高血圧患者の尿中ACE2はARBのオルメサルタンで増加する可能性がある　PMID： 24842388

背景

アンジオテンシン変換酵素2（ACE2）は腎臓で高発現し、アンジオテンシン（Ang）IIを腎保護ペプチドであるAng-(1-7)に変換します。慢性腎臓病患者では尿中ACE2が上昇することが示されている。しかし、降圧剤の尿中ACE2に対する効果は不明なままである。

方法

2011年に実施された丹野壮瞥コホート研究（n=617）、無投薬者（n=101）、カルシウム拮抗薬アムロジピン、長時間作用型ニフェジピンを含む降圧剤で治療された高血圧患者、ACE阻害薬エナラプリル、AngII受容体拮抗薬ロサルタン、カンデサルタン、バルサルタン、テルミサルタン、オルメサルタンのうち、1年以上（=100）投与された患者（n=100）。ACE 阻害薬エナラプリル、および Ang II 受容体拮抗薬ロサルタン、カンデサルタン、バルサルタン、テルミサルタン、オルメサルタンを含む降圧剤を 1 年以上服用している患者（n = 100）を登録し、尿中 ACE2 値を測定した。

結果

グルコースとヘモグロビンA1cは、エナラプリル、テルミサルタン、オルメサルタン投与群で対照群に比べて有意に高かった。尿中アルブミン/クレアチニン比（UACR）は、エナラプリル投与群で対照群に比べて有意に高かった。尿中ACE2値は，オルメサルタン投与群では対照群に比べて高値であったが，他の投与群では高値ではなかった。尿中ACE2値は収縮期血圧（r = 0.211；P = 0.003）、UACR（r = 0.367；P < 0.001）、推定食塩摂取量（r = 0.260；P < 0.001）と正の相関を示した。年齢、性、および相関指標を調整した後の多変量回帰分析では、オルメサルタンの使用が尿中ACE2レベルの独立した予測因子であることが示された。

結論

オルメサルタンは、他の降圧剤とは異なり、尿中のACE2濃度を特異的に上昇させることで、腎保護作用を発揮する可能性がある。

序文

アンジオテンシン変換酵素2（ACE2）は、I型膜貫通型糖タンパク質であり、最近発見されたアンジオテンシン変換酵素（ACE）のホモログである。ACE2 のモノカルボキシペプチダーゼとしての作用は、様々な基質からカルボキシ末端アミノ酸を優先的に除去し、ACE2 はアンジオテンシン（Ang）II を Ang-(1-7)、Ang I を Ang-(1-9)^1-3 に変換するが、ACE2 の作用は ACE 阻害剤では抑制されない。ACE2は、Ang IIレベルを低下させ、Ang-(1-7)の生成を増加させることで、レニン-アンジオテンシン系(RAS)の重要なモジュレーターである^4,5。ACE2は腎臓、特に近位尿細管の細胞内で高発現しており6-8、ACE2には腎保護作用があることが提案されている⁶。ヒト組換えACE2の投与は、げっ歯類モデルにおける血圧を低下させ、糸球体損傷を減衰させた^11,12。さらに、組換えタンパク質やウイルスを用いたACE2導入により、腎症や網膜症などの糖尿病関連合併症の進行が改善されました^13-15。以上のことから、ACE2は慢性腎臓病の進行に対する内因性保護因子であることが示唆された¹⁶。

ACE2は尿中で検出可能である¹⁷ が、これは近位尿細管からの放出を反映している可能性が高い⁸。最近、尿中ACE2が腎臓病のバイオマーカーになる可能性が示唆されている¹⁸。尿中ACE2濃度は、糖尿病性腎症を含む腎疾患患者や腎移植を受けた患者で上昇しています^16,19,20。しかし、薬剤によるACE2の尿中濃度の変化は明らかにされていない。我々は、カルシウム拮抗薬（CCB）、ACE阻害薬、Ang II受容体拮抗薬（ARB）などの異なるタイプの降圧薬が尿中 ACE2濃度に異なる影響を及ぼすかどうかを検討した。

方法

研究対象者

本研究では、2011年に実施された丹野・壮瞥調査の年間健康診断の対象者から、日本人617名（男女260/357名、平均年齢66±13歳）を抽出した。丹野・壮瞥調査は、日本の最北端に位置する北海道の丹野町と壮瞥町の2つの町の住民を対象とした前向き調査であり、丹野・壮瞥町の617人のうち、壮瞥町の617人が健康診断を受けている。壮瞥町の617名のうち，対照となる無投薬101名（男性/女性40名/61名）と，CCB，ACE阻害薬，ARBによる治療を1年以上受けている高血圧患者100名（男性/女性42名/58名）が登録された。除外基準は、RAS阻害薬と比較してCCB単独のグループを薬物治療のコントロールとしてCCBとACE阻害薬とARB以外の降圧薬を併用した群とした。慢性腎臓病では尿中 ACE2 が有意に増加することが報告されているため、推定糸球体濾過率（eGFR）が 30ml/min/1.73m2 未満の被験者も除外した^19,21。本研究はヘルシンキ宣言に概説された原則に準拠し、札幌医科大学倫理委員会の承認を得て実施された。被験者全員から書面によるインフォームドコンセントを得た。

測定方法

健康診断は、一晩絶食後の午前6時から午前9時の間に実施した。体積測定後、被験者を座位安静にした状態で自動血圧計（ＨＥＭ-９０７；オムロン、京都、日本）を用いて上腕部の血圧を２回連続で測定し、平均血圧を分析に用いた。体格指数は、体重をキログラムで割ったものを身長の二乗（メートル）で算出した。尿検査のための身体検査後に尿検体および末梢静脈血検体を採取し、血清の生化学的分析を行った。尿および血清試料は、生化学的分析を行うまで、直ちに分析するか、または-８０℃で保存した。

尿サンプル中のACE2の濃度は、市販の酵素結合免疫吸着アッセイキット（AdipoGen、ソウル、韓国）を用いて測定した。このキットの精度、精度および再現性については、以前に記載されています^19,21。キット中のイントラおよびアッセイ間の係数の分散は10%未満であった。尿中 ACE2 レベルは尿中クレアチニンレベル（μg/gCr）で正規化した。

クレアチニンおよび総コレステロール、高密度リポタンパク質コレステロールおよびトリグリセリドを含む脂質プロファイルを酵素法により決定した。低密度リポ蛋白コレステロール値はFriedewald式により算出した。インスリン抵抗性の指標であるHOMA-R（homeostasis model assessment of insulin resistance）は、既報の式：インスリン（μU/ml）×グルコース（mg/dl）／405により算出した。ヘモグロビンＡ１ｃ（ＨｂＡ１ｃ）は、ラテックス凝固法により測定し、国のグリコヘモグロビン標準化プログラムスケールで表した。脳内ナトリウム利尿ペプチドは、アッセイキット（シオノギ、大阪、日本）を用いて測定した。高感度C反応性蛋白質はネフェロメトリー法により測定した。腎機能の指標として、eGFR（ml/min/1.73m2）を日本人：²² 194×Cr（-1.094）×年齢（-0.287）×0.739（女性の場合）の式で算出した。微小アルブミン尿の指標として尿中アルブミン/クレアチニン比（UACR; mg/gCr）を用いた。推定塩分摂取量（g/日）は、スポット尿のデータから以下の式を用いて算出した：23 21.98 × ((U-Na (mEq/l)/U-Cr (mg/l) ) × (-2.04×(年齢+14.89×体重(kg)+16.14×身長(cm)-2,244.45))0.392×0.0585。

統計解析

数値変数は、データの正規分布および非正規分布において、それぞれ平均値±SDおよび中央値（四分位間の範囲）で表される。各パラメータの分布は、Shapiro-Wilk W 検定を用いて正規性を検定し、非正規分布パラメータは比較および回帰分析のために対数変換した。グループ間のデータの有意差を検出するために、一方向分散分析とTukey-Kramer post hoc 検定を使用した。2つの変数間の相関は、ピアソンの相関係数を用いて評価した。多変量回帰分析は、単純回帰分析において有意かつ非混同の相関を有する変数を用いて尿中ACE2レベルの独立した決定因子を同定するために行われ、独立した予測因子としてオルメサルタンを使用し、回帰係数と回帰係数の標準誤差の比として計算されたt比と、それらが説明した尿中ACE2レベルの分散のパーセンテージ（R2）を示した。P < 0.05は統計的に有意と考えられた。すべてのデータは、JMP 9 for Macintosh（SAS Institute, Cary, NC）を用いて解析した。

結果

高血圧被験者の降圧剤は、CCBであるアムロジピン（n = 22）、長時間作用型ニフェジピン（n = 7）、ACE阻害剤であるエナラプリル（n = 6）、ARBであるロサルタン（n = 5）、カンデサルタン（n = 19）、バルサルタン（n = 15）、テルミサルタン（n = 13）、オルメサルタン（n = 13）であった。被験者の基本特性を表 1 に示す。除外基準のため、アムロジピンまたは長時間作用型ニフェジピンを投与されたCCB治療群の被験者は、他の高血圧治療薬との併用療法を受けていなかった。エナラプリルまたはARBを投与された患者の中には、他の降圧薬との併用療法を受けていた者もいた。CCB（42.1％～84.6％）、利尿薬（0％～80％）、α遮断薬（0％～16.7％）、β遮断薬（0％～30％）であった。血糖値、HbA1c、UACR、尿中ACE2以外の臨床パラメータについては、対照群と治療群の間に有意差はなかった。エナラプリル、テルミサルタン、オルメサルタンで治療された患者では、グルコースとHbA1cの値が無投薬の対照群に比べて有意に高かった。UACRはエナラプリル投与群の方が対照群に比べて有意に高かった。
尿中ACE2値は、オルメサルタンで治療された高血圧患者では対照群に比べて有意に高かった（図1）が、尿中ACE2値には対照群と他の高血圧群との間に有意な差はなかった。
尿中ACE2値の四分位における降圧薬投与群の頻度を図2に示す。尿中ACE2値の第4四分位（Q4）では、13例中7例がオルメサルタンを服用していた（53.9％）のに対し、他の群では14.3％～33.3％であった。全被験者を用いた単純回帰分析では，尿中ACE2値は収縮期血圧（r = 0.211；P = 0.003），UACR（r = 0.367；P < 0.001），推定食塩摂取量（r = 0.260；P < 0.001）と正の相関を示したが，グルコース，HbA1c，eGFRとの相関は認められなかった（表2）。年齢、性、および単純回帰分析における相関指標を調整した後の多変量回帰分析では、オルメサルタンの使用は尿中ACE2レベルの独立した予測因子であり（t = 3.38；P < 0.001）、この指標の分散の23.6％（R2 = 0.236）を完全に説明することが示された（表3）。

ディスカッション

オルメサルタンは尿中 ACE2 レベルを特異的に上昇させる可能性があることを示した初めての報告であるが、CCB や他の RAS 阻害薬を含む他の降圧剤では尿中 ACE2 レベルにはそのような影響はない。これまでの研究では、ARB の尿中 ACE2 値に対する有意な影響は示されていない^19,21 が、否定的な研究では複数の ARB について解析されており、各 ARB に特異的な影響は示されていない。ARB 間では Ang II 1 型受容体遮断を介さない多くの機能的差異があることが指摘されている²⁴。尿中ACE2に対するオルメサルタンの効果の臨床的意義は明らかにされていないが、いくつかのエビデンスから、ARBのクラス効果に加えて腎保護作用があることが示唆されている。ACE2 は腎障害や心血管疾患に対する保護に重要な役割を果たしていることが示されている^25,26。ACE2 の欠失または阻害は、糖尿病マウスのアルブミン尿^10,27 または Ang II 依存性腎障害の発症と関連していた。尿中ACE2はUACRと正の相関があることから、尿中ACE2の発現は侮辱に対する腎組織の代償的な反応であることが示唆されている。

これまでの研究では、尿中 ACE2 レベルと腎機能との間には逆の関係があることが示されている^19,21 。この不一致の理由として考えられるのは、被験者の背景にある特徴の違いである。我々の研究では、被験者の半数は未治療の健康な可能性のある被験者であり、eGFRが低い（30ml/min/1.73m2未満）患者は除外されていた。ACE2は主に組織酵素であり、循環中のレベルは比較的低いことが報告されている²⁸。ヒトACE2の全長配列は805アミノ酸の蛋白質をコードしており、計算質量は92.4kDaであり、ACE2のグリコシル化型は120kDaであることから、ACE2が糸球体から濾過される可能性は低いと考えられる⁷。さらに、マウスに組換えACE2を投与したところ、血清中のACE2活性は著しく上昇したが、尿中のACE2活性は上昇しなかった¹⁸。これらの観察から、尿中のACE2上昇は、血清ACE2からの糸球体濾過ではなく、腎臓からのものであることが示唆された。以上のことから、オルメサルタンは腎臓でACE2の発現を誘導し、多面的な作用により腎保護をもたらすと考えられる。

RASの阻害による腎ACE2の変化は、高血圧のげっ歯類モデルを用いて研究されてきた。ラミプリルはストレプトゾトシン誘発糖尿病ラットの腎臓でACE2蛋白質レベルを増加させ²⁹、リシノプリルまたはロサルタンを投与したラットでは腎皮質ACE2活性が有意に増加した³⁰。さらに、リシノプリル及びロサルタンは、mRen2.Lewis 高血圧ラットの腎臓と心臓の両方で ACE2 mRNA レベルを上昇させた³¹。また、心筋梗塞ラットの心臓、脳卒中を起こしやすい自然発症高血圧ラットの腎臓と心臓、マウスの大腿動脈のカフ損傷、心肥大を起こしたマウスの心臓においても、ACE2 の mRNA 発現レベルを有意に上昇させた^32-35。これらの知見は、げっ歯類モデルにおけるRAS遮断による尿中ACE2の増強の可能性を示唆している。しかし、マウスの尿中 ACE2 はテルミサルタン、カプトプリルのいずれの慢性投与でも変化しなかった¹⁸。このことから、RAS遮断によるACE2の腎発現および尿中ACE2排泄への影響は、共存する疾患の種類や薬剤の薬理学的プロファイルに依存すると考えられる。この点については、さらなる検討が必要であることは明らかである。

オルメサルタンによる高血圧患者への長期投与は血漿中アンガス濃度を低下させたが³⁶、他の数種類のARBは高血圧患者の血漿中アンガス濃度を上昇させることが報告されている^37-39。脳卒中を起こしやすい自然発症高血圧ラットにおいて、オルメサルタンと Ang-(1-7)アンタゴニストの併用投与は、オルメサルタン単独投与に比べて血漿中 Ang II 値を有意に上昇させた³³。これらの結果から、オルメサルタンによる ACE2 活性の上昇は、Ang-(1-7)形成のアップレギュレーションによる血漿 Ang II レベルの低下に寄与していることが示唆された。しかし、もう一つの高血圧ラットモデルである mRen2.Lewis 先天性ラットでは、オルメサルタンは腎臓の ACE2 を増加させたが、血漿中の AngII 値には影響を及ぼさなかった⁴⁰。ラットモデルの違いによる所見の違いがあるかもしれない。本試験では Ang-(1-7)の血漿中濃度は測定していないが、オルメサルタンと他の ARB の血漿中 Ang II 濃度への影響は、ヒトでの先行研究37-39 で対照的であったことから、オルメサルタン投与群では他の ARB 投与群に比べて尿中 ACE2 濃度が有意に高かったという我々の知見と一致している（図 1）。

オルメサルタンによる尿中 ACE2 増加の正確なメカニズムは不明である。オルメサルタンはカルボキシル基と水酸基からなる二重鎖ドメインを有しており、Ang II 1 型受容体と強力に結合して Ang II の作用を阻害する可能性があると考えられている⁴¹。臨床試験では、オルメサルタンは他の ARB よりも蛋白尿を減少させる効果が高いことが示されています⁴²。以上の結果から、オルメサルタンのARBとしての強い作用が尿中ACE2のアップレギュレーションにつながる可能性が示唆された。

塩分摂取が尿中ACE2レベルに及ぼす影響を調べた研究はほとんどない。Wysockiらは、糖尿病マウスと非糖尿病マウスの両方において、通常の食事から非常に高塩分の食事に切り替えると、尿中ACE2活性が増加することを示した¹⁸。逆に、低塩分食において両群マウスはともに尿中ACE2活性が低下した。マウスで得られた知見と同様に、ヒトでも尿中ACE2は推定食塩摂取量と正の相関があることが明らかになった。

この研究にはいくつかの制限がある。第一に，本研究は観察研究であり，各患者の降圧薬の選択は無作為化されていなかった。第二に、ACE2測定のための尿サンプルは各被験者から1回しか採取されなかったため、各降圧剤によるACE2の変化の程度を批判的に評価することができなかった。第三に、治療群のサンプルサイズが比較的小さく、統計的な力に限界があった。第四に、スポット尿を分析したため、本研究では尿中クレアチニンを尿中 ACE2 レベルの正常化のための腎臓からの 1 日の排泄量の指標として使用したが、主に近位尿細管に由来する尿中 ACE28 のレベルは、理想的には別の尿細管マーカーで正常化されるべきである。最後に、本研究では血漿中のAng-(1-7)、Ang II、ACE2のレベル、および尿中ACE2活性を測定していないため、ACE2活性の変化とRASへの影響は完全には明らかにされていない。オルメサルタンが他の ARB ではなく尿中 ACE2 を増加させることを確認し、オルメサルタンによる尿中 ACE2 の上昇が腎機能の温存または改善と関連しているかどうかを確認するためには、より大きな介入試験が必要である。

以上の結果から、オルメサルタンはARBや他の降圧剤の中でも特異的な薬剤であり、ACE2の発現や尿中排泄を増加させ、プリーオトロピック効果による腎保護効果をさらに高める可能性があることが示唆された。

References

感想

SARS-COV2の標的受容体はACE2のようですが、これについてオルメサルタンやロサルタンの臨床試験が走っていると先日のオンライン勉強会で話題になりました。

ん？ARBでACE2受容体に選択性が高いってどの資料にあったっけ？と聞いたところ、「山本雄一郎先生の日経DIコラムで書いてあったような…。」と返答を得ました。

確かに書いてました。なので、ちょっと個人的にこの記事を自分でも再現できるようにほかの原著論文などをいろいろ読んでみようとチャレンジし始めたわけです。巨人の肩の上に乗ると非常に勉強って楽しいもので、改めてARBと向き合うことに喜びを感じました。

ロサルタンについてはリファレンス30の
Ferrario CM Jessup J Gallagher PE Averill DB Brosnihan KB Ann Tallant E Smith RD Chappell MC . Effects of renin-angiotensin system blockade on renal angiotensin-(1–7) forming enzymes and receptors. Kidney Int2005; 68:2189–2196.
この論文を読むと見えてくるものがありそうなので、次の記事はそれにしようと思います。

今回はフリー記事だったので全文を（遊び半分で）DeepL翻訳してみましたが、ちょいと大変だった点が見つかりました。リファレンスがカッコなしの数字だけで上付き記載されている場合かつ、一文が長いと翻訳が乱れました。とは言っても、これまでの翻訳ソフトよりも非常に精度が高いので不満ではありませんでしたが使い方を覚えられたのは収穫だったと思います。

最後にオススメ書籍の紹介