该方法针对PCSK9，这是一种在控制低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）水平方面起主要作用的蛋白质，通常被称为“坏”胆固醇。通过抑制PCSK9，该疗法有助于细胞从血液中清除更多的胆固醇，从而可能减少动脉内脂肪斑块的堆积，进而防止导致动脉粥样硬化。
研究人员没有依赖他汀类药物，而是使用了一种称为多嘌呤发夹（PPRH）的分子。这些经过特殊设计的DNA分子可以干扰特定基因的活性。在本研究中，它们被用于减少PCSK9的产生。
研究结果发表在《生化药理学》（Biochemical Pharmacology）期刊上。该研究由巴塞罗那大学药学院与食品科学学院及纳米科学与纳米研究所（IN2UB）的Carles J. Ciudad和Verònica Noé教授，以及波特兰俄勒冈大学的Nathalie Pamir共同领导。该项目得到了西班牙科学、创新与大学部（MICINN）和美国国立卫生研究院（NIH）项目的支持。
针对关键胆固醇蛋白
PCSK9（前蛋白转化酶枯草杆菌蛋白酶/kexin 9型）因其对胆固醇代谢的影响，在过去十年中已成为心血管医学的一个重要靶点。
细胞利用LDL受体捕获血液中循环的LDL胆固醇。PCSK9通过减少细胞表面可用的LDL受体数量来干扰这一过程。由于可用于清除胆固醇的受体减少，更多的LDL胆固醇滞留在血液中，从而导致高胆固醇血症。
这项新策略试图通过减少PCSK9基因本身的表达，从更接近源头处阻断这一过程。
多嘌呤发夹（PPRH）是被称为寡核苷酸的短链单链DNA分子。它们被设计用于识别并结合非常特定的DNA或RNA序列。一旦附着在靶标上，它们就能干扰基因转录，即细胞利用DNA指令合成RNA的过程。
在这项研究中，研究人员测试了两种PPRH，分别称为HpE9和HpE12。两者均降低了PCSK9 RNA和蛋白质水平，同时提高了LDLR（帮助细胞摄取LDL胆固醇的受体）的水平。
“具体而言，HpE9和HpE12多嘌呤链每条链的一个臂通过Watson-Crick键，分别特异性结合到PCSK9外显子9和外显子12的多嘧啶序列上，”来自生物化学与生理学系的Carles J. Ciudad教授指出。
这种结合通过破坏RNA聚合酶（产生RNA的酶）的活性，或阻止转录因子附着在DNA上，从而干扰基因的转录。
小鼠体内胆固醇下降47%
研究人员还利用被设计为表达人类PCSK9基因的转基因小鼠，在体内（in vivo）测试了该技术。
效果最显著的结果来自HpE12。
“结果显示，HpE9和HpE12在HepG2细胞中均非常有效。HpE12使PCSK9 RNA水平降低了74%，蛋白质水平降低了87%。在转基因小鼠中，单次注射HpE12在第三天使血浆PCSK9水平降低了50%，胆固醇水平降低了47%，”Verònica Noé教授表示。
研究结果表明，用PPRH抑制PCSK9可以增加LDL受体的可用性，帮助细胞从循环中清除更多的胆固醇。原则上，这可能会减少可用于在动脉壁形成斑块的胆固醇量。
然而，由于胆固醇降低效果是在小鼠体内证实的，因此还需要进行更多研究，以确定该方法在人类身上是否安全有效。
现有降胆固醇药物的潜在替代方案
PCSK9已是多种降胆固醇疗法的靶点。
研究人员已经探索了使用siRNA、反义寡核苷酸和CRISPR的基因沉默方法。例如，Inclisiran是一种基于siRNA的药物，可减少PCSK9的产生。依洛尤单抗和阿利西尤单抗等单克隆抗体也靶向该蛋白。
研究人员认为，PPRH可以提供另一种选择。他们表示，这些分子可能具有多项实际优势，包括生产成本相对低廉、稳定性高以及引发免疫反应的可能性低。
“PPRH，尤其是HpE12，是具有许多优势的治疗性寡核苷酸，包括合成成本低、稳定性好且无免疫原性。此外，这种基于PPRH针对PCSK9的方法不会导致副作用，例如与他汀类药物治疗相关的肌病，”专家们总结道。
如果未来的研究在人体中证实了这些发现，那么利用多嘌呤发夹靶向PCSK9最终可能会为日益增多的旨在降低LDL胆固醇和保护心血管健康的疗法增添一种新工具。