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蛇毒制剂的发展概况

2011-04-08孙晋民

海南医学 2011年19期
关键词:蝮蛇蛇毒凝血酶

虞 桦,姜 勇,孙晋民

(1.中国医科大学临床医学七年制,辽宁 沈阳 110001;2.中国医科大学实验技术中心,辽宁 沈阳 110001)

蛇毒成分复杂,生化性状各异。不同蛇种、亚种、甚至同一种蛇不同季节所分泌的毒液,其毒性成分都存在一定的差异。蛇毒内含有神经毒素、解离素、类凝血酶、细胞毒素、心脏毒素、神经生长因子等多种蛋白成分。此外,还含有一些小分子肽类、氨基酸、核苷、脂类、碳水化合物、生物胺类及金属离子。蛇毒制剂作用广泛,特别是在脑血管疾病、癌症、神经系统疾病等方面具有显著的疗效。本文复习文献,综述近年来蛇毒制剂的发展概况。

1 蛇毒制剂发展简况

我国是世界上最早利用蛇毒治疗疾病的国家,早在明朝李时珍的本草纲目中就记载有利用人参再造丸和大活络丸治疗偏瘫的方法,其中蛇毒就是主要的原料。

近代对蛇毒的应用起于1933年,Monaelesser提取眼睛蛇毒用于治疗癌症,取得了一定的效果[1]。直到1963年英国Reid发现马来西亚红口蝮蛇咬人后的出血症状并分离提纯出酶类物质。1967年,Esnoff将从蛇毒中分离提纯的凝血酶样酶(Thrombin-like enzyme,TLE)制成产品Arvin,这是世界上第一个治疗血栓病的蛇毒制剂,WHO将其定名为Ancrod[2-3]。之后,世界各国纷纷开始研制蛇毒制剂,其中包括从美洲响尾蛇毒制成的Crotalase,美国从南美矛头蝮纯化出的巴曲酶(Batroxobin),从巴西矛头蝮纯化的Bathrombin,以及瑞士、德国等从南美矛头蝮蛇毒中纯化制成Defibrase和Defibrol[4-5]。

我国国内使用的蛇毒制剂种类繁杂,自从1981年我国第一个蛇毒制剂去纤酶通过国家鉴定以来[6],在1997年之前总共有8种蛇毒制剂在医院使用。其中包括去纤酶、蛇岛蝮蛇抗栓酶(SVATEⅠ)、蝮蛇抗栓酶(SVATE)、江浙蝮蛇抗栓酶(SVATEⅡ)、蕲蛇酶、消栓灵、精制溶栓酶以及由日本推向中国市场的东菱克栓酶(DF-521)。由于我国国产的蛇毒酶类制剂种类繁多、且组份复杂,难以得到国际、国内药监部门的认可,1997年,国家卫生部统一标准,采用尖吻蝮蛇Agkistrodon acutus和长白山白眉蝮蛇Agkistrodon halys ussuriensis蛇毒为原料,制成单一成份的精纯制剂,命名为降纤酶(Defibrase),并于1997年5月进入医疗市场[7]。降纤酶是蛇毒类凝血酶制剂中的一种,具有去纤、降粘、解聚、溶栓等显著的抗凝作用,广泛地应用于临床治疗和预防闭塞性心脑血管血栓性疾病。

2 蛇毒的成分

2.1 蛇毒类凝血酶 蛇毒中含有大量的酶类,其中以类凝血酶的研究较为广泛,蛇毒类凝血酶是蛇毒中与血浆凝血酶性质相似的一类酶的总称,通常具有较高的精氨酸酯酶活性。迄今已发现30多种蛇毒中含有类凝血酶,并有20余种得到分离与纯化,大部分蛇毒类凝血酶的相对分子质量在30 000~35 000 kD范围内,由一条肽链组成,绝大多数为糖蛋白。

类凝血酶以其有效的体外促凝、体内抗凝[8]作用逐渐受到关注,这类药物在治疗血栓类疾病上具有重要作用。对它的性质及制备纯化的研究取得重要成果,在揭示酶的功能与结构关系以及临床应用方面前景广阔。

2.2 蛇毒神经毒素 蛇毒神经毒素是一类相对分子质量小的碱性多肽,相对分子质量为6 000~12 000kD,pH值在9以上,可通过多种不同的方式改变中枢和周围神经系统正常的兴奋传递,从而影响正常的神经活动[9]。蛇毒神经毒素根据机制及作用位点可分为4大类,即突触前神经毒素、突触后神经毒素、离子通道型神经毒素和抗胆碱酯酶神经毒素[10-11]。蛇毒神经毒素在研究神经递质受体的特异性分布、分离提纯特异神经递质受体、临床治疗运动神经元发生的退行性病变、作为研究细胞凋亡机制的工具以及在戒毒治疗方面具有重要的作用。

2.3 蛇毒神经生长因子 神经生长因子(Nerve growth factor,NGF)是一类较早发现的神经营养因子,广泛存在于哺乳类动物中,尤以蛇毒中含量最为丰富。NGF具有广泛的生理作用,包括控制神经元的生存、生长、分化及凋亡,还具有增强免疫功能、抗肿瘤等作用[12]。NGF具有显著的抗肿瘤作用。韦世秀等[13]利用NGF诱导人鼻咽癌CNE-2细胞凋亡的研究表明,NGF对体外培养的CNE-2细胞具有明显的抑制作用,随着剂量增加和时间延长,CNE-2细胞存活率降低。另外,有报道表明NGF对皮炎亦有治疗作用。顾鹏毅等[14]利用2,4-二硝基氟苯(2,4-dinitrofluorbenezene,DNFB)作为致炎液,激发实验小鼠炎症,而后用NGF凝胶进行治疗,结果发现NGF具有抗炎、抗过敏、加速皮炎消退的作用。

2.4 蛇毒细胞毒素 蛇毒细胞毒素是蛇毒的主要毒性组分之一,约占蛇毒总蛋白含量的25%~60%,能引起可兴奋性细胞如骨骼肌、心肌和神经组织去极化,可促进细胞膜通透性,轴突传导阻滞,以及溶解肿瘤细胞等。蛇毒细胞毒素被认为是一种对肿瘤细胞具有很强杀伤作用的组分。研究表明,蛇毒细胞毒素具有杀伤胃癌细胞,抑制人鼻咽癌细胞株、人宫颈癌细胞株、人卵巢癌细胞株和小鼠淋巴瘤细胞株的作用[15-16]。

3 蛇毒制剂的临床应用

3.1 治疗肿瘤 蛇毒制剂通过直接杀伤肿瘤细胞、诱导肿瘤细胞凋亡、抑制肿瘤细胞核酸代谢、抑制癌细胞转移、抑制血管生成、诱导细胞分化、提高机体免疫力来实现其抗肿瘤的作用[17]。李振南等[18]将左前脂腋下接种H22肝癌瘤组织的Balb/c小鼠20只随机分为对照组和治疗组,治疗组腹腔途径注射蛇毒抗高凝状态酶(AHCSE)2 mg/kg体重,对照组用生理盐水替代。结果对照组瘤结较大,显微镜下见瘤细胞生长活跃、核大、核仁明显、核分裂多见,而坏死灶少见,且瘤细胞向周围浸润扩散;治疗组瘤体较小,瘤细胞固缩、核仁不明显、核分裂少见,而坏死灶多见,瘤细胞周围有少量纤维组织增生。证明了AHCSE具有明显的体内抑制肿瘤生长的作用。近年来科学工作者利用逆转录PCR克隆技术等方法选择合适的蛇毒成分目的基因,然后以大肠杆菌作为载体,在诱导剂的作用下使目的基因在载体细菌中表达,从而合成所需要的蛇毒制剂[19]。这种方法可以在短时间内获得高纯度稳定的蛇毒产品。

3.2 治疗脑血管疾病 蛇毒制剂具有增强微循环血流动力学、保护血管内皮细胞、改善微血管舒张功能的作用,蛇毒中富含的NGF能对脑组织及神经细胞起保护营养的作用。所以蛇毒制剂被广泛地用于治疗脑梗死、脑血栓、脑萎缩等疾病,收到了良好的效果。胡标伦[20]选择脑血栓患者治疗组51例,其中男43例,女8例,予以蝮蛇抗拴酶0.5~0.75 U加5%葡萄糖注射液或5%葡萄糖盐水250 ml静滴,1次/d,15 d为一个疗程。对照组26例,其中男17例,女9例,予以复方丹参注射液10~15 ml加低分子右旋糖酐500 ml,1次/d,15 d为一个疗程,两组均治疗两个疗程。结果治疗组的基本治愈、显效、有效及总有效率均高于对照组,可见蛇毒制剂疗效优于普通疗法。蛇毒制剂的溶栓作用是治疗脑血栓的基础,其溶栓机制是使血浆纤维蛋白原变成不稳定的易从血循环中清除的可溶性血纤维蛋白单体,同时促使内皮细胞释放组织型纤溶酶原激活物(t-PA),使纤溶酶原转变为纤溶酶,减少α1-蛋白酶抑制物(α1-PI)和纤溶酶原激活剂抑制剂(PAI),从而溶解血栓[21]。梁森等[22]研究蛇毒型NGF对脑缺血再灌注损伤中发现,应用蛇毒制剂组的大鼠的Doublecortin(DCX)mRNA表达高于对照组,且与用量成正比。DCX是神经前体细胞标志物,其含量可以反映出神经干细胞增殖分化的情况。实验表明蛇毒NGF可通过增强DCX迁移效应促进神经重塑和恢复神经功能缺损。钱文君等[23]运用蛇毒制剂治疗急性脑卒中,设置东菱克栓酶组、降纤酶组和对照组,发现无论是东菱克栓酶组还是降纤酶组都具有明显的降纤作用。

3.3 神经性疾病 蛇毒制剂含有大量的纤溶酶和NGF,结合临床药理试验证明其具有改善微循环、消除体内氧自由基、促进神经系统的作用。

糖尿病性神经病变(DN)是糖尿病最常见的并发症之一,其发病率高达70%~90%[24]。而DN患者最明显的变化就是内源性纤维蛋白活性减弱、血栓形成从而造成血液循环障碍,进而使神经缺血、缺氧,营养不良并演变为神经纤维退行性变。丁志贤[25]应用蝮蛇抗栓酶配伍川芎嗪治疗糖尿病肾病(DN)患者取得了较好的疗效,每日给予患者蝮蛇抗拴酶1.0 U加入生理盐水100 ml,川芎嗪160~240 mg加入250 ml生理盐水中静滴,1次/d,20 d为一个疗程。全部50例患者在此之前都接受过中西医治疗无效,转用上述方法后经过两个疗程的治疗后100%有效。肌萎缩性侧索硬化症(ALS)也是一种神经变性疾病,其病因不清。但可通过蛇毒制剂改善患者的微循环、营养修复受损的神经细胞从而改善病情。丁志贤[26]应用蝮蛇抗拴酶治疗ALS患者35例,予以蝮蛇抗拴酶1.0 U加入100 ml生理盐水中静滴,1次/d,20 d为一个疗程,4个疗程后80%患者有效。

3.4 出血性疾病 从白眉蝮蛇蛇毒中提取的血凝酶具有预防出血、减少流血和止血的疗效。血凝酶含有多种促凝血酶活性物质,促进血管破损处的血小板聚集,起到止血作用。它广泛地应用于外科、妇产科、内科等,通过静脉注射和肌肉注射等起到明显的效果[27]。

3.5 其他 除了治疗上述四类疾病以外,蛇毒制剂还具有镇痛、治疗褥疮等作用[28]。

4 不良反应及注意事项

蛇毒制剂产生的不良反应主要发生于治疗脑血管疾病时,其不良反应例数不多,但时有发生,主要有:发热、出汗、浮肿、肢体麻木、头痛、血尿、继发性血小板减少性紫癜、心律失常、急性心肌梗塞、再发性脑梗塞、低血糖低血钾、齿龈及皮下黏膜出血、急性肾功能衰竭、眼失明、多发性脑出血等[29]。

在应用蛇毒制剂时,应做到了解药品质量、掌握用药剂量、控制用药后纤维蛋白原的含量、合理搭配用药、注意用药时间间隔和用药次数、注意过敏症状及药物耐受性加大的产生,同时还要注意避免重要脏器出血[30]。

尽管蛇毒制剂偶尔会出现各种不良反应,但相比较传统的治疗方法,如尿激酶、链激酶来说,蛇毒制剂治疗脑血管疾病是目前来说较为安全有效的方法,只要严格按规定使用,注意适应证及禁忌证,严密观察治疗过程中的出血、凝血动态及临床症状体征,是可以避免发生意外的。

5 结语

综上所述,自从1981年我国第一个蛇毒制剂溶纤酶通过国家鉴定以来,三十多年间我国的蛇毒制剂发展取得了长足的进步,蛇毒制剂广泛地应用于心脏血管、糖尿病、癌症等100多个病种及并发症的治疗,并具有较好的疗效。但是,蛇毒制剂还远没有达到完美的程度,对蛇毒的研究大部分停留在实验室阶段。在临床使用的蛇毒制剂对于某些疾病的使用方法还有争议,例如脑出血患者何时可以使用蛇毒制剂的争议就比较大。总之,蛇毒的研究还有待深入,蛇毒制剂的制作工艺也有待提高,希望蛇毒制剂在将来能为全世界的患者作出更多的贡献。

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