组织型纤溶酶原激活剂的联合治疗
2015-06-13张忠玲
柴 丽 张忠玲
组织型纤溶酶原激活剂的联合治疗
柴 丽 张忠玲
急性缺血性脑卒中严重影响着人类的健康和生活,组织型纤溶酶原激活剂(t-PA)是迄今为止唯一被美国FDA批准用于治疗急性缺血性脑卒中的溶栓药物,但其临床应用受到狭窄时间窗和不良反应的限制。研究表明,tPA主要通过MMPs及tPA-LRP、tPA-APC/PAR1、tPA-PDGF-CC、tPA-NMDAR通路介导神经毒性作用,因此,tPA与这些途径的靶向药物联合治疗,可以减少tPA的神经毒性,降低出血性转化,延长tPA的溶栓时间窗,改善临床疗效,具有重要意义。本文对tPA的联合治疗策略及其相关机制进行综述。
组织性纤溶酶原激活剂 联合治疗 脑卒中 出血性转化 时间窗
随着临床应用及基础研究的逐步开展和完善,发现tPA静脉溶栓治疗的时间窗短,仅有3.0~4.5h,患者只有百分之几符合此治疗,并且在脑缺血再灌注时,可能出现次级血栓形成、炎性反应、血脑屏障破坏、出血性转化等不良反应,这些问题严重制约着tPA的临床应用及推广。因此,有必要寻找新的治疗靶点,以增加tPA的治疗时间窗,并保护神经元免受缺血性损伤。
一、MMPs抑制剂
基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinases,MMPs),尤其是MMP-9和MMP-3,降解基膜蛋白质,在急性脑卒中tPA溶栓治疗介导的神经毒性和出血性转化中发挥核心作用[1,2]。体内实验显示,在栓塞性局部脑缺血后,tPA与基质金属蛋白酶抑制剂的联合给药减少了出血性转化和脑损伤。因此,在急性缺血性脑卒中,MMPs的药物抑制(在适当的时候)有望成为安全有效的tPA辅助治疗。
1.米诺环素:一种广谱四环素类抗生素,米诺环素治疗后通过抑制MMP-9的活性,介导神经保护作用,并且米诺环素的神经保护作用是剂量依赖性的,认为只有低剂量的米诺环素能同时降低脑梗死和梗死周围区域的缺血。Murata等的研究表明,在雄性自发性高血压大鼠的血栓凝块模型,在脑卒中开始后6h,与tPA联合给药时,米诺环素减少梗死面积,改善tPA相关的出血性转化,降低血浆MMP-9的水平。表明米诺环素的辅助给药抑制了tPA增效的血浆MMP-9水平上调和出血性并发症,从而延长了溶栓时间窗至脑卒中发病后6h[3]。最近对1型糖尿病大鼠局灶栓塞性模型的研究表明,米诺环素联合tPA治疗后24h显著减少缺血性脑梗死、半球肿胀及tPA相关的脑内出血性转化,并且这些有益作用可能部分由抑制MMP-9活性,降低脑组织炎症及防止脑血管损伤所介导[4]。
基于这些临床前研究结果,米诺环素的临床疗效目前正在调查。临床表明在脑卒中发病后24h内(急性期),米诺环素治疗与更好的临床结果相关。最近完成的米诺环素早期阶段、开放标签试验、改善脑卒中(MINOS)神经学结果表明,在脑卒中患者米诺环素单独或与tPA联合已被证明是安全可行的[5]。另一项临床试验表明,米诺环素能降低血浆中MMP-9的水平,即使在脑卒中后72h,并能改善tPA治疗的急性缺血性脑卒中患者的神经功能预后[6]。因此,米诺环素在脑卒中急性期给药的有效性及安全性,使之成为溶栓辅助治疗的理想药物。
2.他汀类药物:是HMG-CoA还原酶抑制剂,可以降低脑血管事件风险,发挥多效性。在大鼠脑卒中开始后4h,rt-PA与阿托伐他汀的联合治疗是神经保护性的,阿托伐他汀阻断tPA上调的蛋白酶活化受体1和组织因子表达,抑制次级血栓形成。此外,阿托伐他汀还下调内皮细胞中MMP- 2和MMP-9的表达,从而保护脑血管的通畅性和完整性[7]。随后的研究证明,在大鼠栓塞性脑卒中模型,阿托伐他汀和tPA联合治疗延长脑卒中的治疗窗至6h,而且联合治疗取消了tPA诱导的MMP-9上调以及Ⅳ型胶原的降解,从而导致出血性转化的发生率(10%)降低,与tPA组单一疗法的发生率相比(40%)[8]。因此,体内、外的研究证明,他汀类药物预防tPA-介导的神经血管单元功能障碍,从而延长脑卒中的治疗时间窗。
然而,只有少数临床研究讨论了他汀类药物是否可以改善溶栓治疗后脑卒中结果的问题,并且结果是有争议的。Alvarez-Sabin[9]对145例患者的一项观察性研究显示,脑卒中发病前给予他汀类药物治疗的患者,接受静脉tPA溶栓后提供了长期的功能性益处,而不增加出血性转化。另一些报道表明,在tPA治疗的脑卒中患者,他汀类药物的预防性使用没有改善临床结果,也不增加出血性转化的风险[10]。近期对178例患者的回顾性研究表明,静脉溶栓后24h内开始他汀类药物治疗改善脑卒中短期和长期疗效,而预防性他汀类药物治疗与出血性转化风险的增加相关[11]。总之,鉴于其对神经血管单元的作用机制,他汀类药物可能代表溶栓治疗的理想辅助药物,其临床可行性需要进一步严格的调查。
3.蛋白酶体抑制剂:硼替佐米(万珂),一种选择性的蛋白酶体抑制剂。研究表明,硼替佐米和tPA的联合治疗增强血管通畅性和完整性,显著减少梗死体积和神经功能缺损,同时延长了治疗时间窗到脑卒中后至少6h,而不增加出血性转化和炎性反应[12]。随后在老年脑卒中大鼠的一些研究证明,万珂和tPA联合治疗提供强效的神经保护作用[13,14]。Zhang[13]的研究表明,在栓塞性脑卒中的老年大鼠中,万珂与低剂量的tPA联合治疗降低血浆纤维蛋白/纤维蛋白原的外渗,协同阻断tPA诱导的MMP-9上调,维持血脑屏障的完整性。并且能够进一步减少病灶体积和神经功能缺损,防止微血管继发性血栓形成,由此放大了tPA的血栓溶解作用。此外,联合治疗还增加eNOS活性,从而增加缺血后的脑血流量,表明eNOS也参与万珂介导的神经保护机制[12]。另一研究表明,在脑卒中后老年大鼠,万珂与tPA联合治疗后直接抑制toll样受体(TLR),同时上调miR-146a,从而多方面抑制TLR信号通路,减少NF-κB 激活并降低tPA诱导的ICAM1和MMP9基因表达,从而减轻炎性反应,在急性脑卒中的治疗中发挥更大的神经保护作用[12,14]。总的来说,体内研究表明,蛋白酶体抑制剂作用于多个神经血管保护机制,它不仅抵消tPA增效的血脑屏障破坏,同时也增强了tPA的溶栓作用。
4.自由基清除剂:依达拉奉,具有强大的抗氧化和清除自由基的特性,已证明在急性缺血性脑卒中提供安全、有效的神经保护作用。某些体内、外的研究已经报道,依达拉奉联合tPA给药提高了存活率,抑制tPA诱导的MMP9表达上调及出血性转化,并抑制血脑屏障损伤和氧化应激,显著减少tPA的外渗[15]。这些结果表明,依达拉奉与tPA联合治疗可以保护脑微血管的完整性,导致随后的出血性转化减少,并提高存活率。迄今为止,一些自由基清除剂处于临床试验的各个阶段。Isahaya等[16]报道,急性缺血性脑卒中患者依达拉奉治疗后,导致血清MMP-9水平较低。最近,一项多中心、随机、开放标记的研究指出,与tPA单独治疗的患者相比,依达拉奉和低剂量tPA (0.6mg/kg)联合给药与急性脑卒中患者的早期血管再通和良好的临床结果相关,表明自由基清除剂可以增强tPA的溶栓疗效[17]。总之,在急性脑卒中患者依达拉奉与tPA联合可能是一种有效的治疗策略,显示出神经保护作用,减少梗死面积及出血性转化,因此依达拉奉联合治疗有望延长tPA使用的时间窗。
二、APC
活化蛋白C(activated protein C,APC)是一种血浆丝氨酸蛋白酶,具有抗凝、抗炎、抗细胞凋亡和直接的细胞保护活性。实验研究表明,重组APC可以显著降低tPA诱导的脑缺血损伤。在缺血性脑血管内皮细胞,APC通过蛋白酶活化受体1(PAR -1),抑制tPA诱导的NF-κB依赖性MMP-9通路。这些结果表明,APC可通过减少tPA介导的出血性转化,提高脑卒中的溶栓疗效。体内研究表明,在短暂脑缺血的小鼠模型中,晚期APC给药(在缺血后6~72h或72~144h)也是神经保护性的,通过PAR -1促进新生血管形成和神经发生,并阻断tPA的血管和神经毒性。总之,这些数据表明了在缺血后的大脑中,APC干预有一个显著延长的治疗时间窗。
目前,APC不能用于治疗缺血性脑卒中的患者,然而,人重组APC 已被FDA批准用于严重败血症的治疗。具有降低抗凝活性的活化蛋白C类似物,3K3A-APC ,与tPA的联合治疗减少梗死体积,显著改善行为结果,并且消除了tPA诱导的脑微出血,显示明显的神经保护作用,表明了在啮齿类缺血性脑卒中模型, 3K3A-APC能增强tPA的治疗效果,扩大tPA的治疗窗[18]。这些研究结果表明,tPA和APC的联合治疗对阻止tPA的血管神经毒性及促进脑卒中恢复可能是有益的,但这些基于动物模型的APC治疗策略仍有待将来的临床研究来确定。
三、LRP拮抗剂
低密度脂蛋白受体相关蛋白(low density lipoprotein receptor-related protein,LRP),在缺血的细胞和动物实验研究表明,LRP在tPA诱导的MMP-9和MMP-3的表达和活化中起着重要作用。在人脑内皮细胞,通过用干扰RNA来抑制LRP,可以减弱tPA诱导的MMP-9上调[19]。在非缺血条件下,向小鼠的脑室中注入tPA,导致血脑屏障通透性的快速剂量依赖性增加,并且这种作用可以被LRP拮抗剂(RAP)和LRP抗体所抑制。这些研究表明,tPA所造成的颅内出血可以通过LRP拮抗来抑制。总之,在大脑中,靶向tPA-LRP-MMPs通路的联合治疗可能提供减少tPA神经毒性及改善脑卒中治疗的新方法,但是,LRP拮抗剂是否抑制脑卒中患者tPA治疗后的颅内出血还有待证明。
四、PDGFR-α受体拮抗剂
伊马替尼,即血小板衍生生长因子受体-α(PDGFR-α)拮抗剂,一个FDA批准用于治疗慢性粒细胞性白血病的药物,最近提出,可以防止tPA治疗相关的并发症[20]。体内及临床研究表明,在缺血性脑卒中tPA通过PDGF- CC的激活,损害血脑屏障的完整性,导致出血性转化[20]。在缺血性脑卒中后的小鼠,活性PDGF- CC刺激PDGFR-α的磷酸化,而用PDGF-CC的中和抗体或PDGFR-α拮抗剂伊马替尼治疗,降低了脑血管通透性及延迟tPA给药相关的出血并发症,这些研究结果表明, tPA-PDGF-CC /PDGFR-α通路调节血脑屏障通透性[20],而且伊马替尼延长急性缺血性脑卒中溶栓的治疗时间窗,这提示了新的治疗策略,以减少tPA的神经毒性,改善脑卒中治疗[20]。
五、NMDAR受体抗体
研究表明,tPA加重NMDA(NR1)受体介导的神经毒性,在体外,ATD-NR1抗体阻止tPA与NMDA受体的NR1亚基相互作用,抑制tPA的促神经毒性作用,而不改变NMDA介导的神经传递。在体内,抗体单独给药或与延迟的tPA溶栓联合,可以显著减少脑损伤和血脑屏障渗漏,因此改善了长期的神经功能结果,扩大了tPA介导的溶栓治疗时间窗。
六、膜联蛋白A2
在大鼠局灶栓塞性脑卒中模型,重组膜联蛋白A2联合低剂量的tPA(2.5mg/kg)在缺血后4h给药,显著增强纤维蛋白溶解,减少脑梗死和出血性转化,降低病死率,表明加入“tPA的放大器”重组膜联蛋白A2,可以减少tPA的有效溶栓剂量,延长脑卒中的再灌注时间窗。这些发现可能提供增强tPA溶栓治疗的新方法(表1)。
表1 脑卒中的联合治疗
MCAO.大脑中动脉闭塞
综上所述,在急性缺血性脑卒中针对MMPs及其他tPA相关通路的联合治疗,可能会限制tPA的神经毒性作用,减少出血性转化,延长tPA的治疗时间窗,具有重要的临床意义。虽然溶栓的联合治疗是一种合理的策略,在临床研究也得到一定的证实,但仍需要严格的调查研究,将其成功的应用于临床,使脑卒中患者获益。
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(修回日期:2015-02-25)
150001 哈尔滨医科大学附属第一医院神经内科
张忠玲,电子信箱:zhangzhongling@outlook.com
R451
A DOI 10.11969/j.issn.1673-548X.2015.10.052
2015-01-24)