肝素类抗凝药物作用机制及发展

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
1976
肝素通过AT发挥作用
肝素只有部分与AT结合(30-50%)
1976
1976
1981-82
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 低分子量肝素发明 （85年 95年） 特殊的戊糖序列是肝素与 AT的结合位点
肝素 － 低分子肝素 －磺达肝癸钠
普通肝素
1. 2. 蛋白、内皮细胞、巨噬细胞 生物利用度(SC) 高 15-30%
低分子肝素
低 90%
磺达肝癸钠
无 100%
3.
4. 5.
激活血小板
血小板4因子中和 肝素诱导的血小板减少症（HIT)
强
强 1%
弱
弱 0.1%
无
无 0%
6.
7. 8. 9. 10. 11.
2.6% 3.0% 2% 4% 6%
3.7%
8%
1. The Matisse Investigators. N Engl J Med. 2003;349:1695-1702. 2. The Matisse Investigators. Ann of Intern Med. June 1, 2004
结
Fondaparinux (n=1,103)
16 (1.5%)
26 (2.4%) 42 (3.8%)
UFH (n=1,110)
15 (1.4%)
41 (3.6%) 56 (5.0%)
-3.0%
-1.2%
0
0.5%
=3.5%
Fondaparinux - UFH (95% CI)
MATISSE DVT2
natural anticoagulant called heparin, isolated from animal organs. The condition of Dr. Wright's patient improved in two weeks.
1960, Dr. Wright received 素有“美国诺贝尔奖”之称的美国--亚伯雷斯克奖 from
1976 1981-82
低分子量肝素发明 特殊的戊糖序列是肝素与AT的结合位点
肝素通过AT发挥抗凝作用
接触性血栓途径
自身血栓途径
XIIa 抗凝血酶III (AT) XIa
VIIa - III
肝素
IXa
VIIIa Va
Xa
IIa
纤维蛋白
纤维蛋白原
只有部分肝素分子能与AT结合 (30-50%)
切碎普通肝素
治疗VTE
治疗DVT和PE REMBRANDT MATISSE-DVT MATISSE-PE
治疗ACS
治疗NSTEMI和STEMI PENTALYSE PENTUA ASPIRE OASIS 5 OASIS 6
MATISSE系列 试验设计
5 days IV UFH (aPTT 1.5-2.5) + OAC (INR 2-3)
特殊的戊糖序列是肝素与AT的结合位点
八糖
六糖
五糖
人工合成了肝素分子特殊的戊糖序列
1983-84 75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 SR90107A and later fondaparinux
1995年 开始临床研究
肝素、磺达肝癸钠抗Xa 与 抗IIa 活性
肝素作用机制的研究历程
1968-73 1976 1976 1976
1981-82 肝素通过AT发挥作用
只有部分肝素与AT结合(30-50%) 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 低分子量肝素发明（85年、95年） 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
Pentathlon 2000试验 N = 1584
58.5%
依诺肝素更好
28.1%
近端深静脉血栓 总的比值比下降 = 57.4% [可信限：72.3 - 35.6];
Penthifra试验 N = 1250
Pentamaks试验 N = 724
61.6%
63.1%
总的比值比下降
55.3%
P = 0.000000000000000001
* 5 mg if body weight <50 kg 10 mg if body weight >100 kg
90 ± 7 days
Principal Safety Outcome (initial treatment) • Major bleed • Clinically relevant nonmajor bleed
Keep pancreatic extract at 100°F for three days, then bring to boil.
Filter solids and assay for heparin content.
Courtesy of Neil Kleiman
肝素的首次临床应用
1938, Dr. Wright first treated a patient of thrombophlebitis with an experimental
论
• Fondaparinux is at least as effective and equally safe as UFH for the initial treatment of PE and as LMWH for the initial treatment of DVT • The fondaparinux regimen is a once-daily SC injection without body weight adaptation
肝素类抗凝药物作用机制及发展
首都医科大学同仁医院心脏中心 史旭波
普通肝素的发现
2000万人/年 使用肝素
1916年 Mclean
The Johns Hopkins University
fat-soluble substances, from liver tissues that inhibited blood coagulation.
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
1. 2. 蛋白、内皮细胞、巨噬细胞 生物利用度(SC) 高 15-30%
低分子肝素
低 90%
磺达肝癸钠
无 100%
3.
4. 5.
激活血小板
血小板4因子中和 肝素诱导的血小板减少症（HIT)
监测抗凝活性
根据体重调整 骨质疏松症 清除方式 半衰期（SC) 鱼精蛋白中和
常规
需要 高 网状内皮/肾脏 2h 可以
非常规
需要 低 网状内皮/肾脏 3-5h 部分
不需要
不需要 无 肾脏 17h 不可以
磺达肝癸钠的临床循证过程 > 50 000 例患者
预防VTE
骨科大手术 PENTATHLON PENTATHLON 2000 PENTAMAKS EPHESUS PENTHIFRA PENTHIFRA PLUS 内科患者 ARTEMIS 腹部手术 PEGASUS APOLLO
-1.8%
-0.15%
0
1.5%
=3.5%
Fondaparinux - LMWH (95% CI)
1. The Matisse Investigators. N Engl J Med. 2003;349:1695-1702. 2. The Matisse Investigators. Ann of Intern Med. June 1, 2004
UFH LMWH
物理：过滤 化学：解聚
酶学：肝素酶
高亲和力结构
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
Acivity(U/mg)
200
Anti-Xa activity
.
MW
.
Anti-IIa activity
.
20,000
100
0 5,000 10,000 15,000
the American Heart Association for his study of the use of anticoagulants
肝素作用机制的研究历程
1968-73
1976 1976
肝素通过AT发挥作用（肝素纯化 凝血瀑布）
只有部分肝素分子能与AT结合(30-50%) 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
治wenku.baidu.comVTE
治疗DVT和PE REMBRANDT MATISSE-DVT MATISSE-PE
治疗ACS
治疗NSTEMI和STEMI PENTALYSE PENTUA ASPIRE OASIS 5 OASIS 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
磺达肝癸钠更好 Ephesus试验 N = 1817
肝素 血小板因子4 (PF4) 免疫球蛋白G抗体 (IgG)
免疫复合物与 血小板Fc受体结合
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
• 血小板减少症 • 血栓
Warkentin T. HIT Lessons learned. Journal of Pathophysiology of Haemostasis and Thrombosis;2006 ( 1-2);50-7
Primary Efficacy Outcome (3 months) • Fatal PE/unexplained death • Recurrent symptomatic nonfatal PE or DVT
主要疗效终点
MATISSE PE1
Fatal PE
Nonfatal PE or DVT Total symptomatic recurrent VTE
安全性终点
MATISSE PE1
Fondaparinux
UFH
0%
1.3% 1.1%
3.2% 5.2%
4.5 % 6.3 %
6% 8%
2%
4%
Major bleed
Clinically relevant nonmajor bleed
MATISSE DVT2
Fondaparinux LMWH
0%
1.1% 1.2%
低分子肝素
速避凝 达特肝素 依诺肝素 Ardeparin (Normiflo) Tinzaparin (Innohep)
制备方法
亚硝酸解聚法 亚硝酸解聚法 苄基化后进行碱解聚 过氧化解聚法 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
强
强 1%
弱
弱 0.1%
无
无 0%
6.
7. 8. 9. 10. 11.
监测抗凝活性
骨质疏松症 清除方式 半衰期（SC) 根据体重调整 鱼精蛋白中和
常规
高 网状内皮/肾脏 2h 需要 可以
非常规
低 网状内皮/肾脏 3-5h 需要 部分
不需要
无 肾脏 17h 不需要 不可以
肝素诱导的血小板减少症(HIT)的作用机理
比值比下降百分比
-100
-80
-60
-40
-20
0
20
40
60
80
100
Turpie et. al. Arch Intern Med 2002: 162: 1833-40
磺达肝癸钠的临床下循证过程 > 50 000 例患者
预防VTE
骨科大手术 PENTATHLON PENTATHLON 2000 PENTAMAKS EPHESUS PENTHIFRA PENTHIFRA PLUS 内科患者 ARTEMIS 腹部手术 PEGASUS APOLLO
Fatal PE Nonfatal PE or DVT
Fondaparinux (n=1,098)
5 (0.5%) 38 (3.5%) 43 (3.9%)
LMWH (n=1,107)
5 (0.5%) 40 (3.6%) 45 (4.1%)
Total symptomatic recurrent VTE
1918年
William Henry Howell.
肝素的制备
Combine 5,000 lbs. intestines, 200 gallons water, 10 gallons 氯仿, and 5 gallons 甲苯. Hold at 90°F for 17 hours. Add 30 gallons acetic acid, 35 gallons ammonia, sodium hydroxide to adjust pH, and 235 gallons water. Bring to a boil; then filter. Add 200 gallons hot water to filtrate and allow to stand overnight, then skim off the fat.
Patients with PE ± DVT
R
Open-label
5 days 7.5-mg fondaparinux* SC + OAC (INR 2-3)
Patients with DVT
R
Double-blind
5 days SC enoxaparin (1 mg/kg bid) + OAC (INR 2-3)