Новая вакцина снижает уровень холестерина ЛПНП независимо от статинов

В недавнем исследовании, опубликованном в НПЖ ВакциныИсследователи оценили эффективность вакцин на основе вирусоподобных частиц (VLP), нацеленных на эпитопы в домене рецептора липопротеинов низкой плотности (LDL) (LDL-R) пропротеинконвертазы субтилизина/кексина типа 9 (PCSK9).

Изучать: Бивалентная вакцина PCSK9 на основе вирусоподобных частиц снижает уровень холестерина ЛПНП у приматов, кроме человека.. Кредит изображения: БалЛ ЛунЛа/Shutterstock.com

Фон

Повышенный уровень холестерина ЛПНП (ХС-ЛПНП) в плазме является фактором риска развития атеросклеротических сердечно-сосудистых заболеваний (АСССЗ), а снижение уровня ХС-ЛПНП может снизить риск АСССЗ.

Статины являются наиболее часто назначаемыми препаратами для снижения уровня холестерина ЛПНП; несмотря на хорошую переносимость, статины могут вызывать побочные эффекты, такие как печеночная токсичность и миопатия. Эти ограничения привели к разработке нестатиновых методов лечения, нацеленных на другие пути, участвующие в метаболизме ЛПНП.

ЛПНП-Р выводят ЛПНП-Х из кровообращения и возвращаются в плазматическую мембрану после метаболизма ЛПНП-Х. PCSK9 представляет собой секреторный белок, который ингибирует и опосредует лизосомальную деградацию ЛПНП-Р.

Таким образом, PCSK9 может повышать уровень LDL-C, предотвращая рециркуляцию LDL-R, и является важной терапевтической целью для снижения уровня LDL-C и предотвращения АСССЗ. Описано множество стратегий ингибирования PCSK9, таких как вакцины, моноклональные антитела, макроциклические пептиды, малые интерферирующие РНК и редактирование оснований.

Исследование и выводы

В настоящем исследовании ученые оценили эффективность Вакцины на основе VLP, демонстрирующие линейные пептиды PCSK9 в снижении уровня холестерина на животных моделях.

Они разработали VLP, отображающие линейные пептиды (т.е. аминокислоты 153-163 и 207-223) мышиного PCSK9 (mPCSK9). Эти пептиды были конъюгированы с VLP бактериофага Qβ с помощью сшивателя.

Мыши, гетерозиготные по Лдлр^tm1Her мутации, которые экспрессируют высокий уровень холестерина в сыворотке, но имеют низкую функцию ЛПНП-Р, были использованы для изучения эффектов вакцины. Небольшое подмножество ЛДЛР^+/- мыши получили три дозы по 5 мкг mPCSK9._153-163 VLP, mPCSK9_207-223 VLP или Qβ VLP дикого типа (контроль). Кроме того, большая группа мышей получила бивалентную вакцину, содержащую по 5 мкг mPCSK9._153-163 и mPCSK9_207-223 ВЛП.

Были измерены титры антител против целевых пептидов PCSK9 и полноразмерного PCSK9. Отдельные VLP и бивалентная вакцина вызывали высокие титры против целевых пептидов и полноразмерного белка, но бивалентная вакцина вызывала более низкие титры, чем отдельные VLP, против целевых эпитопов. Тем не менее, бивалентная вакцина вызывала устойчивые титры иммуноглобулина G (IgG) к mPCSK9.

Общий холестерин определяли до вакцинации и через три недели после третьей дозы. Получатели mPCSK9_207-223 VLP или бивалентная вакцина показали значительно более низкие уровни общего холестерина, чем контрольная группа. Однако снижение общего холестерина в mPCSK9_153-163 получателей не было статистически значимым.

Кроме того, уровни PCSK9 в сыворотке не изменились у mPCSK9._153-163 реципиенты, но увеличились в mPCSK9_207-223 реципиентов по сравнению с контрольной группой, тогда как у реципиентов бивалентной вакцины уровень PCSK9 в сыворотке был на 40% ниже.

Печень собирали у реципиентов бивалентной вакцины и контрольной группы для измерения уровня ЛПНП. Экспрессия ЛПНП-Р увеличилась примерно на 50% у реципиентов бивалентной вакцины по сравнению с контрольной группой.

За группой реципиентов бивалентной вакцины наблюдали в течение более года после первой дозы, и сыворотку собирали регулярно.

Титры IgG против PCSK9 достигли пика примерно через пять недель после третьей дозы. Распад антител был существенно медленнее после первоначального снижения. Через год титры антител были в 10 раз ниже пика, но все еще оставались высокими. Период полувыведения антител против PCSK9 составлял примерно 20 недель.

Затем команда исследовала влияние вакцины PCSK9 на основе VLP на макак-резус. Двадцать четыре здоровых макака в возрасте от 7 до 12 лет были проверены на уровень триглицеридов и общего холестерина и получили 1) бивалентную вакцину, содержащую макаку-резус PCSK9._153-163 (rhPCSK9_153-163) и rhPCSK9_207-223 VLP, 2) rhPCSK9_207-223 Только VLP или 3) Qβ VLP дикого типа (контроль) в дни 0, 28 и 56.

Макаки также получали симвастатин с 77 по 105 день, чтобы оценить, имеют ли пятна синергический эффект. Кроме того, за четыре недели до вскрытия им сделали ревакцинацию.

Устойчивые ответы анти-PCSK8 IgG наблюдались против отдельных пептидов и полноразмерного PCSK9 после rhPCSK9._207-223 или бивалентная вакцинация. Титры антител были высокими в течение четырех месяцев после первой иммунизации.

Уровни ЛПНП во все моменты времени в контрольной группе были аналогичны исходным уровням, даже после введения статинов. Однако после двух доз бивалентной вакцины уровни ЛПНП были значительно ниже и на них не влияло лечение статинами.

В rhPCSK9_207-223 У реципиентов уровни ЛПНП не снижались до тех пор, пока не были назначены статины. Более того, у реципиентов бивалентной вакцины наблюдались более низкие уровни аполипопротеина B после двух доз, чего не наблюдалось у rhPCSK9._207-223 получатели.

Уровни холестерина липопротеинов высокой плотности (ЛПВП-Х) не изменились у всех макак. rhPCSK9_207-223 у реципиентов наблюдались более высокие уровни PCSK9 в плазме до лечения статинами. С другой стороны, у получателей бивалентной вакцины наблюдался более низкий уровень PCSK9 до введения статинов.

Тем не менее, уровни PCSK9 в плазме были почти идентичны при вскрытии. Таким образом, в отличие от мышей, двухвалентная ревакцинация не приводила к значительному снижению уровня PCSK9 в плазме у макак.

Хотя усиление титра антител против PCSK9 увеличивалось в 5-10 раз у вакцинированных животных, оно значительно снижало уровень ЛПНП только у реципиентов бивалентной вакцины.

Экспрессия ЛПНП в печени была значительно повышена у бивалентных вакцинированных. rhPCSK9_207-223 реципиенты имели более высокую экспрессию ЛПНП, хотя и статистически незначимую. Экспрессия генов, связанных с метаболизмом холестерина, у вакцинированных животных не изменилась.

Выводы

В заключение, исследование продемонстрировало, что бивалентная вакцина с двумя разными пептидами PCSK9 может вызывать антитела против PCSK9, снижать уровни PCKS9 в сыворотке, увеличивать экспрессию ЛПНП-R в печени и снижать уровень холестерина у макак и мышей.

В целом, полученные результаты подчеркивают эффективность подходов на основе вакцин для ингибирования активности PCSK9 и снижения уровня холестерина ЛПНП, что поддерживает дальнейшие разработки.