寻找最好的高血压药(四)——ACEI篇
20世纪80年代,除了细胞内钙含量升高、血液中钠含量增高、β受体分泌过量,另一个控制血压的生理内分泌系统——RAAS被发现,这是一片高血压治疗的新大陆。随之,ACEI、ARB、醛固酮抑制剂、肾素抑制剂等大批新高血压药被大量研制成功,并进入各国高血压治疗目录。ACEI降压药是RAAS发现后最早研究的系列药品,我们就来探寻这个药品家族的光辉历史。
血管紧张素原酶Rein
人体有一种血清蛋白——血管紧张素原AGT,主要在肝脏里合成,肾脏、脑也能部分合成。分子式如下:
1898年,瑞典科学家、诺贝尔的好友Robert Tigerstedt在肾脏球旁器颗粒细胞(JG细胞)发现:人体会合成一种血管紧张素原酶,大约37千道尔顿,这种酶又被称为肾素。
…Robert Tigerstedt…
当血管紧张素原碰到肾素,血管紧张素原就会被切割,从而变成血管紧张素Ⅰ,简称AngⅠ,分子式如下:
AngⅠ可促进肾上腺素的分泌,对血管收缩能起到一定作用,但是很微弱。
缓激肽
1933年,巴西某医院抬进一名中蛇毒的人,医生们使用了各种方法,病人还是血压走低,周身浮肿,最后不治而亡。现场有一位正在实习的医学院大学毕业生席尔瓦,大学期间不务正业的他决心要找出蛇毒里那种降低血压的成分,顿时对药理学产生浓厚兴趣。接着他进入圣保罗大学攻读药理学。
…席尔瓦…
1939年,他把蛇毒注入动物体内,组胺和乙酰胆碱被释放出来,血管扩张,血压走低。接着,他又使用药物,拮抗动物体内的组胺和乙酰胆碱,血压同样走低,他认为这就是他始终在寻找的物质。一直到1947年,他才提取出这种物质——缓激肽,简称BK。他认为他发现了新的降压药,可惜的是,缓激肽进入人体后,在肺部被蛋白酶水解,导致其在血液里的药效只有几分钟,还谈不上降压。
BRF
席尔瓦的学生——圣保罗大学圣迭戈·费雷拉对老师的发现同样着迷,他认为蛇毒内应该还存在另一种降压成分。牺牲了无数个周末,直到1965年,他发现了增强缓激肽药效的成分,他称之为缓激肽增强因子BRF。他兴奋地告诉老师,席尔瓦坐在办公桌旁,摇摇头,从抽屉里拿出一个玻璃瓶,告诉他:“小伙子,我们十几年的难题,你不可能这么快就解决。如果你从这瓶蛇毒提取物里,提纯出你说的成分,我就相信你。”在大家的围观下,费雷拉从席尔瓦手里拿过小瓶,利用设备一层层提取出BRF。然后,将BRF和缓激肽一起注入动物体内,血压降低,且药效延长很多倍。他成功了!BRF可以抑制血管紧张素Ⅱ的合成,作用时间虽然比缓激肽长,但是降压时间还是很短暂,还谈不上临床降压。
ACE与AngⅡ
1954年,Leonard T. Skeggs从马的血液里发现一种酶——血管紧张素转换酶,又称激肽酶Ⅱ,简称ACE。这种酶在肺毛细血管分布最多,其次男性睾丸、附睾也有大量分布,人体正常含量为33.3+10.2U/L。它会附着在内皮细胞表面,轻松进入血管。它能够将血管紧张素Ⅰ再次切割,丢掉羧基端二肽,变为血管紧张素Ⅱ,简称AngⅡ,分子式如下:
血管紧张素Ⅱ对高血压病人来说,可就是大敌了,因为它会收缩血管,加速心率,升高血压。这还不够,它还会促进醛固酮ALD的分泌,醛固酮是让人体重复吸收水分的激素,作用于远端肾小管和集合管,重复吸收水分,也会升高血压。
ACE的发现,为新型降压药的研发点亮了一盏明灯。
ACEI
1965年,诺贝尔奖获得人维尼教授的学生、新加坡人KevinK.F.Ng在Nature杂志发表论文,论证ACE的双向调节血压作用,让维尼教授大受启发。
…维尼教授…
1968年,在维尼教授的牵头下,巴西药理学家米格尔·昂德替教授与施贵宝药学家代维·库斯曼(DavidCushman)教授联合进行ACE拮抗剂——ACEI的研究,施贵宝提供资金支持。
…米格尔·昂德替…
…代维·库斯曼…
1971年,他们解析了BRF的结构,并合成第一代ACEI类药物——替普罗泰,降压时效依旧短暂,且只能注射才能降压。1979年,药效更长的卡托普力研制成功,两年后投入临床,可口服的ACEI类药物正式出现。
1999年,米格尔·昂德替教授与代维·库斯曼双双获得诺贝尔奖。
目前,ACEI按照分子结构分为羧基类、巯基类、磷酸类。
从作用时长来分类的话,卡托普利与赖诺普利进入人体,可直接作用于ACE,阻止切断血管紧张素Ⅰ形成血管紧张素Ⅱ。但是这两类药品,作用时间很短,每天需要多次服用。其它ACEI药物则需要肝脏初步代谢,才能产生ACE拮抗物质,对应于肾功能弱的高血压患者,建议使用此类ACEI。此类药品,作用时间较长,可做到每天一片服用量。
同等药效下,以50mg卡托普利为标准,福辛普利、奎那普利需要15mg,依那普利需要10mg,苯那普利7.5mg,螺普利6mg,培哚普利4mg,西拉普利、雷米普利、群多普利2.5mg。所以,西拉普利、雷米普利、群多普利服用频次更低,一天一次,一次一片足够。卡托普利则要一天三次,一次几十毫克。
从半衰期来看,卡托普利的时间最短,只有两个小时左右,而雷米普利则长达17个小时,依那普利、贝那普利11个小时。如果从药品半衰期方面来衡量,雷米普利降压效果最优。
群多普利、莫希普利的肾脏代谢率分别只有33%、13%,大部分通过粪便代谢,所以对肾功能不全患者十分友好。
ACEI的基因用药指导
β-2肾上腺素受体位点rs1042713可决定哮喘,中国人群突变基因GG+GA型较AA野生型,儿童发病风险增加了1.69倍,服用ACEI会加重哮喘发病率,但是,成人却降低了哮喘发病风险。此类基因异常人群,通过放心用药可获得用药查询结果。
人体ACE相关的基因数据位于17q23,总长度为21kb,包括26个外显子、25个内含子,其中,16内含子存在基因多样性,包括DD、DI、II三种基因类型。北京安贞医院高血压研究室王佐广等医学家研究发现,DD型基因及D等位基因的人群,容易患高血压,且ACEI降压药对该类人群效果明显。