PCSK9：从“降脂明星”到肝脏靶向疗法“概念验证标准靶点”

前蛋白转化酶枯草杆菌蛋白酶9（PCSK9）是人类遗传学研究驱动药物开发的杰出代表。针对该靶点的研究不仅促进了多款市场表现卓越的降脂药物的诞生，其独特的生物学特性更使其成为评估肝脏靶向基因编辑、小核酸及基因插入等前沿疗法有效性与安全性的关键验证基准。本期将带大家聚焦PCSK9在肝脏靶向治疗领域的最新突破，并介绍赛业生物开发的B6-hPCSK9人源化小鼠及其最新的药效学确证数据。

 

PCSK9：从重要降脂靶点到首选“概念验证（Proof-of-Concept, PoC）”靶点

大规模人群遗传学研究已充分证实，PCSK9在调控低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）水平及影响动脉粥样硬化性心血管疾病（ASCVD）风险方面发挥核心作用 ^[1-2]。基于此靶点，依洛尤单抗（Repatha®）、阿利西尤单抗（Praluent®）及siRNA药物英克司兰（Leqvio®）三款药物相继获FDA批准上市，全球累计销售额已逾137亿美元 ^[3-4]，是转化医学的成功典范。

 

图1. 三种FDA批准的PCSK9抑制剂药物的历年收入情况 ^[4]。

 

近期，阿斯利康口服小分子PCSK9抑制剂AZD0780的IIb期数据显示其在他汀治疗基础上能显著降低LDL-C，再次凸显了该靶点在药物研发中的巨大潜力 ^[5-6]。然而，PCSK9的重要性远不止于降脂治疗。其主要在肝脏表达的特性，加之靶向效果明确、临床验证充分且易于量化评估，使其成为肝脏靶向新疗法理想的“概念验证（Proof-of-Concept, PoC）”靶点。

 

图2. PCSK9小分子抑制剂AZD0780对LDL-C有剂量依赖性降低作用  ^[5]。

 

ASGCT年会进展：PCSK9在肝脏靶向基因疗法领域的应用

在刚刚落幕的第28届美国基因与细胞治疗学会（ASGCT）年会上，PCSK9再次成为焦点，多项围绕其展开的创新研究大放异彩，涵盖CRISPR基因编辑、碱基编辑、AAV基因插入以及多种新型非病毒递送系统（肝脏为此类疗法常选靶向器官），预示着PCSK9正驱动着肝脏靶向疗法平台的飞速发展 ^[7-8]。

 

1. 单次给药实现基因持久沉默：基于CRISPR/ABE的PCSK9体内基因编辑

ART002是一款基于CRISPR/Cas9的在体基因编辑疗法，旨在通过单次静脉输注实现肝脏PCSK9基因的永久性失活。在严重型家族性高胆固醇血症（HeFH）患者中，ART002已表现出持续且显著的LDL-C降低效果，是首个获得积极临床数据的PCSK9基因编辑疗法 ^[9]。此外，另有研究采用TadA衍生腺嘌呤碱基编辑器（ABE）的系统，在人源PCSK9小鼠模型中实现了超过90%的蛋白敲低，并提示LNP递送系统在非病毒基因编辑中的应用潜力 ^[9]。

 

图3. ART002与传统PCSK9靶向疗法的对比 ^[8]。

 

2. 精准基因整合修复：基于PCSK9基因座的治疗性基因整合

ECUR-506是针对鸟氨酸转氨甲酰酶缺乏症（OTCD）的基因插入疗法，其关键策略在于将治疗性OTC基因整合至PCSK9基因座。该疗法采用双AAV载体系统：第一载体编码的巨核酸酶M2PCSK9靶向并切割人PCSK9基因，为治疗基因整合创造条件；第二载体则编码人源OTC供体基因，以实现其在编辑后PCSK9基因组位点的定向整合 ^[10]。此策略旨在永久恢复肝细胞中功能性OTC酶的活性，从而持续改善OTCD患者的尿素合成能力并降低高血氨风险。初步数据显示，首位接受治疗的婴儿已展现出全面的临床反应，证实了利用PCSK9基因座进行治疗性基因插入的可行性与安全性。

 

图4. ECUR-506：使OTC基因整合到PCSK9基因座7号外显子中以在肝细胞中实现OTC的长期表达 ^[10]。

 

3. 新型基因编辑工具的拓展应用：多路径探索

除CRISPR/Cas9和巨核酸酶外，Cas12a CRISPR技术及高保真度CRISPR核酸酶PsCas9等其他基因组编辑技术亦在小鼠模型中成功实现了对PCSK9的高效编辑或表达下调，进一步确立了PCSK9作为肝脏靶向基因编辑技术关键验证平台的价值 ^[8]。

 

图5. 基于eSpOT-ON/ePsCas9的治疗PCSK9基因组编辑疗法 ^[8]。

 

赛业生物B6-hPCSK9人源化小鼠：为前沿疗法研发提供精准模型

针对日益增多的靶向人PCSK9的创新疗法，开发能够准确模拟人体生理及病理条件的动物模型至关重要。赛业生物开发的B6-hPCSK9人源化小鼠（产品编号：C001617），采用原位替换策略，将小鼠Pcsk9基因及关键的上下游非编码区（5’UTR 和 3’UTR）替换为相应的人类PCSK9基因完整序列。这一设计不仅能够模拟人PCSK9蛋白的表达，亦能为评估针对人类PCSK9基因启动子、内含子、非编码区及其相关调控元件的药物（如基因编辑、碱基编辑）的真实效果提供精准模型。

 

最新药效数据确证模型的可靠性与适用性：

• 单抗药物——依洛尤单抗（Evolocumab/Repatha®）药效验证

在高脂饮食诱导的B6-hPCSK9小鼠中，依洛尤单抗显著降低了血清LDL-C水平，而对野生型小鼠无明显影响，此结果与依洛尤单抗靶向人源PCSK9的特异性作用机制高度一致 ^[11]。

 

图6. 依洛尤单抗药效验证方案及结果。

 

• 小核酸药物——英克司兰（Inclisiran/Leqvio®）药效验证

英克司兰通过靶向人PCSK9 mRNA抑制PCSK9蛋白合成 ^[12]。药效测试结果表明，英克司兰能有效抑制B6-hPCSK9小鼠体内人源PCSK9蛋白的表达，并显著降低血清LDL-C水平，证明该模型对已获批的小核酸药物具有良好的临床相关性与预测价值。

 

图7. 英克司兰药效验证方案及结果。

 

PCSK9作为心血管领域的重要调控因子，其角色已拓展至推动肝脏靶向基因治疗创新及加速概念验证的关键验证基准。赛业生物开发的B6-hPCSK9人源化小鼠（C001617），凭借其人类PCSK9基因完整序列（含关键调控元件）原位替换的优势，能够较为精准地模拟人类PCSK9的表达、调控及药物反应，为评估靶向人PCSK9（包括mRNA、蛋白以及基因组层面的启动子、内含子和非编码区）的创新疗法，提供了一个具有高度临床相关性、经过充分验证且能有效预测临床转化的临床前评估平台，为相关创新疗法的临床前研究与开发提供有力支持。

 

参考文献

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• "iECURE to Present Initial OTC-HOPE Clinical Data of ECUR-506 in Ornithine Transcarbamylase Deficiency at Upcoming Medical Meetings". iecure.com, May 6, 2025. https://iecure.com/news/iecure-to-present-initial-otc-hope-clinical-data-of-ecur-506-in-ornithine-transcarbamylase-deficiency-at-upcoming-medical-meetings/. Accessed May 19, 2025.
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