以整合素αIIbβ3為靶點的抗血栓藥物研究

摘要：整合素αIIbβ3作為血小板聚集的最終通路，對血栓形成有重要影響，因此對αIIbβ3拮抗劑的研究意義重大。本文綜述了αIIbβ3的結(jié)構(gòu)和功能，已開發(fā)αIIbβ3拮抗劑的臨床應(yīng)用與出血風(fēng)險及近年來新型αIIbβ3拮抗劑的研究進展。

關(guān)鍵詞：αIIbβ3；抗血栓形成；抗血小板聚集

血小板是成熟巨核細胞上脫落下來的細胞質(zhì)小塊，具有粘附、聚集和釋放等生理功能，對血栓的形成有重要作用。其中，血小板的聚集可以通過多種信號途徑誘導(dǎo)。血管內(nèi)皮受到損傷或者動脈粥樣硬化斑塊破裂后，由血管性血友病因子（vWF）介導(dǎo)的GPIb/IX/V復(fù)合物與損傷部位暴露的膠原蛋白結(jié)合，使血小板粘附于損傷部位并被激活。隨后更多的血小板被ADP，凝血酶、膠原蛋白等血小板激動劑激活。雖然不同誘導(dǎo)劑通過不同途徑作用于血小板，但最后都通過一個共同通路產(chǎn)生作用，表現(xiàn)為使血小板膜上αIIbβ3活化，暴露結(jié)合位點，纖維蛋白原通過\"橋聯(lián)\"方式，兩端分別與不同αIIbβ3結(jié)合，最終導(dǎo)致血小板聚集。αIIbβ3作為血小板聚集的最終通路，被認為是最強力的抗血小板藥物靶點。本文主要對αIIbβ3結(jié)構(gòu)、功能和以αIIbβ3為靶點的抗血栓藥物研究進展作一簡要綜述。

1 αIIbβ3的結(jié)構(gòu)和功能

1.1 αIIbβ3的結(jié)構(gòu) αIIbβ3由兩個I型跨膜糖蛋白（αIIb和β3）組成的鈣依賴式異質(zhì)二聚體，αIIb和β3之間由二硫鍵連接。這兩個亞基都包含胞外結(jié)構(gòu)域，αIIb的胞外部分形成一個β螺旋槳（β-propeller）結(jié)構(gòu)，β3的胞外結(jié)構(gòu)域折疊更為復(fù)雜，由一系列嵌套結(jié)構(gòu)域組成。這些結(jié)構(gòu)域構(gòu)成了αIIbβ3跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，使αIIbβ3能夠雙向傳導(dǎo)信號， 形成\"外向內(nèi)\"和\"內(nèi)向外\"的信號傳導(dǎo)[2]。

1.2 αIIbβ3的功能 αIIbβ3活化后，通過\"橋聯(lián)\"方式與配體結(jié)合，構(gòu)成αIIbβ3之間的穩(wěn)固連接，從而引起血小板的聚集。與αIIbβ3結(jié)合產(chǎn)生血小板聚集效應(yīng)的配體主要為纖維蛋白原，另外vWF、纖連蛋白、玻連蛋白等也能和αIIbβ3結(jié)合，調(diào)節(jié)血小板聚集[3]。

對于αIIbβ3結(jié)構(gòu)與功能的研究結(jié)果表明，抑制αIIbβ3與配體的結(jié)合能夠抑制血小板聚集，進而阻止血栓的形成。因此，以αIIbβ3為靶點的拮抗劑研究為新型抗血栓藥物的開發(fā)提供了一個新的方向。

2 αIIbβ3拮抗劑的臨床應(yīng)用

目前FDA已批準了3個αIIbβ3拮抗劑（阿昔單抗、依替巴肽和替羅非班）與阿司匹林和肝素連用，用于治療缺血性心臟病。αIIbβ3拮抗劑的開發(fā)為治療阿司匹林抵抗或氯吡格雷抵抗患者帶來了福音，它們?yōu)楦纳凭植咳毖笤俟嘧r間，并降低冠狀動脈介入（PCI）后的冠狀動脈再狹窄提供了新的解決方法。

2.1阿昔單抗 阿昔單抗是最早被開發(fā)并應(yīng)用于臨床αIIbβ3拮抗劑。該抗體是一個48kDa去除Fc片段的人/鼠嵌合單克隆抗體Fab片段，通過限制Fc片段介導(dǎo)的血小板間隙，降低了免疫原性。

阿昔單抗能與αIIbβ3可逆結(jié)合，在進入體內(nèi)后，大部分與αIIbβ3結(jié)合，未結(jié)合的阿昔單抗會被蛋白水解酶降解。單次持續(xù)給藥30min，結(jié)束給藥10min、8d、15d后，可分別檢測到50%、29%、13%的阿昔單抗與血小板結(jié)合[4]。針對PCI術(shù)后高風(fēng)險缺血性并發(fā)癥患者的EPIC臨床研究表明，阿昔單抗能有效降低患者死亡，M1和30d內(nèi)緊急再次血管干預(yù)的發(fā)生率，減輕發(fā)生缺血性并發(fā)癥的風(fēng)險，但同時也使患者出血風(fēng)險增加[5]。另一項EPILOG研究中，研究人員通過調(diào)整肝素劑量，建立了更有效的給藥方案，在維持療效的同時，降低了出血風(fēng)險[6]。在這些臨床研究的基礎(chǔ)上，阿昔單抗于1994年被FDA批準用于預(yù)防血管形成術(shù)后的缺血性并發(fā)癥，隨后又被批準用于PCI支架和不穩(wěn)定型心絞痛。

2.2依替巴肽 依替巴肽是基于蛇毒解聚素的賴氨酸-甘氨酸-天冬氨酸序列（KGD序列）合成的環(huán)狀七肽。該環(huán)肽與αIIbβ3發(fā)生特異性結(jié)合，阻斷受體與纖維蛋白原的結(jié)合，迅速可逆的抑制血小板聚集。依替巴肽具有相對較長的半衰期，其生物半衰期約為2.5h，主要靠腎臟清除[7]。

自20世紀90年代中期以來，依替巴肽的安全性和有效性已通過臨床試驗得到了證明。依替巴肽在大劑量靜脈注射15min后就能最大程度的抑制血小板聚集，抑制率達到75%～80%，這種強效抑制作用能保持2～4h，直至血小板恢復(fù)功能。在臨床研究中，依替巴肽并未表現(xiàn)出了嚴重的出血風(fēng)險，出血時間在給藥后30min就恢復(fù)正常水平。最終，F(xiàn)DA于1998年批準其用于急性冠脈綜合征（ACS）。

2.3替羅非班 替羅非班于1998年被FDA批準其用于臨床，它是基于精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸序列（RGD序列）合成的具有酪氨酸特異性的小分子擬肽化合物。在結(jié)構(gòu)設(shè)計中消除肽鍵后，替羅非班擁有了一個長度合適的剛性骨架，能高度特異性的與αIIbβ3結(jié)合，在靜息血小板上與αIIbβ3結(jié)合的解離常數(shù)為15nM，在富血小板血漿中抑制血小板聚集的IC50值為31～66nM。替羅非班能可逆性的抑制血小板聚集，其生物半衰期為1.5～2h，停藥4h后，血小板聚集能力恢復(fù)到正常水平的50%，替羅非班經(jīng)腎臟和膽汁被清除。

在RESTORE研究中，設(shè)定替羅非班給藥方案為10mg/kg，0.15mg/kg·min。最終，患者在PCI術(shù)后2～7d內(nèi)的缺血性意外減少，但是術(shù)后30d，替羅非班組與阿司匹林和肝素組在改善缺血性并發(fā)癥方面并無區(qū)別[8]。但分析認為這與實驗選擇了低劑量給藥方案有關(guān)。ON-TIME 2研究以ST段抬高心肌梗死患者為研究對象，在患者血管造影前55min分別給予5mg/kg的阿司匹林、肝素、氯吡格雷、替羅非班或安慰劑。接受替羅非班治療的患者1h內(nèi)ST段抬高發(fā)生率明顯下降，并且死亡、M1和30d內(nèi)緊急再次血管干預(yù)發(fā)生率也顯著降低[9]。

2.4口服αIIbβ3拮抗劑 由于目前上市的αIIbβ3拮抗劑類藥物均需靜脈注射給藥，因此，人們希望尋找一種能夠口服給藥的αIIbβ3拮抗劑，從而更便捷更長期的應(yīng)對缺血性意外的發(fā)生。自2001年以來，已有五個口服αIIbβ3拮抗劑進入臨床III期研究，另有多個進入臨床前研究。其中最早開發(fā)并進入臨床研究的代表藥物有珍米洛非班（xemilofiban）、奧波非班（orbofiban）和西拉非班（sibrafiban）。這些拮抗劑都具有類似RGD序列的結(jié)構(gòu)，通過與纖維蛋白原上的RGD序列競爭結(jié)合位點發(fā)揮抑制作用。盡管研究人員在口服αIIbβ3拮抗劑領(lǐng)域進行了大量研究，但不幸的是已進行的5個臨床研究都沒有得到令人滿意的結(jié)果，接受口服αIIbβ3拮抗劑后，患者死亡率明顯升高[10]。因此口服αIIbβ3拮抗劑的對受體功能的影響以及相應(yīng)的量效關(guān)系還需進一步研究。

3新型αIIbβ3拮抗劑的出血風(fēng)險

由于正常生理狀態(tài)下血小板聚集的主要作用是止血，因此對血小板聚集的抑制必然會導(dǎo)致出血風(fēng)險的增加?；颊咴诮邮堞罥Ibβ3拮抗劑后，有2%出現(xiàn)顱內(nèi)出血，15%出現(xiàn)胃腸道出血，5%～10%出現(xiàn)腹膜后出血，60%～80%出現(xiàn)導(dǎo)尿管處的腹股溝血腫[11]。目前研究結(jié)果顯示，αIIbβ3拮抗劑造成的出血風(fēng)險要高于其他血小板聚集抑制劑。因此，針對新型αIIbβ3拮抗劑的研究有待進一步深入。

4新型ΑIIbβ3拮抗劑的開發(fā)策略

雖然目前開發(fā)的αIIbβ3拮抗劑并未如人們預(yù)期的一樣在抗血栓形成的臨床應(yīng)用中發(fā)揮廣泛的作用，但是αIIbβ3拮抗劑對血小板聚集和血栓形成的強力抑制作用也是顯而易見的。如果能找到有效方法降低αIIbβ3拮抗劑的出血副作用，這類藥物在抗血栓領(lǐng)域必將發(fā)揮重要作用。

由于模擬RGD或KGD序列開發(fā)的αIIbβ3拮抗劑會誘導(dǎo)受體構(gòu)象的改變，暴露配體誘導(dǎo)式結(jié)合位點，研究人員推測αIIbβ3構(gòu)象改變可能是造成嚴重出血副作用的主要原因。基于這一假設(shè)，研究人員提出的解決方法是尋找能與αIIbβ3上非RGD結(jié)合位點結(jié)合的拮抗劑。目前這一工作已取得了初步進展，研究人員通過高通量篩選，從33264個小分子化合物中發(fā)現(xiàn)了一個化合物（RUC-1）能綁定GPIIIa亞基上金屬依賴式結(jié)合位點（MIDAS），從而擾亂Mg2+與αIIbβ3的結(jié)合，阻斷αIIbβ3活化[12]。另有研究人員發(fā)現(xiàn)了一個棕櫚酸?；亩嚯?，能穿過細胞膜與GPIIb亞基位于胞內(nèi)的酸性末端結(jié)合，在不改變αIIbβ3構(gòu)象的前提下阻斷αIIbβ3活化[13]。目前對于這些新發(fā)現(xiàn)的化合物的研究的正在不斷深入，基于RUC-1優(yōu)化的衍生物RUC-2已進入臨床前研究。我們期待著未來有更多安全有效的αIIbβ3拮抗劑被開發(fā)并進入臨床應(yīng)用。

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