引用本文： 贾盼红, 唐欢欢, 李琪, 周向东. APELIN/APJ 在呼吸系统疾病中的研究进展. 中国呼吸与危重监护杂志, 2021, 20(7): 528-532. doi: 10.7507/1671-6205.202012091 复制
APJ 由 O’Dowd 等[1]发现，是七跨膜 G 蛋白偶联受体（GPCR）家族的成员。Apelin 是 APJ 的内源性配体[2]，其 C 末端是 APJ 受体的特异性结合区[3]。Apelin 可分为 apelin-36、apelin-17、apelin-13 和 apelin-12 亚型[2, 4]，其中 apelin-13 和 apelin-36 是主要的亚型。Apelin 通过激活 APJ 而激活细胞内信号通路进一步激活下游因子。Apelin/APJ 系统广泛表达于心、血管、肺、肝、脑、肾等多种组织中[5-9]。Apelin/APJ 系统参与调节心血管系统的生理过程，如保护心脏免受缺血再灌注损伤[10]，维持正性肌力作用[11]，降低血压[12-13]。Apelin/APJ 系统与年龄相关的疾病方面密切相关[14-15]。Apelin 信号参与急性肝损伤调节[16]，通过减少细胞外基质沉积减轻肾纤维化[17]。此外，Apelin 还与糖耐量和胰岛素敏感性密切相关[18]。近些年，随着 Apelin/APJ 系统在呼吸系统疾病中的作用逐渐被认识到，它在呼吸系统疾病中的作用变得越来越重要。因此，本文就 Apelin/APJ 系统在呼吸系统疾病中的作用作一综述，包括肺动脉高压（PAH）、急性肺损伤（ALI）/急性呼吸窘迫综合征（ARDS）、非小细胞肺癌（NSCLC）、哮喘和慢性阻塞性肺疾病（简称慢阻肺）。
1 Apelin/APJ 在呼吸系统中的表达
大鼠肺组织中检测到高浓度的 Apelin[19]，大鼠肺中的 Apelin 样免疫反应在肺血管内皮细胞中表达[20-21]。大量证据表明 Apelin/APJ 系统可能是呼吸系统的重要调节因子。ARDS 患者肺组织和血浆中 Apelin 水平显著升高[22]，而 PAH 患者肺组织和血浆 Apelin 水平降低[23]。慢阻肺患者血清 Apelin 水平降低[24]。
2 Apelin/APJ 系统在呼吸系统疾病中的作用
2.1 Apelin/APJ 系统缓解 PAH
PAH 以肺血管重塑、肺血管收缩和血管生成异常为特征。肺动脉内皮细胞（PAEC）和肺动脉平滑肌细胞（PASMC）的异常增殖是血管重构的主要原因[25]。在众多的 PAH 危险因素中，缺氧是其中之一[26]。Apelin 和 APJ 的表达在缺氧 1 周后上调[27]，并在缺氧 3 周后恢复到基线水平[28]。此外，骨形态发生蛋白受体 2（BMPR2）也与 PAH 的发生发展密切相关[29-30]。70% 的遗传性 PAH 患者和 15%～40% 的特发性 PAH 患者检测到 BMPR2 基因突变[31]。研究表明，BMP-2 介导血管内皮细胞的存活依赖于过氧化物酶体增殖物激活受体-γ（PPAR-γ）/β 连环蛋白（β-catenin）复合物，同时，Apelin 被认为是 PPARγ/β-catenin 复合物的转录靶点，肺动脉内皮细胞中 Apelin 缺失导致 PASMC 增殖。Apelin 治疗减轻由 PPARγ 缺失引起的 PAH[32]。因此，BMPR2/PPARγ/β-catenin/apelin 可能是治疗 PAH 的重要药理靶点。
PAH 的发生归因于失调的 PAEC[33]。PAEC 的功能失调被认为在一定程度上与 NO 的减少相关[34]。PAH 患者内皮型一氧化氮合酶（eNOS）减少导致内皮细胞损害[28, 35]。Apelin/APJ 系统通过调节 Kruppel 样因子 2（KLF2）和 eNOS 的表达参与维持内皮细胞内环境的稳定[28, 36]。KLF2 作为一种中介调节 eNOS 的表达[37]，并可受 AMP 激活激酶（AMPK）的调节[38]，AMPKα1 的激活也增强了 eNOS 的磷酸化[39]。Apelin-13 可促进 AMPK1/α 磷酸化[40]。总之，Apelin/APJ 信号激活 AMPK-KLF2-eNOS-NO 轴，恢复肺动脉内皮细胞功能，维持肺血管稳态（图 1）。
图1
Apelin/APJ 系统对 PAH 有一定的抑制作用
Apelin 通过促进 miR-424/503 的表达，抑制 FGF2 和 FGFR1 的表达，从而进一步抑制 PAH 的表达。Apelin 通过激活 AMPK-KLF2-eNOS 信号通路来诱导 NO 的产生，从而减轻 PAH。
Apelin/APJ 系统还有两个重要靶点：miR-424 和 miR-503。它们属于微小 RNA，与 PAH 的进展密切相关，且与调节成纤维细胞生长因子 2（FGF2）和成纤维细胞生长因子受体 1（FGFR1）的表达有关。miR-424 和 miR-503 的恢复表达可抑制 FGF 和 FGFR1 的表达，使过度增殖的肺动脉内皮细胞进入静止状态，从而减轻 PAH 的严重程度。因此，Apelin-miR-424/503-FGF 信号通路对于维持肺血管内稳态是不可或缺的[41]（图 1）。综上，Apelin/APJ 系统靶向的 KLF2、eNOS 和 miR-424/503 等多种因子参与 PAH 的发病过程。一旦这些信号通路的平衡被破坏，静止的 PAEC 和 PASMC 就会转化为增殖，最终导致 PAH 的恶化。Apelin 可以有效逆转这一不利影响。鉴于 Apelin/APJ 系统在 PAH 中的有利作用，Apelin/APJ 系统为我们提供了一个新的视角，并可能是一种潜在的 PAH 治疗策略。
2.2 Apelin/APJ 系统减轻油酸及脂多糖诱导的ALI/ARDS
ALI/ARDS 发生主要与肺毛细血管内皮细胞和肺泡内皮细胞损伤、血管通透性增加有关。Apelin/APJ 系统在维持内皮稳态和免疫调节以及保护脂质免受氧化方面起着重要作用[42-45]。最近，利用高通量技术，Apelin 已被确定为 ALI 的动态网络生物标志物之一[46]。Apelin/APJ 系统被认为是一种内源性抗损伤机制，对 ARDS 具有保护作用。在油酸（OA）诱导的 ARDS 中，Apelin 和 APJ 的表达增加，Apelin/APJ 信号通路的中断加剧了 OA 诱导的 ARDS，而 Apelin-13 治疗则减轻了 OA 诱导的肺损伤。上述研究表明，Apelin/APJ 系统在 ARDS 期间被激活，以保护肺免受损害和损伤反应[22]。研究者进一步具体阐述了 Apelin 减轻脂多糖（LPS）诱导的 ALI 的作用机制。给予 Apelin-13 可减轻 LPS 诱导的氧化应激、线粒体凋亡和炎症反应。LPS 触发线粒体活性氧（ROS）的产生，同时抑制 B 细胞淋巴瘤 2（Bcl-2）的表达。这些作用可以被 Apelin-13 逆转，而且 Apelin-13 还可抑制核因子 κB（NF-κB）的核转位、NF-κB 的活化以及 LPS 引发的巨噬细胞活化。此外，炎症小体 3（NLRP3）基因和天冬氨酸蛋白水解酶-1（caspase-1）也被 LPS 激活。随后，活化的含半胱 caspase-1 参与了白细胞介素-18（IL-18）和白细胞介素-1β（IL-1β）的裂解，激活和成熟，促进它们从细胞中分泌。然而，Apelin-13 治疗显著降低激活的 NLRP3 诱导的炎症反应。总之，Apelin-13 通过减少线粒体 ROS 触发的氧化损伤、线粒体介导的细胞凋亡以及由 NF-κB 和 NLRP3 炎症体的激活而诱导的炎症反应来预防 LPS 诱导的 ALI[8]（图 2）。因此，Apelin 对 LPS 诱导的 ALI/ARDS 有保护作用。靶向 Apelin 的药物可能是治疗 ALI/ARDS 的一种有吸引力的治疗策略。
图2
Apelin/APJ 系统抑制 NLPR3、ROS、NF-kB 及 BCL-2 的表达，进而缓解 LPS 诱导的 ALI/ARDS
Apelin/APJ 系统减轻 ALI/ARDS LPS 诱导 NLRP3 mRNA 和 caspase-1 活化，引起 IL-18 和 IL-1β 的分泌。这种作用可以被 Apelin 逆转。LPS 促进 BCL-2 的表达，这一过程可被 Apelin 逆转。Apelin 抑制 LPS 诱导的线粒体 ROS 生成。Apelin 还能抑制 LPS 引起的 NF-κB 核转位。Apelin 的上述抑制作用可减轻 LPS 诱导的 ALI。
2.3 Apelin/APJ 系统促进 NSCLS 增殖和迁移
NSCLC 预后较差，迫切需要一个新的靶点来治疗 NSCLC。血管生成是肿瘤增殖和转移的基础[47]。与血管内皮生长因子（VEGF）的功能相似，Apelin 是一种新兴的血管生成因子，在促进肿瘤生长和转移方面起着至关重要的作用[48-50]。一般认为肿瘤微环境处于高度缺氧状态，在缺氧过程中 Apelin 和 APJ 的表达均升高[51-52]（图 3）。缺氧也激活了 VEGF-VEGFR2 信号通路。Apelin 可以刺激肿瘤生长，那么 Apelin 也许在 NSCLC 的生长和转移中起了相关作用。Apelin 在 6 个被研究的 NSCLC 细胞系中都在 mRNA 和蛋白质水平上高度表达，将过表达 Apelin 的肿瘤细胞植入小鼠体内，显著促进了微血管密度和周长以及肿瘤的生长。根据临床手术病理切片，免疫组化观察 Apelin 表达，随访 5 年发现 Apelin 低表达组总存活率高于 Apelin 高表达组[53]。在 4 期 NSCLC 患者中观察到 Apelin 阳性与较短的生存期之间有显著的相关性[54]。此外，表皮生长因子受体酪氨酸激酶抑制剂（EGFR-TKIs）耐药组与敏感组相比，Apelin 表达明显增加。这提示 Apelin 的高表达通过影响血管生成与 EGFR-TKIs 耐药有关[55]。这些结果表明，Apelin 作为病理性血管生成的标志物，可能成为 NSCLC 患者潜在的预后蛋白。
图3
Apelin/APJ 系统促进 NSCLC 细胞增殖和迁移
缺氧时 Apelin 和 APJ 的表达增加。Apelin 通过激活 ERK1/2-cyclinD1 信号刺激 NSCLC 细胞增殖。Apelin 通过触发 PAK1-Coflin 途径加速 NSCLC 细胞的迁移。
对NSCLC 细胞系（A549 细胞）增殖的确切分子机制的研究表明，此外，p21 蛋白活化激酶（PAK1）/lim 激酶-1（LIMK1）/丝切因子（coflin）信号参与促进 NSCLC 细胞的迁移和侵袭[56]。Apelin-13 通过促进细胞外调节蛋白激酶（ERK1/2）磷酸化增加细胞周期蛋白 D1（Cyclin D1）的表达，进而促进 NSCLC 细胞的增殖。因此，靶向 Apelin/APJ 系统可能成为治疗 NSCLC 的有效药物。未来的研究还需要阐明 NSCLC 更详细的分子机制。
2.4 Apelin/APJ 系统在哮喘及慢阻肺疾病的作用
关于 Apelin/APJ 在哮喘及慢阻肺的研究甚少，目前研究发现哮喘儿童血清 Apelin-12 水平显著升高，意味着 Apelin 可能是特应性哮喘发生的预测因子[57]。此外，慢阻肺患者血清 Apelin 水平明显降低，这可能是慢阻肺加重的原因之一[24]。
3 Apelin/APJ 系统的药物
到目前为止，已经开发了针对 Apelin/APJ 系统的药物，包括激动剂和拮抗剂[58]。MM07 是 APJ 的偏向激动剂，其优先刺激 G 蛋白途径。在动物实验中，MM07 明显抑制小鼠皮肤脓液和压疮形成[59]，改善野百合碱所致的大鼠 PAH 模型[60]。在人类志愿者中，MM07 可显著增加前臂静脉血流量，且呈剂量依赖性，最大扩张倍数是 Apelin-13 的 2 倍，重复服用 MM07 可使前臂血流量显著增加。Apelin-13 和 MM07 均逆转了人的手静脉中已建立的去甲肾上腺素收缩反应。MM07 可以作为 APJ 受体激动剂优先刺激 G 蛋白途径，从而在临床上通过选择性地刺激血管舒张和变力作用来提高疗效[61]。作为最早的人工合成非肽性 APJ 激动剂，E339-3D6 可诱导去甲肾上腺素预处理大鼠主动脉的舒张，此外脑室内注射可强效抑制小鼠全身加压素的释放[62]。它比小鼠血浆中的 Apelin-17 更稳定[63]。除了这些 APJ 激动剂，ALX40-4C 被证明是第一个 APJ 拮抗剂。ALX40-4C 能与 APJ 结合，与天然配体 Apelin-13 和 Apelin-36 竞争，阻断神经细胞 APJ 与 HIV-1gp120 细胞膜融合[64]。目前未检索到 ALX40-4C 作为 APJ 拮抗剂在 HIV 中的进一步研究。Apelin-13 可减轻小鼠的炎性疼痛，而 Apelin-13（F13A）能阻断 Apelin-13 抗损伤作用[65]。APJ 特异性拮抗剂 ML221 则可抑制胚胎滋养层细胞的增殖和侵袭[66]。因此，随着对 APJ 激动剂和拮抗剂认识的深入，有望合成针对 APJ 的高效、不良反应小的药物，最终将理论和临床应用之间的差距拉近。
4 结语与展望
自 O'Dowd 等[1]Apelin/APJ 系统激活具有抑制炎症因子释放、减轻肺组织损伤的功能。Apelin/APJ 系统具有缓解 PAH 的作用，能促进 NSCLC 的增殖及转移。哮喘患者 Apelin/APJ 表达明显增加，慢阻肺患者 Apelin/APJ 表达明显下降。总而言之，Apelin/APJ 广泛参与肺部疾病。尽管近些年有如此多进展，但仍有许多问题亟待解决，如探索人类肺组织及细胞 Apelin/APJ 系统细胞定位及其主要功能，证明 Apelin/APJ 系统发挥抗肺损伤作用是否依赖于上游因子及其调控机制，明确 Apelin/APJ 系统参与 NSCLC 的增殖与转移是否为双向作用。另外， Apelin 较短的血浆半衰期限制了其临床应用。长效 APJ 受体激动剂及阻断剂的开发也亟待解决[67]。本课题组研究证实中草药地胆头具有减轻 LPS 致急性炎症损伤作用，机制与 Apelin/APJ 相关。因此，地胆头能否作为长效 APJ 受体激动剂而发挥作用，以及中草药能否发挥 Apelin/APJ 靶点功能，都是本课题组深入研究的内容。
利益冲突：本文不涉及任何利益冲突。
APJ 由 O’Dowd 等[1]发现，是七跨膜 G 蛋白偶联受体（GPCR）家族的成员。Apelin 是 APJ 的内源性配体[2]，其 C 末端是 APJ 受体的特异性结合区[3]。Apelin 可分为 apelin-36、apelin-17、apelin-13 和 apelin-12 亚型[2, 4]，其中 apelin-13 和 apelin-36 是主要的亚型。Apelin 通过激活 APJ 而激活细胞内信号通路进一步激活下游因子。Apelin/APJ 系统广泛表达于心、血管、肺、肝、脑、肾等多种组织中[5-9]。Apelin/APJ 系统参与调节心血管系统的生理过程，如保护心脏免受缺血再灌注损伤[10]，维持正性肌力作用[11]，降低血压[12-13]。Apelin/APJ 系统与年龄相关的疾病方面密切相关[14-15]。Apelin 信号参与急性肝损伤调节[16]，通过减少细胞外基质沉积减轻肾纤维化[17]。此外，Apelin 还与糖耐量和胰岛素敏感性密切相关[18]。近些年，随着 Apelin/APJ 系统在呼吸系统疾病中的作用逐渐被认识到，它在呼吸系统疾病中的作用变得越来越重要。因此，本文就 Apelin/APJ 系统在呼吸系统疾病中的作用作一综述，包括肺动脉高压（PAH）、急性肺损伤（ALI）/急性呼吸窘迫综合征（ARDS）、非小细胞肺癌（NSCLC）、哮喘和慢性阻塞性肺疾病（简称慢阻肺）。
1 Apelin/APJ 在呼吸系统中的表达
大鼠肺组织中检测到高浓度的 Apelin[19]，大鼠肺中的 Apelin 样免疫反应在肺血管内皮细胞中表达[20-21]。大量证据表明 Apelin/APJ 系统可能是呼吸系统的重要调节因子。ARDS 患者肺组织和血浆中 Apelin 水平显著升高[22]，而 PAH 患者肺组织和血浆 Apelin 水平降低[23]。慢阻肺患者血清 Apelin 水平降低[24]。
2 Apelin/APJ 系统在呼吸系统疾病中的作用
2.1 Apelin/APJ 系统缓解 PAH
PAH 以肺血管重塑、肺血管收缩和血管生成异常为特征。肺动脉内皮细胞（PAEC）和肺动脉平滑肌细胞（PASMC）的异常增殖是血管重构的主要原因[25]。在众多的 PAH 危险因素中，缺氧是其中之一[26]。Apelin 和 APJ 的表达在缺氧 1 周后上调[27]，并在缺氧 3 周后恢复到基线水平[28]。此外，骨形态发生蛋白受体 2（BMPR2）也与 PAH 的发生发展密切相关[29-30]。70% 的遗传性 PAH 患者和 15%～40% 的特发性 PAH 患者检测到 BMPR2 基因突变[31]。研究表明，BMP-2 介导血管内皮细胞的存活依赖于过氧化物酶体增殖物激活受体-γ（PPAR-γ）/β 连环蛋白（β-catenin）复合物，同时，Apelin 被认为是 PPARγ/β-catenin 复合物的转录靶点，肺动脉内皮细胞中 Apelin 缺失导致 PASMC 增殖。Apelin 治疗减轻由 PPARγ 缺失引起的 PAH[32]。因此，BMPR2/PPARγ/β-catenin/apelin 可能是治疗 PAH 的重要药理靶点。
PAH 的发生归因于失调的 PAEC[33]。PAEC 的功能失调被认为在一定程度上与 NO 的减少相关[34]。PAH 患者内皮型一氧化氮合酶（eNOS）减少导致内皮细胞损害[28, 35]。Apelin/APJ 系统通过调节 Kruppel 样因子 2（KLF2）和 eNOS 的表达参与维持内皮细胞内环境的稳定[28, 36]。KLF2 作为一种中介调节 eNOS 的表达[37]，并可受 AMP 激活激酶（AMPK）的调节[38]，AMPKα1 的激活也增强了 eNOS 的磷酸化[39]。Apelin-13 可促进 AMPK1/α 磷酸化[40]。总之，Apelin/APJ 信号激活 AMPK-KLF2-eNOS-NO 轴，恢复肺动脉内皮细胞功能，维持肺血管稳态（图 1）。
图1
Apelin/APJ 系统对 PAH 有一定的抑制作用
Apelin 通过促进 miR-424/503 的表达，抑制 FGF2 和 FGFR1 的表达，从而进一步抑制 PAH 的表达。Apelin 通过激活 AMPK-KLF2-eNOS 信号通路来诱导 NO 的产生，从而减轻 PAH。
Apelin/APJ 系统还有两个重要靶点：miR-424 和 miR-503。它们属于微小 RNA，与 PAH 的进展密切相关，且与调节成纤维细胞生长因子 2（FGF2）和成纤维细胞生长因子受体 1（FGFR1）的表达有关。miR-424 和 miR-503 的恢复表达可抑制 FGF 和 FGFR1 的表达，使过度增殖的肺动脉内皮细胞进入静止状态，从而减轻 PAH 的严重程度。因此，Apelin-miR-424/503-FGF 信号通路对于维持肺血管内稳态是不可或缺的[41]（图 1）。综上，Apelin/APJ 系统靶向的 KLF2、eNOS 和 miR-424/503 等多种因子参与 PAH 的发病过程。一旦这些信号通路的平衡被破坏，静止的 PAEC 和 PASMC 就会转化为增殖，最终导致 PAH 的恶化。Apelin 可以有效逆转这一不利影响。鉴于 Apelin/APJ 系统在 PAH 中的有利作用，Apelin/APJ 系统为我们提供了一个新的视角，并可能是一种潜在的 PAH 治疗策略。
2.2 Apelin/APJ 系统减轻油酸及脂多糖诱导的ALI/ARDS
ALI/ARDS 发生主要与肺毛细血管内皮细胞和肺泡内皮细胞损伤、血管通透性增加有关。Apelin/APJ 系统在维持内皮稳态和免疫调节以及保护脂质免受氧化方面起着重要作用[42-45]。最近，利用高通量技术，Apelin 已被确定为 ALI 的动态网络生物标志物之一[46]。Apelin/APJ 系统被认为是一种内源性抗损伤机制，对 ARDS 具有保护作用。在油酸（OA）诱导的 ARDS 中，Apelin 和 APJ 的表达增加，Apelin/APJ 信号通路的中断加剧了 OA 诱导的 ARDS，而 Apelin-13 治疗则减轻了 OA 诱导的肺损伤。上述研究表明，Apelin/APJ 系统在 ARDS 期间被激活，以保护肺免受损害和损伤反应[22]。研究者进一步具体阐述了 Apelin 减轻脂多糖（LPS）诱导的 ALI 的作用机制。给予 Apelin-13 可减轻 LPS 诱导的氧化应激、线粒体凋亡和炎症反应。LPS 触发线粒体活性氧（ROS）的产生，同时抑制 B 细胞淋巴瘤 2（Bcl-2）的表达。这些作用可以被 Apelin-13 逆转，而且 Apelin-13 还可抑制核因子 κB（NF-κB）的核转位、NF-κB 的活化以及 LPS 引发的巨噬细胞活化。此外，炎症小体 3（NLRP3）基因和天冬氨酸蛋白水解酶-1（caspase-1）也被 LPS 激活。随后，活化的含半胱 caspase-1 参与了白细胞介素-18（IL-18）和白细胞介素-1β（IL-1β）的裂解，激活和成熟，促进它们从细胞中分泌。然而，Apelin-13 治疗显著降低激活的 NLRP3 诱导的炎症反应。总之，Apelin-13 通过减少线粒体 ROS 触发的氧化损伤、线粒体介导的细胞凋亡以及由 NF-κB 和 NLRP3 炎症体的激活而诱导的炎症反应来预防 LPS 诱导的 ALI[8]（图 2）。因此，Apelin 对 LPS 诱导的 ALI/ARDS 有保护作用。靶向 Apelin 的药物可能是治疗 ALI/ARDS 的一种有吸引力的治疗策略。
图2
Apelin/APJ 系统抑制 NLPR3、ROS、NF-kB 及 BCL-2 的表达，进而缓解 LPS 诱导的 ALI/ARDS
Apelin/APJ 系统减轻 ALI/ARDS LPS 诱导 NLRP3 mRNA 和 caspase-1 活化，引起 IL-18 和 IL-1β 的分泌。这种作用可以被 Apelin 逆转。LPS 促进 BCL-2 的表达，这一过程可被 Apelin 逆转。Apelin 抑制 LPS 诱导的线粒体 ROS 生成。Apelin 还能抑制 LPS 引起的 NF-κB 核转位。Apelin 的上述抑制作用可减轻 LPS 诱导的 ALI。
2.3 Apelin/APJ 系统促进 NSCLS 增殖和迁移
NSCLC 预后较差，迫切需要一个新的靶点来治疗 NSCLC。血管生成是肿瘤增殖和转移的基础[47]。与血管内皮生长因子（VEGF）的功能相似，Apelin 是一种新兴的血管生成因子，在促进肿瘤生长和转移方面起着至关重要的作用[48-50]。一般认为肿瘤微环境处于高度缺氧状态，在缺氧过程中 Apelin 和 APJ 的表达均升高[51-52]（图 3）。缺氧也激活了 VEGF-VEGFR2 信号通路。Apelin 可以刺激肿瘤生长，那么 Apelin 也许在 NSCLC 的生长和转移中起了相关作用。Apelin 在 6 个被研究的 NSCLC 细胞系中都在 mRNA 和蛋白质水平上高度表达，将过表达 Apelin 的肿瘤细胞植入小鼠体内，显著促进了微血管密度和周长以及肿瘤的生长。根据临床手术病理切片，免疫组化观察 Apelin 表达，随访 5 年发现 Apelin 低表达组总存活率高于 Apelin 高表达组[53]。在 4 期 NSCLC 患者中观察到 Apelin 阳性与较短的生存期之间有显著的相关性[54]。此外，表皮生长因子受体酪氨酸激酶抑制剂（EGFR-TKIs）耐药组与敏感组相比，Apelin 表达明显增加。这提示 Apelin 的高表达通过影响血管生成与 EGFR-TKIs 耐药有关[55]。这些结果表明，Apelin 作为病理性血管生成的标志物，可能成为 NSCLC 患者潜在的预后蛋白。
图3
Apelin/APJ 系统促进 NSCLC 细胞增殖和迁移
缺氧时 Apelin 和 APJ 的表达增加。Apelin 通过激活 ERK1/2-cyclinD1 信号刺激 NSCLC 细胞增殖。Apelin 通过触发 PAK1-Coflin 途径加速 NSCLC 细胞的迁移。
对NSCLC 细胞系（A549 细胞）增殖的确切分子机制的研究表明，此外，p21 蛋白活化激酶（PAK1）/lim 激酶-1（LIMK1）/丝切因子（coflin）信号参与促进 NSCLC 细胞的迁移和侵袭[56]。Apelin-13 通过促进细胞外调节蛋白激酶（ERK1/2）磷酸化增加细胞周期蛋白 D1（Cyclin D1）的表达，进而促进 NSCLC 细胞的增殖。因此，靶向 Apelin/APJ 系统可能成为治疗 NSCLC 的有效药物。未来的研究还需要阐明 NSCLC 更详细的分子机制。
2.4 Apelin/APJ 系统在哮喘及慢阻肺疾病的作用
关于 Apelin/APJ 在哮喘及慢阻肺的研究甚少，目前研究发现哮喘儿童血清 Apelin-12 水平显著升高，意味着 Apelin 可能是特应性哮喘发生的预测因子[57]。此外，慢阻肺患者血清 Apelin 水平明显降低，这可能是慢阻肺加重的原因之一[24]。
3 Apelin/APJ 系统的药物
到目前为止，已经开发了针对 Apelin/APJ 系统的药物，包括激动剂和拮抗剂[58]。MM07 是 APJ 的偏向激动剂，其优先刺激 G 蛋白途径。在动物实验中，MM07 明显抑制小鼠皮肤脓液和压疮形成[59]，改善野百合碱所致的大鼠 PAH 模型[60]。在人类志愿者中，MM07 可显著增加前臂静脉血流量，且呈剂量依赖性，最大扩张倍数是 Apelin-13 的 2 倍，重复服用 MM07 可使前臂血流量显著增加。Apelin-13 和 MM07 均逆转了人的手静脉中已建立的去甲肾上腺素收缩反应。MM07 可以作为 APJ 受体激动剂优先刺激 G 蛋白途径，从而在临床上通过选择性地刺激血管舒张和变力作用来提高疗效[61]。作为最早的人工合成非肽性 APJ 激动剂，E339-3D6 可诱导去甲肾上腺素预处理大鼠主动脉的舒张，此外脑室内注射可强效抑制小鼠全身加压素的释放[62]。它比小鼠血浆中的 Apelin-17 更稳定[63]。除了这些 APJ 激动剂，ALX40-4C 被证明是第一个 APJ 拮抗剂。ALX40-4C 能与 APJ 结合，与天然配体 Apelin-13 和 Apelin-36 竞争，阻断神经细胞 APJ 与 HIV-1gp120 细胞膜融合[64]。目前未检索到 ALX40-4C 作为 APJ 拮抗剂在 HIV 中的进一步研究。Apelin-13 可减轻小鼠的炎性疼痛，而 Apelin-13（F13A）能阻断 Apelin-13 抗损伤作用[65]。APJ 特异性拮抗剂 ML221 则可抑制胚胎滋养层细胞的增殖和侵袭[66]。因此，随着对 APJ 激动剂和拮抗剂认识的深入，有望合成针对 APJ 的高效、不良反应小的药物，最终将理论和临床应用之间的差距拉近。
4 结语与展望
自 O'Dowd 等[1]Apelin/APJ 系统激活具有抑制炎症因子释放、减轻肺组织损伤的功能。Apelin/APJ 系统具有缓解 PAH 的作用，能促进 NSCLC 的增殖及转移。哮喘患者 Apelin/APJ 表达明显增加，慢阻肺患者 Apelin/APJ 表达明显下降。总而言之，Apelin/APJ 广泛参与肺部疾病。尽管近些年有如此多进展，但仍有许多问题亟待解决，如探索人类肺组织及细胞 Apelin/APJ 系统细胞定位及其主要功能，证明 Apelin/APJ 系统发挥抗肺损伤作用是否依赖于上游因子及其调控机制，明确 Apelin/APJ 系统参与 NSCLC 的增殖与转移是否为双向作用。另外， Apelin 较短的血浆半衰期限制了其临床应用。长效 APJ 受体激动剂及阻断剂的开发也亟待解决[67]。本课题组研究证实中草药地胆头具有减轻 LPS 致急性炎症损伤作用，机制与 Apelin/APJ 相关。因此，地胆头能否作为长效 APJ 受体激动剂而发挥作用，以及中草药能否发挥 Apelin/APJ 靶点功能，都是本课题组深入研究的内容。
利益冲突：本文不涉及任何利益冲突。
