海星生物基因敲除敲入
人到中年，在进行年度例行体检的时候，医生说你的胆固醇高了，你成了胆固醇指标不正常的众多成年人之一。
据世界卫生组织（WHO）的统计，年全球成年人中高胆固醇（≥5.0mmol/L）患病率为39%，其中女性患者的比例略高于男性（男性为37%，女性为40%），也许跟成年女性的肌脂比普遍略高于男性有关。
海星生物基因敲除敲入
你是一个很重视健康的人
海星生物基因敲除敲入
于是你听从医生的建议，开始戒除不良习惯，尝试营养均衡的地中海饮食，选择包装上印着非常醒目的“不含胆固醇”字样的食品；你开始锻炼身体，每天坚持步行或瑜伽。朋友们都说你瘦了，精神也好多了，可是半年后验血的结果显示，胆固醇还是居高不下。
医生说你应该吃药了
医生说你是高胆固醇血症（hypercholestcrolemia）患者，应该吃药了，否则心梗的风险就会增加。医生给你开了一种他汀类药物，告诉你这个药很有效，一直都是世界上卖得最好的药。
在这种药物出现前，高胆固醇血症患者其实是无药可治的。虽然在疗效上还有一定的局限性，但是他汀类药物可以显著降低低密度脂蛋白胆固醇水平，从而将心血管事件（不稳定心绞痛、心绞痛发作和心脏病死亡等）的风险大大降低。它们好像还可以降低卒中的风险，甚至还有可能保护你免受骨质疏松症和老年痴呆症的侵害。
海星生物基因敲除敲入
他汀类药物的副作用大都是轻微和可逆的，严重副作用出现的概率很小，你总应该放心了吧。
不幸的是你又中招了
在高胆固醇血症患者人群中，有相当一部分的人，仅靠服用他汀类药物不足以降低胆固醇，还有一些患者因副作用而不能服用有效剂量的他汀类药物。
其中最常见的副作用是肝功能受损、肝酶异常，有些患者会出现腹部窘迫、食欲不振或其他症状。另一个主要副作用是肌肉酸痛，严重时还有可能引起痉挛；这两个主要副作用都可以通过血检来确认。
不管是哪一个原因，你的胆固醇还是不能得到安全有效的控制。怎么办？医院的冠心病监护室里替自己预留一个床位了吗？事实上，你的情况没有那么糟糕，现在已经有了一类全新的抗体药物，对某些胆固醇问题，特别是对高密度脂蛋白胆固醇偏低的问题，比他汀类药物更有效，这就是本章要讲的PCSK9抗体药物。
敲除敲入初见端倪
年，一条新的控制低密度脂蛋白受体表达和功能的主要细胞调控途径被发现了。
一篇来自加拿大蒙特利尔临床研究所的报告称，他们在1号染色体上发现了一个新的前蛋白转化酶（proproteinconvertase）的基因编码，这个新发现的基因所表达的蛋白质叫前蛋白转化酶枯草溶菌素9（proproteinconvertasesubtilisin/kexintype9），这个名字太长，也不好记，业界就把它简称为“PCSK9”。
找到了PCSK9基因，我们就可以研究PCSK9蛋白质的功能。经典的做法是用实验动物（最常用的是小鼠）做基因敲除（knockout）和基因敲入（knockin），然后研究这些转基因动物的各种生理指标的变化和表观的异常。
果不其然，这些科学家的想法很快就在动物模型中得到了概念上的验证。在PCSK9基因敲除的小鼠体内，因为没有了PCSK9基因，也就不会表达相应的蛋白质，其结果是胆固醇在主动脉壁上的沉积显著减少，说明PCSK9基因与胆固醇的调控是有相关性的。
反过来，我们也可以人为地提高PCSK9基因在小鼠体内的表达，与其相应的蛋白质就会过量表达，而这些PCSK9蛋白质过量表达的小鼠就出现了明显的动脉粥样硬化。
如果我们进一步敲除低密度脂蛋白受体的基因，使得小鼠的低密度脂蛋白受体缺失，那么PCSK9功能的变化对于胆固醇沉积和斑块大小就不会造成显著的差异。这一系列实验结果说明，PCSK9基因很可能对动脉粥样硬化有很强的双向调节作用，而且必须通过低密度脂蛋白受体才能起作用。
虽然这些敲除和敲人的小鼠基因调控实验结果很说明问题，但小鼠毕竟不是人，这些在转基因小鼠身上观察到的现象在人的身上并不一定也会出现，我们还需要更直接的证据。
“上帝的转基因”
提起“转基因”，有人拥护，有人反对，争议非常之大，但是有一点大家是有共识的，那就是不能用人体做基因编辑实验，绝无例外。在这样的情况下，科研人员只能依靠“上帝的转基因”——天然的遗传基因突变来研究某个基因和它所表达的蛋白质的生物调节作用。
任何一个物种生存的必要条件是这个物种的基因池（genepool）的多样性，只有这样才能适应不可预知的环境变化。我们知道两性生殖是保持和增加多样性的重要途径，而天然基因突变则是产生多样性的源头，它始终存在于包括我们人类在内的所有物种之中。
虽然有些基因突变会影响我们的健康，给我们带来很严重的疾病，我们平时所说的“罕见病”几乎都是因为基因突变造成某个关键生物功能的缺失，或某个关键生物调控回路的亢进。但是，绝大部分基因变异并不会造成直接和显著的表观变化，只有在我们的生存环境发生巨大变化时，这些基因突变所带来的生存优势（如果有的话）才会显示出来。
因为在新的环境下生存率高，带有这种变异的个体就会越来越多，最终在新的环境下成为这个物种的主流。在过去的几十年里，基因测序技术有了突破性的进展，科学家们不但完成了人类基因组项目（HumanGenomeProject），测定了人类基因的全序列，而且还开发了各种简单易行的寻找和鉴定基因突变的技术，可以用于各种罕见病的诊断，同时对于基础医学研究和新药开发有着不可替代的重要作用。
加拿大蒙特利尔临床研究所的科研人员在高胆固醇血症患者中做基因检测，寻找这个特殊的“上帝的转基因”，结果在法国还真的就发现了这样一个族群：某地区家族性高胆固醇血症（familialhypercholesterolemia，简称“FH”）患者的家庭成员中存在该基因的功能获得性突变。
两个族群的对比
也就是说，在这个法国家族成员的身上，有一个共同的（也就是我们常说有“遗传性”的）基因突变，这个“功能获得性”突变使得他们体内PCSK9基因的功能特别强，同时他们又都患有高胆固醇血症。这是一个很重要的信息，它表明，不仅在小鼠身上，而且在人体内，PCSK9的功能很有可能跟胆固醇的生物调控相关。
如果PCSK9功能的增强（相当于小鼠基因的敲入）真的会引起高胆固醇血症，那么我们反过来想：PCSK9功能的减弱或阻断是不是就有可能会降低胆固醇呢？于是这个领域的科研人员又开始在人群中寻找另一种上帝的转基因：PCSK9基因的功能丧失性突变（相当于小鼠基因的敲除）。
功夫不负有心人
此后不久，美国心脏协会的研究结果显示，在非裔美国人群中，有一些成员带有PCSK9基因的功能缺失性突变。这个共同的基因突变使得他们体内PCSK9基因的功能丧失了，相应的蛋白质得不到表达，这个族群成员的胆固醇水平都非常低，病史记录显示他们的心血管疾病发病率也很低。
这是逆向的相关性：相反的功能性突变带来了相反的表观特征。这两个“截然相反”的发现提供了直接的遗传学证据，表明PCSK9功能的获得和缺失与胆固醇的调节有很强的相关性。
海星生物基因敲除敲入
一夜之间，PCSK9就成了一个很有吸引力的药物靶标，引起了制药界极大的兴趣，PCSK9抑制剂的研发轰轰烈烈地全方位展开了。在包括反义寡核苷酸基因沉默、小段RNA干扰、PCSK9合成抑制、单克隆抗体和小分子抑制剂PCSK9自催化等多种抑制方法的竞争中，PCSK9单克隆抗体药物一枝独秀，率先成功进入了市场。
单克隆抗体药物
要说清楚什么是“单克隆抗体药物”，就要先说说什么是“单克隆抗体”。
我们知道抗体是一种特殊的蛋白质，是人类和哺乳类动物免疫反应的产物。为了能将外来的“入侵者（抗原）”彻底清除出去，对应同一个抗原，人体会产生多达万种不同的抗体分子，我们把这种未经分离的抗体混合物称为“多克隆抗体”（polyclonalantibody）。我们不难想象，用常规的方法分离和纯化万种不同的抗体分子是没有实际可操作性的。
20世纪70年代中期，科学家发明了杂交瘤生物技术（hybridomatechnique），通过细胞工程，可以让杂交瘤细胞复制单一的抗体分子，单克隆抗体（monoclonalantibody，简称“mAb”）问世了。这是分子生物学和生物技术工程划时代的重大突破，很快就被广泛地应用于分子生物学基础研究和生物技术工程的各个领域，对此做出主要贡献的科学家尼尔斯·K.热尔纳（NielsK.Jerne）、乔治斯·J.F.克勒（GeorgesJ.F.Kohler）和塞萨尔·米尔斯坦（CesarMilstein）共同获得了年度诺贝尔生理学或医学奖。
杂交瘤生物技术使单克隆抗体作为治疗药物成为可能，因为从理论上讲，该技术可以无限量地生产任何一个明确特异性和类别的单克隆抗体。年，第一个单克隆抗体药物就上市了，用于肾移植后的急性排异反应。但是，早期的抗体技术还不是很成熟，非人源抗体可能引起的免疫反应是很大的安全隐患，另外生产和纯化抗体的成本也还是相当高的。
近年来，随着基因测序的迅速发展，基础医学科学研究向临床医学的转化，尤其是癌症免疫治疗的突破，单克隆抗体已经成为目前临床试验中增长最快的生物药（biologics，通过生物工程技术生产的药物，而不是化学合成的药物），全球抗体药物市场的年销售呈现指数式的上升趋势。
新型的抗体技术使我们从第一代的鼠源抗体发展到了第二代基因修饰之后的嵌合抗体、第三代的人源化抗体和最新的第四代全人源抗体。它们在大多数方面的特性就像天然存在的人体免疫蛋白一样，一般不会引起宿主免疫系统的反应。这些新型的单克隆抗体还具有与天然人免疫蛋白类似的半衰期，用药间隔可延长至每周或每月一次，有的甚至更长。它们与人体自身的免疫系统一般也有很好的协同作用。
早期的单克隆抗体药物主要用于治疗风湿病和肿瘤，但许多其他治疗领域正在取得进展，目前美国食品药品监督管理局（简称“FDA”）批准上市的单克隆抗体药物已经被用于治疗多种疾病，包括感染性疾病和心血管疾病。
“升级换代”的降脂药波立达
海星生物基因敲除敲入
年7月24日，FDA批准了赛诺菲和再生元公司研发的PCSK9单克隆抗体药物阿利西尤单抗注射液[Alirocumab，商品名“波立达”（Praluent？）]，用于成年杂合子型家族性高胆固醇血症（heterozygousfamilialhypercholesterolemia）患者，以及临床显著动脉粥样硬化的冠心病患者、在饮食控制和最大耐受剂量的他汀治疗后仍需要额外降低低密度脂蛋白的患者。
欧盟委员会也于稍后批准。阿利西尤单抗是第一个获得FDA批准的PCSK9抑制剂，它通过结合PCSK9并抑制循环型PCSK9与低密度脂蛋白受体（LDLR）的结合，阻止PCSK9介导的低密度脂蛋白受体降解。
阿利西尤单抗是一类全新的降脂药物，以每周两次的皮下注射方式给药，可以非常有效地降低低密度脂蛋白胆固醇，尤其是为心血管疾病高风险或患有家族遗传性高脂血症且无法依赖他汀类药物降低低密度脂蛋白胆固醇水平的患者提供了新的治疗方法。目前正在进行的临床试验和上市后跟踪研究的数据将提供更多关于如何将这些药物用于治疗血脂异常和预防心血管疾病的信息。
在年3月10日召开的美国心脏病学会年会上，赛诺菲公布了一项名为“ODYSSEYOut
