葡激酶

成熟的葡激酶分子中含有136個胺基酸，相對分子質量為1．6×104～2．25×104，肽鏈中沒有二硫鍵，其等電點為6．8，半衰期為6～7 rain。

基本介紹

• 中文名：葡激酶
• 外文名： recombinant staphyloikinase
• 製備：基因工程
• 作用：治療急性心肌梗塞

來源

葡激酶是由金黃色葡萄球菌(Staphylocous aureus)分泌的葡萄糖球菌激酶，簡稱葡激酶(SAK)。但由於葡激酶分泌的量極少，而且直接利用金黃色葡萄球菌發酵，易被金黃色葡萄球菌自身產生的內毒素污染，不僅產量低而且純化步驟複雜。20世紀80年代初，Sako T等從金黃色葡萄球菌中提取到含葡激酶基因的S-￥-C噬菌體片段，通過酶切將葡激酶基因連線到Pbr322裁體上，再轉化到宿主菌中，成功地篩選到可分泌葡激酶的克隆菌，並對葡激酶基因核苷酸序列進行了分析，通過對重組質粒載體改造得到了葡激酶工程菌，並對重組葡激酶進行了分離純化。在這之後，Behnke D和Gerlach D等利用上述類似的方法從噬菌體42D篩選到葡激酶基因，並成功地在大腸桿菌和枯草桿菌中克隆表達。利用基因工程技術，高效表達重組葡激酶不僅產量高，而且免疫原性較小，為重組葡激酶產業化和臨床套用奠定了良好的基礎。

結構與性質

成熟的葡激酶分子中含有136個胺基酸，相對分子質量為1．6×104～2．25×104，肽鏈中沒有二硫鍵，對其溶液中的構象研究表明，分子中有兩個相似大小的結構域，分子形狀類似兩頭易變的“啞鈴”。其等電點為6．8，半衰期為6～7 rain。成熟的葡激酶容易降解，N末端常缺少6或10個胺基酸殘基，但降解的葡激酶活性不受影響。按噬菌體的不同，葡激酶基因分為3種，即Sale￥C基因，Sak42D基因和SakSTAR基因。其中，Sak￥C基因序列全長1377 bp，只有一個開放閱讀模型框架，上游包括SD序列、-10區和-35區序列。結構基因從313位開始到804位止，第1個密碼子為ATG，最後一個密碼子為TAA。編碼N末端前27個胺基酸信號肽及163個胺基酸分子的蛋白質。其基因結構和胺基酸序列見圖10-3和圖10-4。

作用與作用機制

葡激酶是一種對纖維蛋白高度專一的纖溶蛋白酶原激活物，它與纖溶酶原以1：1等分子結合，形成無活性的纖溶酶原葡激酶複合物，再以限速步驟產生有活性的纖溶酶葡激酶複合物。其作用機制完全不同於以往臨床使用的以直接方式發揮作用的纖溶酶原激活劑如尿激酶等，葡激酶作用過程中不伴有蛋白裂解。纖溶酶原葡激酶複合物的形成，暴露了纖溶酶原分子結構中的賴氨酸活性部位，使纖溶酶原變成纖溶酶，從而發揮纖溶活性。正常情況下，血漿中存在a2抗纖溶酶，可與纖溶酶葡激酶複合物上的賴氨酸活性部位迅速結合，形成新的相對分子質量更大的無活性複合物，導致纖溶酶原不能形成纖溶酶，因此，正常狀態下，葡激酶並不能激活血液中的纖溶系統。而在遇到血栓中的纖維蛋白時，大複合物中的a2-抗纖溶酶通過纖維蛋白穩定因子與纖維蛋白連線，使a2-抗纖溶酶對纖溶酶葡激酶複合物的抑制減少100倍以上，纖溶酶葡激酶複合物通過賴氨酸結合部位結合到纖維蛋白上，並在該部位表現出顯著活性，從而消化纖維蛋白。

藥理作用

葡激酶是由某種金黃色葡萄球菌培養產生，也可經基因克隆技術獲得，稱r-SAK，具有抗原性。使用後抗體可持續1～2周，但其兩種SAK變異體幾乎不產生抗體。葡激酶溶栓作用類似鏈激酶，先與纖溶酶原形成複合物，使複合物中的纖溶酶原轉變為纖溶酶，然後形成纖溶酶-葡激酶複合物，再激活纖溶酶原轉化為纖溶酶，從而降解纖維蛋白。與鏈激酶不同的是葡激酶對纖維蛋白有特異性，當不存在纖維蛋白時，纖溶酶原葡激酶複合物迅速被α2抗纖溶酶中和，可引起全身性纖溶酶原激活，而當存在纖維蛋白時，此複合物與血凝塊結合，降低α2-抗纖溶酶對其抑制作用，因而選擇性地在纖維蛋白表面激活纖溶酶原轉化為纖溶酶。動物實驗表明葡激酶對靜脈血栓的溶解作用與鏈激酶相近，對肺動脈富含血小板的血栓，其溶栓效力較鏈激酶強。

藥動學

靜脈滴注後迅速自血漿清除，半衰期為6min左右。它主要經肝臟代謝，隨尿排出。

適應證

急性心肌梗死等血栓性疾病。

用法用量

SAK推薦劑量：30min內靜脈滴注葡激酶15～30mg，如使用總量為15mg，首劑先靜脈注射3mg，後12mg在30min內靜脈滴注完。急性心肌梗死患者靜脈滴注劑量為10mg。

禁忌證

參見：鏈激酶

對本藥過敏者。2周內有出血、手術、外傷史、心肺復甦或不能實施壓迫止血的血管穿刺患者，近期有潰瘍病史、食管靜脈曲張、潰瘍性結腸炎或出血性視網膜病變患者、未控制的高血壓(血壓≥160/110mmHg以上)或疑為主動脈夾層者、凝血障礙及出血性疾病患者，嚴重肝、腎功能障礙患者、近期患過鏈球菌感染者禁用。二尖瓣狹窄合併心房顫動伴左房血栓者、感染性心內膜炎患者以及妊娠婦女禁用。

注意事項

參見：鏈激酶

1.慎用：(1)10天內曾做手術或有外傷(包括創傷性活檢、胸腔穿刺、心臟按摩、動脈穿刺等)者；(2)潰瘍性結腸炎或憩室炎；(3)凝血障礙(如凝血因子缺乏、非狼瘡型抗凝物、嚴重血小板減少等)；(4)房顫或心內血栓；(5)嚴重高血壓(舒張壓大於14.67 kPa)；(6)妊娠期或產後10天內；(7)溶栓劑過敏症；(8)進行性肺空洞性疾病；(9)腎功能不全或嚴重肝病伴出血傾向者；(10)急性皮膚潰瘍或黏膜病灶。2.本藥溶解時，用生理鹽水或5%葡萄糖溶液稀釋，不可劇烈振盪，以免活性降低。溶液在5℃左右可保持12h，室溫下要及時套用，放置稍久即可能活性降低。3.在使用鏈激酶過程中，應儘量避免肌內注射及動脈穿刺，因可能引起血腫。嚴重出血時可用凝血藥對抗。4.本藥劑量經個體化調整(根據鏈激酶耐受試驗)後，可在比常規推薦劑量低的劑量下達到溶栓目的，這樣可降低不良反應的嚴重程度。5.給藥3～4天后常伴有抗體生成，其中80%抗體滴度可維持1年，50%可維持2～4年。6.原則上手術或外傷後3天內不得使用本藥，但若產生急性栓塞必須緊急治療時，亦可考慮套用高劑量的鏈激酶以減少出血機會。但應嚴密注意手術部位的出血問題。7.在用本藥前使用過肝素者，須先以魚精蛋白中和；若是使用雙香豆素類抗凝血藥，則須測定凝血狀況，正常才能使用本藥。8.多巴酚丁胺2mg/ml與鏈激酶3萬U/ml合用，可有微量晶體形成。9.溶栓併發症的處理：(1)出血：非穿刺部位或非常見部位發生出血，應立即停止溶栓治療，並測定TT值，若TT值超越治療範圍，應予重複檢查，直到低於治療範圍。用量過大引起出血者，可用氨基己酸或氨甲苯酸等藥物止血，更嚴重者可補充纖維蛋白原或全血。若病情需要，可考慮用半劑量啟動，避免再次用衝擊量，每12小時測定1次TT。(2)變態反應：本藥引起的中等發熱可服用非甾體抗炎藥，激素對預防發熱無效。過敏反應由免疫複合物機制參與，較少見，激素無預防作用。(3)栓子脫落：一旦發生，應繼續溶栓使栓子溶解。(4)再栓塞：溶栓治療後必須給予抗血小板及抗凝藥物以抑制潛在性血栓復發傾向。因此，在開始溶栓治療之初，宜將鏈激酶與低劑量阿司匹林(160mg)合用，待溶栓後，繼續使用阿司匹林1個月，以降低急性期及15個月內的病死率，但出血傾向會略加重。10.用藥同時進行溶栓監測：溶栓治療開始後4h以及之後每6～12小時，需監測TT，TT值以延長1.5～5倍為宜。而測定纖維蛋白(原)降解產物對溶栓狀態、出血危險性及臨床處理均無參考意義。給藥12h後TT自40～60秒鐘變成20～30秒鐘時，鏈激酶應減量(自每小時10萬U減至每小時5萬U)，6h後重複測定TT，若TT回升到40～60秒鐘，可繼續按此量輸註：若TT仍在20～30秒鐘，則應將藥量減至每小時2.5萬U，若複測TT仍不回升，則應停藥代之以肝素抗凝。溶栓過程中若TT為基礎值的5倍以上，應立即停止治療。每2～4小時重複測定TT，直到恢復治療範圍，本藥可減半量滴注，然後每6小時監測TT，每4小時監測生命體徵。11.給藥前0.5h，先肌內注射異丙嗪25mg，靜脈注射地塞米松2.5～5mg或氫化可的松25～50mg，以預防不良反應(出血傾向、感冒樣寒戰、發熱等)。治療結束時，可用低分子右旋糖酐作為過渡，以防血栓再度形成。12.在治療深靜脈血栓時，因上下肢靜脈血流小，深靜脈血栓溶栓治療常不足以使血栓溶解，故本藥經導管滴注或經導管插入血栓內滴注可提高成功率。本藥1次製備的稀釋液應在6h內滴完，不能超過8h。2～6h後，新鮮血栓即可發生溶解。13.心肌梗死在發病6h內，溶栓治療的效果好。因此，對胸痛持續30min以上、硝酸甘油及其他擴張冠狀動脈藥物不能緩解的ST段抬高的急性心肌梗死者，即有指征考慮溶栓治療。14.在溶解血凝塊方面，靜脈內給藥與冠狀動脈內給藥同樣有效。兩種途徑導致的溶栓併發症也相同。由於靜脈內給藥更利於操作，而冠狀動脈內給藥耗時更多，因此靜脈給藥通常為優先選擇的途徑。15.用藥前後及用藥時應當檢查或監測：(1)人體內常受鏈球菌感染，故體內常有鏈激酶

不良反應

參見：鏈激酶

1. 本藥對溶解纖維蛋白的特異性低，易產生全身性溶栓併發症。表現為：(1)出血：可為大量出血或致命性的中樞神經系統出血。如為注射部位出現血腫，則不需停藥。(2)變態反應：常引起中等發熱，但過敏反應少見。(3)血栓脫落：未完全溶解的血栓脫落並不常見。(4)再栓塞：溶栓後，由於最初觸發血栓的內皮暴露，未完全溶解的血栓殘核可再致栓，溶栓藥促發血小板活化，溶栓酶促進FVa活化以及導管促使血管痙攣、血管受損加重等因素，可使溶栓已成功的部位再發生血栓。(5)經冠狀動脈注射本藥時，再灌注心律失常(也是冠狀動脈再通的標誌)的發生率較高，最常見的是加速性室性自主心律及頻繁室性早搏。2.少數患者用藥後可能有發熱、寒戰、頭痛、不適等症狀，可給予解熱鎮痛藥對症處理。3.來源於細菌的鏈激酶製劑，套用後易發生異體蛋白反應(如發熱、低血壓、蕁麻疹、皮疹、支氣管哮喘等)。4.靜脈炎：鏈激酶滴注部位發生的靜脈炎是很常見和棘手的。5.背痛：本藥在靜脈滴注時可引起嚴重的背下部痛，停藥數min後可緩解，但有時需用阿片類鎮痛藥緩解。

藥物相應作用

參見：鏈激酶

1.本藥與阿司匹林合用，可使出血時間延長，發生出血性併發症的危險性增加。故缺血性腦卒中患者在血栓溶解完成以前，應避免使用阿司匹林。2.本藥可改變血小板的功能，增強抗凝血作用，與吲哚美辛、雙嘧達莫、保泰松及其他已知的能顯著影響血小板完整性的藥物合用時，發生出血的危險性增加。3.與依替貝肽、華法林合用，發生出血的危險性增加。4.本藥可對肝素的抗凝血作用產生部分抵抗性，當和肝素合用時，需要提高肝素用量和隨時調整本藥的用量。5.本藥是一種酶製劑，許多化學品(如蛋白質沉澱藥、生物鹼、消毒滅菌藥等)都會使之活性降低，故不宜配伍使用。6.與阿司匹林同時使用治療急性心肌梗死具有良好的效果。同時或事先使用抗凝劑或右旋糖酐，可增加出血危險。

專家點評

不同劑量的葡激酶與rt-PA對急性心肌梗死患者進行溶栓治療，觀察兩藥對冠脈再通率的影響，100例急性心肌梗死患者隨機分為A組(葡激酶10mg)、B組(葡激酶20mg)及C組(r-PA治療組)，結果表明90min時A組、B組及C組的血管再通率(TIMI-3級)分別為50%、74%及62%。本品作用與鏈激酶類似。與鏈激酶不同的是葡激酶對纖維蛋白有特異性。經動物實驗表明葡激酶對靜脈血栓的溶解作用與鏈激酶相似，對肺動脈富含血小板的血栓，其溶栓效力較鏈激酶強。臨床用於治療急性心肌梗死患者，雖也有抗原性，但較鏈激酶低。

臨床套用

重組葡激酶是一種強效且具有纖維蛋白特異性的新型纖溶酶原激活劑類的溶栓藥物。目前，用於治療心肌梗死和腦栓塞等血栓疾病的溶栓藥物主要有：組織纖溶酶原激活劑(tissue type plasminogen activator，tPA)、尿激酶(urokinase)、鏈激酶(streptokinase)等。儘管它們用途廣泛，但主要用於急性心肌梗死並有許多局限性。組織纖溶酶原激活劑和尿激酶由於纖維蛋白專一性易導致血中纖維蛋白下降而引起出血，組織纖溶酶原激活劑半衰期短，使用劑量大，成本高，也具有出血傾向。葡激酶是一種高效且獨特的纖維蛋白選擇性溶栓劑，基因工程獲得的葡激酶可將纖維蛋白酶原轉變為纖維蛋白酶，是治療急性心肌梗死和栓塞性疾病的新型溶栓劑。葡激酶是一種酶解蛋白，具有纖維蛋白特異性及高效的溶栓活性，並且不損害纖維蛋白酶原，它可與纖維蛋白酶原結合形成無活性的複合物，複合物經激活後再激活游離的纖溶酶原，催化纖維蛋白溶解，溶解血栓。如果血漿中無纖維蛋白存在，葡激酶和纖溶酶原複合物可被a2-抗纖溶酶中和，不表現纖溶性，故使用葡激酶治療血栓性疾病時溶栓速度快，效力強，較少有出血現象等副作用，是一種理想的溶栓藥。利用基因工程手段，從金黃色葡萄球菌中獲得葡激酶基因，並利用原核系統高效表達重組葡激酶，表達量占細菌菌體蛋白的40%以上，並且以可溶性形式被分泌到胞外，避免了因菌體破壞而產生的大量雜質，發酵液無需特殊處理可直接進行柱層析純化，發酵液中雜蛋白含量少，純度可達98%以上，為深入進行重組葡激酶的臨床研究、工業化生產和臨床套用奠定了良好的基礎。

葡激酶的研究，國內外正處於臨床前和臨床試驗階段。Vanderschueren S等在對100名急性心肌梗死病人的臨床試驗中(52名使用重組組織纖溶酶原激活劑；48名患者用重組葡激酶，其中25名採用10 mg，23名採用20 mg劑量)，比較了重組葡激酶兩個劑量(10和20 mg，30 min一次性滴注給藥)與重組組織纖溶酶原激活劑(商品名Aheplase)治療效果。試驗結果表明，重組葡激酶動脈早期開通作用明顯。從開通的程度比較：重組葡激酶的最適劑量為20 mg，90 min內急性心肌梗死通暢率較重組組織纖溶酶原激活劑高。有5例參與試驗的病人隨後接受40 mg的劑量試驗，其中4人例觀察到急性心肌梗死在90 min內流動，沒有觀察到全身性纖維蛋白原降解。

我國對重組葡激酶的研究始於1983年，1990年從金葡菌噬菌體中克隆到重組葡激酶基因並使其基因在大腸桿菌中表達，1997年開始進行了I期臨床試驗研究。最近，一位36歲的心肌梗死男性患者，在從靜脈注射一針後20 min，原先完全阻塞的冠狀動脈便重新疏通，患者轉危為安。這是“重組葡激酶”Ⅱ期臨床試驗研究的首例預試驗。該試驗的成功，標誌著我國新一代溶血栓藥物的研究獲重大進展。

目前，血栓病患者逐年增多，葡激酶有其獨特的作用機制，通過基因重組技術構建工程菌能以工業化的形式大量生產，動物模型實驗表明，葡激酶的溶栓能力比鏈激酶高兩倍。因此，是一種極具潛力的高專一性的溶栓新藥。