БИОХИМИЯ, 2019, том 84, вып. 11, с. 1668 - 1682

УДК 577.151

НЕЙТРАЛЬНАЯ ЭНДОПЕПТИДАЗА (НЕПРИЛИЗИН)

В ТЕРАПИИ И ДИАГНОСТИКЕ: «ИНЬ И ЯН»

Обзор

Е.Э. Фейгина^1,2*^,**, А.Г. Катруха^1,3**, А.Г. Семенов^1,2**

¹ HyTest Ltd., Турку, Финляндия; электронная почта: Evgeniya.Feygina@hytest.fi

² НИИ физико$химической биологии им. А.Н. Белозерского, Московский государственный

университет им. М.В. Ломоносова, 119991 Москва, Россия

³ Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова,

биологический факультет, 119991 Москва, Россия

Поступила в редакцию 07.06.2019

После доработки 02.08.2019

Принята к публикации 19.08.2019

Неприлизин (neprilysin, NEP) - это цинк зависимая мембраносвязанная эндопептидаза, представленная в

организме в трансмембранной и растворимой формах. Фермент имеет широкий спектр субстратов, вовле

ченных в регуляцию сердечно сосудистой, нервной и других систем организма. В данном обзоре мы оста

навливаемся на некоторых биохимических функциях NEP и на его физиологической роли. В центре внима

ния данной работы находится использование NEP как терапевтической мишени: история и разнообразные

физиологические аспекты применения ингибиторов NEP для лечения сердечной недостаточности, попыт

ки увеличения активности NEP для лечения болезни Альцгеймера с использованием подходов генной и

клеточной терапии. Другим важным вопросом, который мы рассматриваем в данном обзоре, является роль

NEP как потенциального маркера для предсказания риска осложнений при сердечно сосудистых заболева

ниях. Приведены данные исследований предсказательной силы растворимой формы NEP при различных

типах сердечной недостаточности. Мы также обсуждаем измерение активности NEP для прогностических

и диагностических целей, методы и подходы, которые могут быть использованы для этого, а также возмож

ную новую роль натрийуретических пептидов - субстратов NEP - в области сердечно сосудистой диагнос

тики.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: неприлизин, натрийуретические пептиды, АРНи, сердечная недостаточность, бо

лезнь Альцгеймера, биомаркеры, иммунохимический анализ.

DOI: 10.1134/S0320972519110101

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА НЕПРИЛИЗИНА

препарата для лечения сердечной недостаточ

ности (СН) LCZ696 (Энтресто™, зарегистриро

В последние годы неприлизин (NEP, нейт

ван в РФ как Юперио™) [1]. Данный препарат

ральная эндопептидаза, EC 3.4.24.11) оказался

производства «Новартис Фарма» сочетает в себе

объектом пристального внимания исследовате

блокатор рецептора ангиотензина II первого ти

лей. Причиной этого стало появление в 2014 году

па - валсартан, и ингибитор NEP - сакубитрил.

Этот препарат открыл новую эру в сфере тера

Принятые сокращения: ANP - натрийуретический

пии сердечной недостаточности и с момента

пептид А типа; APP - предшественник амилоидного пеп

своего появления на рынке находится в центре

тида; BNP - натрийуретический пептид B типа; CNP - внимания исследователей вместе с NEP - одной

натрийуретический пептид С типа; NEP - неприлизин;

из своих мишеней. Однако исследования NEP, а

sAPP - растворимый фрагмент белка предшественника

амилоидного пептида; sNEP - растворимая форма непри

также попытки использовать фермент как тера

лизина; Аβ - бета амилоидный пептид; АПФ - ангиотен

певтическую мишень, начались гораздо раньше.

зин превращающий фермент; АРНи - ангиотензиновых

NEP был впервые обнаружен в 1973 г. при

рецепторов и неприлизина ингибитор; БА - болезнь Альц

исследовании функции и свойств почечной ще

геймера; НП - натрийуретические пептиды; РААС - ре

нин ангиотензин альдостероновая система; СН - сердеч

точной каемки: фермент был выделен из щеточ

ная недостаточность.

ной каемки проксимального почечного каналь

* Адресат для корреспонденции.

ца кролика вместе с несколькими другими гид

** Автор является выпускником кафедры биохимии биоло

ролазами [2]. Локализация фермента указывала

гического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова.

на его участие в метаболизме пептидов почечно

1668

НЕПРИЛИЗИН В ТЕРАПИИ И ДИАГНОСТИКЕ

1669

го фильтрата. Позднее было показано, что фер

во множестве тканей: в первую очередь в поч

мент идентичен обнаруженной ранее в мозге эн

ках, а также в мозге, сердце, легких, надпочеч

кефалиназе, метаболизирующей эндогенные

никах, эпителии желудочно кишечного тракта,

опиоиды [3, 4]. NEP также стал известен как об

щитовидной железе, мужских половых прото

щий антиген острого лимфобластного лейкоза

ках, плаценте, на поверхности фибробластов и

(CALLA) и дифференцировочный антиген

нейтрофилов (рис. 1) [9-13]. Существует также

нейтрофилов CD10 [5]. NEP млекопитающих

растворимая форма NEP (sNEP), образующая

высококонсервативен. Последовательности NEP

ся, предположительно, в результате шеддинга

человека и грызунов (мыши, крысы), а также че

эктодомена фермента или секреции фермента

ловека и кролика идентичны на 94%, последова

из клеток с участием экзосом [14]. Каталитичес

тельности NEP человека и свиньи - на 93%.

ки активный sNEP был обнаружен в кровотоке,

Учитывая синонимичность ряда замен, сходство

моче, а также в синовиальной жидкости (рис. 1)

последовательностей NEP человека и перечис

[15, 16]. Мембраносвязанный и растворимый

ленных животных достигает 97%. Для свиньи

NEP демонстрируют сходства в отношении аф

описано существование нековалентно ассоци

финности к ингибиторам, оптимальном pH ра

ированных гомодимеров NEP [6].

боты, а также К_m, однако максимальная ско

NEP относится к семейству цинк зависимых

рость (V_max) sNEP значительно уступает таковой

металлопротеиназ. Он является мембраносвя

у мембраносвязанной формы [15, 16]. В связи с

занной эндопептидазой, включающей 749 а.о., и

этим предполагают, что ферментативная актив

относится к мембранным белкам второго типа

ность NEP в организме преимущественно связа

[7, 8]. Фермент состоит из C концевого катали

на с тканевой формой протеазы.

тически активного эктодомена, связывающего

Среди других протеаз, входящих вместе с

один ион цинка с участием типичного мотива

NEP в семейство цинк зависимых металлопро

His Glu X X His (на месте X может распола

теиназ, белок NEP2 демонстрирует высокую

гаться Thr или гидрофобный а.о.), трансмемб

степень гомологии с NEP. Этот фермент у чело

ранной спирали и небольшого N концевого

века имеет два варианта, образующихся в ре

внутриклеточного домена. NEP был обнаружен

зультате альтернативного сплайсинга. Один из

Рис. 1. Распространенность NEP в тканях организма. Создано с использованием BioRender

БИОХИМИЯ том 84 вып. 11 2019

1670

ФЕЙГИНА и др.

вариантов NEP2 может присутствовать на кле

НЕПРИЛИЗИН КАК

точной мембране в качестве трансмембранного

ТЕРАПЕВТИЧЕСКАЯ МИШЕНЬ

белка, а также, подобно NEP, присутствовать в

растворимой форме, ранее известной под назва

Сердечная недостаточность. NEP в регуляции

нием SEP (soluble secreted endopeptidase). NEP и

сердечно сосудистой системы. На протяжении

NEP2 демонстрируют во многих случаях сход

развития представлений о патологических ме

ную, но не одинаковую, субстратную специфич

ханизмах, лежащих в основе развития СН, не

ность [17, 18]. Присутствие в организме NEP2,

прилизин неоднократно привлекал внимание

близкого гомолога NEP, осложняет исследова

исследователей благодаря многогранности фи

ние функциональной роли последнего.

зиологических эффектов, опосредуемых его

Доступ к гидрофильной каталитической ще

субстратами. В развитии СН важную роль игра

ли NEP пространственно ограничен, что, как

ют три регуляторные системы. Это вегетатив

считается, обусловливает субстратную специ

ная нервная система, ренин ангиотензин аль

фичность фермента: NEP способен расщеплять

достероновая система (РААС) и система нат

небольшие пептиды массой ~3000 Да [19]. Про

рийуретических пептидов (НП) [37, 38]. При

теаза расщепляет пептидную связь с N конца

этом РААС и система НП являются фактически

гидрофобных а.о., преимущественно Phe и Leu

антагонистами: ангиотензин II и альдостерон,

[20]. Субстраты NEP разнообразны; среди них

основные активные игроки РААС, стимулиру

вазоактивные пептиды: натрийуретические пеп

ют реабсорбцию натрия в почках, повышение

тиды А , B и С типа (ANP, BNP и CNP) [21, 22],

объема циркулирующей крови, а также сужение

брадикинин [23], субстанция P [24], ангиотен

сосудов, что в целом приводит к увеличению

зины I го и II го типов, адреномедуллин [25],

системного артериального давления (рис. 2).

эндотелин [26], соматостатин [27], также β ами

НП напротив способствуют повышению нат

лоид (Аβ), ассоциированный с развитием болез

рийуреза и диуреза, расширению сосудов и сни

ни Альцгеймера (БА) [28, 29].

жают системное артериальное давление, умень

Оптимальное для активности NEP значение

шая нагрузку на миокард и реализуя, таким об

pH находится в нейтральной области (~6,0), что

разом, благоприятные для сердца эффекты на

отражено в названии фермента [30]. Ингибито

фоне СН [39]. Входящие в состав РААС ангио

рами NEP являются соединения, способные хе

тензин I и ангиотензин II являются субстратами

латировать необходимый для каталитической

NEP [40]. В свою очередь, ANP и BNP также

активности протеазы ион цинка, в том числе

деградируют под действием NEP; делая протеа

ЭДТА [31, 32]. Это обстоятельство необходимо

зу своеобразным двуликим Янусом сердечно

учитывать при выборе матрикса для работы с

сосудистой регуляции. Помимо игроков РААС

ферментативно активным NEP.

и системы НП, другие субстраты NEP (эндоте

Первым специфическим синтетическим ин

лин, адреномедуллин, субстанция P, брадики

гибитором NEP стал тиорфан ([dl 3 mercapto 2

нин) также являются антагонистами относи

benzylpropanoyl] glycine) (K_i = 2,3 нM). Для ис

тельно эффектов сужения или расширения со

следовательских целей широко применяется

судов, увеличения или снижения объема цирку

другой ингибитор - фосфорамидон. Эндоген

лирующей крови, артериального давления, ре

ными ингибиторами NEP являются пептиды се

гуляции оттока жидкости в ткани из сосудисто

мейства опиорфинов [33, 34].

го русла [41].

Широкое распространение NEP в различ

NEP и натрийуретические пептиды. Картина

ных органах и тканях организма и разнообраз

вовлеченности NEP в регуляцию сердечно со

ная субстратная специфичность определяют

судистой системы дополнительно усложняется

вовлеченность фермента в самые разнообраз

различиями в сродстве NEP к своим субстратам.

ные метаболические пути и, как следствие,

По данным, полученным для реакций расщеп

участие в патологических механизмах, лежащих

ления ANP, BNP и CNP человека под действием

в основе ряда заболеваний. Среди них СН, БА,

очищенного NEP человека, k_cat/K_m составляют:

различные виды рака, в том числе рак предста

7,85 (для CNP), >5,12 (для ANP) и >0,53 (для

тельной железы и рак молочной железы [35, 36].

BNP) [22]. Как было упомянуто выше, другие

Благодаря этому разнообразными оказались

вазоактивные пептиды также являются субстра

также и варианты использования NEP в биоме

тами NEP. Среди них как сосудорасширяющие

дицинских исследованиях: за то время, что фер

(брадикинин, субстанция P, адреномедуллин),

мент известен, предпринимались попытки ис

так и обладающие сосудосуживающим действи

пользовать его как в роли терапевтической ми

ем (ангиотензин II, эндотелин I). Сродство к

шени, так и биомаркера. В исследованиях пато

данным субстратам также различается, что обус

генеза СН и БА NEP оказался особенно важен.

ловлено, как принято считать, доступностью ка

БИОХИМИЯ том 84 вып. 11 2019

НЕПРИЛИЗИН В ТЕРАПИИ И ДИАГНОСТИКЕ

1671

Рис. 2. Вовлеченность NEP в регуляцию системы НП и РААС. ProANP, ProBNP - предшественники натрийуретических

пептидов ANP и BNP. СНС - симпатическая нервная система

талитической щели NEP для пептидов различ

ствуют и более «медленные» сайты (рис. 3) [22,

ных размеров [21, 42].

49, 50].

Возвращаясь к натрийуретическим пепти

Необходимо отметить, что натрийуретичес

дам, важно отметить, что ANP считается одним

кие пептиды секретируются в кровь в виде неак

из «лучших» субстратов NEP, который вместе с

тивных предшественников, которые затем в ре

инсулин деградирующим ферментом является,

зультате процессинга и отщепления N концево

как принято считать, основной протеазой, от

го пептида превращаются в активную форму

вечающей за деградацию ANP в кровотоке

[39, 51, 52]. Так, например, нерасщепленный

[43-46]. С другой стороны, BNP долгое время

предшественник BNP (proBNP), а также отщеп

ошибочно считали не подверженным расщеп

ляемый при процессинге N концевой фрагмент

лению под действием NEP [47]. В настоящее

proBNP (NT proBNP) присутствуют в кровото

время установлено, что BNP эффективно рас

ке, наряду с активным BNP [53, 54]. Уровень

щепляется NEP, однако со значительно мень

proBNP в кровяном русле в несколько раз пре

шей скоростью, чем ANP или CNP [22, 48]. Из

вышает концентрацию BNP и, таким образом,

вестно несколько сайтов протеолитического

именно на долю неактивного предшественника

расщепления натрийуретических пептидов

приходится основная иммунореактивность

NEP [22]. Скорость расщепления сайтов неоди

BNP, определяемая в крови иммунохимически

наковая: для BNP сайт 4-5 а.о. считается наи

ми методами [55, 56]. NT proBNP и BNP явля

более подверженным протеолизу под действием

ются широко используемыми маркерами для

NEP, затем идут сайты 17-18 и 21-22 а.о. Для

диагностики СН, а также для предсказания рис

ANP и CNP наиболее подверженным расщеп

ка развития осложнений СН [57].

лению считаются сайты 7-8 и 6-7 а.о. соответ

Предшественники НП не способны расщеп

ственно, непосредственно примыкающие к ди

ляться NEP, который, таким образом, разлагает

сульфидной связи, ограничивающей кольцевую

исключительно активные ANP, BNP и CNP [49,

часть молекулы. Устойчивость аналогичной

50]. Физиологические эффекты ANP и BNP,

пептидной связи в составе молекулы BNP к

экспрессируемых в кардиомиоцитах, включают

протеолизу NEP считают одной из возможных

расширение сосудов, повышение натрийуреза и

причин большей стабильности BNP к опосре

следующего за ним диуреза, снижение гиперто

дуемой NEP деградации по сравнению с ANP и

нической нагрузки на миокард и регуляцию сер

CNP [22]. Помимо указанных выше основных

дечного ремоделинга. CNP, экспрессируемый в

участков протеолиза НП, в молекулах присут

мозге, хондроцитах и клетках эндотелия, реали

БИОХИМИЯ том 84 вып. 11 2019

1672

ФЕЙГИНА и др.

вовлечение РААС в развитие патологии. В ос

тальных случаях применение кандоксатрила не

приводило к устойчивому положительному ге

модинамическому эффекту: ингибирование

NEP влекло за собой повышение концентрации

ангиотензина II (см. выше) и усиление небла

гоприятного влияния РААС на сердечно сосу

дистую систему при СН [61-63].

Отсутствие положительного результата при

ингибировании NEP, как единичной мишени,

привели к пониманию необходимости одновре

менного воздействия на систему НП и РААС.

Для подавления неблагоприятных эффектов

РААС широко применяются препараты инги

биторы ангиотензин превращающего фермента

(АПФ), которые успешно снижают частоту пов

торной госпитализации и риск смерти у паци

ентов с СН [64, 65]. Таким образом, в начале

2000 х годов логичной стратегией стало созда

ние препарата с двойным ингибиторным эф

фектом. Им стал омапатрилат, включающий

единственное одноименное действующее веще

ство, способное блокировать одновременно ак

тивность NEP и АПФ [66-68]. Эффективность

нового препарата анализировали в ходе клини

ческого исследования, получившего название

OVERTURE (Omapatrilat Versus Enalapril

Randomized Trial of Utility in Reducing Events)

[69]. Однако несмотря на снижение частоты

неблагоприятных событий, связанных с ослож

нениями СН у больных, в группе пациентов,

получавших омапатрилат, наблюдалось значи

тельное повышение частоты развития ангио

невротического отека. Объяснением этого эф

Рис. 3. Сайты расщепления ANP (а), BNP (б) и CNP (в) под

фекта является способность как NEP, так и

действием NEP. Темными стрелками показаны участки,

которые NEP атакует в первую очередь. Светлыми стрел

АПФ расщеплять брадикинин; ингибирование

ками - более «медленные» сайты расщепления

обоих ферментов омапатрилатом приводило к

драматическому росту концентрации брадики

нина, что вызывало усиленный отток жидкости

зует преимущественно паракринный сосудорас

в ткани и приводило в конечном счете к разви

ширяющий эффект [39].

тию отека [69-71]. Таким образом, менее чем

Таким образом, попытки использовать NEP,

через десятилетие после проведения первых

как терапевтическую мишень для лечения СН, в

клинических исследований разработки препа

первую очередь направлены на снижение рас

ратов на основе двойного ингибирования NEP

щепления НП под действием NEP, потенциаль

и АПФ были прекращены.

но приводящего к усилению благоприятных эф

Однако поиски способа безопасного одно

фектов НП на состояние сердечно сосудистой

временного воздействия на РААС и систему НП

системы [58].

продолжались. Результатом этого стало появле

Ингибирование NEP. Первые попытки тера

ние в 2014 г. препарата Энтресто™ (в России за

певтического ингибирования NEP у людей,

регистрирован как Юперио™) - первого в но

предпринятые в 1990 х годах, с использованием

вом классе АРНи (Ангиотензиновых рецепто

специфических ингибиторов, таких как кандок

ров и Неприлизина ингибитор), выпущенного

сатрил и рацекадотрил, приводили к увеличе

компанией «Новартис». Препарат включает два

нию концентрации ANP и повышению нат

компонента: валсартан - блокатор ангиотези

рийуреза [59, 60]. Однако положительное воз

нового рецептора, и сакубитрил - специфичес

действие наблюдалось только для мягких экспе

кий ингибитор NEP. Таким образом, АРНи спо

риментальных форм СН, когда отсутствовало

собен одновременно подавлять РААС и активи

БИОХИМИЯ том 84 вып. 11 2019

НЕПРИЛИЗИН В ТЕРАПИИ И ДИАГНОСТИКЕ

1673

ровать систему НП, при этом отсутствует опас

Болезнь Альцгеймера. Помимо вазоактивных

ное в случае омапатрилата повышение уровня

пептидов субстратом NEP также является ами

брадикинина и риск развития отека. Эффектив

лоид β - пептид, вовлеченный в патогенез бо

ность Энтресто™ в сравнении с ингибитором

лезни Альцгеймера [76-78]. Этот факт делает

АПФ эналаприлом анализировали в ходе кли

БА, наряду с СН, патологией, ассоциированной

нического исследования PARADIGM HF

с NEP и его функциональной активностью.

(Prospective comparison of ARNI with ACEI to

БА - это тяжелое нейродегенеративное забо

Determine Impact on Global Mortality and morbid

левание, приводящее к развитию серьезных по

ity in Heart Failure) [1, 72]. Применение препара

веденческих и когнитивных нарушений, а также

та позволило на 20% снизить частоту повторных

потере памяти [79]. Согласно амилоидной гипо

госпитализаций и смертей у больных хроничес

тезе патогенеза БА, в центре развития заболева

кой СН со сниженной фракцией выброса по

ния находятся продукция и накопление Аβ во

сравнению с ингибитором АПФ эналаприлом.

внутриклеточном и межклеточном простран

Эффективность Энтресто™ также была показа

стве [80]. При процессинге трансмембранного

на для пациентов, перенесших эпизод острой

белка предшественника Аβ (amyloid precursor

декомпенсации СН [73]; в настоящее время

protein, APP) его внеклеточная и внутримем

проводится исследование возможности приме

бранная части расщепляются, соответственно,

нения Энтресто™ для больных хронической СН

под действием β и γ секретаз (амилоидогенный

с сохранной фракцией выброса [74, 75].

путь) с образованием Аβ различной длины. Ос

Таким образом, стратегия одновременного

новные формы Аβ - Аβ₄₀ и Аβ₄₂ - благодаря на

ингибирования РААС и повышения уровня ак

личию гидрофобных а.о. способны к олигоме

тивных натрийуретических пептидов путем ин

ризации с образованием олигомеров и фибрил

гибирования NEP, как и ожидалось, оказалась

разного размера и в конечном счете амилоид

эффективной для терапии различных форм СН.

ных бляшек (рис. 4) [81]. В настоящее время

Учитывая успешность применения Энтресто™,

считается, что наибольшей токсичностью, вы

ставшего первым в своем классе лекарственным

зывающей клеточную гибель, обладают раство

препаратом, можно предполагать, что вслед за

римые олигомеры Аβ, а не амилоидные бляшки,

ним появятся и другие представители АРНи,

как предполагали ранее [82].

включающие помимо ингибиторов NEP допол

Важно подчеркнуть, что в норме Аβ также

нительные компоненты и способные воздей

образуется в организме и, возможно, обладает

ствовать на еще более широкий спектр мише

нормальными физиологическими функциями

ней.

[83]. Таким образом, считается, что с патогене

Рис. 4. Амилоидогенный путь расщепления APP и формирование амилоидных бляшек. sAPPβ - soluble APP, растворимый

фрагмент APP, образующийся при действии β секретазы. Создано с использованием BioRender

БИОХИМИЯ том 84 вып. 11 2019

1674

ФЕЙГИНА и др.

зом БА связано именно аномальное накопление

тивного подхода было предложено использовать

и агрегация Аβ. По оценкам, скорость образова

рекомбинантный растворимый NEP. При ис

ния Аβ в центральной нервной системе здорово

пользовании модели на мышах было показано,

го человека примерно равна скорости его выве

что введение рекомбинантного фермента сни

дения [84], что предотвращает накопление ами

жало уровень апоптотической гибели клеток

лоида. Тем не менее в случае БА с поздним нача

гиппокампа, опосредованной Аβ, повышало

лом (после 65 лет, в отсутствии наследственной

выживаемость клеток in vitro, а также улучшало

предрасположенности к накоплению Аβ) ско

память животных при проведении поведенчес

рость выведения Аβ снижается примерно в 1,4

ких тестов [96].

раза по сравнению с контрольной группой [85].

Несмотря на многочисленные разработки в

Помимо NEP за деградацию Аβ отвечают раз

области повышения активности NEP при БА,

личные ферменты, включая АПФ и инсулин

ни один из подходов пока не введен в клиничес

деградирующий фермент, но в ткани мозга ос

кую практику. На сегодняшний день не сущест

новным амилоид деградирующим ферментом

вует препаратов для терапии БА, использующих

является NEP [28]. Это, в частности, было подт

NEP как терапевтическую мишень, однако ис

верждено в исследованиях с использованием ра

следования такой возможности продолжаются

диоактивно меченного Аβ₄₂, вводимого в гип

(для обзора см. [95]).

покамп крыс [77]. В исследованиях на мышах и

СН И БА: по разные стороны баррикад? Как

крысах применение ингибиторов NEP в значи

было сказано выше, в случае СН желаемый те

тельной степени повышало накопление амило

рапевтический эффект заключается в ингибиро

идных бляшек в мозге. Нокаут гена NEP при мо

вании NEP, тогда как в случае терапии БА стоит

делировании БА у мышей приводил к аналогич

противоположная задача - повышение актив

ному эффекту [86-88]. Важная роль NEP в ката

ности NEP. Из этого следует потенциальная

болизме Аβ дополнительно подтверждается дан

опасность использования ингибиторов NEP

ными о снижении уровня фермента в мозге

при СН [97]. В исследовании распределения

больных БА по сравнению со здоровыми инди

компонента Энтресто™ сакубитрила между

видами того же возраста [89].

плазмой крови и спинномозговой жидкостью у

В связи с этим, в случае БА, NEP также явля

здоровых волонтеров было показано, что саку

ется потенциальной терапевтической мишенью,

битрил присутствует в спинномозговой жидкос

однако, в отличие от СН, с противоположной

ти в концентрации, достаточной для ингибиро

целью: увеличение активности NEP может при

вания активности NEP [98]. Возрастная группа

водить к снижению содержания Аβ, уменьше

риска развития БА близка к таковой для боль

нию отложения амилоидных бляшек и, возмож

ных СН, в связи с чем нарушение скорости де

но, к замедлению прогресса заболевания. Повы

градации Аβ и, как следствие, накопление его в

шение уровня экспрессии NEP методами генной

токсических концентрациях в ткани мозга на

терапии потенциально является стратегией сни

фоне терапии Энтресто™ или его аналогов

жения уровня Аβ. В ряде доклинических иссле

представляется возможным сценарием.

дований было показано, что введение гена NEP

Необходимо отметить, что больные, страда

мышам, оверэкспрессирующим APP человека, с

ющие БА, не были включены в клинические ис

использованием лентивирусной и герпесвирус

следования Энтресто™ [72]. При анализе когни

ной инфекции, а также аденоассоциированного

тивных функций участников PARADIGM HF в

вируса приводило к снижению отложения ами

течение максимального срока 4,3 г. никаких дос

лоидных бляшек [90-92]. Аналогичного эффек

товерных ухудшений по сравнению с контроль

та, а также улучшения когнитивной функции у

ной группой не наблюдалось, однако в случае

мышей удавалось добиться с использованием

БА необходим анализ динамики в течение бо

сочетания клеточной и генной терапии: введе

лее продолжительного времени [99]. Также оза

нием фибробластов, трансдуцированных ленти

боченность вызывает тот факт, что доля больных

вирусом, экспрессирующим растворимую фор

СН младше 40 лет в настоящее время возрастает

му NEP [93]. Другим методом повышения уров

[100, 101]. Период приема препаратов на основе

ня экспрессии NEP стала доставка мРНК, коди

ингибиторов NEP для таких пациентов окажет

рующей NEP, в составе наномицелл [94, 95].

ся больше, чем для старших возрастных групп,

Ограничениями в случае использования ви

что потенциально повышает риск развития БА в

русной доставки гена NEP являются сложность

более раннем возрасте. Таким образом, при дли

контроля точного количества экспрессируемого

тельном использовании препаратов на основе

вирусного продукта и времени экспрессии, а

ингибиторов NEP необходимо пристальное

также возможная токсичность вируса и развитие

наблюдение за когнитивными функциями па

воспалительной реакции. В качестве альтерна

циентов и процессами амилоидогенеза.

БИОХИМИЯ том 84 вып. 11 2019

НЕПРИЛИЗИН В ТЕРАПИИ И ДИАГНОСТИКЕ

1675

NEP КАК МАРКЕР

зованы [107]. Таким образом, данные о предс

казательной силе уровня sNEP требуют осто

В силу вовлеченности NEP в такие важней

рожной интерпретации.

шие регуляторные системы, как РААС и система

Измерение активности NEP. Измерение ак

НП, предметом исследования стала потенци

тивности NEP, а не концентрации его раствори

альная возможность использовать NEP как мар

мой формы, выглядит более обоснованным с

кер для предсказания риска осложнений СН

той точки зрения, что именно ферментативная

[102].

функция NEP вовлечена в регуляцию метабо

Измерение уровня sNEP. Иммунохимическое

лизма и патогенез СН. Такие попытки также

измерение концентрации растворимой формы

предпринимались: в ряде работ авторы оценива

NEP с использованием пары антител в крови

ли активность sNEP в образцах плазмы крови

больных СН со сниженной фракцией выброса

больных СН с использованием флуорогенного

показало, что высокий уровень sNEP ассоции

субстрата [108, 109]. Серьезным ограничением

рован с повышенным риском развития небла

этих исследований стало использования в каче

гоприятных событий у пациентов. Отношение

стве матрикса для измерения активности sNEP

рисков составило 1,18 (p = 0,001) для риска пов

ЭДТА плазмы: так как NEP является цинк за

торной госпитализации из за осложнения СН и

висимой металлопротеиназой, присутствие

1,18 (p = 0,006) для риска смерти из за болезни

ЭДТА препятствует физиологическому функци

сердечно сосудистой системы [103]. Статисти

онированию фермента. Имеющиеся на данный

чески достоверную ассоциацию sNEP с госпита

момент флуорогенные субстраты NEP, в свою

лизациями и смертью из за осложнений СН

очередь, не могут обеспечивать достаточной

также наблюдали в мультипараметрическом ис

специфичности, что дополнительно затрудняет

следовании, включавшем оценку уровней ряда

измерения подобного рода.

прогностических маркеров [104]. Было показа

Попытки анализировать активность sNEP

но, что sNEP является независимым прогности

плазмы крови предпринимались не только в

ческим маркером, и его уровень не коррелирует

случае СН, но также в связи с БА. С использова

с концентрацией NT proBNP. Уровень sNEP

нием флуорогенного субстрата было показано,

оказался менее зависим от сопутствующих пато

что у больных удельная активность sNEP в плаз

логий, таких как ожирение и диабет, в отличие

ме в среднем на 42% ниже, чем у контрольной

от NT proBNP [104]. Указанное авторами отно

группы (1,028 ± 0,086 нмоль субстрата/мг бел

шение рисков составило 1,14 (p = 0,03) для со

ка × мин против 1,770 ± 0,124 нмоль субстра

ставной конечной точки и 1,15 (p = 0,04) в слу

та/мг белка × мин) [110].

чае риска смерти из за болезни сердечно сосу

Важным является тот факт, что при измере

дистой системы.

нии активности NEP в образце крови с исполь

В случае СН с сохранной фракцией выброса,

зованием искусственных субстратов исследова

однако, высокие уровни sNEP не демонстриро

тели имеют дело с активностью исключительно

вали корреляции с прогнозом риска осложне

присутствующего в образце sNEP [111, 112].

ний [105]. Исследование группы из 350 пациен

Можно предположить, что активность sNEP

тов, страдающих острой СН, как и в случае хро

составляет лишь малую часть общей активности

нической СН со сниженной фракцией выброса,

NEP организма. Это обстоятельство, а также от

показало прогностическую ценность sNEP (от

сутствие ясности в механизме шеддинга фер

ношение рисков в долгосрочном прогнозе со

мента указывают, что клинический интерес мо

ставило 1,21 (p = 0,01) для составных конечных

жет представлять измерение интегральной ак

точек) [106].

тивности тканевого NEP. Для этой цели воз

Таким образом, данные о возможности

можно использовать эндогенные субстраты

прогностического использования sNEP доста

NEP, проводя измерения специфических про

точно противоречивы. Важно отметить тот

дуктов, образующихся в результате расщепле

факт, что механизм появления sNEP в кровото

ния.

ке до сих пор не установлен. Шеддинг внекле

Возвращаясь к СН, помимо использования

точной части трансмембранных белков проис

активности NEP для предсказания риска разви

ходит неспецифически; в этом случае сложно

тия неблагоприятных событий на фоне СН, по

предполагать регулирование уровня sNEP в

явление АРНи ставит вопрос и о другом потен

кровотоке, связанное с патогенезом СН. Изме

циальном применении такого параметра: выбор

рение sNEP связано также с рядом аналитичес

пациентов, для которых применение АРНи ока

ких затруднений: имеющиеся на рынке систе

жется наиболее эффективным. Учитывая имею

мы иммунохимической детекции плохо корре

щиеся побочные эффекты АРНи, неизученное

лируют друг с другом, измерения не стандарти

до конца потенциальное влияние препарата на

БИОХИМИЯ том 84 вып. 11 2019

1676

ФЕЙГИНА и др.

когнитивные функции, а также высокая стои

Один из таких продуктов образуется в ре

мость препарата, возможность подбора терапии

зультате расщепления BNP по сайту 17-18 а.о.

индивидуально для каждого пациента представ

(см. выше). Протеолиз приводит к размыканию

ляется крайне важной.

кольцевой структуры BNP и образованию двух

Возможным механизмом благоприятного

эпитопов в составе пептида, отсутствовавших в

воздействия АРНи на гемодинамику пациентов

интактной молекуле - так называемых нео

с СН является повышение уровня активных

эпитопов neo17 (содержит С концевой остаток

форм ANP и BNP в кровотоке благодаря инги

Arg17) и neo18 (содержит N концевой остаток

бированию NEP, играющего важнейшую роль в

Ile18). Нео эпитопы могут быть использованы

их деградации. Можно предположить, что АРНи

для специфического определения содержащих

будет более эффективен для пациентов с высо

их пептидов иммунохимическими методами.

кой активностью NEP, то есть для тех, у кого

Формы BNP, содержащие neo17 эпитоп, полу

вклад NEP в истощение пула активных НП в

чили общее название BNP neo17. В нашем ис

кровотоке велик. С другой стороны, уровень

следовании в кровоток крыс вводили BNP че

продукции НП также должен быть достаточно

ловека, а затем проводили измерение содержа

высок, в противном случае ингибирование NEP

щихся в образцах плазмы животных форм BNP

не приведет к значительному изменению концен

через различные промежутки времени после

трации активных форм пептидов в кровотоке.

инъекции [113]. Эксперимент проводили у

Таким образом, при сочетании эффективной

крыс на фоне специфического ингибирования

продукции НП и высокой активности NEP ин

эндогенного NEP сакубитрилом, а также без та

гибирование фермента под действием АРНи мо

кового. Сравнение состава форм BNP у крысы

жет привести к смещению равновесия в сторону

до и после ингибирования NEP показало, что

активных форм ANP и BNP и усилению опосре

BNP neo17 образуется и накапливается в кро

дуемых ими положительных эффектов (см. схе

вотоке животных только в отсутствии сакубит

му на рис. 5). Для определения таких пациентов

рила; ингибирование NEP блокировало образо

было предложено измерять уровень циркулиру

вание BNP neo17. Данный результат доказыва

ющих продуктов расщепления натрийуретичес

ет, что BNP neo17 является продуктом специ

ких пептидов NEP [113].

фического расщепления BNP NEP. На следую

Рис. 5. Механизмы пополнения и истощения пула активных НП в кровотоке

БИОХИМИЯ том 84 вып. 11 2019

НЕПРИЛИЗИН В ТЕРАПИИ И ДИАГНОСТИКЕ

1677

щем этапе работы присутствие BNP neo17 было

терес представляют наметившиеся перспективы

продемонстрировано в плазме крови пациен

для персонализированной диагностики: воз

тов, больных СН. Так как уровень BNP neo17

можность подбирать терапию СН на основе из

очевидным образом зависит от уровня продук

мерения активности NEP по специфическим

ции активного BNP, субстрата реакции с NEP, а

продуктам расщепления. В современной клини

также от интегральной активности NEP орга

ческой практике, когда все больше внимания

низма, можно предположить, что BNP neo17

уделяется индивидуальному подходу к каждому

является потенциальным биомаркером, отра

пациенту и учету нюансов патологического ме

жающим возможную эффективность терапии

ханизма, важность подобной сопутствующей

СН с использованием ингибиторов NEP, в част

диагностики выходит на первый план.

ности АРНи.

Невольная аналогия, возникающая при раз

Помимо BNP, в роли субстрата для образова

мышлении об истории изучения и использова

ния продуктов маркеров может выступать и

ния NEP, - это концепция «инь и ян», берущая

ANP. Исследование сайтов специфического

начало в китайской философии. В основе дан

расщепления ANP NEP и образующихся в ре

ной концепции лежит представление о единстве

зультате такого протеолиза фрагментов ANP,

и неделимости противоположных начал, как

анализ их состава и присутствия в кровотоке мо

модели всего сущего. Так и в случае NEP, двой

жет пролить свет на новые потенциальные

ственность оказывается неотъемлемым свой

ANP зависимые биомаркеры для предсказания

ством фермента: вовлеченность в регуляцию как

эффективности терапии на основе ингибирова

РААС, так и системы НП; роль как маркера и

ния NEP.

как терапевтической мишени; необходимость

Наряду с НП в качестве источников для об

ингибирования при СН и активации при БА.

разования циркулирующих продуктов расщеп

Продолжая это философское построение, мож

ления NEP могут быть потенциально использо

но утверждать, что успешное практическое при

ваны и другие молекулы. Несмотря на то что

менение NEP возможно только при учете этой

предпочтительными субстратами NEP являются

двойственности.

короткие пептиды, существуют данные о спо

Вовлеченность NEP и продуктов его проте

собности NEP отщеплять от фибриногена N

олитической активности в самые разнообраз

концевой пептид из 18 а.о., а также расщеплять

ные регуляторные метаболические пути за счет

фактор роста фибробластов 2 (ФГФ 2) с отщеп

широкой субстратной специфичности и расп

лением от C конца белка фрагмента из 20 а.о.

ространенности в многочисленных тканях

[114]. Изучение возможности использования та

обусловили невероятную сложность изучения

ких фрагментов для оценки общей активности

роли этого фермента в функционировании жи

NEP организма и, как следствие, подбора инди

вого организма. Тем более выдающимися

видуальной терапии СН представляет большой

представляются успехи в прикладном примене

интерес.

нии NEP. И тем более обширными выглядят

Альтернативным подходом для измерения

перспективы для дальнейшей работы: поиск

интегральной активности NEP организма мо

новых субстратов фермента, анализ механизмов

жет стать внутривенное введение экзогенного

регуляции его активности и шеддинга, изуче

субстрата фермента с последующим измерением

ние биомаркерного и терапевтического потен

концентрации специфических продуктов рас

циала как самого NEP, так и его мишеней. Не

щепления. Несомненным преимуществом тако

будет преувеличением сказать, что находящий

го подхода является возможность использовать

ся на перекрестке важнейших метаболических

концентрации субстрата, значительно превы

путей NEP - это иллюстрация необходимости

шающие таковые для эндогенных субстратов,

комплексного подхода как в диагностике и те

что позволит решить аналитические сложности

рапии, так и в фундаментальных исследовани

измерения низких уровней продуктов протеоли

ях.

тической реакции.

Долгая история исследований, связанных с

Конфликт интересов. Авторы заявляют об от

NEP, является ярким примером того, как фунда

сутствии конфликта интересов.

ментальные научные изыскания оказались тес

Соблюдение этических норм. Настоящая

но сплетены с развитием прикладных направле

статья не содержит каких либо исследований с

ний, таких как терапия сердечной недостаточ

использованием животных в качестве объектов.

ности, разработка методов лечения болезни

Настоящая статья не содержит каких либо ис

Альцгеймера, изучение возможностей для диаг

следований с участием людей в качестве объек

ностического применения NEP. Особенный ин

тов.

БИОХИМИЯ том 84 вып. 11 2019

1678

ФЕЙГИНА и др.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

McMurray, J.J., Packer, M., Desai, A.S., Gong, J.,

16.

Yandle, T., Richards, M., Smith, M., Charles, C., Livesey,

Lefkowitz, M.P., Rizkala, A.R., Rouleau, J., Shi, V.C.,

J., and Espiner, E. (1992) Assay of endopeptidase 24.11

Solomon, S.D., Swedberg, K., Zile, M.R., and

activity in plasma applied to in vivo studies of endopepti

PARADIGM HF Committees and Investigators (2013)

dase inhibitors, Clin. Chem., 38, 1785-1791.

Dual angiotensin receptor and neprilysin inhibition as an

17.

Whyteside, A.R., and Turner, A.J.

(2008) Human

alternative to angiotensin converting enzyme inhibition in

neprilysin 2 (NEP2) and NEP display distinct subcellular

patients with chronic systolic heart failure: rationale for

localisations and substrate preferences, FEBS Lett., 582,

and design of the Prospective comparison of ARNI with

2382-2386.

ACEI to Determine Impact on Global Mortality and mor

18.

Raharjo, S.B., Emoto, N., Ikeda, K., Sato, R., Yokoyama, M.,

bidity in Heart Failure trial (PARADIGM HF), Eur. J.

and Matsuo, M. (2001) Alternative splicing regulates

Heart Fail., 15, 1062-1073.

the endoplasmic reticulum localization or secretion of sol

George, S.G., and Kenny, J. (1973) Studies on the enzy

uble secreted endopeptidase, J. Biol. Chem.,

276,

mology of purified preparations of brush border from rab

25612-25620.

bit kidney, Biochem. J., 134, 43-57.

19.

Pankow, K., Schwiebs, A., Becker, M., Siems, W.E.,

Malfroy, B., and Guyon, A. (1978) High affinity degrading

Krause, G., and Walther, T. (2009) Structural substrate con

peptidase in brain is increased after morphine, Nature, 276,

ditions required for neutral endopeptidase mediated natri

523-526.

uretic peptide degradation, J. Mol. Biol., 393, 496-503.

Roques, B.P., Fournie Zaluski, M.C., Soroca, E.,

20.

Shipp, M.A., Tarr, G.E., Chen, C.Y., Switzer, S.N.,

Lecomte, J.M., Malfroy, B., Llorens, C., and

Hersh, L.B., Stein, H., Sunday, M.E., and Reinherz, E.L.

Schwartz, J.C. (1980) The enkephalinase inhibitor thior

(1991) CD10/neutral endopeptidase 24.11 hydrolyzes

phan shows antinociceptive activity in mice, Nature., 288,

bombesin like peptides and regulates the growth of small

286-288.

cell carcinomas of the lung, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 88,

Letarte, M., Vera, S., Tran, R., Addis, J.B., Onizuka, R.J.,

10662-10666.

Quackenbush, E.J., Jongeneel, C.V., and McInnes, R.R.

21.

Kenny, A.J., Bourne, A., and Ingram, J. (1993) Hydrolysis

(1988) Common acute lymphocytic leukemia antigen is

of human and pig brain natriuretic peptides, urodilatin,

identical to neutral endopeptidase, J. Exp. Med., 168,

C type natriuretic peptide and some C receptor ligands by

1247-1253.

endopeptidase 24.11, Biochem. J., 291, 83-88.

Fulcher, I.S., and Kenny, A.J. (1983) Proteins of the kid

22.

Watanabe, Y., Nakajima, K., Shimamori, Y., and

ney microvillar membrane. The amphipathic forms of

Fujimoto, Y. (1997) Comparison of the hydrolysis of the

endopeptidase purified from pig kidneys, Biochem. J., 211,

three types of natriuretic peptides by human kidney neutral

743-753.

endopeptidase 24.11, Biochem. Mol. Med., 61, 47-51.

Oefner, C., D’Arcy, A., Hennig, M., Winkler, F.K., and

23.

Bhoola, K.D., Figueroa, C.D., and Worthy, K. (1992)

Dale, G.E. (2000) Structure of human neutral endopepti

Bioregulation of kinins: kallikreins, kininogens, and kini

dase (Neprilysin) complexed with phosphoramidon, J.

nases, Pharmacol. Rev., 44, 1-80.

Mol. Biol., 296, 341-349.

24.

Matsas, R., Rattray, M., Kenny, A.J., and Turner, A.J.

Beaumont, A., Le Moual, H., Boileau, G., Crine, P., and

(1985) The metabolism of neuropeptides. Endopeptidase

Roques, B.P. (1991) Evidence that both arginine 102 and

24.11 in human synaptic membrane preparations hydroly

arginine 747 are involved in substrate binding to neutral

ses substance P, Biochem. J., 228, 487-492.

endopeptidase (EC 3.4.24.11), J. Biol. Chem., 266,

25.

Wilkinson, I.B., McEniery, C.M., Bongaerts, K.H.,

214-220.

MacCallum, H., Webb, D.J., and Cockcroft, J.R. (2001)

Erdos, E.G., and Skidgel, R.A. (1989) Neutral endopepti

Adrenomedullin (ADM) in the human forearm vascular

dase 24.11 (enkephalinase) and related regulators of pep

bed: effect of neutral endopeptidase inhibition and com

tide hormones, FASEB J., 3, 145-151.

parison with proadrenomedullin NH2 terminal 20 peptide

10.

Ronco, P., Pollard, H., Galceran, M., Delauche, M.,

(PAMP), Br. J. Clin. Pharmacol., 52, 159-164.

Schwartz, J.C., and Verroust, P. (1988) Distribution of

26.

McDowell, G., Coutie, W., Shaw, C., Buchanan, K.D.,

enkephalinase (membrane metalloendopeptidase, E.C.

Struthers, A.D., and Nicholls, D.P. (1997) The effect of the

3.4.24.11) in rat organs. Detection using a monoclonal

neutral endopeptidase inhibitor drug, candoxatril, on cir

antibody, Lab. Invest., 58, 210-217.

culating levels of two of the most potent vasoactive pep

11.

Mapp, P.I., Walsh, D.A., Kidd, B.L., Cruwys, S.C., Polak,

tides, Br. J. Clin. Pharmacol., 43, 329-332.

J.M., and Blake, D.R. (1992) Localization of the enzyme

27.

Barnes, K., Doherty, S., and Turner, A.J.

(1995)

neutral endopeptidase to the human synovium, J.

Endopeptidase 24.11 is the integral membrane peptidase

Rheumatol., 19, 1838-1844.

initiating degradation of somatostatin in the hippocampus,

12.

Bowes, M.A., and Kenny, A.J. (1986) Endopeptidase

J. Neurochem., 64, 1826-1832.

24.11 in pig lymph nodes. Purification and immunocyto

28.

Nalivaeva, N.N., Belyaev, N.D., Zhuravin, I.A., and

chemical localization in reticular cells, Biochem. J., 236,

Turner, A.J. (2012) The Alzheimer’s amyloid degrading

801-810.

peptidase, neprilysin: can we control it? Int. J. Alzheimers

13.

Connelly, J.C., Skidgel, R.A., Schulz, W.W., Johnson, A.R.,

Dis., 2012, 383796.

and Erdos, E.G. (1985) Neutral endopeptidase 24.11 in

29.

Singh, J.S.S., Burrell, L.M., Cherif, M., Squire, I.B.,

human neutrophils: cleavage of chemotactic peptide, Proc.

Clark, A.L., and Lang, C.C. (2017) Sacubitril/valsartan:

Natl. Acad. Sci. USA, 82, 8737-8741.

beyond natriuretic peptides, Heart, 103, 1569-1577.

14.

Kuruppu, S., Rajapakse, N.W., Minond, D., and Smith, A.I.

30.

Schulz, R., Sakane, Y., Berry, C., and Ghai, R. (1991)

(2014) Production of soluble Neprilysin by endothelial

Characterisation of neutral endopeptidase

3.4.24.11

cells, Biochem. Biophys. Res. Commun., 446, 423-427.

(NEP) in the kidney: comparison between normotensive,

15.

Spillantini, M.G., Sicuteri, F., Salmon, S., and Malfroy, B.

genetically hypertensive and experimentally hypertensive

(1990) Characterization of endopeptidase

3.4.24.11

rats, J. Enzyme Inhib., 4, 347-358.

(“enkephalinase”) activity in human plasma and cere

31.

Koehn, J.A., Norman, J.A., Jones, B.N., LeSueur, L.,

brospinal fluid, Biochem. Pharmacol., 39, 1353-1356.

Sakane, Y., and Ghai, R.D. (1987) Degradation of atrial

БИОХИМИЯ том 84 вып. 11 2019

НЕПРИЛИЗИН В ТЕРАПИИ И ДИАГНОСТИКЕ

1679

natriuretic factor by kidney cortex membranes. Isolation

natriuretic peptide is not degraded by meprin A, Biochem.

and characterization of the primary proteolytic product,

Pharmacol., 80, 1007-1011.

J. Biol. Chem., 262, 11623-11627.

48.

Norman, J.A., Little, D., Bolgar, M., and Di Donato, G.

32.

Olins, G.M., Spear, K.L., Siegel, N.R., and Zurcher

(1991) Degradation of brain natriuretic peptide by neutral

Neely, H.A. (1987) Inactivation of atrial natriuretic factor

endopeptidase: species specific sites of proteolysis deter

by the renal brush border, Biochim. Biophys. Acta, 901,

mined by mass spectrometry, Biochem. Biophys. Res.

97-100.

Commun., 175, 22-30.

33.

Nawarskas, J., Rajan, V., and Frishman, W.H. (2001)

49.

Semenov, A.G., and Katrukha, A.G. (2016) Different sus

Vasopeptidase inhibitors, neutral endopeptidase inhibitors,

ceptibility of B Type Natriuretic Peptide (BNP) and BNP

and dual inhibitors of angiotensin converting enzyme and

Precursor (proBNP) to cleavage by neprilysin: the N ter

neutral endopeptidase, Heart Dis., 3, 378-385.

minal part does matter, Clin. Chem., 62, 617-622.

34.

Nishimura, K., and Hazato, T. (1993) Isolation and identi

50.

Semenov, A.G., Feygina, E.E., Tamm, N.N.,

fication of an endogenous inhibitor of enkephalin degrad

Serebryanaya, D.V., and Katrukha, A.G. (2017) Abstract

ing enzymes from bovine spinal cord, Biochem. Biophys.

15828: Pro Atrial Natriuretic Peptide (proANP) as a stable

Res. Commun., 194, 713-719.

circulating ANP form that is not affected by neprilysin

35.

Shen, R., Sumitomo, M., Dai, J., Harris, A., Kaminetzky, D.,

mediated cleavage, Circulation, 136, A15828.

Gao, M., Burnstein, K.L., and Nanus, D.M. (2000)

51.

Yan, W., Wu, F., Morser, J., and Wu, Q. (2000) Corin, a

Androgen induced growth inhibition of androgen receptor

transmembrane cardiac serine protease, acts as a pro atrial

expressing androgen independent prostate cancer cells is

natriuretic peptide converting enzyme, Proc. Natl. Acad.

mediated by increased levels of neutral endopeptidase,

Sci. USA, 97, 8525-8529.

Endocrinology, 141, 1699-1704.

52.

Yan, W., Sheng, N., Seto, M., Morser, J., and Wu, Q.

36.

Stephen, H.M., Khoury, R.J., Majmudar, P.R., Blaylock, T.,

(1999) Corin, a mosaic transmembrane serine protease

Hawkins, K., Salama, M.S., Scott, M.D., Cosminsky, B.,

encoded by a novel cDNA from human heart, J. Biol.

Utreja, N.K., Britt, J., and Conway, R.E.

(2016)

Chem., 274, 14926-14935.

Epigenetic suppression of neprilysin regulates breast cancer

53.

Semenov, A.G., Tamm, N.N., Seferian, K.R., Postnikov, A.B.,

invasion, Oncogenesis, 5, e207.

Karpova, N.S., Serebryanaya, D.V., Koshkina, E.V.,

37.

Jhund, P.S., and McMurray, J.J. (2016) The neprilysin

Krasnoselsky, M.I., and Katrukha, A.G. (2010) Processing

pathway in heart failure: a review and guide on the use of

of pro B type natriuretic peptide: furin and corin as candi

sacubitril/valsartan, Heart, 102, 1342-1347.

date convertases, Clin. Chem., 56, 1166-1176.

38.

Volpe, M., Carnovali, M., and Mastromarino, V. (2016)

54.

Semenov, A.G., Seferian, K.R., Tamm, N.N.,

The natriuretic peptides system in the pathophysiology of

Artem’eva, M.M., Postnikov, A.B., Bereznikova, A.V.,

heart failure: from molecular basis to treatment, Clin. Sci.

Kara, A.N., Medvedeva, N.A., and Katrukha, A.G. (2011)

(Lond.), 130, 57-77.

Human pro B type natriuretic peptide is processed in the

39.

Potter, L.R., Yoder, A.R., Flora, D.R., Antos, L.K., and

circulation in a rat model, Clin. Chem., 57, 883-890.

Dickey, D.M. (2009) Natriuretic peptides: their structures,

55.

Yandle, T.G., Richards, A.M., Gilbert, A., Fisher, S.,

receptors, physiologic functions and therapeutic applica

Holmes, S., and Espiner, E.A. (1993) Assay of brain

tions, Handb. Exp. Pharmacol., 191, 341-366.

natriuretic peptide (BNP) in human plasma: evidence for

40.

Yamamoto, K., Chappell, M.C., Brosnihan, K.B., and

high molecular weight BNP as a major plasma compo

Ferrario, C.M. (1992) In vivo metabolism of angiotensin I

nent in heart failure, J. Clin. Endocrinol. Metab., 76,

by neutral endopeptidase (EC 3.4.24.11) in spontaneously

832-838.

hypertensive rats, Hypertension, 19, 692-696.

56.

Seferian, K.R., Tamm, N.N., Semenov, A.G.,

41.

Rossi, F., Mascolo, A., and Mollace, V. (2017) The patho

Mukharyamova, K. S., Tolstaya, A.A., Koshkina, E.V.,

physiological role of natriuretic peptide RAAS cross talk in

Kara, A.N., Krasnoselsky, M.I., Apple, F.S., Esakova, T.V.,

heart failure, Int. J. Cardiol., 226, 121-125.

Filatov, V. L., and Katrukha, A.G. (2007) The brain natri

42.

D’Elia, E., Iacovoni, A., Vaduganathan, M., Lorini, F.L.,

uretic peptide (BNP) precursor is the major immunoreac

Perlini, S., and Senni, M. (2017) Neprilysin inhibition

tive form of BNP in patients with heart failure, Clin. Chem.,

in heart failure: mechanisms and substrates beyond

53, 866-873.

modulating natriuretic peptides, Eur. J. Heart Fail., 19,

57.

Semenov, A.G., and Feygina, E.E. (2018) Standardization

710-717.

of BNP and NT proBNP immunoassays in light of the

43.

Sonnenberg, J.L., Sakane, Y., Jeng, A.Y., Koehn, J.A.,

diverse and complex nature of circulating BNP related

Ansell, J.A., Wennogle, L.P., and Ghai, R.D.

(1988)

peptides, Adv. Clin. Chem., 85, 1-30.

Identification of protease 3.4.24.11 as the major atrial

58.

Yandrapalli, S., Aronow, W.S., Mondal, P., and Chabbott, D.R.

natriuretic factor degrading enzyme in the rat kidney,

(2017) The evolution of natriuretic peptide augmentation

Peptides, 9, 173-180.

in management of heart failure and the role of

44.

Vanneste, Y., Michel, A., Dimaline, R., Najdovski, T., and

sacubitril/valsartan, Arch. Med. Sci., 13, 1207-1216.

Deschodt Lanckman, M. (1988) Hydrolysis of alpha

59.

Northridge, D.B., Jardine, A.G., Alabaster, C.T.,

human atrial natriuretic peptide in vitro by human kidney

Barclay, P.L., Connell, J.M., Dargie, H.J., Dilly, S.G.,

membranes and purified endopeptidase 24.11. Evidence

Findlay, I.N., Lever, A.F., and Samuels, G.M. (1989)

for a novel cleavage site, Biochem. J., 254, 531-537.

Effects of UK 69 578: a novel atriopeptidase inhibitor,

45.

Ralat, L.A., Guo, Q., Ren, M., Funke, T., Dickey, D.M.,

Lancet, 2, 591-593.

Potter, L.R., and Tang, W.J. (2011) Insulin degrading

60.

Gros, C., Souque, A., Schwartz, J.C., Duchier, J.,

enzyme modulates the natriuretic peptide mediated sig

Cournot, A., Baumer, P., and Lecomte, J.M. (1989)

naling response, J. Biol. Chem., 286, 4670-4679.

Protection of atrial natriuretic factor against degradation:

46.

Muller, D., Schulze, C., Baumeister, H., Buck, F., and

diuretic and natriuretic responses after in vivo inhibition of

Richter, D. (1992) Rat insulin degrading enzyme: cleavage

enkephalinase (EC 3.4.24.11) by acetorphan, Proc. Natl.

pattern of the natriuretic peptide hormones ANP, BNP,

Acad. Sci. USA., 86, 7580-7584.

and CNP revealed by HPLC and mass spectrometry,

61.

Bevan, E.G., Connell, J.M., Doyle, J., Carmichael, H.A.,

Biochemistry, 31, 11138-11143.

Davies, D.L., Lorimer, A.R., and McInnes, G.T. (1992)

47.

Dickey, D.M., and Potter, L.R. (2010) Human B type

Candoxatril, a neutral endopeptidase inhibitor: efficacy

БИОХИМИЯ том 84 вып. 11 2019

1680

ФЕЙГИНА и др.

and tolerability in essential hypertension, J. Hypertens., 10,

Packer, M., Pfeffer, M.A., Pieske, B., Redfield, M.M.,

607-613.

Rouleau, J.L., Van Veldhuisen, D.J., Zannad, F., Zile, M.R.,

62.

Richards, A.M., Wittert, G.A., Espiner, E.A., Yandle, T.G.,

Desai, A.S., Shi, V.C., Lefkowitz, M.P., and McMurray,

Ikram, H., and Frampton, C. (1992) Effect of inhibition of

J.J. V. (2017) Angiotensin receptor neprilysin inhibition in

endopeptidase 24.11 on responses to angiotensin II in

heart failure with preserved ejection fraction: rationale and

human volunteers, Circ. Res., 71, 1501-1507.

design of the PARAGON HF trial, JACC Heart Fail., 5,

63.

Ferro, C.J., Spratt, J.C., Haynes, W.G., and Webb, D.J.

471-482.

(1998) Inhibition of neutral endopeptidase causes vasocon

75.

Solomon, S.D., Rizkala, A.R., Lefkowitz, M.P., Shi, V.C.,

striction of human resistance vessels in vivo, Circulation,

Gong, J., et al. (2018) Baseline characteristics of patients

97, 2323-2330.

with heart failure and preserved ejection fraction in the

64.

CONSENSUS Trial Study Group (1987) Effects of

PARAGON HF trial, Circ. Heart Fail., 11, e004962.

enalapril on mortality in severe congestive heart failure.

76.

Howell, S., Nalbantoglu, J., and Crine, P. (1995) Neutral

Results of the Cooperative North Scandinavian Enalapril

endopeptidase can hydrolyze beta amyloid(1 40) but

Survival Study (CONSENSUS), N. Engl. J. Med., 316,

shows no effect on beta amyloid precursor protein metab

1429-1435.

olism, Peptides, 16, 647-652.

65.

SOLVD Investigators, Yusuf, S., Pitt, B., Davis, C.E.,

77.

Iwata, N., Tsubuki, S., Takaki, Y., Watanabe, K.,

Hood, W.B., and Cohn, J.N. (1991) Effect of enalapril on

Sekiguchi, M., Hosoki, E., Kawashima Morishima, M.,

survival in patients with reduced left ventricular ejection

Lee, H.J., Hama, E., Sekine Aizawa, Y., and Saido, T.C.

fractions and congestive heart failure, N. Engl. J. Med.,

(2000) Identification of the major Abeta1 42 degrading

325, 293-302.

catabolic pathway in brain parenchyma: suppression leads

66.

Trippodo, N.C., Robl, J.A., Asaad, M.M., Bird, J.E.,

to biochemical and pathological deposition, Nat. Med., 6,

Panchal, B.C., Schaeffer, T.R., Fox, M., Giancarli, M.R.,

143-150.

and Cheung, H.S. (1995) Cardiovascular effects of the

78.

Takaki, Y., Iwata, N., Tsubuki, S., Taniguchi, S.,

novel dual inhibitor of neutral endopeptidase and

Toyoshima, S., Lu, B., Gerard, N.P., Gerard, C.,

angiotensin converting enzyme BMS 182657 in experi

Lee, H.J., Shirotani, K., and Saido, T.C.

(2000)

mental hypertension and heart failure, J. Pharmacol. Exp.

Biochemical identification of the neutral endopeptidase

Ther., 275, 745-752.

family member responsible for the catabolism of amyloid

67.

McClean, D.R., Ikram, H., Garlick, A.H., Richards, A.M.,

beta peptide in the brain, J. Biochem., 128, 897-902.

Nicholls, M.G., and Crozier, I.G. (2000) The clinical, car

79.

Selkoe, D.J., and Hardy, J. (2016) The amyloid hypothesis

diac, renal, arterial and neurohormonal effects of omapa

of Alzheimer’s disease at 25 years, EMBO Mol. Med., 8,

trilat, a vasopeptidase inhibitor, in patients with chronic

595-608.

heart failure, J. Am. Coll. Cardiol., 36, 479-486.

80.

Hardy, J.A., and Higgins, G.A. (1992) Alzheimer’s disease:

68.

Rouleau, J.L., Pfeffer, M.A., Stewart, D.J., Isaac, D.,

the amyloid cascade hypothesis, Science, 256, 184-185.

Sestier, F., Kerut, E.K., Porter, C.B., Proulx, G., Qian, C.,

81.

Hernandez Zimbron, L.F., and Rivas Arancibia, S. (2014)

and Block, A.J. (2000) Comparison of vasopeptidase

Deciphering an interplay of proteins associated with amy

inhibitor, omapatrilat, and lisinopril on exercise tolerance

loid beta 1 42 peptide and molecular mechanisms of

and morbidity in patients with heart failure: IMPRESS

Alzheimer’s disease, Rev. Neurosci., 25, 773-783.

randomised trial, Lancet, 356, 615-620.

82.

Lambert, M.P., Barlow, A.K., Chromy, B.A., Edwards, C.,

69.

Packer, M., Califf, R.M., Konstam, M.A., Krum, H.,

Freed, R., Liosatos, M., Morgan, T.E., Rozovsky, I.,

McMurray, J.J., Rouleau, J.L., and Swedberg, K. (2002)

Trommer, B., Viola, K.L., Wals, P., Zhang, C.,

Comparison of omapatrilat and enalapril in patients with

Finch, C.E., Krafft, G.A., and Klein, W.L.

(1998)

chronic heart failure: the Omapatrilat Versus Enalapril

Diffusible, nonfibrillar ligands derived from Abeta1 42 are

Randomized Trial of Utility in Reducing Events

potent central nervous system neurotoxins, Proc. Natl.

(OVERTURE), Circulation, 106, 920-926.

Acad. Sci. USA, 95, 6448-6453.

70.

Kostis, J.B., Packer, M., Black, H.R., Schmieder, R.,

83.

Yoon, S.S., and Jo, S.A. (2012) Mechanisms of amyloid

Henry, D., and Levy, E. (2004) Omapatrilat and enalapril

beta peptide clearance: potential therapeutic targets for

in patients with hypertension: the Omapatrilat

Alzheimer’s disease, Biomol. Ther. (Seoul.), 20, 245-255.

Cardiovascular Treatment vs. Enalapril (OCTAVE) trial,

84.

Bateman, R.J., Munsell, L.Y., Morris, J.C., Swarm, R.,

Am. J. Hypertens, 17, 103-111.

Yarasheski, K.E., and Holtzman, D.M. (2006) Human

71.

Fryer, R.M., Segreti, J., Banfor, P.N., Widomski, D.L.,

amyloid beta synthesis and clearance rates as measured in

Backes, B.J., Lin, C.W., Ballaron, S.J., Cox, B.F.,

cerebrospinal fluid in vivo, Nat. Med., 12, 856-861.

Trevillyan, J.M., Reinhart, G.A., and von Geldern, T.W.

85.

Mawuenyega, K.G., Sigurdson, W., Ovod, V., Munsell, L.,

(2008) Effect of bradykinin metabolism inhibitors on

Kasten, T., Morris, J.C., Yarasheski, K.E., and Bateman, R.J.

evoked hypotension in rats: rank efficacy of enzymes asso

(2010) Decreased clearance of CNS beta amyloid in

ciated with bradykinin mediated angioedema, Br. J.

Alzheimer’s disease, Science, 330, 1774.

Pharmacol., 153, 947-955.

86.

Grimm, M.O., Mett, J., Stahlmann, C.P., Haupenthal, V.J.,

72.

McMurray, J.J., Packer, M., Desai, A.S., Gong, J.,

Zimmer, V.C., and Hartmann, T. (2013) Neprilysin and

Lefkowitz, M.P., Rizkala, A.R., Rouleau, J.L., Shi, V.C.,

abeta clearance: impact of the APP intracellular domain in

Solomon, S.D., Swedberg, K., Zile, M.R., PARADIGM

NEP regulation and implications in Alzheimer’s disease,

HF Investigators, and Committees (2014) Angiotensin

Front. Aging Neurosci., 5, 98.

neprilysin inhibition versus enalapril in heart failure, N.

87.

Eckman, E.A., Adams, S.K., Troendle, F.J., Stodola, B.A.,

Engl. J. Med., 371, 993-1004.

Kahn, M.A., Fauq, A.H., Xiao, H.D., Bernstein, K.E.,

73.

Velazquez, E.J., Morrow, D.A., DeVore, A.D., Duffy, C.I.,

and Eckman, C.B. (2006) Regulation of steady state beta

Ambrosy, A.P., McCague, K., Rocha, R., Braunwald, E.,

amyloid levels in the brain by neprilysin and endothelin

and PIONEER HF Investigators (2019) Angiotensin

converting enzyme but not angiotensin converting

neprilysin inhibition in acute decompensated heart failure,

enzyme, J. Biol. Chem., 281, 30471-30478.

N. Engl. J. Med., 380, 539-548.

88.

Madani, R., Poirier, R., Wolfer, D.P., Welzl, H.,

74.

Solomon, S.D., Rizkala, A.R., Gong, J., Wang, W., Anand,

Groscurth, P., Lipp, H.P., Lu, B., El Mouedden, M.,

I.S., Ge, J., Lam, C.S.P., Maggioni, A.P., Martinez, F.,

Mercken, M., Nitsch, R.M., and Mohajeri, M.H. (2006)

БИОХИМИЯ том 84 вып. 11 2019

НЕПРИЛИЗИН В ТЕРАПИИ И ДИАГНОСТИКЕ

1681

Lack of neprilysin suffices to generate murine amyloid like

102. Seronde, M.F., and Mebazaa, A. (2015) Neprilysin: biotar

deposits in the brain and behavioral deficit in vivo,

get and biomarker in heart failure, JACC Heart Fail., 3,

J. Neurosci. Res., 84, 1871-1878.

645-646.

89.

Caccamo, A., Oddo, S., Sugarman, M.C., Akbari, Y., and

103. Bayes Genis, A., Barallat, J., Galan, A., de Antonio, M.,

LaFerla, F.M. (2005) Age and region dependent alter

Domingo, M., Zamora, E., Urrutia, A., and Lupon, J.

ations in Abeta degrading enzymes: implications

(2015) Soluble neprilysin is predictive of cardiovascular

for Abeta induced disorders, Neurobiol. Aging,

26,

death and heart failure hospitalization in heart failure

645-654.

patients, J. Am. Coll. Cardiol., 65, 657-665.

90. Iwata, N., Mizukami, H., Shirotani, K., Takaki, Y.,

104. Bayes Genis, A., Barallat, J., Galan, A., de Antonio, M.,

Muramatsu, S., Lu, B., Gerard, N.P., Gerard, C.,

Domingo, M., Zamora, E., Gastelurrutia, P., Vila, J.,

Ozawa, K., and Saido, T.C. (2004) Presynaptic localiza

Penafiel, J., Galvez Monton, C., and Lupon, J. (2015)

tion of neprilysin contributes to efficient clearance of amy

Multimarker strategy for heart failure prognostication.

loid beta peptide in mouse brain, J. Neurosci., 24,

Value of neurohormonal biomarkers: neprilysin vs NT

991-998.

proBNP, Rev. Esp. Cardiol. (Engl. Ed.), 68, 1075-1084.

91. Marr, R.A., Rockenstein, E., Mukherjee, A., Kindy, M.S.,

105. Goliasch, G., Pavo, N., Zotter Tufaro, C., Kammerlander, A.,

Hersh, L.B., Gage, F. H., Verma, I.M., and Masliah, E.

Duca, F., Mascherbauer, J., and Bonderman, D. (2016)

(2003) Neprilysin gene transfer reduces human amyloid

Soluble neprilysin does not correlate with outcome in heart

pathology in transgenic mice, J. Neurosci., 23, 1992-1996.

failure with preserved ejection fraction, Eur. J. Heart Fail.,

92. Hong, C.S., Goins, W.F., Goss, J.R., Burton, E.A., and

18, 89-93.

Glorioso, J.C. (2006) Herpes simplex virus RNAi and

106. Bayes Genis, A., Barallat, J., Pascual Figal, D., Nunez, J.,

neprilysin gene transfer vectors reduce accumulation of

Minana, G., Sanchez Mas, J., Galan, A., Sanchis, J.,

Alzheimer’s disease related amyloid beta peptide in vivo,

Zamora, E., Perez Martinez, M. T., and Lupon, J. (2015)

Gene Ther., 13, 1068-1079.

Prognostic value and kinetics of soluble neprilysin in

93. Hemming, M.L., Patterson, M., Reske Nielsen, C., Lin, L.,

acute heart failure: a pilot study, JACC Heart Fail., 3,

Isacson, O., and Selkoe, D.J. (2007) Reducing amyloid

641-644.

plaque burden via ex vivo gene delivery of an Abeta

107. Bayes Genis, A., Barallat, J., and Richards, A.M. (2016) A

degrading protease: a novel therapeutic approach to

test in context: neprilysin: function, inhibition, and bio

Alzheimer’s disease, PLoS Med., 4, e262.

marker, J. Am. Coll. Cardiol., 68, 639-653.

94. Lin, C.Y., Perche, F., Ikegami, M., Uchida, S., Kataoka, K.,

108. Vodovar, N., Seronde, M.F., Laribi, S., Gayat, E., Lassus, J.,

and Itaka, K. (2016) Messenger RNA based therapeutics

Januzzi, J.L., Jr., Boukef, R., Nouira, S., Manivet, P.,

for brain diseases: an animal study for augmenting clear

Samuel, J.L., Logeart, D., Cohen Solal, A., Richards,

ance of beta amyloid by intracerebral administration of

A.M., Launay, J.M., Mebazaa, A., and Network, G. (2015)

neprilysin mRNA loaded in polyplex nanomicelles,

Elevated plasma B type natriuretic peptide concentrations

J. Control. Release, 235, 268-275.

directly inhibit circulating neprilysin activity in heart fail

95. Nalivaeva, N.N., and Turner, A.J. (2019) Targeting amy

ure, JACC Heart Fail., 3, 629-636.

loid clearance in Alzheimer’s disease as a therapeutic strat

109. Emrich, I.E., Vodovar, N., Feuer, L., Untersteller, K.,

egy, Br. J. Pharmacol., 176, 3447-3463, doi: 10.1111/

Nougue, H., Seiler Mussler, S., Fliser, D., Launay, J.M.,

bph.14593.

and Heine, G.H. (2019) Do plasma neprilysin activity and

96. Park, M.H., Lee, J.K., Choi, S., Ahn, J., Jin, H. K.,

plasma neprilysin concentration predict cardiac events in

Park, J.S., and Bae, J.S. (2013) Recombinant soluble

chronic kidney disease patients? Nephrol. Dial. Transplant.,

neprilysin reduces amyloid beta accumulation and

34, 100-108.

improves memory impairment in Alzheimer’s disease

110. Zhuravin, I.А., Nalivaeva, N.N., Kozlova, D.I.,

mice, Brain. Res., 1529, 113-124.

Kochkina, E.G., Fedorova, Y.B., and Gavrilova, S.I.

97. Vodovar, N., Paquet, C., Mebazaa, A., Launay, J.M.,

(2015) The activity of blood serum cholinesterases and

Hugon, J., and Cohen Solal, A. (2015) Neprilysin, cardio

neprilysin as potential biomarkers of mild cognitive

vascular, and Alzheimer’s diseases: the therapeutic split?

impairment and Alzheimer’s disease, Zh. Nevrol. Psikhiatr.

Eur. Heart J., 36, 902-905.

Im. S. S. Korsakova, 115, 110-117, doi: 10.17116/

98. Langenickel, T.H., Tsubouchi, C., Ayalasomayajula, S.,

jnevro2015115112110 117.

Pal, P., Valentin, M.A., Hinder, M., Jhee, S., Gevorkyan, H.,

111.

Medeiros, M.A., Franca, M.S., Boileau, G., Juliano, L.,

and Rajman, I.

(2016) The effect of LCZ696

and Carvalho, K.M. (1997) Specific fluorogenic substrates

(sacubitril/valsartan) on amyloid beta concentrations in

for neprilysin (neutral endopeptidase, EC 3.4.24.11) which

cerebrospinal fluid in healthy subjects, Br. J. Clin.

are highly resistant to serine and metalloproteases, Braz. J.

Pharmacol., 81, 878-890.

Med. Biol. Res., 30, 1157-1162.

99. Cannon, J.A., Shen, L., Jhund, P.S., Kristensen, S.L.,

112. Takahashi, G., Tabata, M., Taguchi, K., and Chikuma, T.

Kober, L., Chen, F., Gong, J., Lefkowitz, M.P., Rouleau, J.L.,

(2015) Fluorimetric assay for measuring neprilysin activity

Shi, V.C., Swedberg, K., Zile, M.R., Solomon, S.D.,

using HPLC, Chromatographia, 78, 593-597.

Packer, M., McMurray, J.J., PARADIGM HF

113. Feygina, E.E., Artemieva, M., Postnikov, A.B.,

Investigators, and Committees (2017) Dementia related

Tamm, N.N., Bloshchitsyna, M.N., Medvedeva, N.A.,

adverse events in PARADIGM HF and other trials in heart

Katrukha, A.G., and Semenov, A.G. (2019) Detection of

failure with reduced ejection fraction, Eur. J. Heart Fail.,

neprilysin derived BNP fragments in the circulation: pos

19, 129-137.

sible insights for targeted neprilysin inhibition therapy for

100. Karnik, A.A., Gopal, D.M., Ko, D., Benjamin, E.J., and

heart failure, Clin. Chem., doi: 10.1373/clinchem.2019.

Helm, R.H. (2019) Epidemiology of atrial fibrillation and

303438.

heart failure: a growing and important problem, Cardiol.

114. Burrell, M., Henderson, S.J., Ravnefjord, A., Schweikart, F.,

Clin., 37, 119-129.

Fowler, S.B., Witt, S., Hansson, K.M., and Webster, C.I.

101. Savarese, G., and Lund, L.H. (2017) Global public health

(2016) Neprilysin inhibits coagulation through proteolytic

burden of heart failure, Card. Fail. Rev., 3, 7-11.

inactivation of fibrinogen, PLoS One, 11, e0158114.

11 БИОХИМИЯ том 84 вып. 11 2019

1682

ФЕЙГИНА и др.

NEUTRAL ENDOPEPTIDASE (NEPRILYSIN)

IN THERAPY AND DIAGNOSTICS: “YIN AND YANG”

Review

E. E. Feygina^1,2*^,**, A. G. Katrukha^1,3**, and A. G. Semenov^1,2**

¹ HyTest Ltd., Turku, Finland; E$mail: Evgeniya.Feygina@hytest.fi

² Belozersky Institute of Physico$Chemical Biology, Lomonosov Moscow State University, 119991 Moscow, Russia

³ Lomonosov Moscow State University, Faculty of Biology, 119991 Moscow, Russia

Received June 7, 2019

Revised August 2, 2019

Accepted August 19, 2019

Neprilysin (NEP) is a zinc dependent membrane bound endopeptidase, which is present in an organism in trans

membrane and soluble forms. The enzyme has a wide range of substrates involved in the cardiovascular and nervous

systems regulation. In this review, we discuss some biochemical characteristics of NEP and its physiological function.

The main focus of this work is the use of NEP as a therapeutic target: the history and various physiological aspects of

NEP inhibitors implementation for heart failure treatment, attempts to increase NEP activity for treatment of

Alzheimer’s disease using gene and cell therapy approaches.

Another important issue considered in this review is the role of NEP as a potential marker for predicting the risk of

cardiovascular disease complications. The results of analysis of the diagnostic and prognostic performance of the NEP

soluble form in various types of heart failure are presented. Measurement of NEP activity for prognostic and diag

nostic use, methods and approaches that can be used for this purpose, as well as the possible new role of natriuretic

peptides - the substrates of NEP - in the field of cardiovascular diagnostics, are also discussed.

Keywords: neprilysin, natriuretic peptides, ARNi, heart failure, Alzheimer’s disease, biomarkers, immunoanalysis

БИОХИМИЯ том 84 вып. 11 2019