孔維麟 ,楊清武 (1.陸軍軍醫(yī)大學(xué)第二附屬醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科,重慶 400037;.重慶腦與智能科學(xué)中心廣陽灣實驗室,重慶 400064)
我國正面臨著全球最嚴峻的卒中挑戰(zhàn)。最新發(fā)布的《中國卒中報告2020(中文版)》結(jié)果顯示,卒中是2019年我國傷殘調(diào)整生命年的首要原因,位于我國城鄉(xiāng)居民死亡原因的第三位[1],給我國醫(yī)療衛(wèi)生和社會經(jīng)濟發(fā)展帶來了沉重的負擔(dān),已成為當(dāng)前危害國民健康的重要因素。卒中主要分為缺血性卒中和出血性卒中兩種亞型,其中缺血性卒中占比高達82.6%;近30年來,盡管卒中的年齡標化發(fā)病率下降了9.3%,但缺血性卒中的年齡標化發(fā)病率卻增加了34.7%,且呈現(xiàn)出持續(xù)上升的趨勢[1]。
當(dāng)前,急性缺血性卒中(acute ischemic stroke,AIS)的治療方法主要為靜脈溶栓或靜脈溶栓聯(lián)合血管內(nèi)治療。由于血管內(nèi)治療能夠快速開通閉塞血管,有效恢復(fù)腦梗死區(qū)域血流再灌注,已成為急性大血管閉塞性卒中的主要治療方法[2]。但鑒于只有不足15%的AIS患者符合血管內(nèi)治療要求[3],且術(shù)中及術(shù)后的諸多因素(如機械取栓方式、取栓次數(shù)、血栓性質(zhì)、側(cè)支循環(huán)狀態(tài)等)會造成栓子逃逸或者開通血管再閉塞,加之血管內(nèi)治療對醫(yī)療機構(gòu)條件設(shè)備及醫(yī)師技術(shù)要求也較高,因此血管內(nèi)治療仍有許多亟待解決的難題。相比之下,在治療允許的時間窗內(nèi),靜脈團注或滴注溶栓藥物能快速溶解血栓,同時由于溶栓藥物具有適用范圍廣、治療便捷、發(fā)揮作用迅速、治療費用相對較低等優(yōu)勢,已成為我國各級醫(yī)療機構(gòu)治療AIS的主要方法[2]?;诖耍狙芯繌娜芩ㄋ幬锏淖饔迷砑胺诸愡\用等方面進行綜述,以期為AIS的優(yōu)化治療提供參考。
人體血液系統(tǒng)能夠維持機體正常功能主要依賴于凝血系統(tǒng)和纖維蛋白溶解系統(tǒng)的動態(tài)平衡。凝血系統(tǒng)通過多種凝血因子作用于纖維蛋白,與激活的血小板等細胞形成血栓;纖維蛋白溶解系統(tǒng)是纖維蛋白溶酶原(以下簡稱“纖溶酶原”)激活劑將非活性纖溶酶原轉(zhuǎn)化為活性纖溶酶,進而分解纖維蛋白的系統(tǒng)。在血栓溶解過程中,溶栓藥物通過與血栓結(jié)合形成復(fù)合物,繼而激活纖溶酶原轉(zhuǎn)化為活性纖溶酶,最終發(fā)揮溶栓作用[4―5]。在纖溶酶降解纖維蛋白的過程中,溶栓藥物可受纖溶酶原激活物抑制劑1(plasminogen activator inhibitor 1,PAI-1)和α2抗纖溶酶的影響,從而降低溶栓效能。溶栓藥物作用機制見圖1[6―7]。
圖1 溶栓藥物作用機制
溶栓藥物的療效受其特性影響,主要包括:(1)特異的血栓纖維蛋白選擇性;(2)免疫原性;(3)藥物半衰期;(4)對PAI-1抵抗性;(5)再通率、復(fù)發(fā)率、出血率;(6)對血腦屏障通透性以及脂質(zhì)代謝的影響。按照溶栓藥物的上述特性,有學(xué)者將溶栓藥物分為第一代、第二代、第三代溶栓藥物和其他溶栓藥物[8]。
第一代溶栓藥物主要是非特異性纖溶酶原激活劑,對溶解纖維蛋白不會產(chǎn)生直接影響,代表藥物有鏈激酶(streptokinase,SK)、尿激酶(urokinase,UK),但兩者的作用機制并不完全一致。
2.1.1 SK SK是1933年Tillet團隊在β溶血性鏈球菌中提取得到的一種非蛋白酶外源性纖溶酶原激活劑,屬于非酶單鏈糖蛋白[9]。SK通過與纖溶酶原形成復(fù)合物來間接活化纖溶酶原,從而生成活性纖溶酶,最終發(fā)揮溶栓作用[10]。該藥于1954年進入臨床,主要用于急性心肌梗死和AIS的溶栓治療。作為第一個用于臨床的溶栓藥物,盡管SK的溶栓效果較佳、價格低廉,但由于其出血發(fā)生率較高(10%),且具有免疫原性,會引起藥物抵抗性,而引發(fā)發(fā)熱和其他變態(tài)反應(yīng)[11],這限制了該藥在臨床的應(yīng)用。
2.1.2 UK UK是1947年Macfarlane和Pilling首次在人體尿液中發(fā)現(xiàn)的一種具有激酶活性的絲氨酸蛋白酶[12]。UK不僅可以直接活化纖溶酶原,將其轉(zhuǎn)化為纖溶酶,還可以增強血管腺嘌呤二核苷酸磷酸酶活性,能迅速、有效地溶解血栓,抑制血小板聚集[13]。UK具有較強的溶栓能力(血栓溶解率達83%),溶栓時間窗稍長(6 h),且無免疫原性,價格低廉,是目前我國常用的溶栓藥物,臨床常用劑量為100~150萬單位[14]。UK作為第一代溶栓藥物,同樣具有缺乏溶栓特異性、對溶解陳舊血栓無效、易導(dǎo)致出血等缺點。
第二代溶栓藥物是一種組織型纖溶酶原激活劑(tissue-type plasminogen activator,t-PA),屬于絲氨酸蛋白酶,代表藥物為阿替普酶(alteplase,rt-PA)[15]。rt-PA于1987年由美國FDA批準上市,該藥能選擇性激活纖溶酶原,無免疫原性,能高效、特異性地溶解血栓,不易發(fā)生系統(tǒng)性纖維蛋白溶解,且出血風(fēng)險較低,是目前臨床應(yīng)用最廣泛、效果最理想的溶栓藥物。
1995年美國國立神經(jīng)系統(tǒng)疾病與卒中研究所(National Institute of Neurological Disease and Stroke,NINDS)開展的rt-PA(以下簡稱“NINDS rt-PA”)研究證實了rt-PA(0.9 mg/kg,負荷劑量90 mg)用于發(fā)病3 h內(nèi)AIS的安全性和有效性,奠定了rt-PA在AIS治療中的地位[16]。基于NINDS rt-PA研究結(jié)果,1996年美國FDA正式批準rt-PA用于發(fā)病3 h內(nèi)AIS患者的靜脈溶栓[17]。2008年歐洲急性卒中研究(European Cooperative Acute Stroke Study,ECASS Ⅲ)成功將rt-PA的靜脈溶栓時間窗延長至發(fā)病4.5 h[18]。2012年第3次國際卒中試驗(the Third International Stroke Trial,IST-3)嘗試將rt-PA的靜脈溶栓時間窗延長至發(fā)病6 h,盡管90 d隨訪結(jié)束時能獲益,但由于增加了7 d內(nèi)的患者死亡率而宣告失敗[19]。2019年Ma等[20]研究結(jié)果證實,發(fā)病4.5~9 h的AIS患者在多模態(tài)影像學(xué)指導(dǎo)下,rt-PA(0.9 mg/kg)能夠顯著增加患者改良Rankin量表評分0~1分的比例。
基于對亞洲人群AIS病因?qū)W分型、出血風(fēng)險和經(jīng)濟成本等方面的考慮,有學(xué)者認為低劑量rt-PA可能是一種更適合亞洲患者的治療方法[21]。2006年以來的3項隨機對照試驗(randomized controlled trial,RCT)證實了低劑量(0.6 mg/kg)rt-PA靜脈溶栓的臨床療效非劣于標準劑量(0.9 mg/kg)[22―24]?;谏鲜鲅芯拷Y(jié)果,日本卒中學(xué)會2019年發(fā)布了《靜脈溶栓治療指南(第三版)》,推薦0.6 mg/kg rt-PA用于AIS的溶栓治療[25]。澳大利亞Anderson團隊也針對亞洲患者開展的研究發(fā)現(xiàn),在AIS患者90 d功能結(jié)局改變方面,低劑量(0.6 mg/kg)rt-PA不僅療效非劣于標準劑量(0.9 mg/kg),而且還能降低腦出血的發(fā)生率[26]。中國學(xué)者也開展了低劑量(0.6 mg/kg)rt-PA治療AIS的研究,由于樣本量有限,其安全性和有效性結(jié)論存在爭議[27―28]。因此對于中國AIS溶栓治療使用的rt-PA劑量,仍亟待大樣本的前瞻性RCT進一步探討。
盡管rt-PA已作為目前急性缺血性卒中一線治療藥物,但仍有以下缺點:(1)能夠被PAI-1影響,從而快速失去酶活性;(2)半衰期較短(4~5 min),單次治療用量較大,且需持續(xù)輸注;(3)主要是結(jié)合在纖維蛋白表面發(fā)揮溶栓作用,穿透血栓的能力有限,容易延遲血流再通,而增加開通血管再閉的風(fēng)險;(4)會激活基質(zhì)金屬蛋白酶,進而破壞血腦屏障,引發(fā)腦出血和腦水腫;(5)價格昂貴。
運用現(xiàn)代分子生物學(xué)和生物化學(xué)技術(shù)對第一、二代溶栓藥物結(jié)構(gòu)進行改進后得到的第三代溶栓藥物,既保留了直接活化纖溶酶原的特性,還增強了纖維蛋白特異性及溶栓效果,延長了半衰期,但有效時間窗和使用劑量尚需進一步證實。第三代溶栓藥物的主要代表藥物有替奈普酶(tenecteplase,TNK)、去氨普酶(desmoteplase,bat-PA)、瑞替普酶(reteplase,rPA)等,目前TNK備受各國學(xué)者的青睞,已成為AIS治療中的重要替代藥物。
TNK是rt-PA經(jīng)多個位點突變和結(jié)構(gòu)改造后形成的,具有更長的半衰期(11~20 min)、更高的纖維蛋白特異性、更低的組織清除率及更強的血栓基質(zhì)穿透力和抗纖溶酶原激活物(plasminogen activator,PA)抑制能力[29]。TNK于2000年被美國FDA批準作為溶栓藥物用于臨床。多項研究顯示,在AIS的溶栓治療中,TNK與rt-PA的安全性和有效性比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義[30―33]。此外,TNK的價格適中,臨床給藥便捷,與rt-PA長達1 h的給藥時間相比,TNK可在10 s內(nèi)團注[31],且無須開通和管理額外的靜脈通路。TNK的這些優(yōu)點將使其成為具有前景的新的一線溶栓治療藥物,可能讓更多的AIS患者獲益。
既往動物實驗研究已經(jīng)證實了TNK良好的溶栓能力,TNK具有比rt-PA更強的血栓溶解效率,更快的閉塞血管開通能力和更低的梗死出血轉(zhuǎn)化率[34―36]。前期多項臨床研究證實,TNK組患者的死亡率和癥狀性顱內(nèi)出血發(fā)生率均與rt-PA組相當(dāng),但TNK組患者的非腦出血發(fā)生率更低[29,37―38]。目前正在開展的多項RCT初步研究結(jié)果也顯示,TNK在AIS治療中具有更多獲益的趨勢(表1)。2021年多國學(xué)者針對TNK治療AIS進行了全面的分析討論,也初步認定了TNK在AIS治療中的優(yōu)勢,隨之也啟動多項RCT進一步探討TNK在AIS治療中的療效,這將為TNK用于AIS治療提供更多依據(jù)(表1)。
表1 正在和計劃啟動的TNK臨床試驗
前期研究表明,PAI-1與AIS的發(fā)病和進展相關(guān),rt-PA等溶栓藥物能夠被PAI-1影響,快速失去纖溶酶活性,從而降低溶栓效能[38―39]。因此尋找具有PA抑制作用的小分子化合物或者改造具有較強體內(nèi)抗PA抑制活性的溶栓藥物是溶栓藥物研究的熱點。有學(xué)者認為,PAI-1具有較強的體內(nèi)抗PA活性,可開發(fā)成為第四代溶栓藥物[40]。PAI-1通過與PA特異性結(jié)合來降低血漿中PA活性,減弱PA和rt-PA的結(jié)合能力,從而增加血漿中rt-PA濃度,提高rt-PA活性,抑制血小板活化和血栓聚集,達到溶栓的目的[41]。近年來,我國學(xué)者設(shè)計并構(gòu)建了一種新的rt-PA突變體(A146Y,即rt-PA結(jié)構(gòu)的第146位Ala被Tyr替代),其不僅具有較強的纖溶酶活性,還能夠逃逸PA抑制,極大地提高了體內(nèi)纖溶酶活性[42]。此外,有學(xué)者還發(fā)現(xiàn)了一種長效的PAI-1[PAItrap(H37R)-HAS],其能夠有效抑制外源性或內(nèi)源性PAI-1,促進人血漿纖維蛋白溶解,減少纖維蛋白生成[43]。
從微生物或者天然植物中尋找新型的具有溶栓作用的小分子物質(zhì)也是PAI-1研究的方向。Friederich等[44]從海洋微生物中提取的小分子XR5118,通過對其XR334結(jié)構(gòu)進行修飾后,得到了具有溶栓作用的小分子物質(zhì),目前已在臨床進行試驗。我國也有學(xué)者從天然小分子化合物中發(fā)現(xiàn)左旋紫草素和竹節(jié)香附素A能通過顯著抑制PA活性來發(fā)揮溶栓的作用,這為以PAI-1為靶點的新型溶栓藥物研發(fā)提供了新的方向[45]。
盡管血管內(nèi)治療在AIS的適用范圍逐漸擴大,但靜脈溶栓依舊是目前治療AIS的主要方法?;谖覈緡?,各級醫(yī)療機構(gòu),特別是基層醫(yī)療機構(gòu)在治療AIS時,靜脈溶栓藥物依然發(fā)揮著不可替代的作用。繼續(xù)深入開展靜脈溶栓藥物研究,對世界各國,尤其是發(fā)展中國家具有現(xiàn)實意義。作為第三代靜脈溶栓藥物的代表,TNK便捷的給藥方式以及優(yōu)越的藥理學(xué)特性使其成為前景廣闊的一線溶栓藥物。期待在影像學(xué)和其他相關(guān)學(xué)科發(fā)展的基礎(chǔ)上,未來有更多的研究能為TNK在AIS治療的廣泛應(yīng)用提供更高級別的證據(jù)。