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警惕血管“ 隐形ZHADAN”,揭秘治疗血栓疾病的新型药物靶点
来源:BioMice百奥动物 时间:2024-12-09

血管如同一条蜿蜒流淌的河流,承载着生命的活力与希望。然而,在这条河流中,却可能隐藏着致命的“暗礁”--血栓,它就像是游走于血管内的幽灵,或大或小,或硬或软,悄无声息地附着在血管壁上,或是随血液流动,一旦堵塞血管,随时准备给“生命之河”带来一场突如其来的“风暴”[1]

心脑血管疾病是全世界造成死亡的最主要原因,其中每4人中就有1人是死于血栓。随着人口老龄化,全球的负担可能会增加,因为血栓形成的风险会随着年龄的增长而增加[2]。

背景概述

血栓形成可分为静脉血栓(VT)和动脉血栓(AT)。有趣的是,动脉血栓形成患者同时也面临增加的静脉血栓形成风险,反之亦然。此外,多种疾病状态,如抗磷脂综合症、恶性肿瘤、感染和雌激素使用,都与动脉和静脉血栓形成相关联。

静脉血栓

更像是血管中的“沉默杀手”。它们往往在不为人知的角落里悄悄形成,开始时可能只是下肢轻微的肿胀、疼痛,但随着时间的推移,这些“杀手”会逐渐壮大,甚至脱落。

静脉血栓常发生在腿部或手臂的深静脉中,这一过程称为深静脉血栓形成。这些血栓可以脱落,迁移至肺部并嵌入肺动脉,这一过程被称为肺栓塞(Pulmonaryembolism, PE)。深静脉血栓形成和肺栓塞统称为静脉血栓栓塞(Venous thromboembolism, VTE)。

动脉血栓

就像是血管中的“闪电战”,可以迅速堵塞心脏的冠状动脉,导致心肌梗塞,让心脏这个生命的发动机瞬间熄火;也可以阻塞脑血管,引发脑卒中,让智慧的灯塔骤然熄灭。

动脉血栓形成的主要获得性风险因素包括高脂血症、吸烟、糖尿病、高血压、慢性肾病和肥胖。动脉粥样硬化斑块的破裂会导致血栓的形成,这一过程通常被称为动脉粥样硬化血栓形成。动脉血栓富含血小板,但由交联纤维蛋白稳定。

动脉粥样硬化斑块的破裂暴露了胶原蛋白和血管性血友病因子(vWF),这些物质与血小板结合并激活血小板[2]。释放的第二信使,如腺苷二磷酸(ADP)和血栓素A2(TxA2),进一步激活血小板。斑块中的组织因子(TF)与因子VIIa(FVIIa)结合,这一复合物激活了凝血级联反应,从而导致纤维蛋白的形成。此外,FXII在与带负电荷的人造或生物表面结合(“接触激活”)后被激活,并参与 thrombin 的生成;中性粒细胞被纳入血栓中并释放中性粒细胞外陷阱(NETs);红血细胞(RBCs)也被纳入血栓中。

血栓形成过程

当前,抗血栓药物主要分为三类:抗血小板药物、抗凝剂和纤溶剂。

当前的抗血栓药靶标分布

由于血小板在动脉血栓中的优势,抗血小板药物是预防和治疗动脉血栓的主要药物。FDA批准的抗血小板药物有四种主要类型:环氧合酶抑制剂、P2Y12拮抗剂、αIIbβ3拮抗剂和蛋白酶激活受体1(PAR1)拮抗剂。抗血小板药物可分为注射制剂和口服制剂。注射药物,如αIIbβ3拮抗剂或cangrelor,通常用于预防或治疗急性血栓形成;口服药物,阿司匹林或一种P2Y12抑制剂。这些药物通过防止第二信使,如血栓素A2(TxA2)的形成、阻断与血小板激活相关的受体(P2Y12和PAR1),或通过与整合素αIIbβ3结合来抑制血小板聚集来发挥作用。

抗凝药是通过影响参与凝血过程的凝血因子,从而阻止血液凝固的药物,常常被用来预防和治疗血栓栓塞性疾病。FDA批准的抗凝药有四种主要类型:肝素,包括低分子量肝素( LMWH)、维生素K拮抗剂(VKAs)、直接凝血酶抑制剂(DTIs)和靶向FXa抑制剂(自2008年利伐沙班上市以来,沙班类药物在临床使用越来越广泛。)。这些药物通过抑制凝血蛋白如因子Xa(FXa)和前凝血酶的后转录修饰、增加抗凝血酶的活性来抑制FXa和凝血酶、直接与凝血酶结合形成复合体,使凝血酶灭活及维生素K拮抗剂来发挥作用。

纤溶剂是用于降解动脉/静脉血栓的最后选择。纤溶剂在止血栓封闭伤口后将其从血管中移除。纤溶剂目前发展较少,主要包括组织纤溶酶原激活剂(tissue plasminogen activator, tPA)和尿激酶纤溶酶原激活剂,两者可以将纤溶酶原转化为纤溶酶,进而降解纤维蛋白。

在研药物研发进展

新型抗凝药主要针对FXIIa和FXIa这两个靶点,通常为抗体或小分子核酸类药物,作用于这两个靶点不仅能够达到很好的抗凝效果。凝血是通过外源性或内源性途径触发的,最终导致凝血酶的生成,外源性和共同通路的成分对止血至关重要,而内源性通路的成分则用于放大凝血酶的生成[3]

抗凝剂开发中的靶点

新型抗血小板药包括针对受体及其不溶性配体(GPIb和GPVI)、凝血酶作用的可溶性激动剂受体(PAR1和PAR4等)、血管性血友病因子(vWF)以及聚集受体(αIIbβ3)活性的药物。此外,细胞内激酶(布鲁顿酪氨酸激酶(BTK)和磷脂酰肌醇3-激酶-β(PI3Kβ)对于血小板的激活是必需的。

抗血小板药物开发中的靶点

临床前研究有助于创新药物研发,使用动物模型可以探索疾病的发病过程并评估相关病症,是衔接基础研究与临床应用的重要工具。百奥赛图开发了一系列针对血栓相关靶点人源化小鼠模型,助力该疾病药物临床前药物研究。

血栓相关疾病靶点人源化小鼠

B-hFXI mice

收集了野生型C57BL/6小鼠(+/+)和纯合B-hFXI小鼠(H/H)的血清(n=2)。通过ELISA分析了FXI的蛋白质表达水平。人FXI仅在纯合B-hFXI小鼠中可检测到。数据表示为均值 ± 标准误(SEM)。

B-hGP6 mice

通过流式细胞术在纯合B-hGP6小鼠中进行种属特异性GP6表达分析。从野生型C57BL/6小鼠(+/+)和纯合B-hGP6小鼠(H/H)中收集血小板,使用种属特异性的抗GP6抗体通过流式细胞术进行分析。流式细胞术检测显示,人源GP6仅在纯合B-hGP6小鼠中检测到,在野生型小鼠中未检测到。

B-hVWF mice

纯合B-hVWF小鼠中VWF表达的种属特异性分析(ELISA)。从野生型C57BL/6小鼠(+/+)和纯合B-hVWF小鼠(H/H)中收集血清,ELISA检测显示,野生型小鼠和纯合B-hVWF小鼠中可检测到小鼠VWF(种属交叉性识别的试剂盒),而使用人特异性ELISA试剂盒检测显示,人源的VWF仅能在纯合B-hVWF小鼠中检测到,在野生型小鼠中未检测到。

血栓相关产品列表

参考文献

[1] https://mp.weixin.qq.com/s/C58DgH1GNnu1qS9JliRWug

[2] Mackman N, Bergmeier W, Stouffer GA,et al. Therapeutic strategies for thrombosis: new targets and approaches.Nat Rev Drug Discov. 2020 May;19(5):333-352.

[3] Nourse J, et al., Pharmacol Ther. 2021

[4] Rangaswamy C, et al., Semin Immunopathol. 2021

[5] De Meyer SF, De Maeyer B, Deckmyn H, Vanhoorelbeke K. Von Willebrand factor: drug and drug target. Cardiovasc Hematol Disord Drug Targets. 2009 Mar;9(1):9-20.