葡激酶的实验与临床研究进展
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2004年8月15日
郑宏宇 2004-8-1 16:47:22 国外医学心血管疾病分册1999年9月第26卷第5期
摘要 葡激酶是近年来开发的一种细菌源性的溶栓药。它具有高纤维蛋白特异性，可有效溶解血栓，并对血小板血栓有一定的效果。这些特点在动物实验及临床应用中得到证实。
葡激酶与链激酶一样，本身不是酶，不能直接活化纤溶酶原，这与直接活化纤溶酶原的溶栓药的作用机制有所不同。葡激酶的纤溶过程是先与纤溶酶原形成1∶1的分子复合体，该分子复合体再活化其他纤溶酶原分子，使之转变为双链的活性纤溶酶[1]。纤溶酶原被复合体活化的过程可以被活化剂(如葡激酶-纤溶酶、纤溶酶)加速，也可被纤溶酶的抑制剂(如α2-抗纤溶酶)延缓[2]。
在含人血凝块的人工循环系统中，3小时内50%溶栓的重组葡激酶浓度为2μg/ml，而链激酶则需12μg/ml。按等克分子量计算，重组葡激酶的纤溶效力是链激酶2倍多[3]。在动物血栓模型的溶栓实验中，也表明重组葡激酶比链激酶有更强或相同的溶栓效力[4]。葡激酶与抗凝剂共同应用时其溶栓效力明显加强[5]。
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1 与血小板关系
溶栓药的溶栓失败、再栓可能与溶栓药对血小板功能的影响相关。血栓中血小板含量过多是引起溶栓抵制的原因之一[6]。体外研究发现重组葡激酶对富血小板的凝块比其他溶栓药具有更明显的溶解作用[4，5]。在富含血小板血栓的狒狒股动脉血栓模型中，重组葡激酶的动脉再通作用比链激酶的更有效(同样剂量的重组葡激酶与链激酶能使血流恢复的时间分别为24分钟±分钟和120分钟)，并且更持久[4]。研究中发现：由于血小板不规则表面的存在，增强了重组葡激酶对纤溶酶原的活化，从而引起更强的溶栓效应[7]。但即使高剂量重组葡激酶也不能完全溶解血小板血栓。
重组葡激酶在WP(冲洗处理过的血小板悬液)中对胶原和ADP诱发的血小板聚集有同样的抑制效果。但在PRP(富含血小板血浆)中则不抑制或部分抑制ADP诱发的血小板聚集。实验证明，重组葡激酶抑制WP中血小板聚集是通过纤溶酶或纤维蛋白原降解产物的产生。至于在PRP中仅表现为部分抑制效应，是因为血浆成分中有α2-抗纤溶酶的存在[6，8]。这些结果表明，在人体中重组葡激酶对血小板功能的临床效应，可能不很明显。
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2 高纤维蛋白特异性
重组葡激酶的高纤维蛋白特异性引起人们的关注。在不含纤维蛋白的血浆环境中，α2-抗纤溶酶迅速与纤溶酶(原)-葡激酶复合体结合，抑制纤溶酶原活化并中和纤溶酶的活性，其抑制作用呈剂量依赖关系。链激酶形成的复合体则不受α2-抗纤溶酶的影响[9～11]。重组葡激酶自身不与纤维蛋白结合，但纤维蛋白及纤维蛋白样的刺激物可以加强重组葡激酶对纤溶酶原活化的起始速度[1，9，10]，并使α2-抗纤溶酶对纤溶酶(原)-葡激酶复合物的抑制程度被减弱100多倍。在研究中，证实纤溶酶原分子上的赖氨酸结合位点对纤溶酶原与α2-抗纤溶酶、纤维蛋白的结合是至关重要的[1，9，11]。在纤维蛋白存在的情况下，纤维蛋白与α2-抗纤溶酶竞争结合纤溶酶原，降低了α2-抗纤溶酶的抑制作用。而被α2-抗纤溶酶中和的纤溶酶-葡激酶释放出葡激酶，葡激酶进行再循环，并与纤维蛋白表面的纤溶酶原相结合[2]，从而更有效地激活纤维蛋白表面的纤溶酶原。以上解释了重组葡激酶高纤维蛋白特异性的基本机制。根据重组葡激酶的高纤维蛋白特异性，理论上可以认为：在溶栓治疗中，重组葡激酶可以有效溶栓而不引起出血的副作用。在体外人类血浆凝块溶解实验中，重组葡激酶有效溶栓的同时，并未发现周身的纤溶活化及纤维蛋白原降解[3]。这种结果在仓鼠、兔及狒狒[4]等动物的体内血栓模型中也得到了证实。
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3 临床观察
在动物血栓模型中获得的有关重组葡激酶有效溶解血栓、高纤维蛋白特异性及可以溶解富含血小板的血栓等令人鼓舞的结果，为重组葡激酶的临床观察评价奠定了基础。采用10mg重组葡激酶连续30分钟静脉注射的方法。对5例心梗患者进行观察。经血管造影证明，在给药后40分钟内4例患者获得冠脉再通，而没有发生血浆纤维蛋白原、α2-抗纤溶酶水平的变化及过敏反应[12、13]。在30例外周动脉阻塞[14]及12例心梗患者[12]的重组葡激酶溶栓观察中，也表明重组葡激酶能有效使阻塞血管再通，而不引起周身纤维蛋白原降解。此外，对100例急性心肌梗死患者的重组葡激酶治疗试验结果，也进一步肯定了其疗效。与其他目前应用的溶栓药相比，重组葡激酶作为溶栓药的有效性和安全性值得进一步验证[15]。
4 免疫性
临床观察结果说明，尽管重组葡激酶没有引起低血压和过敏反应，但仍有一定的致免疫性。目前，正通过蛋白质工程对重组葡激酶进行特异点突变以期获得致免疫性低的重组葡激酶。通过特异点突变，建立了组合变异体sakSTAR.M38、sakSTAR..M39。这些变异体不被经野生型sakSTAR治疗过的患者体内产生的抗体识别[16]。与sakSTAR相比，注射重组葡激酶变异体后在动物及人体内产生的中和抗体及特异的IgG非常少[16]，然而这种变异体的溶栓活性却明显降低(约50%)，热稳定性也降低[16]。于是通过逆转野生型重组葡激酶的某几个氨基酸进一步产生一些突变体。其中几个在不改变低致免疫性特性的情况下，保留了与野生型重组葡激酶相似的溶栓效应[17]，并在体外人血浆溶栓实验、动物模型及部分患者的临床观察中得到初步验证[18]。但仍需通过大规模临床随机观察，以获得更为有力的证据。
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5 结论
通过上述对葡激酶的纤溶、溶栓及致免疫性等特性的讨论，可以认为：重组葡激酶具有高纤维蛋白特异性，与链激酶有相似或更强的溶栓效应，在溶解富含血小板的血栓时，重组葡激酶比其他溶栓剂效果更明显，在临床观察中初步获得肯定疗效。
参考文献
1 Lijnen HR et al.J Biol Chem,1991;266(18):11826～11832
2 Collen D et al.J Biol Chem,1993;268(11):8284～8289
3 Matsuo O et al.Blood,1990;76(5):925～929
4 Collen D et al.Circulation,1993;87:996～1006
, 百拇医药
5 Kawano M et al.Thromb Res,1997;86(2):115～126
6 Suehiro A et al.Thromb Haemost,1993;7(5):834～837
7 Suehiro A et al.Thromb Res,1995;80(2):135～142
8 Abdelouahed M et al.Thromb Haemost.1997;77(5):815～817
9 Okada K et al.Am J Hematol,1996;53:151～157
10 Lijnen HR et al.Biochim Biophys Acta,1992;1118:144～148
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11 Silence K et al.J Biol Chem,1993;268(13);9811～9816
12 Vanderschueren S et al.Thromb Haemost,1996;76(4):541～544
13 Collen D et al.Circulation,1993;87:1859～1853
14 Vanderschueren S et al.Circulation,1995;92:2050～2057
15 Vanderschueren S et al.Circulation,1995;92:2044～2049
16 Collen D et al.Circulation,1996;94:207～216
17 Collen D et al.Circulation,1997;95:455～462, http://www.100md.com
摘要 葡激酶是近年来开发的一种细菌源性的溶栓药。它具有高纤维蛋白特异性，可有效溶解血栓，并对血小板血栓有一定的效果。这些特点在动物实验及临床应用中得到证实。
葡激酶与链激酶一样，本身不是酶，不能直接活化纤溶酶原，这与直接活化纤溶酶原的溶栓药的作用机制有所不同。葡激酶的纤溶过程是先与纤溶酶原形成1∶1的分子复合体，该分子复合体再活化其他纤溶酶原分子，使之转变为双链的活性纤溶酶[1]。纤溶酶原被复合体活化的过程可以被活化剂(如葡激酶-纤溶酶、纤溶酶)加速，也可被纤溶酶的抑制剂(如α2-抗纤溶酶)延缓[2]。
在含人血凝块的人工循环系统中，3小时内50%溶栓的重组葡激酶浓度为2μg/ml，而链激酶则需12μg/ml。按等克分子量计算，重组葡激酶的纤溶效力是链激酶2倍多[3]。在动物血栓模型的溶栓实验中，也表明重组葡激酶比链激酶有更强或相同的溶栓效力[4]。葡激酶与抗凝剂共同应用时其溶栓效力明显加强[5]。
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1 与血小板关系
溶栓药的溶栓失败、再栓可能与溶栓药对血小板功能的影响相关。血栓中血小板含量过多是引起溶栓抵制的原因之一[6]。体外研究发现重组葡激酶对富血小板的凝块比其他溶栓药具有更明显的溶解作用[4，5]。在富含血小板血栓的狒狒股动脉血栓模型中，重组葡激酶的动脉再通作用比链激酶的更有效(同样剂量的重组葡激酶与链激酶能使血流恢复的时间分别为24分钟±分钟和120分钟)，并且更持久[4]。研究中发现：由于血小板不规则表面的存在，增强了重组葡激酶对纤溶酶原的活化，从而引起更强的溶栓效应[7]。但即使高剂量重组葡激酶也不能完全溶解血小板血栓。
重组葡激酶在WP(冲洗处理过的血小板悬液)中对胶原和ADP诱发的血小板聚集有同样的抑制效果。但在PRP(富含血小板血浆)中则不抑制或部分抑制ADP诱发的血小板聚集。实验证明，重组葡激酶抑制WP中血小板聚集是通过纤溶酶或纤维蛋白原降解产物的产生。至于在PRP中仅表现为部分抑制效应，是因为血浆成分中有α2-抗纤溶酶的存在[6，8]。这些结果表明，在人体中重组葡激酶对血小板功能的临床效应，可能不很明显。
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2 高纤维蛋白特异性
重组葡激酶的高纤维蛋白特异性引起人们的关注。在不含纤维蛋白的血浆环境中，α2-抗纤溶酶迅速与纤溶酶(原)-葡激酶复合体结合，抑制纤溶酶原活化并中和纤溶酶的活性，其抑制作用呈剂量依赖关系。链激酶形成的复合体则不受α2-抗纤溶酶的影响[9～11]。重组葡激酶自身不与纤维蛋白结合，但纤维蛋白及纤维蛋白样的刺激物可以加强重组葡激酶对纤溶酶原活化的起始速度[1，9，10]，并使α2-抗纤溶酶对纤溶酶(原)-葡激酶复合物的抑制程度被减弱100多倍。在研究中，证实纤溶酶原分子上的赖氨酸结合位点对纤溶酶原与α2-抗纤溶酶、纤维蛋白的结合是至关重要的[1，9，11]。在纤维蛋白存在的情况下，纤维蛋白与α2-抗纤溶酶竞争结合纤溶酶原，降低了α2-抗纤溶酶的抑制作用。而被α2-抗纤溶酶中和的纤溶酶-葡激酶释放出葡激酶，葡激酶进行再循环，并与纤维蛋白表面的纤溶酶原相结合[2]，从而更有效地激活纤维蛋白表面的纤溶酶原。以上解释了重组葡激酶高纤维蛋白特异性的基本机制。根据重组葡激酶的高纤维蛋白特异性，理论上可以认为：在溶栓治疗中，重组葡激酶可以有效溶栓而不引起出血的副作用。在体外人类血浆凝块溶解实验中，重组葡激酶有效溶栓的同时，并未发现周身的纤溶活化及纤维蛋白原降解[3]。这种结果在仓鼠、兔及狒狒[4]等动物的体内血栓模型中也得到了证实。
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3 临床观察
在动物血栓模型中获得的有关重组葡激酶有效溶解血栓、高纤维蛋白特异性及可以溶解富含血小板的血栓等令人鼓舞的结果，为重组葡激酶的临床观察评价奠定了基础。采用10mg重组葡激酶连续30分钟静脉注射的方法。对5例心梗患者进行观察。经血管造影证明，在给药后40分钟内4例患者获得冠脉再通，而没有发生血浆纤维蛋白原、α2-抗纤溶酶水平的变化及过敏反应[12、13]。在30例外周动脉阻塞[14]及12例心梗患者[12]的重组葡激酶溶栓观察中，也表明重组葡激酶能有效使阻塞血管再通，而不引起周身纤维蛋白原降解。此外，对100例急性心肌梗死患者的重组葡激酶治疗试验结果，也进一步肯定了其疗效。与其他目前应用的溶栓药相比，重组葡激酶作为溶栓药的有效性和安全性值得进一步验证[15]。
4 免疫性
临床观察结果说明，尽管重组葡激酶没有引起低血压和过敏反应，但仍有一定的致免疫性。目前，正通过蛋白质工程对重组葡激酶进行特异点突变以期获得致免疫性低的重组葡激酶。通过特异点突变，建立了组合变异体sakSTAR.M38、sakSTAR..M39。这些变异体不被经野生型sakSTAR治疗过的患者体内产生的抗体识别[16]。与sakSTAR相比，注射重组葡激酶变异体后在动物及人体内产生的中和抗体及特异的IgG非常少[16]，然而这种变异体的溶栓活性却明显降低(约50%)，热稳定性也降低[16]。于是通过逆转野生型重组葡激酶的某几个氨基酸进一步产生一些突变体。其中几个在不改变低致免疫性特性的情况下，保留了与野生型重组葡激酶相似的溶栓效应[17]，并在体外人血浆溶栓实验、动物模型及部分患者的临床观察中得到初步验证[18]。但仍需通过大规模临床随机观察，以获得更为有力的证据。
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5 结论
通过上述对葡激酶的纤溶、溶栓及致免疫性等特性的讨论，可以认为：重组葡激酶具有高纤维蛋白特异性，与链激酶有相似或更强的溶栓效应，在溶解富含血小板的血栓时，重组葡激酶比其他溶栓剂效果更明显，在临床观察中初步获得肯定疗效。
参考文献
1 Lijnen HR et al.J Biol Chem,1991;266(18):11826～11832
2 Collen D et al.J Biol Chem,1993;268(11):8284～8289
3 Matsuo O et al.Blood,1990;76(5):925～929
4 Collen D et al.Circulation,1993;87:996～1006
, 百拇医药
5 Kawano M et al.Thromb Res,1997;86(2):115～126
6 Suehiro A et al.Thromb Haemost,1993;7(5):834～837
7 Suehiro A et al.Thromb Res,1995;80(2):135～142
8 Abdelouahed M et al.Thromb Haemost.1997;77(5):815～817
9 Okada K et al.Am J Hematol,1996;53:151～157
10 Lijnen HR et al.Biochim Biophys Acta,1992;1118:144～148
, 百拇医药
11 Silence K et al.J Biol Chem,1993;268(13);9811～9816
12 Vanderschueren S et al.Thromb Haemost,1996;76(4):541～544
13 Collen D et al.Circulation,1993;87:1859～1853
14 Vanderschueren S et al.Circulation,1995;92:2050～2057
15 Vanderschueren S et al.Circulation,1995;92:2044～2049
16 Collen D et al.Circulation,1996;94:207～216
17 Collen D et al.Circulation,1997;95:455～462, http://www.100md.com