试图降低血压时,有两件事是你不想做的。“你不想抑制ACE2,也不想增加血管紧张素II的池。而在这里,我们看到了这两者。”然而,好消息是,并非所有ACEI药物都同样抑制ACE2——在美国广泛使用的利血平对ACE2的抑制作用比其他ACEI药物要小得多。
Daniell表示,这些发现具有临床意义,因为许多人类患者都被开具了一种或两种这些药物,而ACE2已被证明具有心脏保护作用,可能具有治疗潜力。
ACE2抑制还与SARS-CoV-2(引起COVID-19的病毒)有关。“我非常震惊,因为这种抑制[与ACE抑制剂]就像我们在冠状病毒中观察到的一样,”Daniell说。“鉴于我们在疫情期间看到的情况,毫无疑问,ACE2是一种关键的代谢酶。”
Daniell及其同事下一步计划重复这项研究,但这次使用的是服用利血平的狗。Daniell解释说:“我们进行这项研究是为了看看ACE2有多有益,但我们不能这样做,因为它的活性被除了利血平之外的所有ACE抑制剂所抑制。”
最终,Daniell希望使用他的植物封装系统来评估ACE2在人类中的益处,因为该递送系统的IND最近已获得FDA批准。他指出,目前还没有生物药物可以改善心肺疾病。这一IND批准使“ACE2成为首个在植物细胞中表达的人类血液蛋白,获FDA批准用于人体临床试验”。
“推出一种新的可注射生物药物[如ACE2]的平均成本为25亿美元,”Daniell说。“我的整个职业生涯都致力于让药物变得负担得起——尤其是像糖尿病和高血压这样的常见疾病。”
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