抗血栓药物研究进展

牧 童，赵思宁，杨 慧，马宇衡

(内蒙古医科大学，内蒙古 呼和浩特 010000)

心血管疾病因具有高死亡率以及高致残率而危害着人民的健康和生命。近三十年来经济发展，我国人群心血管病(主要是冠心病、脑卒中和周围血管病)死亡率，发病率以及患病总体都有明显的上升趋势，并且发病年龄提前。心血管病已经成为我国严重的公共卫生问题[1-2]。

有多种因素可引起心脑血管疾病发病，根据目前的研究尚不能完全阐明其具体的发病机制，但血栓的形成被认为是引起心脑血管疾病发病的主要原因。血栓形成(thrombosis)是指在活体的心脏或血管腔内，血液发生凝固或血液中的某些纤维成分相互粘附，形成固体质块的过程，在这个过程中所形成的固体质块称为血栓(thrombus)[3]。

血液中存在着处于动态平衡的凝血系统和抗凝血系统(纤维蛋白溶解系统)。在正常生理状态下，血液中存在的凝血因子不断激活血小板进而生成凝血酶，并形成微量的纤维蛋白附着于血管腔内膜上，同时纤维蛋白又不断的被纤维蛋白溶解系统所溶解，活化的凝血因子被单核吞噬细胞所吞噬。通过上述凝血系统和纤维蛋白溶解系统协同作用即确保了血液的可凝固性也确保了血液的正常流体状态。但是，当某些因素打破了动态平衡，单方面的促进凝血过程，血液便在血管腔内凝固，形成血栓。血栓形成需要三要素：血管内皮细胞损伤、血流状态的改变以及血液凝固性增加。

血管内皮细胞损伤：血管内皮细胞是单细胞层组成的薄膜屏障，能够隔离血液中的凝血因子、血小板以及内皮下胶原。同时能够分泌多种抗凝血因子。当血管内皮细胞损伤后内皮下胶原得以暴露，使得血小板接触内皮下胶原而被激活，继而凝血反应被启动产生大量凝血酶，并且激活后的血小板不断释放出ADP与血栓素A2，这导致血流中的其他血小板被大量激活而发生黏附最终形成血小板血栓。此外，内皮下由血小板和内皮细胞所生成的凝血酶敏感蛋白(thrombospondin，TSP)也可与纤维蛋白原和纤维链接蛋白等大分子结合，最终使血细胞与血管壁发生粘连。由此可见，血小板的活化在触发凝血过程中起到核心作用。

血流状态的改变：在正常机体的血流中，红细胞和白细胞在血流的中轴(轴流)，外层是血小板，相比于在中轴的红、白细胞流动速度较慢，处于最外层的为血浆带(边流)，将血液中的有形成分与血管壁隔绝阻止血小板与内膜接触。但出现血流缓慢或血流中产生漩涡时，血小板会被迫进入边流，血小板与血管内膜接触的机率得到提高，导致血小板与内膜发生粘连的可能性也得到增加。此外被激活的凝血因子和凝血酶都能够在局部位置达到凝血过程所需求的最低浓度，进而启动凝血过程。静脉中血流速度缓慢又因其具有静脉瓣会导致血流产生漩涡，提示静脉相比于动脉更容易形成血栓。

血液凝固性增加：通常在严重创伤后由于大量出血引起的血液浓缩，血液中纤维蛋白原、凝血酶原及其他凝血因子大量增多，导致血小板激活粘性增加后引起其大量聚集而形成血栓

上述三种血栓条件单独存在一种即可引起血栓的形成，但由于血液中凝血过程的相互作用往往三种条件同时存在[4]。

在正常机体血液的止血过程中，血管壁内皮细胞受损后暴露出胶原，此时通过血液中存在的凝血因子IX(抗血友病球蛋白Von Willebrand， vWF)为介质，使血小板表面糖蛋白GPⅠa/Ⅱa、GPⅠba/Ⅱa—GPⅨ—GPⅤ以及GPⅥ与内皮下胶原结合而驻留于受损位点，血流中其他血小板以血液中纤维蛋白(Fibrin， Fn)为介质通过血小板表面糖蛋白GPⅡb/Ⅲa桥连后聚集[5]。当血小板驻留于受损点后，血液中的5-HT、ADP、凝血酶以及血栓素等信号因子与血小板表面受体结合，并通过G-蛋白偶联作用而激活血小板，这些血小板信号通路激活的最终结果均使得GPⅡb/Ⅲa构像由弯曲状态改变为伸展状态，即GPⅡb/Ⅲa由低亲和力受体变化为高亲和力受体，GPⅡb/Ⅲa结合位点彻底的暴露导致大量血小板以纤维蛋白作为“桥梁”，桥连成为小颗粒聚集体(见图1)。

图1 血小板活化通路及其受体分布Fig.1 Platelet activation pathway and receptor distribution

1 抗心脑血管疾病药物分类

抗凝和溶栓治疗在血栓性疾病中被广泛应用，临床上常用抗凝药、抗血小板药和降纤药作为预防血栓形成(抗凝治疗)和溶解血栓(溶栓治疗)的药物。

1.1 溶栓药

溶栓药能够通过激活纤溶酶原引发纤维蛋白降解起到血栓溶解的作用。经过40年的发展，溶栓药在治疗急性心肌梗死(acute myocardial infarction，AMI)、脑栓塞等心脑血管疾病中取得了巨大的成绩，并已经成功发展了三代溶栓药[6]。

第一代溶栓药在20世纪60年代开始研发，虽然具有很强的溶栓能力，但是缺乏选择性，在溶解纤维蛋白的同时无差别地将血液中其他正常纤维蛋白原降解，导致血液凝血能力下降进而引起出血等严重的不良反应。链激酶是临床上最早使用的第一代溶栓药，具有抗原性，容易引起过敏反应。其后通过从健康人体尿液中提取精制得到尿激酶，亦能够激活纤溶酶原，且相比于链激酶引起不具备抗原性不易引起过敏反应而取代链激酶[7]。

第二代溶栓药于20世纪70年代后期研发成功，主要为解决首代溶栓药的溶栓特异性问题，临床应用较多的代表药物有重组组织型纤溶酶原激活物(recombinant tissue PA，rtPA)、 乙酰纤溶酶原-链激酶复合物(anisoylated plasminogen-streptokinase activator complex，APSEC)、 阿尼普酶以及重组葡激酶及其衍生物，由于此类药物与纤维蛋白原的亲和力较低，而具备一定的特异性。相比于第一类溶栓药虽然选择性得到提高，但半衰期短，而且需要较大的用药量，容易引起严重的出血，价格更加昂贵而限制了其在临床中的应用[8]。

第三代溶栓药在20世纪90年代运用现代生物技术对首代、第二代溶栓药进行结构改造，且成功解决了首代、第二代溶栓药特异性、半衰期短以及药量需求大等弊端。具有溶栓迅速、血浆半衰期长，专一性强以及安全性高等特征。代表药瑞替普酶，替尼普酶在临床上得到了广泛的应用[9]。

1.2 抗凝药

抗凝药主要分为肝素、香豆素类以及水蛭素三种。肝素是首个研发出的抗凝药，而且于临床上沿用至今。肝素是一种存在于体内肥大细胞以及嗜碱性粒细胞表面的天然粘多糖，于1916年发现。能够阻止纤维蛋白原形成纤维蛋白，抗凝机制复杂，能够使凝血酶灭火以及抑制多种凝血因子，包括凝血因子Ⅹa、Ⅱa、Ⅺa、Ⅸa和Ⅻa具有多靶点性。低分子肝素相比于普通肝素分子质量更小(4000～6000 DA)相比于普通肝素的多靶点性，低分子肝素主要对凝血因子Xa有抑制作用，体内半衰期也使普通肝素的3～4倍，副作用更小，使用方便，出现出血副作用的概率较低且无明显的停药反应[10]。

重组水蛭素(r-HRD)为水蛭素类抗凝药的代表性药物，于1999年上市，相比于原生水蛭素抗凝血活性更高且出血等不良反应的发生率更低。重组水蛭素是迄今为止最强的凝血酶抑制剂，广泛应用于临床。虽然r-HRD为蛋白类药物，但引起分子量较小，抗原性较弱临床实验中未表现出明显的过敏反应[11]。

华法林是香豆素类抗凝药的代表性药物，通过抑制对维生素K具有高依赖性的凝血因子II、VII、IV、X的活性而发挥抗凝作用，用药个体差异较大，需要频繁的取血监测后对用药剂量严格调控，但其价格低廉，效果明确而被广泛应用于临床抗凝治疗中[12]。

1.3 抗血小板药物

在最近的研究中，人们已经逐渐的认识到血栓形成的关键因素在于血小板的异常活动。抗血栓治疗不仅是控制凝血酶的生成以及其活性，抗血小板治疗已经成为预防和治疗动脉系统血栓的基础。抗血小板药物通过抑制血小板的黏附和聚集能力而起到抗血栓作用。抗血小板药物在临床上主要应用与三个方面：动脉系统血栓、冠心病和脑梗塞。

1.3.1 5-HT(5-hydetxy-tryptamine)受体拮抗剂

血小板表面具有两种5-HT(5-hydetxy-tryptamine)受体，血液中5-HT2能够通过同时激活血小板表面以及血管平滑肌5-HT2受体造成血小板活化而促进血栓的形成[13]。沙格雷酯(Sarpogrelate，SARP)是研究血小板及血管5-HT2受体成功研发的抗血小板药物，能够特异性的与血小板以及血管平滑肌5-HT2受体结合，同时抑制血小板活化引起的血栓形成以及抑制血管的收缩。临床上常用于瓦埃周血管性疾病，抗血栓形成、改善侧支循环等[14]。临床研究表明，沙格雷酯与阿司匹林联合用药能够有效的降低稳定性心绞痛患者的血小板聚集水平，提示沙格雷酯在稳定性心绞痛患者的治疗中能够起到辅助作用[15]。

1.3.2 血栓素A2受体拮抗剂

血栓素A2属于精氨酸产物，通过环氧合酶而合成，其前体为前列腺素G2、H2，血栓素与学兄啊版表面TPβR受体结合后，进而激活磷脂酶C导致血小板激活[16]。阿司匹林为最早研发恒功的前列腺素抑制剂，主要通过抑制花生四烯酸转化为前列腺素，进而抑制血栓的形成。在最近的一些研究中对阿司匹林的血栓治疗效果产生了质疑，但是由于阿司匹林表现出的抗血栓活性稳定性以及其低廉的价格，使它依然是临床上治疗预防心血管疾病的首选药物，也是多种联合抗血栓方案的首选药物[17]。

1.3.3 PAR1受体拮抗剂

血小板聚集所释放的ADP通过与P2Y1、P2Y12结合导致进一步的活化和释放ADP，再次释放的ADP作为细胞内信号因子激活凝血酶，而凝血酶又通过与血小板活化蛋白酶受体PAR1、PAR4作用，而新奇血小板栓塞。其中P2Y12受体、PAR1受体在这个过程中起到中心作用。这两条通路中凝血酶使最强大的血小板激动剂，也能够将纤维蛋白原转化为纤维蛋白来稳定血小板栓塞[18]。沃拉帕莎(Vorapaxar)是最近上市的唯一种强效、高选择性、高亲和力的口服PAR1 受体拮抗剂。临床研究表明，沃拉帕莎引起严重出血的风险较低具有极大的临床使用及推广价值。

1.3.4 P2Y12受体拮抗剂

P2Y12受体抑制剂通过抑制二磷酸腺苷(adenosine diphosphate，ADP)的受体P2Y12，从而抑制血小板的激活，抑制血小板的形成[19]。因与阿司匹林抑制血栓形成的通路有区别，所以P2Y12抑制剂联合阿司匹林的双联抗血小板治疗是急、慢性冠脉综合征的基本疗法[20]。

图2 氯吡格雷与噻氯匹定4Fig.2 Clopidogrel and ticlopidine

图3 替格瑞洛Fig.3 Ticagrelor

氯吡格雷(clopidogrel，CPG) 为噻氯匹定的乙酸衍生物是目前广泛使用的噻吩并吡啶类P2Y12受体抑制剂，属于第二代口服噻吩并吡啶类抗血小板药物，临床上常常使用其硫酸盐的形式波立维(见图2)[21-22]。氯吡格雷作为一种前药，在体外几乎无活性，需要通过两步不同的代谢转化产生活性代谢物与P2Y12受体不可逆结合后抑制血小板表面糖蛋白GPⅡb/Ⅲa的活化进而产生抗血小板凝聚的作用[23]。

替格瑞洛与氯吡格雷不同，是一种直接的P2Y12抑制剂，不需要经过体内代谢就可以与P2Y12受体进行可逆结合，相较于氯吡格雷未表现出明显的个体差异，能够快速的发挥其抗血小板活性且停药后15 min血小板即可恢复其生理功能，临床研究表明再治疗急性冠状动脉综合征时，替格瑞洛相比于氯吡格雷更加安全，但其脱靶效应常引起较严重的呼吸困难、心脏停顿以及血液肌酐和尿酸水平上升等不良反应(见图3)[24-28]。

普拉格雷(prasugrel)于2009年由日本Daiichi Sankyo公司与美国Eli Lilly公司合作研发，与氯吡格雷作用机制相同并同为噻吩并吡啶类药物，与氯吡格雷相比C7位酯基被替换为环丙基，并在活性巯基部分添加了一个酯团，且氯原子被氟原子替代见(图4)[29]。药物进入体内后，由于环丙基的取代，导致酯酶非活性代谢减少，研究证实，普拉格雷具有更快的抑制血小板聚集的作用，这是因为普拉格雷相比于氯吡格雷要有更高的活性产物转化率，和较高的生物利用度[30]。但是TRITON-TIMI 38研究表明，患有短暂脑缺血发作或缺血性脑卒中的患者使用普拉格雷相比于氯吡格雷有更高的卒中风险，严重者导致出血(前者2.4%，后者1.8%)，因此年龄在75岁以上，或既往有卒中等脑血管事件的患者不推荐使用普拉格雷[31]。

图4 普拉格雷Fig.4 Prasugrel

1.3.5 腺苷环化酶(adenylate cyclase，AC)抑制剂

表1 近年来研发抗血小板药物及其不良反应Table 1 Research and development of antiplatelet drugs and their adverse reactions in recent years

此外ADP识别结合P2Y12受体偶联Gi蛋白并抑制α亚型，从而抑制腺苷环化酶(adenylate cyclase，AC)活性，降低血小板内环磷酸腺苷cAMP含量，导致血管扩张刺激磷蛋白(vasodilator stimulated phosphoprotein，VASP)大量去磷酸化。同时βγ亚基被激活，并通过激活磷酸肌醇-3激酶(phosphatidylinositide 3-kinase，PI3K)活化蛋白激酶B(protein kinase B，PKB)。VASP含量的上调与PKB/AKt的活化并改变GPⅡb/Ⅲa构型，增强与其它血小板的黏附能力，造成血小板的聚集[32]。

西洛他唑，为喹啉酮类磷酸二酯酶抑制剂的代表药物。可以抑制血小板聚集，扩张血管，改善脑内血内流，从而预防血栓的形成[33]。研究发现，与阿司匹林、氯吡格雷单药治疗对比，接受西洛他唑与阿司匹林或氯吡格雷长期双药治疗的高为患者、缺血性卒中的风险降低，但是二者具有相类似的大出血风险[34-35]。目前西洛他唑已经使用多年，并且在亚洲国家很受欢迎，而在西方，西洛他唑主要用于治疗外周血管疾病[36]。

2 结 语

血栓所引起的心血管疾病严重影响到了人类的健康，具有高致残率以及高死亡率。虽然近年来所开展的溶栓治疗、介入治疗以及手术治疗降低了急性心肌梗死和脑梗死的死亡率，但心脑血管疾病的发病率以及患病总体依然处于明显的上升趋势。因此开发新型的治疗和预防心脑血管疾病药物成为了近年来的研究热点。同时，随着人们对血小板生理、生化功能的逐步阐明，更多新型的抗血小板药物不断出现，并具有广阔的研究前景。