希爱力/他达拉非治疗延缓抗肌萎缩蛋白缺乏心脏心肌病的发作

　　心肌病是杜氏肌营养不良症患者死亡的主要原因，缺乏有效的治疗方法。5 型磷酸二酯酶与营养不良病理学有关，最近在杜氏肌营养不良症的临床试验中研究了 5 型磷酸二酯酶抑制剂希爱力/他达拉非。

　　方法和结果

　　他达拉非在杜氏肌营养不良症的mdx小鼠和金毛猎犬肌营养不良犬模型中被评估为预防心肌病。在 30 分钟的多巴酚丁胺刺激期间，他达拉非减弱了mdx心脏中的肾上腺素能反应，这与心脏保护信号传导、减少 μ-钙蛋白酶水平的诱导和减少肌节蛋白蛋白水解相一致。患有金毛犬肌营养不良的狗在可检测到心肌病之前开始每日他达拉非治疗，并在 18、21 和 25 个月时通过超声心动图和磁共振成像评估显示心脏功能完好。他达拉非治疗改善金毛猎犬肌营养不良组织病理学特征，降低阳离子通道TRPC水平如图 6 所示， TRPC6的总苏氨酸磷酸化状态增加，m-钙蛋白酶水平和钙蛋白酶靶蛋白水解指标降低，utrophin 水平升高。此外，我们发现杜氏肌营养不良症患者的心肌与对照人心肌相比，TRPC6、m-钙蛋白酶和钙蛋白酶裂解产物增加。

　　结论

　　预防性使用希爱力/他达拉非可延缓营养不良性心肌病的发作，这可能归因于TRPC6 水平和通透性的调节以及蛋白酶含量和活性的抑制。因此，抑制 5 型磷酸二酯酶是减缓 Duchenne 肌营养不良症患者心肌病发展的候选疗法。

　　心肌病正在成为 DMD 患者死亡的主要原因。改善当今 DMD 患者生活质量和数量的有效治疗方案是一项关键的临床需求。我们报告的数据表明，每日预防性服用他达拉非可有效延缓 DMD 大型动物模型中心肌病的发作，该模型概括了人类疾病的许多方面。我们提供的证据表明，这是通过 2 种机制实现的：（1）抑制应激诱导的 PDE5 升高，级联成蛋白酶介导的肌节蛋白溶解；（2）抑制基础 PDE5 活性，降低 TRPC6 和 m 的丰度和活性。 -钙蛋白酶，导致关键结构蛋白（包括 utrophin）的蛋白水解减少。

　　如mdx小鼠中的多巴酚丁胺输注所示，希爱力/他达拉非可减弱 β1-肾上腺素对心脏收缩性的刺激，从而减少受刺激心脏的能量需求；这一点尤其重要，因为营养不良心脏的能量底物使用发生了改变。在多巴酚丁胺激发期间 PDE5 翻译的快速增加似乎是这一过程的关键，并且是营养不良心脏中 PDE5 增加的第一个迹象。虽然Pde5的增加基因表达被他达拉非阻断，PDE5 翻译的增加不受他达拉非显着影响。这表明在 PDE5 依赖性 cGMP 水解之后出现某种程度的收缩性升高。事实上，PDE5 活性的增加似乎会导致一连串事件，导致 μ-钙蛋白酶增加，并随后降解许多与收缩性有关的蛋白质，特别是 SERCA2，它从细胞质中去除 Ca2+ 。因此，心肌细胞的胞质 Ca2+负荷继续增加，使心脏向损害性功能障碍和/或心律失常发展。我们怀疑 TRPC6 的激活是启动这种 PDE5 介导的级联反应的主要参与者；然而，测量鼠 TRPC6 的困难使我们无法从这项研究中得出这个结论。

　　我们选择 DMD 的 GRMD 模型来测试希爱力/他达拉非对延缓心肌病的预防效果，因为与mdx小鼠相比，该模型更好地概括了 DMD 中所见心肌病的严重程度，mdx 小鼠通常在 12 个月后出现心肌病的临床症状。我们观察到未经治疗的 GRMD 犬在 18 个月大时左心室功能障碍很突出，早在 20 个月时就发生了与心脏相关的死亡率，本研究中的 1 只对照就是这种情况。在心脏功能衰退开始前每日服用他达拉非可保留左室收缩功能（即射血分数和缩短分数）和舒张功能，尤其是在二尖瓣血流模式中。治疗导致 GRMD 心脏组织病理学的改善，用 Masson 三色染色评估，并且与超声心动图和磁共振成像检测到的功能改善密切相关。因为纤维化和脂肪浸润的减少很明显，观察到的左室壁顺应性保持可能是由于纤维化减少所致；然而，这也有助于功能改善。有趣的是，保留的 RV 收缩功能和改善的组织病理学可能表明他达拉非抑制 PDE5 的次要作用是降低肺动脉高压（西地那非的另一个适应症），从而减少 RV 承受的压力。

　　希爱力/他达拉非治疗的一个意外结果是 GRMD LV 中 utrophin 水平的强劲增加。Utrophin 是肌营养不良蛋白的结构直系同源物，可以替代肌营养不良蛋白-糖蛋白复合物中的肌营养不良蛋白，恢复细胞骨架-细胞外基质的机械连接，并在功能上挽救肌营养不良蛋白缺陷的骨骼肌。在mdx心脏中发现了强有力的心肌 utrophin 上调；然而，它在 GRMD 心脏中没有增加被归因于犬类中更严重的心脏表型。我们发现他达拉非诱导的 GRMD utrophin 增加定位于肌膜，发生在心脏功能下降开始之前，并且可能是由 m-钙蛋白酶减少的蛋白水解引起的。这种心肌 utrophin 的增加不仅可以通过保护膜免受损伤，还可以通过纠正 Nav1.5 失调来改善传导异常。他达拉非未能对mdx中的 utrophin 产生相同的影响心脏可能与在较温和的小鼠营养不良中缺乏蛋白酶表达或激活而使其水平已经稳定有关。在严重受影响的 GRMD 心脏中，他达拉非可以避免 utrophin 增加降解。我们还证明 DMD 患者的心肌中 TRPC6 和 m-钙蛋白酶均增加，这表明 GRMD 治疗效果可以转化为 DMD 患者。

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