抗凝血酶治疗弥散性血管内凝血的研究进展

　　作者：肖慧芳　　作者单位：福建医科大学附属泉州一院血液科，泉州 362000

　　【关键词】 抗凝血酶,弥散性血管内凝血

　　近年来,随着抗生素治疗及临床监护水平的提高,败血症相关死亡率有所下降,但其并发症的发病率仍在上升,故其总死亡率仍高 [1]。弥散性血管内凝血(disseminated intravascular coagulation, DIC)作为其常见的并发症,虽其发病机制、病理过程复杂，但其中天然抗凝途径功能紊乱起着重要作用[2]。抗凝血酶(Antithrombin，AT)是体内一种重要的含量最丰富的天然抗凝蛋白，目前许多动物及临床试验均表明，在败血症相关DIC患者中应用AT可以改善DIC状况，降低死亡率。本文就此作一综述。

　　1 AT 的结构及生理功能

　　血浆源性AT简称pAT。pAT是体内重要的天然抗凝蛋白，属于丝氨酸蛋白酶抑制物家族成员，其血浆浓度约为100～150 μg/ml (2～3 μmol/L)。pAT由肝脏及血管内皮细胞产生，是一种维生素K依赖的、432个氨基酸组成的分子质量为58 ku的单链糖蛋白，含4个N糖基化寡糖链及3个二硫键。根据其135位的天门冬酰氨是否含糖基可分为含糖基的α异构体及无糖基的β异构体。由于α异构体135位的糖基可位阻肝素的结合，故其与肝素的亲和力小于β异构体。现还通过转基因绵羊获得了重组抗凝血酶，简称rAT。Masaaki Hirose等[3]在中国仓鼠卵巢细胞上表达了rAT，通过成批发酵使其产量达到1 g/L。纯化的rAT具有pAT的特异活性，减少了糖基量，增强了与肝素的亲和力。

　　AT通过与凝血酶结合成凝血酶-抗凝血酶(TAT)复合物，从而灭活凝血酶。此外，它还可以较强的抑制因子Ⅹa、Ⅸa活性，对因子Ⅺa、Ⅶa、纤溶酶、激肽释放酶的活性也有一定的抑制作用 [4,5]。广谱的抗凝活性使其成为体内的一种重要凝血系统调解剂。除此之外，AT 还具有抗炎活性，通过细胞信号传导通路，改变细胞的生化特性及对炎症刺激因子的反应，包括下调促炎、促凝因子，如：IL1、IL6、TNF、TF、ADP 以及上调抗凝因子，如前列环素(PGI2)或CD 39/ATP去氧核糖核酸酶，从而发挥抗炎作用。

　　2 DIC 时凝血系统的改变

　　机体凝血系统由凝血和抗凝血两方面组成，正常情况下两者间保持动态平衡。DIC 时，两者间的动态平衡遭到破坏,其改变可分为不同的阶段。在DIC的前期，天然抑制剂可灭活相应活化的凝血因子，从而抑制凝血酶的形成,保持血液循环通畅。随着DIC 的发展，凝血因子不断激活，天然抑制剂消耗殆尽,凝血酶大量形成,最终血液凝固,形成高凝状态。DIC 后期,许多凝血因子，特别是纤维蛋白原显著减少，凝血系统完全崩溃，形成消耗性低凝状态。

　　3 DIC 时 AT 减少的原因

　　DIC 患者通常存在血浆AT 明显减少，其原因是多方面的。一方面，合成与释放的减少。DIC 时肝功能受损，造成AT 合成减少;Niessen等[6]的研究表明，AT 作为一种非急性期反应蛋白，在DIC 时其合成与释放减少。另一方面，消耗与破坏的增加。DIC 时AT 通过其反应中心与活化的丝氨酸蛋白酶形成酯键，二者同时失活，造成AT 急剧消耗;同时，炎症反应时中性粒细胞释放弹性蛋白酶，导致AT 的水解增加。

　　4 AT 治疗 DIC 的机制

　　在 DIC 时，AT 首先在控制凝血系统激活方面具有重要作用。AT 作为丝氨酸蛋白酶抑制物家族的成员，通过与凝血酶及凝血因子FⅨa、FⅩa、FⅪa、FⅫa等分子活性中心的丝氨酸残基结合而抑制其活性，该作用占凝血酶抑制活性的75%。在缺乏肝素的情况下，AT 的抗凝作用弱而慢，但当它与肝素结合后，其抗凝作用可增强2 000倍，但正常情况下血液循环几乎无肝素存在，AT 主要通过与内皮细胞表面的硫酸乙酰肝素结合而增强血管内皮的抗凝功能。DIC 时，AT与凝血酶结合成TAT，从而抑制纤维蛋白原转变为纤维蛋白，最终减少纤维蛋白沉积。

　　在 DIC 时, AT 不但影响凝血过程而且可以削弱炎症反应。其抗炎作用的机制尚未完全阐明。Okajima等[7]认为AT Ⅲ可促使内皮细胞释放 PGI2，PGI2 能抑制白细胞-内皮细胞相互反应;同时，AT 通过与内皮细胞表面的葡胺聚糖相互作用，干扰了细菌毒素与葡胺聚糖的结合，减轻了细菌毒素的细胞反应。Minnema等[8]认为AT通过抑制促炎因子如IL6、IL8、IL10等的释放来削弱炎症反应。另外AT 灭活了丝氨酸蛋白酶活性中心，从而抑制丝氨酸蛋白酶本身引起的细胞炎症反应。由此可见，AT 的抗败血症相关DIC疗效主要或至少相当部分来自于它的抗炎作用。

　　越来越多的证据表明体内凝血与炎症之间存在网络效应[9,10]。Johnson等[11]研究发现，局部血栓的形成可刺激单核细胞及血管内皮细胞合成大量的促炎因子，包括IL8、IL6，其中凝血酶在促炎反应中起着关键的作用。此外，由于凝血酶能裂解白细胞、内皮细胞源性的IL8(含77个氨基酸，第77位残基为丙氨酸残基)生成含72个氨基酸的IL8(第72位的残基为丝氨酸)，增强了其中性粒细胞激活活性，故当凝血酶及IL8在血管炎症反应部位共存时可放大IL8的效应。相应的，严重的炎症反应可通过白细胞、内皮细胞的相互作用损伤微血管细胞、微血管组织，进而导致凝血酶的产生。败血症相关DIC患者，炎症反应或凝血酶的产生均可以通过二者间的网络效应导致显著的器官功能衰竭。AT 可以抑制凝血酶的活性、促进内皮细胞合成PGI2，抑制中性粒细胞黏附于内皮细胞，从而通过抗凝及抗炎机制抑制器官的衰竭。

　　5 AT 治疗 DIC 的研究现状

　　目前，在动物实验方面，AT 治疗 DIC 已取得了显著的进展。在AT 治疗脂多糖(LPS)相关DIC动物模型试验[12]中，先取温育的LPS耳缘静脉注入(7 mg/kg，溶解于6 ml生理盐水中，10 min 内注完)，构建DIC的动物模型。注LPS 1.5 h后：LPS+AT 组注射AT (125 u/kg，溶解于6 m1注射用水中，10 min 内注完); LPS组和对照组注射同等体积的生理盐水。2.5 h 后心脏采血，与LPS组相比，LPS+AT组血小板计数与纤维蛋白原浓度的降低明显得到改善，而PT无明显差异，3 P试验强阳性减少。病理切片显示心、肝、肺、肾等脏器的损伤也明显减轻，表明AT在体内对 LPS 所致的DIC与炎症反应具有抑制作用。Kessler等[13]的败血症相关DIC动物试验也表明，使用大剂量AT(血浆AT 浓度高达正常的3倍)可降低DIC患者的死亡率。

　　AT 治疗DIC的临床试验方面， Fourrier等[14]研究发现，在败血症或败血症休克相关DIC患者中应用AT 可以降低患者死亡率或减少器官衰竭的发生率。Fuse等[15]用大剂量的AT 120～150 u/kg•d-1对4例年龄在20天～l岁5个月之间的DIC并器官衰竭患儿进行了治疗，用药2～ 3 d，使AT水平达l13%～180%，所有患儿在2 周内均完全恢复健康且无并发症，获得良好疗效。Inthorn等[16]对严重败血症患者给予AT 持续治疗(使AT 活性>120%)14 d，结果败血症相关 DIC 患者有关凝血指标的异常均消失，而对照组有关凝血指标相对恒定不变，说明AT对败血症引起的 DIC 有肯定疗效。Baudo等[17]对 l20 名败血症或术后并发症患者(AT 活性均70%)进行双盲、随机、多组对照研究发现，AT 替代疗法可减少败血症并休克患者的病死率。而Kyber Sept Ⅲ期临床试验中[18]，研究者将败血症患者随机等分为两组, 试验组给予大剂量的AT(共4 d，总量30 000 u)，安慰剂组给予1%的人血白蛋白等，结果 AT 未能显著降低患者死亡率。此次Ⅲ期临床试验未能显著的降低DIC患者的死亡率可能与试验方案设计的不够完善以及联合使用的肝素与AT 相互作用的影响有关。最近的一个回顾性研究利用Kyber Sept实验中的基本数据，但将试验对象限制在使用AT 但未联合使用肝素者，以及严格按照国际血栓与止血学会(ISTH)的DIC评分标准[19]选取对象，即消除了Kyber Sept试验设计的缺陷。试验结果显示，单用AT 可明显的降低败血症相关DIC患者第28天死亡率(试验组25.4%，对照组40.0%，P=0.024)及第90天的死亡率(试验组34.3%，对照组50.4%，P=0.015)[20]。此研究属回顾性研究，缺乏预先的周密设计，因此只能作出单用大剂量的AT 治疗败血症相关DIC患者可明显降低患者死亡率的推测。但是，由于AT 治疗DIC具有生物合理性以及此研究同以前的大量动物、临床试验的结果相符，故为进一步的对照、随机、前瞻性试验提供了理论依据。

　　总之，单用AT 治疗DIC，必须使用高剂量，这是由于AT 对凝血过程中丝氨酸蛋白酶的灭活实际上是通过其反应中心和靶酶活性中心形成酯键，二者同时失活的过程，导致AT 大量的消耗。其次，在缺乏肝素的条件下，AT 直接灭活丝氧酸蛋白酶的活性较弱。且血管内皮表面的葡胺聚糖对AT 辅助作用也相对较弱。AT 的抗凝、抗炎活性，使其治疗DIC具有生物合理性，并且大量的动物及临床试验已证明AT 可以降低败血症相关DIC患者的死亡率。当然，有关AT 在败血症相关DIC治疗中的确切疗效尚有待多中心、大规模、前瞻性临床试验的论证。

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