从普通肝素到磺达肝癸钠肝素类抗凝药物研发历程

从普通肝素到磺达肝癸钠——肝素类抗凝药物研发历程首都医科大学同仁医院心脏中心史旭波FibrinPlateletsRBCs血栓的构成RBCs,redbloodcells.血栓是机体维护血管壁结构完整的一种防护性反应正常内皮细胞有强烈抑血作用内皮损伤诱发血栓形成示意图胶原组织因子凝血酶IIa血小板激活凝血酶原IIADPTXA2凝血瀑布血栓纤维蛋白原纤维蛋白血小板聚集PollackCV,etal.TheJournalofEmergencyMedicine.2008(34)4:417-428典型血管的剪切率血管类型剪切率(s-1)静脉20-200大动脉300-800小动脉500-1,600狭窄冠状动脉800-10,000动脉血栓形成高流速、高度依赖血小板动脉TMPGI2预防和治疗动脉系统血栓抗血小板+抗凝治疗静脉系统血栓形成静脉TMPGI2预防和治疗静脉系统血栓抗凝治疗为主低流速对血小板依赖程度很低血栓的类型•动脉系统血栓形成•高度依赖血小板•抗血小板+抗凝治疗•心腔内血栓形成•对血小板依赖介入动静脉之间•高危患者抗凝治疗为主，低危患者抗血小板治疗•静脉系统血栓形成•对血小板依赖较低•抗凝治疗为主普通肝素的发现2000万人/年使用肝素1916年McleanTheJohnsHopkinsUniversityfat-solublesubstances,fromlivertissuesthatinhibitedbloodcoagulation.1918年WilliamHenryHowell.肝素的制备Combine5,000lbs.intestines,200gallonswater,10gallons氯仿,and5gallons甲苯.Holdat90°Ffor17hours.Add30gallonsaceticacid,35gallonsammonia,sodiumhydroxidetoadjustpH,and235gallonswater.Bringtoaboil;thenfilter.Add200gallonshotwatertofiltrateandallowtostandovernight,thenskimoffthefat.Keeppancreaticextractat100°Fforthreedays,thenbringtoboil.Filtersolidsandassayforheparincontent.CourtesyofNeilKleiman肝素的首次临床应用1938,Dr.Wrightfirsttreatedapatientofthrombophlebitiswithanexperimentalnaturalanticoagulantcalledheparin,isolatedfromanimalorgans.TheconditionofDr.Wright'spatientimprovedintwoweeks.1960,Dr.Wrightreceived素有“美国诺贝尔奖”之称的美国亚伯雷斯克奖fromtheAmericanHeartAssociationforhisstudyoftheuseofanticoagulants肝素作用机制的研究历程1968-73肝素通过AT发挥作用（肝素纯化凝血瀑布）1976只有部分肝素分子能与AT结合(30-50%)1976抗IIa活性与肝素分子长度有关抗Xa活性与肝素分子长度无关1976低分子量肝素发明1981-82特殊的戊糖序列是肝素与AT的结合位点XIaXIIaIXaVIIa-III抗凝血酶III(AT)IIa纤维蛋白原纤维蛋白XaVIIIaVa接触性血栓途径自身血栓途径肝素通过AT发挥抗凝作用肝素只有部分肝素分子能与AT结合(30-50%)切碎普通肝素UFHLMWH高亲和力结构物理：过滤化学：解聚酶学：肝素酶不同长度肝素分子的抗Xa与抗IIa活性肝素抗Xa因子和抗IIa因子活性随着分子量的变化而改变Anti-XaactivityAnti-IIaactivity...5,00010,00015,00020,0002001000MWAcivity(U/mg)肝素作用机制的研究历程1968-73肝素通过AT发挥作用1976只有部分肝素与AT结合(30-50%)1976抗IIa活性与肝素分子长度有关抗Xa活性与肝素分子长度无关1976低分子量肝素发明（85年、95年）1981-82特殊的戊糖序列是肝素与AT的结合位点低分子肝素的制备方法低分子肝素制备方法速避凝亚硝酸解聚法达特肝素亚硝酸解聚法依诺肝素苄基化后进行碱解聚Ardeparin(Normiflo)过氧化解聚法Tinzaparin(Innohep)使用肝素酶进行酶法解聚普通肝素、低分子肝素抗Xa与抗IIa活性普通肝素平均分子量15000有相似的抗Xa与IIa活性低分子肝素平均分子量4500抗Xa大于IIa活性肝素作用机制的研究历程1968-73肝素通过AT发挥作用1976肝素只有部分与AT结合(30-50%)1976抗IIa活性与肝素分子长度有关抗Xa活性与肝素分子长度无关1976低分子量肝素发明（85年95年）1981-82特殊的戊糖序列是肝素与AT的结合位点特殊的戊糖序列是肝素与AT的结合位点六糖五糖八糖人工合成了肝素分子特殊的戊糖序列1983-8475个步骤人工合成戊糖人工改建的戊糖序列--磺达肝癸钠1988年SR90107Aandlaterfondaparinux1995年开始临床研究肝素、磺达肝癸钠抗Xa与抗IIa活性普通肝素平均分子量15000有相似的抗Xa与IIa活性戊糖平均分子量1728只有抗Xa活性肝素－低分子肝素－磺达肝癸钠普通肝素低分子肝素磺达肝癸钠1.蛋白、内皮细胞、巨噬细胞高低无2.生物利用度(SC)15-30%90%100%3.激活血小板强弱无4.血小板4因子中和强弱无5.肝素诱导的血小板减少症（HIT)1%0.1%0%6.监测抗凝活性常规非常规不需要7.骨质疏松症高低无8.清除方式网状内皮/肾脏网状内皮/肾脏肾脏9.半衰期（SC)2h3-5h17h10.根据体重调整需要需要不需要11.鱼精蛋白中和可以部分不可以肝素诱导的血小板减少症(HIT)的作用机理免疫球蛋白G抗体(IgG)肝素血小板因子4(PF4)WarkentinT.HITLessonslearned.JournalofPathophysiologyofHaemostasisandThrombosis;2006(1-2);50-7免疫复合物与血小板Fc受体结合•血小板减少症•血栓免疫复合物(PF4-肝素-IgG)血小板激活血小板聚集凝血系统激活肝素－低分子肝素－磺达肝癸钠普通肝素低分子肝素磺达肝癸钠1.蛋白、内皮细胞、巨噬细胞高低无2.生物利用度(SC)15-30%90%100%3.激活血小板强弱无4.血小板4因子中和强弱无5.肝素诱导的血小板减少症（HIT)1%0.1%0%6.监测抗凝活性常规非常规不需要7.根据体重调整需要需要不需要8.骨质疏松症高低无9.清除方式网状内皮/肾脏网状内皮/肾脏肾脏10.半衰期（SC)2h3-5h17h11.鱼精蛋白中和可以部分不可以磺达肝癸钠的临床循证过程治疗VTE治疗DVT和PEREMBRANDTMATISSE-DVTMATISSE-PE预防VTE骨科大手术PENTATHLONPENTATHLON2000PENTAMAKSEPHESUSPENTHIFRAPENTHIFRAPLUS内科患者ARTEMIS腹部手术PEGASUSAPOLLO治疗ACS治疗NSTEMI和STEMIPENTALYSEPENTUAASPIREOASIS5OASIS650000例患者Ephesus试验N=1817Pentathlon2000试验N=1584Penthifra试验N=1250Pentamaks试验N=724总的比值比下降比值比下降百分比磺达肝癸钠更好依诺肝素更好-100-80-60-40-2020040608010058.5%28.1%61.6%63.1%55.3%P=0.000000000000000001近端深静脉血栓总的比值比下降=57.4%[可信限：72.3-35.6];磺达肝癸钠与依诺肝素在预防深静脉血栓时总体疗效的比较：荟萃分析Turpieet.al.ArchInternMed2002:162:1833-40磺达肝癸钠显著减少骨科大手术后DVT/PE的发生•使用安卓的患者症状性DVT/PE的发生率显著低于其它药物•观察到的出血发生率：安卓1.5%，LMWH1.5%(p=NS），UFH4.2%(p0.05)•观察到的住院病人全因死亡率：安卓为0.6%，显著低于LMWH1.1%(p0.001)和UFH2.2%(p0.001)1.5%2.1%2.3%4.2%安卓*达肝素依诺肝素UFHShorrAF,etal.ThrombRes2007;212:17-24.*与所有其它对照药物相比p0.0001大样本观察性队列研究：03-05509家医院14万例n=12,532n=16,109n=97,827n=18,338磺达肝癸钠的临床下循证过程治疗VTE治疗DVT和PEREMBRANDTMATISSE-DVTMATISSE-PE预防VTE骨科大手术PENTATHLONPENTATHLON2000PENTAMAKSEPHESUSPENTHIFRAPENTHIFRAPLUS内科患者ARTEMIS腹部手术PEGASUSAPOLLO治疗ACS治疗NSTEMI和STEMIPENTALYSEPENTUAASPIREOASIS5OASIS650000例患者R5daysIVUFH(aPTT1.5-2.5)+OAC(INR2-3)90±7days5days7.5-mgfondaparinux*SC+OAC(INR2-3)PatientswithPE±DVTOpen-label5daysSCenoxaparin(1mg/kgbid)+OAC(INR2-3)RDouble-blindPatientswithDVTPrimaryEfficacyOutcome(3months)•FatalPE/unexplaineddeath•RecurrentsymptomaticnonfatalPEorDVTPrincipalSafetyOutcome(initialtreatment)•Majorbleed•Clinicallyrelevantnonmajorbleed*5mgifbodyweight50kg10mgifbodyweight100kgMATISSE系列试验设计主要疗效终点Fondaparinux(n=1,098)LMWH(n=1,107)MATISSEDVT2FatalPE5(0.5%)5(0.5%)NonfatalPEorDVT38(3.5%)40(3.6%)TotalsymptomaticrecurrentVTE43(3.9%)45(4.1%)-0.15%=3.5%01.5%-1.8%Fondaparinux-LMWH(95%CI)Fondaparinux(n=1,103)UFH(n=1,110)Fondaparinux-UFH(95%CI)MATISSEPE1-1.2%=3.5%00.5%-3.0%FatalPE16(1.5%)15(1.4%)NonfatalPEorDVT26(2.4%)41(3.6%)TotalsymptomaticrecurrentVTE42(3.8%)56(5.0%)1.TheMatisseInvestigators.NEnglJMed.2003;349:1695-1702.2.TheMatisseInvestigators.AnnofInternMed.June1,2004MATISSEDVT2FondaparinuxLMWH1.2%1.1%3.0%2.6%0%2%4%6%8%3.7%安全性终点MajorbleedClinicallyrelevantno