肝素类抗凝药物作用机制及发展

关于肝素类抗凝药物作用机制及发展普通肝素的发现2000万人/年使用肝素1916年McleanTheJohnsHopkinsUniversityfat-solublesubstances,fromlivertissuesthatinhibitedbloodcoagulation.1918年

WilliamHenryHowell.第2页,共84页，2024年2月25日，星期天肝素的制备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第3页,共84页，2024年2月25日，星期天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第4页,共84页，2024年2月25日，星期天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的结合位点第5页,共84页，2024年2月25日，星期天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发挥抗凝作用肝素第6页,共84页，2024年2月25日，星期天只有部分肝素分子能与AT结合

(30-50%)第7页,共84页，2024年2月25日，星期天切碎普通肝素

UFHLMWH高亲和力结构物理：过滤化学：解聚酶学：肝素酶第8页,共84页，2024年2月25日，星期天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)第9页,共84页，2024年2月25日，星期天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的结合位点第10页,共84页，2024年2月25日，星期天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第11页,共84页，2024年2月25日，星期天普通肝素、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活性第12页,共84页，2024年2月25日，星期天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的结合位点第13页,共84页，2024年2月25日，星期天特殊的戊糖序列是肝素与AT的结合位点

六糖五糖八糖第14页,共84页，2024年2月25日，星期天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第15页,共84页，2024年2月25日，星期天人工改建的戊糖序列--磺达肝癸钠1988年SR90107Aandlaterfondaparinux1995年开始临床研究第16页,共84页，2024年2月25日，星期天肝素、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活性第17页,共84页，2024年2月25日，星期天肝素－低分子肝素－磺达肝癸钠

普通肝素低分子肝素磺达肝癸钠蛋白、内皮细胞、巨噬细胞

高低无生物利用度(SC)15-30%90%100%激活血小板强弱无血小板4因子中和强弱无肝素诱导的血小板减少症（HIT)1%0.1%0%监测抗凝活性常规非常规不需要骨质疏松症高低无清除方式网状内皮/肾脏网状内皮/肾脏肾脏半衰期（SC)2h3-5h17h

根据体重调整需要需要不需要鱼精蛋白中和可以部分不可以第18页,共84页，2024年2月25日，星期天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第19页,共84页，2024年2月25日，星期天肝素－低分子肝素－磺达肝癸钠

普通肝素低分子肝素磺达肝癸钠蛋白、内皮细胞、巨噬细胞

高低无生物利用度(SC)15-30%90%100%激活血小板强弱无血小板4因子中和强弱无肝素诱导的血小板减少症（HIT)1%0.1%0%监测抗凝活性常规非常规不需要根据体重调整需要需要不需要骨质疏松症高低无清除方式网状内皮/肾脏网状内皮/肾脏肾脏半衰期（SC)2h3-5h17h鱼精蛋白中和可以部分不可以第20页,共84页，2024年2月25日，星期天Lormeau&Herault.ThrombHaemost1995;74:1474–7在治疗剂量，磺达肝癸钠浓度与抑制凝血酶产生率呈线性相关；在更高浓度时，磺达肝癸钠的抗凝作用呈“饱和效应”，这可能和体内ATIII得到充分利用有关磺达肝癸钠浓度

(µg/mL)抑制凝血酶产生率(%)10203040506070001.534.567.5治疗剂量范围磺达肝癸钠的抗凝作用治疗窗口宽第21页,共84页，2024年2月25日，星期天肝素－低分子肝素－磺达肝癸钠

普通肝素低分子肝素磺达肝癸钠蛋白、内皮细胞、巨噬细胞

高低无生物利用度(SC)15-30%90%100%激活血小板强弱无血小板4因子中和强弱无肝素诱导的血小板减少症（HIT)1%0.1%0%监测抗凝活性常规非常规不需要根据体重调整需要需要不需要骨质疏松症高低无清除方式网状内皮/肾脏网状内皮/肾脏肾脏半衰期（SC)2h3-5h17h鱼精蛋白中和可以部分不可以第22页,共84页，2024年2月25日，星期天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STEMIPENTALYSEPENTUAASPIREOASIS5OASIS6>50000例患者第23页,共84页，2024年2月25日，星期天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第24页,共84页，2024年2月25日，星期天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%(p<0.05)观察到的住院病人全因死亡率：安卓为0.6%，显著低于LMWH1.1%(p<0.001)和UFH2.2%(p<0.001)ShorrAF,etal.ThrombRes2007;212:17-24.*

与所有其它对照药物相比p<0.0001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第25页,共84页，2024年2月25日，星期天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STEMIPENTALYSEPENTUAASPIREOASIS5OASIS6>50000例患者第26页,共84页，2024年2月25日，星期天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/unexplaineddeathRecurrentsymptomaticnonfatalPEorDVTPrincipalSafetyOutcome(initialtreatment)MajorbleedClinicallyrelevantnonmajorbleed*5mgifbodyweight<50kg10mgifbodyweight>100kgMATISSE系列试验设计

第27页,共84页，2024年2月25日，星期天主要疗效终点

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%0

1.5%

-1.8%Fondaparinux-LMWH(95%CI)Fondaparinux(n=1,103)UFH(n=1,110)Fondaparinux-UFH(95%CI)MATISSEPE1-1.2%

=3.5%0

0.5%

-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.June1,2004第28页,共84页，2024年2月25日，星期天MATISSEDVT2FondaparinuxLMWH1.2%1.1%3.0%2.6%0%2%4%6%8%

3.7%安全性终点MajorbleedClinicallyrelevantnonmajorbleedFondaparinuxUFHMATISSEPE1

1.1%1.3%5.2%3.2%0%2%4%6%8%4.5%6.3%1.TheMatisseInvestigators.NEnglJMed.2003;349:1695-1702.2.TheMatisseInvestigators.AnnofInternMed.June1,2004第29页,共84页，2024年2月25日，星期天结论FondaparinuxisatleastaseffectiveandequallysafeasUFHfortheinitialtreatmentofPEandasLMWHfortheinitialtreatmentofDVTThefondaparinuxregimenisaonce-dailySCinjectionwithoutbodyweightadaptationWillallowforsimplifiedtreatmentathome第30页,共84页，2024年2月25日，星期天磺达肝癸钠临床循证过程治疗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STEMIPENTALYSEPENTUAASPIREOASIS5OASIS6>50000例患者第31页,共84页，2024年2月25日，星期天NSTEACS患者，胸部不适<24h至少符合下列3项中的2项：年龄>60岁，ST段Δ，心肌坏死标志物磺达肝癸钠OASIS5研究设计：随机、双盲,

阿司匹林、氯吡格雷、GPIIb/IIIa抑制剂,

根据当地实际情况制定导管/PCI计划随机分组依诺肝素1mg/kgsc每日2次主要终点：疗效：第9天死亡、MI、难治性心肌缺血(RI)安全性：第9天严重出血风险获益：第9天死亡、MI、难治性心肌缺血、严重出血次要终点：在30天和6个月分别观察上面每一组分假设：首先检验非劣效性，然后检验优效性结果PCI<6h，不加用UFHPCI>6h，IVUFH同时用IIb/IIIa抑制剂65U/kg不用IIb/IIIa抑制剂100U/kgPCI<6h：IV磺达肝癸钠2.5mg

不用IIb/IIIa抑制剂，没用应用IIb/IIIa抑制剂PCI>6h：IV磺达肝癸钠2.5mg同时用:以及5.0mg不用IIb/IIIa抑制剂排除年龄<21岁

存在任何依诺肝素禁忌出血性卒中<12月肌酐>3mg/dL/265umol/LN=20,0782.5mgsc每日1次­第32页,共84页，2024年2月25日，星期天死亡/心梗/顽固性缺血：第9天天数累计风险比0.00.010.020.030.040.050.060123456789依诺肝素磺达肝癸钠风险比1.0195%CI0.90-1.13第33页,共84页，2024年2月25日，星期天严重出血：第9天天数累计风险比0.00.010.020.030.040123456789风险比0.5395%CI0.45-0.62

p<<0.00001依诺肝素磺达肝癸钠第34页,共84页，2024年2月25日，星期天出血发生率：第9天结果依诺肝素(%)磺达肝癸钠(%)风险比(95%CI)P值随机分组例数1002110057总出血发生率7.03.20.44(0.39-0.51)<<0.0001严重出血发生率4.02.10.53(0.45-0.62)<<0.0001TIMI严重出血发生率1.30.70.54(0.41-0.73)<<0.0001轻微出血发生率3.11.10.35(0.28-0.43)<<0.0001第35页,共84页，2024年2月25日，星期天严重出血：第30天天数累计风险比0.00.010.020.030.040.05036912151821242730风险比0.6395%CI0.55-0.73p<0.00001依诺肝素磺达肝癸钠第36页,共84页，2024年2月25日，星期天死亡：第30天天数累计风险比0.00.010.020.03036912151821242730风险比0.8395%CI0.71-0.97p=0.022依诺肝素磺达肝素第37页,共84页，2024年2月25日，星期天6个月时的死亡天数累计风险比0.00.020.040.06020406080100120140160180风险比0.8995%CI0.79-0.99p=0.037依诺肝素磺达肝癸钠第38页,共84页，2024年2月25日，星期天死亡或心梗：6个月天数累计风险比0.00.020.040.060.080.100.12020406080100120140160180风险比0.9195%CI0.84-0.99p=0.036依诺肝素磺达肝癸钠第39页,共84页，2024年2月25日，星期天OASIS5研究显示

9天时出血率较低能够转化为长期死亡率下降患者并发出血情况依诺肝素磺达肝癸钠差异无出血526523-3非严重出血3313-20严重出血7938-41共计638574-64180天时死亡例数OASIS5Investigators.NEnglJMed2006第40页,共84页，2024年2月25日，星期天研究期间接受PCI手术并发症30天事件依诺肝素(%)磺达肝癸钠(%)风险比(95%CI)Pvalue随机分组例数30893118PCI中使用普通肝素53.818.8冠状动脉-各种并发症8.69.61.11(0.95-1.30)0.18急性闭塞1.11.51.33(0.86-2.06)0.20血管穿刺处8.13.30.40(0.32-0.50)<<0.0001假性动脉瘤1.61.00.63(0.40-0.98)0.039大的血肿4.41.60.35(0.26-0.49)<<0.0001导管血栓*0.51.3*2.76(1.50-5.07)0.001**对于PCI前常规给予普通肝素的患者来说，330例使用磺达肝癸钠的患者中仅有1例出现导管血栓第41页,共84页，2024年2月25日，星期天肝素类药物延长ACT/APTT主要依赖抗IIa活性第42页,共84页，2024年2月25日，星期天肝素类药物抗IIa活性差异产品平均分子量（D）抗Xa/抗IIa比例UFH:普通肝素15000100：100

Dalteparin：达肝素5000100：40

Nadroparin：那屈肝素3600100：30

Enoxaparin：依诺肝素3200100：25

Fondparinux：磺达肝睽钠1728100：0第43页,共84页，2024年2月25日，星期天IIa生成速度或IIa生成总量

可以反映药物抑制组织因子途径血栓的能力

第44页,共84页，2024年2月25日，星期天OASIS8Objective:comparethesafetyoftwodifferentdoseregimensofUFHduringaPCIprocedureinpatientswithUA/NSTEMIwhohavebeeninitiallytreatedwithfondaparinuxEndpointsCompositeofmajorbleeding,minorbleedingormajorvascularaccesssitecomplicationsCompositeofmajorbleedingwithdeath,MIortargetvesselrevascularisationDesign–FondatreatedpatientswillreceiveoneoftwoUFHdosesatleast1minpriortoPCIStandarddoseUFH:Experimental85U/kgboluswithadditionalbolus(2,000U-4,000U)ifneededLowDoseUFH:Experimental-50U/kgbolusTimelineEstimatedEnrollment:4000StudyStartDate:February2009EstimatedStudyCompletionDate:January2010第45页,共84页，2024年2月25日，星期天OASIS-5结论与依诺肝素相比，第9天时磺达肝素不劣于依诺肝素，而且，严重出血事件发生率明显降低。磺达肝癸钠的获益-危险净效益优于依诺肝素

出血事件增加可显著增加死亡的危险性，出血事件降低与死亡率相关。在第1月和第6月时，磺达肝癸钠组的死亡率显著降低磺达肝癸钠也显著降低卒中的发生率，因此，采用磺达肝癸钠治疗时，死亡率、心梗发生率以及卒中发生率下降在接受PCI的患者中以及其它各亚组患者中，所观察到的结果与上述结果一致第46页,共84页，2024年2月25日，星期天12,000STEMI患者<症状出现12h以内入选:ST

2mm胸前导联或

1mm肢体导联排除:抗凝禁忌,INR>1.8,妊娠,ICH<12mo.无普通肝素适应症OASIS-6试验设计:随机,双盲,双模拟溶栓(SK,TPA,TNK,RPA),直接PCI或无再灌注治疗(如来诊时间晚)分层有普通肝素适应症随机随机磺达肝癸钠2.5mg安慰剂磺达肝癸钠2.5mgUFH第47页,共84页，2024年2月25日，星期天主要疗效终点：30天死亡/MI天CumulativeHazard0.00.020.040.060.080.100.12036912151821242730普通肝素/安慰剂磺达肝癸钠HR0.8695%CI0.77-0.96P=0.008第48页,共84页，2024年2月25日，星期天试验结束时死亡/再梗

(3-6个月)天CumulativeHazard0.00.020.040.060.080.100.1201836547290108126144162180普通肝素/安慰剂磺达肝癸钠HR0.8895%CI0.79-0.99P=0.029第49页,共84页，2024年2月25日，星期天30天严重出血事件第50页,共84页，2024年2月25日，星期天预设的亚组分析：30天死亡和再梗InteractionPvalue0.50.70.81.01.21.41.62.0UFH/Placbetter

HazardRatio全部无溶栓直接PCI<112>=112120922867543637895958613411.2%15.113.6

4.9

4.318.0

9.7%12.210.96.04.614.50.040.03起始再灌注治疗GRACE危险评分NUFH/PlaceboFondaFondabetter

第51页,共84页，2024年2月25日，星期天OASIS6结论:与安慰剂和普通肝素比较，磺达肝癸钠明显降低STEMI患者死亡和再梗，即使联合溶栓治疗不增加出血。严重出血有减少的趋势。疗效从治疗第9天出现，一直持续到180天。3. 直接PCI时应该使用普通肝素，避免导管内血栓。在未接受再灌注和溶栓的患者中获益明显(30天21%RRR)。5. 死亡率明显降低。

第52页,共84页，2024年2月25日，星期天总结与UFH/LMWH比较，磺达肝癸钠降低ACS患者的死亡率，并具有卓越的安全性。各种不同临床表现和多种治疗的亚组患者均获益。固定剂量，无监测，无需剂量调整。第53页,共84页，2024年2月25日，星期天如何理解戊糖的抗栓机制第54页,共84页，2024年2月25日，星期天XIaIXaVIIa-IIIIIa纤维蛋白原纤维蛋白XaVIIIaVa内源性凝血系统外源性凝血系统对传统凝血模式的质疑XIIa第55页,共84页，2024年2月25日，星期天XIaIXaVIIa-IIIIIa纤维蛋白原纤维蛋白XaVIIIaVa内源性凝血系统

外源性凝血系统

凝血机制的新认识XIIa血小板激活第56页,共84页，2024年2月25日，星期天XIaIXaVIIa-IIIIIa纤维蛋白原纤维蛋白XaVIIIaVa内源性凝血系统

外源性凝血系统

修订的凝血模式XIIa血小板激活第57页,共84页，2024年2月25日，星期天XIaIXaVIIa-IIIIIa纤维蛋白原纤维蛋白XaVIIIaVa接触性途径

（接触性血栓）组织因子途径

（自身性血栓）新的血栓分类XIIa血小板激活第58页,共84页，2024年2月25日，星期天XIaIXaVIIa-IIIIIa纤维蛋白原纤维蛋白XaVIIIaVa接触性途径

（接触性血栓）组织因子途径

（自身性血栓）新的血栓分类XIIa血小板激活第59页,共84页，2024年2月25日，星期天两类血栓的特点有很大区别接触性血栓自身性血栓第60页,共84页，2024年2月25日，星期天XII因子缺乏接触性血栓自身性血栓第61页,共84页，2024年2月25日，星期天VII因子缺乏自身性血栓接触性血栓第62页,共84页，2024年2月25日，星期天XIaIXaVIIa-IIIIIa纤维蛋白原纤维蛋白Xa内源性凝血系统（接触性血栓途径）外源性凝血系统（自身血栓途径）肝素、低分子肝素、戊糖的抗凝机制XIIa抗凝血酶III第63页,共84页，2024年2月25日，星期天普通肝素、低分子肝素、戊糖抗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