熊亞楠
作者單位:江蘇省連云港中醫(yī)藥高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校,江蘇 連云港222007
動(dòng)脈血栓,主要表現(xiàn)為心肌梗死(MI)和缺血性中風(fēng)等心腦血管疾病,每年導(dǎo)致全球1400萬(wàn)人死亡,是全球死亡和致殘的主要原因。在不久的將來(lái),隨著糖尿病和肥胖癥的流行,預(yù)計(jì)由動(dòng)脈血栓引發(fā)疾病的人數(shù)仍會(huì)大幅增長(zhǎng)[1]。由于血小板在介導(dǎo)動(dòng)脈血栓形成中起了關(guān)鍵的作用,抗血小板藥物是用于預(yù)防和治療動(dòng)脈血栓形成的重要措施之一。本研究對(duì)目前可用的抗血小板藥物作用機(jī)制及其應(yīng)用進(jìn)行概述,重點(diǎn)是防止出血等并發(fā)癥,希望為臨床前和臨床開(kāi)發(fā)中提供新的治療策略。
病理性動(dòng)脈血栓形成的誘因通常是動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的破裂或內(nèi)皮層急性侵蝕。內(nèi)皮下基質(zhì)蛋白因子,如血管性血友病因子(vWF)和膠原暴露出來(lái),vWF結(jié)合膠原蛋白,并暴露出血小板糖蛋白(GP)Ib-IX-V復(fù)合物的多個(gè)結(jié)合位點(diǎn)。在動(dòng)脈切變力下,血小板的黏附是由GP Ib和vWF的相互作用介導(dǎo)的,這使得血小板膜糖蛋白VI(GPVI)能夠與膠原蛋白結(jié)合,進(jìn)而導(dǎo)致血小板活化和可溶性激動(dòng)劑二磷酸腺苷(ADP),血栓素 A2(thromboxane A2,TxA2)和凝血酶的釋放[2]??扇苄约?dòng)劑分別作用在P2Y嘌呤受體1和12(P2Y1,P2Y12),血栓素和蛋白酶激活受體上,以產(chǎn)生細(xì)胞內(nèi)信號(hào)激活血小板黏附受體—GPⅡb/Ⅲa,使其構(gòu)象發(fā)生改變?;罨腉PⅡb/Ⅲa將構(gòu)象從靜息低親和狀態(tài)改變?yōu)楦哂H和力的狀態(tài),以結(jié)合可溶性血漿蛋白,包括vWF、纖連蛋白和主要的GPⅡb/Ⅲa纖維蛋白原配體,結(jié)合纖維蛋白原的GPⅡb/Ⅲa充當(dāng)血小板聚集的橋梁,從而使得血小板穩(wěn)定聚集并促進(jìn)血栓形成。ADP和TxA2等可溶性激動(dòng)劑的釋放加固了新生血小板血栓。凝血酶的生成是由斑塊中組織因子的釋放引起的,增強(qiáng)血小板的激活并激活凝血,形成穩(wěn)定血小板血栓的纖維蛋白網(wǎng)絡(luò)。
在血管內(nèi)皮損傷部位,生長(zhǎng)的血栓由兩個(gè)區(qū)域組成:止血栓和增生血栓。止血栓的形成取決于可溶性激動(dòng)劑例如凝血酶,ADP和血栓素A2的釋放。止血栓由高度活化的血小板組成和豐富的纖維蛋白組成。相反,增生的血小板血栓由低活化狀態(tài)的血小板組成,生長(zhǎng)血栓區(qū)域受磷脂酰肌醇3-激酶-β(PI3Kβ),GPⅡb/Ⅲa外部信號(hào)傳導(dǎo)以及蛋白質(zhì)二硫鍵異構(gòu)酶(PDI)的激活來(lái)調(diào)控[3]。血小板活化可發(fā)生在血流受到擾動(dòng)的區(qū)域,這與PI3Kβ信號(hào)傳導(dǎo)密切相關(guān),而在這些區(qū)域形成穩(wěn)定的血小板聚集體則依賴GPⅡb/Ⅲa。血小板源性PDI在調(diào)節(jié)血小板聚集方面具有重要作用,但并非作用于血小板黏附的初始階段,因而它不影響正常的止血過(guò)程[4]。抑制調(diào)節(jié)血栓增殖的因子似乎可以防止血栓閉塞,同時(shí)保持正常止血。
這些進(jìn)展顯示血栓和止血反應(yīng)有重要的差異,可以在治療上加以利用。選擇性靶向治療血栓形成過(guò)程中血小板聚集的過(guò)程,而不是止血所需血小板黏附的初始階段,可能會(huì)發(fā)展成為抗血小板的有效策略,而不會(huì)增加出血的風(fēng)險(xiǎn)。
抗血小板藥物是用于急性冠脈綜合征(ACS)病人,冠狀動(dòng)脈疾病穩(wěn)定的病人,以及接受血管重建的病人,如經(jīng)皮冠狀動(dòng)脈介入治療(PCI)等病人的重要治療措施。目前臨床單獨(dú)或聯(lián)合使用的四大類藥物有:環(huán)氧酶1(COX1;也被稱為PTGS1)抑制劑(阿司匹林),ADP P2Y12受體抑制劑(氯吡格雷clopidogrel,普拉格雷 prasugrel,替卡格雷 ticagrelor,坎格瑞洛cangrelor),PAR1拮抗劑(沃拉帕沙vorapaxar),GPⅡb/Ⅲa抑制劑(阿昔單抗abciximab,依替巴肽eptifibatide,替羅非班tirofiban)。西洛他唑是目前僅獲得FDA批準(zhǔn)用于治療周圍血管疾病的一種抑制磷酸二酯酶的抗血小板藥物。
2.1 環(huán)氧化酶I(COX-1)抑制劑 阿司匹林是最為經(jīng)典的COX-1抑制劑,通過(guò)不可逆抑制COX1阻斷TxA2的產(chǎn)生,從而抑制TxA2誘導(dǎo)的血小板活化和聚集。目前已成為抗血小板治療中研究和臨床應(yīng)用最為廣泛的抗血小板藥物,使用較低劑量的阿司匹林(75~100 mg/d)能夠獲得臨床最大收益,較高劑量阿司匹林不僅增加出血的風(fēng)險(xiǎn),且不能改善心肌缺血的癥狀[5]。
2.2 P2Y12-受體拮抗劑 P2Y1及P2Y12是ADP受體的兩個(gè)主要的亞型,它們共同參與了人體ADP的信息傳導(dǎo)過(guò)程。在ADP刺激下,P2Y12受體在調(diào)節(jié)血小板黏附受體GPⅡb/Ⅲa的持續(xù)激活中起重要作用,如誘導(dǎo)血小板的聚集、參與血小板及血栓素A2的釋放等,但由于P2Y12僅在血小板膜和腦細(xì)胞中表達(dá),因而更具有組織選擇性。P2Y12抑制劑包括兩類藥物:噻吩嘧啶(氯吡格雷clopidogrel、普拉格雷prasugrel)以及核苷-核苷酸衍生物(替卡格雷ticagrelor和坎格瑞洛cangrelor)。
噻吩嘧啶是口服前藥,并通過(guò)血漿酯酶或肝細(xì)胞色素P450(CYP450)轉(zhuǎn)化為活性代謝物,該活性代謝物不可逆地抑制P2Y12受體。與氯吡格雷相比,普拉格雷的體內(nèi)生物利用度更大,抗血小板作用更強(qiáng),個(gè)體間的差異更小。
核苷-核苷酸拮抗劑是P2Y12受體的直接作用抑制劑,不需要CYP450介導(dǎo)激活。替卡格雷是一種口服的、直接作用的P2Y12拮抗劑,已在大規(guī)模、隨機(jī)、對(duì)照試驗(yàn)中進(jìn)行了評(píng)估。它不需要代謝激活,比氯吡格雷更快速、更有效和更可預(yù)測(cè)的達(dá)到抗血小板效果??哺袢鹇迨橇硪环N直接作用的可逆性競(jìng)爭(zhēng)P2Y12受體拮抗劑,且是唯一的靜脈注射P2Y12受體抑制劑。它已經(jīng)得到了FDA和歐洲藥物管理局(EMA)的批準(zhǔn),并具有快速的作用和極短的半衰期(3-6分鐘),從而使血小板功能迅速恢復(fù)。坎格瑞洛可以實(shí)現(xiàn)迅速起效和消除對(duì)P2Y12的抑制作用,例如需要緊急PCI的ACS病人或需要在手術(shù)前需要雙聯(lián)抗血小板治療(DAPT)橋接的ACS病人[6]。
2.3 PAR抗體 蛋白凝血酶在凝血中起著重要的作用,在動(dòng)脈粥樣硬化病變中具有很高的活性[7]。凝血酶作用人血小板反應(yīng)主要通過(guò)兩個(gè)G蛋白耦合的部分PARs介導(dǎo):PAR1和PAR4。PAR1拮抗劑沃拉帕沙(vorapaxar)經(jīng)FDA批準(zhǔn)用于治療減少患有MI或外周血管疾病的缺血性的病人。然而,沃拉帕沙與標(biāo)準(zhǔn)的抗血小板藥物聯(lián)用,對(duì)ACS的治療沒(méi)有太大作用。在 TRA-2P-TIMI50 和 TRACER[8]試驗(yàn)中,病人加入沃拉帕沙顯著提高了出血率,特別是顱內(nèi)出血率。此外,顱內(nèi)出血的發(fā)生率在缺血性卒中病史中尤其明顯。出于安全性的考慮,限制了沃拉帕沙在臨床上的使用,并且該藥物在卒中史、短暫性缺血發(fā)作或顱內(nèi)出血的病人中是禁忌的。
目前正在開(kāi)發(fā)一類新的PAR1拮抗劑,被稱為parmodulins,與抑制來(lái)自PAR1受體的所有下游信號(hào)傳導(dǎo)的正體抑制劑如沃拉帕沙不同,parmodulins選擇性地阻斷由PAR1介導(dǎo)的血小板和內(nèi)皮細(xì)胞活化,而不抑制內(nèi)皮細(xì)胞中的細(xì)胞保護(hù)性信號(hào)傳導(dǎo)途徑[9]。該化合物在小動(dòng)物模型中顯示出抗血栓作用,還未檢測(cè)其對(duì)正常止血的作用。目前正在努力開(kāi)發(fā)parmodulin化合物的口服生物利用度并改善其藥理學(xué)特征[10]。
特異性靶向PAR4可產(chǎn)生很強(qiáng)的抗血栓效力,對(duì)止血效果影響極?。?1]。事實(shí)上,與PAR1相比,PAR4被認(rèn)為參與血小板活化的后期階段,并且在高濃度的凝血酶條件下介導(dǎo)血小板聚集體的穩(wěn)定化。目前已經(jīng)開(kāi)發(fā)了一種新型的PAR4拮抗劑(BMS-986120),在非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物中表現(xiàn)出類似于氯吡格雷的抗血栓形成效力,但對(duì)止血影響極小。BMS-986120目前正在進(jìn)行I期臨床試驗(yàn)的評(píng)估。
2.4 GPⅡb/Ⅲa抑制劑 GPⅡb/Ⅲa是最豐富的血小板黏附受體,每個(gè)血小板表面大約有8萬(wàn)份。GPⅡb/Ⅲa的黏附功能對(duì)于穩(wěn)定的血小板黏附和聚集至關(guān)重要,GPⅡb/Ⅲa先天缺陷導(dǎo)致格蘭茨曼血小板無(wú)力癥,可以增加出血傾向。GPⅡb/Ⅲa抑制劑是一種能阻止纖維蛋白原與活化血小板結(jié)合的配體模擬分子,從而直接抑制其聚集。目前有三種藥物正在使用:阿昔單抗(abciximab),一種小鼠單克隆抗體的人源化抗原結(jié)合片段;依替巴肽(eptifibatide),在GPⅡb/Ⅲa中,一種具有賴氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(KGD)基序的環(huán)狀七肽,它模仿纖維蛋白原結(jié)合GPⅡb/Ⅲa的序列。替羅非班(tirofiban),一種非肽類小分子同樣模仿纖維蛋白原結(jié)合位點(diǎn)。這些藥物在20世紀(jì)90年代中期首次上市,廣泛應(yīng)用于ACS病人和PCI病人。因此,GPⅡb/Ⅲa抑制劑的臨床優(yōu)點(diǎn)似乎僅限于特定的高危亞群,例如在未給予P2Y12拮抗劑的心肌梗死的PCI病人。雖然GPⅡb/Ⅲa抑制劑是有效的抗血栓藥物,但它們會(huì)導(dǎo)致多達(dá)50%的病人出現(xiàn)出血并發(fā)癥。由于它阻礙了所有循環(huán)血小板的產(chǎn)生,增加了出血風(fēng)險(xiǎn)?,F(xiàn)在臨床應(yīng)用的GPⅡb/Ⅲa配體模擬抑制劑,與GPⅡb/Ⅲa結(jié)合后可以誘導(dǎo)其構(gòu)象變化,從而可能導(dǎo)致嚴(yán)重的血小板減少和反常的血小板活化。
RUC-4,一種小分子整合素αⅡbβ3抑制劑,是目前可用的替代品,RUC-4與整合素β亞基上的金屬離子結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合,從而抑制配體結(jié)合[12]。與其他GPⅡb/Ⅲa抑制劑不同,RUC-4不誘導(dǎo)GPⅡb/Ⅲa的構(gòu)象變化或反常的血小板激活。此外,在臨床前研究中,RUC-4具有高的抗血栓功效,且適合于肌內(nèi)注射。然而,RUC-4抑制未激活的GPⅡb/Ⅲa,并且因此抑制所有循環(huán)血小板。該制劑的出血風(fēng)險(xiǎn)情況尚未確定。
針對(duì)GPⅡb/Ⅲa的進(jìn)一步研究涉及到對(duì)整合素早期階段的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的特異性抑制。纖維蛋白原與GPⅡb/Ⅲa的結(jié)合通常會(huì)引起細(xì)胞內(nèi)信號(hào)的連鎖反應(yīng),從而支撐血小板的傳播、顆粒的分泌和凝塊的收縮。實(shí)驗(yàn)證據(jù)表明,選擇性抑制β3亞基的胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域和Gα13與肉豆蔻?;腅xE肽基序(mP6)之間的相互作用就可以選擇性地抑制GPⅡb/Ⅲa外部信號(hào)傳導(dǎo)。這種方法似乎并不妨礙最初的血小板黏附或初級(jí)聚集,但可防止體內(nèi)閉塞性血栓形成而不影響止血[13]。因此,靶向整合素信號(hào)傳導(dǎo)是一種有前途的方法,將GPⅡb/Ⅲa的促血栓形成和止血功能進(jìn)行分離。
3.1 PI3Kβ抑制劑 PI3K是脂質(zhì)激酶家族,其中β-異構(gòu)體已經(jīng)證明對(duì)血小板受體下游信號(hào)通路非常重要,如GPIb、P2Y12,GPⅡb/Ⅲa。PI3Kβ在剪切應(yīng)力下穩(wěn)定血小板黏附有著重要作用。因此,在臨床前模型,PI3Kβ缺乏小鼠免受動(dòng)脈血栓,且沒(méi)有增加出血時(shí)間。AZD6482具有溫和的抗血小板作用和抑制血小板聚集的作用,另一項(xiàng)研究表明,在健康志愿者中使用PI3Kβ抑制劑AZD6482,與阿司匹林聯(lián)合,證明體外血小板抑制能力比阿司匹林和氯吡格雷聯(lián)用效果好[14]。實(shí)驗(yàn)工作證明,用AZD6482來(lái)抑制PI3Kβ,可以抑制血小板的募集以形成血栓,但可能導(dǎo)致血栓發(fā)展成為栓塞[15]。這種效應(yīng)是否導(dǎo)致下游栓塞和微循環(huán)的閉塞還未研究。考慮到AZD6482只能在靜脈內(nèi)注射,而且半衰期很短,因此正在進(jìn)行進(jìn)一步的工作,以改善它的藥動(dòng)性特征和對(duì)PI3Kβ的選擇性。該制劑準(zhǔn)備進(jìn)行進(jìn)一步的臨床試驗(yàn)。
3.2 PDI抑制劑 基于蛋白質(zhì)二硫鍵異構(gòu)酶(PDI)在調(diào)節(jié)血栓形成中的作用,人們把PDI作為新型抗血栓靶標(biāo)。臨床前數(shù)據(jù)表明,抑制PDI可抑制血管損傷部位的血小板聚集和纖維蛋白形成。槲皮素類黃酮是PDI的抑制劑,這些化合物存在于多數(shù)的水果和蔬菜。PDI抑制劑如異槲皮素具有公認(rèn)的安全性特征,且該化合物在降低靜脈血栓形成速率方面的功效顯著,目前正在癌癥病人的Ⅱ-Ⅲ期臨床試驗(yàn)中進(jìn)行測(cè)試。PDI抑制劑ML359比槲皮素更具選擇性和有效性,其抗血栓作用還需進(jìn)一步測(cè)試[16]。PDI抑制劑作為心血管疾病治療策略,特別是與出血相關(guān)的治療風(fēng)險(xiǎn)仍然有待確立。
3.3 GPVI和膠原蛋白之間的相互作用 血小板膜糖蛋白VI(GPVI)是通過(guò)膠原蛋白來(lái)調(diào)節(jié)血小板活性的主要受體。GPVI與暴露的膠原結(jié)合導(dǎo)致GPVI的交聯(lián),促進(jìn)釋放可溶激動(dòng)劑如TxA2、ADP的釋放和GPⅡb/Ⅲa的激活而導(dǎo)致血小板活化。雖然GPVI對(duì)膠原蛋白作用血小板的反應(yīng)至關(guān)重要,但GPVI缺乏的病人通常只有輕微的出血表型。GPVI對(duì)止血作用不太重要的原因尚不清楚,但可能是由于其他血小板激動(dòng)劑,尤其是凝血酶,提供了充分的補(bǔ)償激活。與此相反,在動(dòng)脈血栓臨床前模型中,GPVI缺乏或被抗體阻斷可以預(yù)防動(dòng)脈血栓形成。
這些觀察結(jié)果表明GPVI是血小板特異性的,這種蛋白質(zhì)的藥理學(xué)拮抗作用具備有效的抗血栓作用和最小的出血風(fēng)險(xiǎn)。目前,針對(duì)GPVI通路以開(kāi)發(fā)出的兩種策略,第一種基于小鼠單克隆抗體的抗原結(jié)合片段,稱為9O12.2,其以高親和力結(jié)合和阻斷GPVI的膠原結(jié)合位點(diǎn)。這種方法在血栓形成的臨床前模型中具有明顯的抗血栓形成功效,并可以維持正常止血功能。9O12.2的人源化單鏈抗體(scFv)準(zhǔn)備進(jìn)入早期臨床試驗(yàn)。第二種抗GPVI試劑revacept由人免疫球蛋白G1(IgG1)的片段可結(jié)晶(Fc)區(qū)域融合的GPVI的胞外域的重組二聚體形式組成。在I期試驗(yàn)中,revacept無(wú)副作用,并有效抑制膠原蛋白誘導(dǎo)的人血小板體外聚集。目前進(jìn)行Ⅱ臨床研究,以評(píng)估revacept與阿司匹林聯(lián)用對(duì)于頸動(dòng)脈狹窄,短暫性腦缺血發(fā)作,黑質(zhì)瘤或中風(fēng)的病人的效果。這種可溶性的GPVI模擬物被認(rèn)為是一種血管涂層,它與血小板GPVI相競(jìng)爭(zhēng)來(lái)結(jié)合膠原蛋白。這種治療方法似乎特別有效地抑制了血流動(dòng)力學(xué)條件下體外動(dòng)脈粥樣硬化斑塊上的血小板聚集,表明revacept在動(dòng)脈粥樣硬化斑塊破裂部位可以維持強(qiáng)效抗血栓作用[17]。
目前抗血小板藥物的優(yōu)點(diǎn)毋庸置疑,但出血風(fēng)險(xiǎn)的增加大大限制了它們的使用。過(guò)去十年進(jìn)行的研究使人們對(duì)血栓形成和止血的分子機(jī)制有了更深入的了解,最重要的是兩者之間機(jī)制的差異。在臨床前動(dòng)物模型中已經(jīng)出現(xiàn)了各種新的抗血栓形成策略?,F(xiàn)在,有選擇性地抑制病理血栓形成而不阻礙止血的抗血小板策略已經(jīng)出現(xiàn)。這些新療法將如何適應(yīng)目前的抗血小板治療模式,以及它們是否能在臨床中實(shí)現(xiàn)更安全的聯(lián)合抗血小板治療仍然有待確定。然而,隨著對(duì)血栓形成和止血的持續(xù)研究,新抗血小板藥物開(kāi)發(fā)的進(jìn)入了新紀(jì)元,有望為越來(lái)越多的病人提供更為安全和有效的治療。