抗血栓药物逆转策略概述
抗血栓药物逆转策略概述
抗血栓药物主要包括抗凝、抗血小板和溶栓3种类型，在临床血栓性疾病的预防和治疗中具有重要的应用，然而抗凝或抗血小板药物的长期使用势必会给患者带来严重的出血风险。因此，相应抗凝和抗血小板药物逆转剂的开发就显得尤为重要。现有的抗凝药物逆转剂主要包括维生素K、新鲜冰冻血浆、凝血酶原复合物、重组活化凝血因子Ⅶa、硫酸鱼精蛋白和新型口服抗凝药物逆转剂依达赛珠单抗、Andexanet alfa和Ciraparantag等。临床上现有抗血小板药物逆转策略主要包括血小板输注和去氨加压素。此外，针对替格瑞洛的特异性逆转剂Bentracimab正处于临床试验阶段。本文将系统总结现阶段临床常用抗凝药物和抗血小板药物逆转策略的作用机制、疗效、给药剂量和不良反应等。最后重点阐述本课题组开发的一种基于仿生纳米海绵的广谱抗血小板药物逆转剂，并对纳米逆转策略的优势及发展前景进行一定的展望。
血栓性疾病严重威胁人类的生命健康，随着人们生活水平的不断提高，其发病率和死亡率呈现上升趋势，高居各种疾病之首[1] 。抗凝和抗血小板药物是长期防治血栓性疾病的一线药物。抗凝药物可分为维生素K拮抗剂、选择性Ⅹa因子抑制剂、直接凝血酶抑制剂和间接凝血酶抑制剂，在肺栓塞和深静脉血栓的治疗中发挥重要的作用。抗血小板药物主要包括环氧合酶(cyclooxygenase，COX)抑制剂、腺苷二磷酸(adenosine diphosphate，ADP)受体抑制剂、血小板糖蛋白Ⅱb/Ⅲa受体拮抗剂，对于脑栓塞、心房颤动造成的心源性脑栓塞、外周动脉疾病和动脉粥样硬化的长期预防具有重要的意义。然而，长期服用抗凝、抗血小板药物的患者具有很高的出血风险。当这些患者需要立刻进行介入手术或突遇意外损伤时，可能因出血致残或致死，并且患者不得不将手术推迟5~10d以完全消除抗栓药物带来的影响。
研究表明低分子量肝素引起出血并发症的风险约2%，而静脉注射普通肝素可以达到5.5%[2]。长期服用华法林导致出血的发生率为1.5%~5.2%，直接口服抗凝剂(包括达比加群、利伐沙班和阿哌沙班)导致的出血发生率为2%~3%[3]。虽然与华法林相比，直接口服抗凝剂导致大出血、致命性出血和颅内出血的风险更低，但严重时仍会威胁患者的生命健康[4,5]。替格瑞洛和氯吡格雷引起大出血的概率相似，替格瑞洛为11.6%，氯吡格雷为11.2%[6]。通常情况下，轻微出血停用抗凝和抗血小板药物即可得到控制，但大出血时需要及时采取必要的逆转措施以降低出血导致的死亡率[7]。
如表1和表2所示，本文对现有的抗血小板药物和抗凝药物逆转策略进行总结。
1 抗凝药物的逆转剂
1.1 华法林的逆转剂
华法林的逆转剂主要包括维生素K、新鲜冰冻血浆(fresh frozen plasma，FFP)、凝血酶原复合物浓缩物(prothrombin complex concentrates，PCC)、重组活化凝血因子Ⅶa(recombinant activated factor Ⅶa，rFⅦa)。
1.1.1 维生素K
维生素K是肝脏合成凝血因子Ⅱ、Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ的辅助因子，也是蛋白C和蛋白S合成所必需的物质，华法林治疗过度时可以使用维生素K进行逆转。当患者存在大出血时，应给予FFP或PCC逆转华法林的即时作用。此外，由于华法林的半衰期较长，约为72h，还需缓慢静脉输注或静脉注射给予10mg维生素K维持对华法林的持续逆转作用，预防PCC和FFP作用消失后的晚期出血并发症。无紧急指征的患者若国际标准化比值(INR)高于最小治疗范围，可口服低剂量的维生素K进行治疗。一般静脉注射给药6h后或口服给药12h后INR恢复正常[8]。然而，维生素K静脉注射过快可能引起胸闷、支气管哮喘、血压急剧下降、过敏反应甚至危及生命的不良反应[9]，口服维生素K也会引起恶心和呕吐等胃肠道不良反应。
维生素K的慢性维持治疗可能需要数月时间，而维生素K的血清半衰期约为6h。因此，维生素K被频繁和持续地长期使用。此外，由于肌内注射或静脉注射维生素K，患者的依从性差且不良反应较多，可能会影响治疗效果。为了提高安全性，延长药物的滞留和作用时间，减少给药次数，开发长循环给药系统对于需要抗凝治疗的患者具有重要意义[10]。聚乙二醇化维生素K脂质体分布均匀，稳定性高，释放缓慢，口服生物利用度高，体内促凝效果好，不良反应少[11]。红细胞负载维生素K-壳聚糖纳米粒的长循环载体[10]，携带维生素K在体内进行长循环而免于免疫系统的识别和清除，维持对华法林的持续逆转作用，增加该类患者的依从性[12]。
1.1.2 新鲜冰冻血浆
FFP含有所有的凝血因子，能够逆转华法林的即时作用，对于大多数成年人来说，3~5单位的FFP(10~15ml/kg，Ⅳ)就可以使血浆凝血因子增加15%~25%[13]。此外，接受FFP逆转华法林治疗的患者应重复进行凝血检查，根据检查结果给予额外剂量的FFP，以确保华法林的持续逆转[14]。但是，FFP需要提前解冻、配型，耗时较长。FFP输血增加了血管容量，容易导致输血相关循环超负荷、急性肺损伤、失代偿性心力衰竭，还会增加人免疫缺陷病毒、乙型肝炎、丙型肝炎和其他血源性病毒感染的风险。
1.1.3 凝血酶原复合物浓缩物
PCC包括三因子PCC(3 factors-PCC，3F-PCC)和四因子PCC(4 factors-PCC，4F-PCC)两种类型，通过提供高水平的3~4种凝血因子Ⅱ、Ⅸ、Ⅹ、Ⅶ以及蛋白C和蛋白S发挥凝血作用[15]。由于3F-PCC含Ⅶ因子量非常少，一般只用于Ⅸ因子缺乏的乙型血友病患者，4F-PCC中含有充足量的Ⅶ因子，同时含有一定量的蛋白C、蛋白S，用于逆转华法林相关凝血障碍[156]。与FFP相比，PCC是冻干产品，无需解冻、配型，明显缩短了使用前准备时间。并且，每单位体积的PCC含有更多的维生素K依赖性凝血蛋白，输注体积更小、起效更快、引起的免疫反应更少，可优先选择PCC对华法林进行紧急逆转[17]。根据INR和患者体重决定具体用量，一般是25~50单位/kg[18]。但是，PCC比FFP更昂贵，并且具有血栓形成的风险[19]，使用前应检查患者本身是否处于高凝状态，使用时应密切监测INR，一旦止血后立即停用PCC，必要时继续使用抗凝剂进行血栓预防。
1.1.4 重组活化凝血因子Ⅶ
rFⅦa可通过组织因子途径或不依赖组织因子激活Ⅹ因子，继而使凝血酶大量激活，促进凝血块的形成。情况危急时可以使用rFⅦa逆转华法林，给药剂量一般为90μg/kg，可间隔3h重复给药，重复2~3次即可达到止血效果。但其可能无法像纠正INR那样有效地恢复止血[17]，在逆转抗凝治疗中的作用存在一定的争议，一般不作为急诊逆转抗凝药物的常规方法[20,21]。
1.2 肝素的逆转剂——硫酸鱼精蛋白
鱼精蛋白是一种富含精氨酸的高正电荷蛋白质，通过阳离子精氨酸基团与阴离子肝素之间的静电结合中和肝素的抗凝作用，分解肝素与凝血因子和抗凝血酶Ⅲ的结合，从而减少凝血酶的生成，抑制血小板的聚集，刺激血栓分解(图1)。此外，血小板因子4是一种由活化血小板分泌的肝素结合蛋白，在体外循环过程中，血小板因子4与肝素的结合进一步提高鱼精蛋白-肝素复合物的稳定性[22]。
鱼精蛋白主要用于使用体外循环的心脏手术，也可用于透析、急性缺血性脑卒中和侵入性血管操作。临床治疗中如需迅速逆转肝素的抗凝效果，应立刻停用肝素并从外周静脉输注鱼精蛋白。鱼精蛋白给药不宜过量或过快，当体内肝素被完全中和后，过多的鱼精蛋白反而发挥抗凝血活性，引起血小板功能障碍、凝血因子活性降低、凝血酶的生成减少、刺激纤维蛋白凝块分解，可能会导致出血时间延长和输血需求增加。大约1mg硫酸鱼精蛋白中和1mg肝素，给药剂量取决于肝素给药后间隔的时间，单次剂量上限为50mg，2h内给药量不应超过100mg。鱼精蛋白起效迅速，通常在5min内发挥中和作用，并且半衰期相对较短，约为10min[23]。此外，鱼精蛋白对低分子肝素仅有部分逆转作用[18]，对肝素的衍生物磺达肝癸钠没有解毒活性。鱼精蛋白引起的副作用与免疫和炎症相关，可能引起过敏反应、全身性低血压、肺动脉高压、支气管收缩和心动过缓等，手术中应先给予少量鱼精蛋白进行测试，以便及早发现不良反应。
1.3 新型口服抗凝药的逆转剂
直接凝血酶抑制剂达比加群和选择性Ⅹa因子抑制剂利伐沙班、依度沙班和阿哌沙班是新一代口服抗凝药(new-oral-anticoagulants，NOACs)。目前，一些针对NOACs的特异性逆转剂在不断开发中，主要包括依达赛珠单抗、Andexanet alfa和Ciraparantag[24]。
1.3.1 依达赛珠单抗
依达赛珠单抗(Praxbind®)是一种针对达比加群设计的人源化单克隆抗体片段，能够特异性结合达比加群，对达比加群的亲和力是凝血酶的350倍，这就意味着在达比加群与凝血酶Ⅱa结合之前，便被依达赛珠单抗截获，从而逆转达比加群的抗凝作用。依达赛珠单抗于2015年获得美国食品药品监督管理局批准用于接受达比加群治疗的患者在急诊手术、介入性操作和危及生命或无法控制的出血并发症，需要逆转达比加群的抗凝效应时使用，目前，已在许多国家获得临床使用许可[25]。依达赛珠单抗的推荐剂量为5g，静脉输注5min后血药浓度达到峰值。在RE-VERSE AD Ⅲ期临床试验中[26]，对90例在接受达比加群治疗期间出现严重出血或需要紧急侵入性手术的患者，使用5g依达赛珠单抗进行紧急逆转，采用稀释凝血酶凝固时间及ecarin凝结时间衡量，观察到依达赛珠单抗在输注后的10~30min内使超过90%的患者得到完全逆转，给药4h后逆转达比加群最大百分比为100%，并且没有严重的不良反应，证实了依达赛珠单抗可迅速逆转达比加群的抗凝作用。
1.3.2 Andexanet alfa
Andexanet alfa(PRT064445)是一种经氨基酸修饰的、无酶活性的重组人类Ⅹa因子，可以与天然Ⅹa因子竞争性结合口服Ⅹa因子抑制剂，使患者体内自身的凝血因子Ⅹa再次参与凝血过程，从而恢复凝血酶原的生成和正常止血功能[27]。并且，Andexanet alfa还与Ⅹa因子竞争与组织因子途径抑制剂(tissue factor pathway inhibitor，TFPI)的结合，降低TFPI对外源性凝血途径的特异性抑制[28]。此外，Andexanet alfa中Ⅹa因子的丝氨酸和丙氨酸被取代，细胞膜结合域缺失，不参与促凝血球蛋白复合体的组装，不触发血栓形成。目前的给药建议为5~30min内静脉推注400~800mg，然后连续2h输注480~960mg。
Ⅲ期临床试验ANNEXA-A和ANNEXA-R中，Andexanet alfa分别在健康志愿者中逆转阿哌沙班和利伐沙班的抗Ⅹa因子活性，并且均未发生血栓栓塞事件及严重不良事件。基于这两个研究，2018年美国食品药品监督管理局又批准了Andexa-net alfa用于接受阿哌沙班或利伐沙班治疗的患者出现的危及生命或不受控制的出血时逆转其抗凝作用[29]。ANNEXA-4试验中Andexanet alfa使阿哌沙班、利伐沙班、依度沙班和依诺肝素的抗凝活性显著降低，80%的患者在给药后12h内保持了良好的止血效果。但是，0.4%的患者发生过至少一次血栓事件，说明了在合适时间尽快重新开始抗凝治疗以降低Andexanet alfa治疗后血栓形成风险的重要性[30]。
1.3.3 Ciraparantag
Ciraparantag(PER977，Aripazine)是一种人工合成的小分子水溶性阳离子物质(D-精氨酸化合物)，通过非共价氢键和电荷-电荷相互作用与抗凝药结合，可以有效地逆转肝素、低分子肝素和NOACs，并且具有显著减少失血的能力[31]。Ciraparantag在静脉注射给药后在体内迅速分布和代谢，几乎不与血浆蛋白结合，5min左右达到峰值，半衰期为12~19min，主要被血清肽酶水解成两种无活性的代谢物，最终几乎全部从尿液中排出。
在健康老年受试者的研究中，采用全血凝固时间进行衡量，发现Ciraparantag可以对阿哌沙班或利伐沙班诱导的抗凝状态实现完全且持续的逆转，逆转效果呈现出剂量相关性。并且Ciraparantag无促凝血活性，所有剂量均表现出良好的耐受性[32]。但可能存在短暂的潮热或潮红等轻微不良反应。
1.3.4 NOACs的其他逆转方法
如果没有特异性逆转剂，rFⅦa和PCC可有效地生成凝血酶，逆转达比加群的抗凝效果。在摄入后2h内，可以采用活性炭减少达比加群的吸收。当达比加群浓度非常高时，特别是在急性肾衰的患者，透析是唯一的治疗方法。与达比加群不同，直接Ⅹa因子抑制剂利伐沙班和阿哌沙班对血浆蛋白有较高的亲和力，因此通过透析也不能有效地清除[33]。
2 抗血小板药物逆转剂
2.1 血小板输注
血小板是从骨髓成熟的巨核细胞胞质裂解脱落下来的小块胞质，具有凝血、止血和修补破损血管的作用，血液中正常的血小板计数范围为(100~300)×109个/L。对于血小板减少和已经发生出血的患者，血小板输注策略能够部分甚至全部缓解其出血症状，在临床上得到广泛的应用。目前补充血小板的制剂有浓缩血小板、混合浓缩血小板、单采血小板[21]，通常推荐用于血小板输注的剂量均为(0.5~0.7)×1010个/kg[34]。
然而，血小板在逆转部分抗血小板药物的作用时受到一定的限制，使用时要根据抗血小板药物的类型和最后一次给药时间严格控制剂量。此外，过多的血小板输注可能具有诱导血栓形成的风险，也可能引起许多不良反应，如感染、血型不合引起的溶血反应、同种异体免疫反应及病毒感染传播等。
2.2 去氨加压素
去氨加压素(1-deamino-8-D-arginine vasopressin，DDAVP)是一种血管加压素类似物，使用后可释放内皮血管性血友病因子(von Willebrand factor，vWF)和Ⅷ因子，可增强血小板在血管内皮细胞上的黏附和聚集，常在小型外科手术中用来预防和控制阿司匹林和氯吡格雷所致的出血，但不影响替格瑞洛对血小板聚集的抑制作用。研究结果显示，DDAVP治疗后24h可降低患者抗血小板相关颅内出血的可能性，在治疗期间对血清钠水平和血栓形成没有显著影响[35]，证明了DDAVP给药的有效性和安全性[36]。DDAVP临床上推荐用量0.3μg/kg，在15~30min内静脉滴注，可间隔6~12h重复给药1~2次，1h内起效，作用持续24h。但是，DDAVP可能引起头痛、低血钾、血压升高和心肌缺血等不良反应，禁用于心功能不全、不稳定型心绞痛者。
2.3 Bentracimab
Bentracimab(PB2452)是一种仅针对单一抗血小板药物替格瑞洛的重组人IgG1单克隆抗体片段，对替格瑞洛的抗血小板作用进行立即和持续的逆转。当替格瑞洛与ADP竞争性结合P2Y12受体时，由于Bentracimab与游离替格瑞洛具有较高的特异性亲和力，与替格瑞洛结合后使得ADP得以与P2Y12受体结合，激活血小板(图2)[37]。在成年患者接受替格瑞洛治疗后出现失控性大出血或其他危及生命的出血，以及在紧急手术或干预前需要逆转替格瑞洛的抗血小板作用时应用。在Ⅰ期和Ⅱ期临床试验中，未报告与Bentracimab相关的严重不良事件或血栓事件，静脉注射Bentracimab可以在5min内迅速起效，并且长达20h实质性地逆转替卡格雷的抗血小板作用，有效缓解与替格瑞洛相关的出血风险[38]。在Ⅲ期临床试验REVERSE-IT中Bentracimab表现出对替格瑞洛及其活性代谢产物的高亲和力、高特异性中和性能，使其从血液中快速清除，持续逆转抗血小板效果，显著恢复血小板功能[39]，有效止血率高达90%，且总体上耐受性良好，几乎不引起血栓事件、药物相关严重不良事件、过敏和输液相关反应，但输注剂量大，价格昂贵。
2.4 血小板膜纳米海绵
近年来，纳米药物因其优越的药代动力学性质及良好的生物相容性，受到科研人员和临床医师的广泛关注。此外，纳米药物的小尺寸效应也使得其在靶向药物递送领域崭露头角。针对抗血小板药物的临床逆转需求及血小板过量输注的血栓风险，张银龙等[40]构建了血小板膜纳米海绵(platelet-mimicking perfluorocarbon-based nanosponges，PLT-PFC)，作为多种抗血小板药物的功能逆转剂。PLT-PFC由外层血小板膜和内部惰性全氟化碳基核组成，血小板膜表面大部分膜蛋白及重要的受体蛋白(CD41、CD61、P2Y12、αIIbβ3受体)均得以保留。纳米海绵利用其表面的血小板受体作为抗血小板药物的靶点，竞争性结合一线抗血小板药物替格瑞洛和替罗非班，体现出对抗血小板药物逆转作用的广谱性。并且，PLT-PFC的惰性内核不具备主动的血栓收缩能力，血小板内在血栓活性的缺乏降低了PLT-PFC输注诱导血栓形成的风险(图3)[40]。
通过体外血小板聚集实验、小鼠PLT-PFC给药后不同时间点血液中替格瑞洛的浓度和尾尖出血实验结果证明了PLT-PFC对抗血小板药物的有效逆转，恢复血小板活性和小鼠的止血功能。最后，利用抗血小板药物引起的卒中出血转化模型，证实了PLT-PFC可以有效逆转抗血小板药物的药效，降低溶栓治疗的出血风险，预防抗血小板药物诱导的脑栓塞面积增加。该研究提出了一种广谱的抗血小板药物逆转策略，为临床抗血小板药物的功能逆转提供新思路。
3 总结与展望
人体的凝血系统和纤溶系统共同维持血液系统的动态平衡。抗凝和抗血小板药物在预防病理性血栓形成的同时，也会增加患者的出血风险，因此抗凝和抗血小板药物逆转剂的开发可以为抗栓治疗提供安全保障。临床实践中，维生素K、PCC、FFP和rFⅧa对华法林具有良好的逆转作用，硫酸鱼精蛋白能特异性逆转肝素，依达赛珠单抗是达比加群的特异性逆转剂，Andexanet alfa和Ciraparantag是新型口服抗凝药物的逆转剂。血小板输注是抗血小板药物的通用逆转策略，去氨加压素能够逆转阿司匹林和氯吡格雷。此外，替格瑞洛特异性逆转剂Bentracimab正处于临床试验阶段，展现出良好的应用前景。尽管如此，临床上依旧缺乏针对抗血小板药物的广谱逆转剂。受抗血小板药物作用机制的启发，结合近几年发展起来的仿生纳米技术，本团队前期成功构建了血小板膜仿生纳米海绵PLT-PFC用于广谱的抗血小板药物药效逆转。PLT-PFC保留了血小板膜表面的所有抗血小板药物作用靶点，理论上对作用于血小板膜的所有药物都具有逆转功效。此外，由于纳米逆转剂具有非常大的比表面积，使其逆转效率远远高于血小板输注。传统的药物制剂无论是口服还是注射给药往往存在许多的不良反应，如生物利用率低和治疗效果差等。纳米逆转策略可以有效克服这些缺点，例如，脂质体具有类似生物膜结构的磷脂双分子层结构，可包载亲水性或疏水性逆转药物，生物相容性高、免疫原性低。仿生细胞膜药物递送系统保留了来源细胞膜表面几乎所有的受体分子，可以捕获以来源细胞为靶点的药物或毒素，即可实现安全、高效的药物功能逆转。我们正努力探寻应用纳米技术对现存抗凝和抗血小板逆转策略存在的不足进行改良。未来纳米逆转剂型的引入，将有望弥补临床抗血小板药物逆转剂的空缺。
引用: 杜佳芮, 程小育, 侯雪芹, 等. 抗血栓药物逆转策略概述 [J] . 中国医学前沿杂志（电子版）, 2023, 15(8) : 1-9.