低剂量的组织型纤溶酶原激活物结合膜联蛋白A2改善脑卒中溶栓治疗外文翻译资料

低剂量的组织型纤溶酶原激活物结合膜联蛋白A2改善脑卒中溶栓治疗

原文作者 Yinghua Jiang^1,2 , Xiang Fan^2,3 , Zhanyang Yu² , Zhengbu Liao^1,2 , Xiao-Shu Wang^1,2 ,Klaus van Leyen² , Xiaochuan Sun¹ , Eng

H. Lo² and Xiaoying Wang²

单位 ¹ Department of Neurosurgery, The First Affiliated Hospital, Chongqing Medical University, Chongqing, China, ² Neuroscience Program, Neuroprotection Research Laboratory, Department of Neurology and Radiology, Massachusetts General Hospital, Harvard Medical School, Boston, MA, USA, ³ Research Institute of Traditional Chinese Medicine, Tianjin University of Traditional Chinese Medicine, Tianjin, China

摘要：出血转化的风险、再灌注不完全、神经毒性和治疗时间窗短暂是组织型纤溶酶原激活物（tPA）用于脑卒中治疗的主要挑战。通过改进tPA治疗方法已经成为脑卒中治疗领域里最优先考虑的事之一。这篇小综述重点关注了一种新联合用药方案的结果 ，旨在对低剂量tPA和重组膜联蛋白A2（rA2，tPA和纤溶酶原共受体）合用进行评估，这种方法可能增强tPA溶栓的效果，同时减少与tPA相关的颅内出血并发症。我们用大鼠局灶性脑栓塞卒中模型进行研究，确定了这种方法的可行性并且提示了其潜在的可成功进行临床转化的可能性。

关键词：脑缺血； 组织型纤溶酶原激活物； 膜联蛋白A2；溶栓治疗；联合治疗；局灶性脑栓塞模型；大鼠

tPA溶栓治疗卒中的局限性

静脉注射重组组织型纤溶酶原激活物（tPA）依然是FDA批准的脑卒中急诊治疗中最有效的干预方法，它通过刺激血栓溶解和恢复血流来缓解大脑缺血。但其具有治疗时间窗短、出血转化、溶栓灌注率低和神经毒性等局限性。尽管还有其他的溶栓剂在测试，但没有发现能够确定其有效性或是能代替tPA的溶栓剂。

最近的临床研究显示了改善tPA治疗的可能性。比如，灌注/弥散加权成像（PWI/DWI）不匹配和弥散加权成像/液体衰减反转恢复序列（DWI/FLAIR）不匹配可能对选择进行再灌注治疗的病人有影响。欧洲协作性急性卒中研究３：一个III期临床试验，目的在于测试在3-4.5小时tPA的治疗，这个研究显示，缺血病人进行溶栓治疗的临床疗效得到改善。但是，在早期再灌注（大约2.8OR）和延迟再灌注（大约1.4OR）优势比方面有很大的差别。因此，溶栓的疗效仍然明显依赖治疗时间，tPA依然与增加颅内出血和再灌注损伤的风险有关。在临床上寻找可以扩大溶栓时间窗、减少tPA关联的出血转化和改善溶栓疗效的联合治疗方法仍然是重要的任务。

外源性tPA对缺血再灌注治疗的多效性影响

缺血性脑卒中是一种血栓性的脑血管事件。急诊时，静注tPA通过再通栓塞血管，恢复局部脑血流量（CBF）从而改善临床结局，挽救缺血的脑组织。但是其局限性在于只能在50％的病人中部分地或完全地成功再通。局部缺血的大脑在脆弱的血管及神经血管稳态遭到破坏的情况下是怎样对tPA的治疗进行应答的？尽管缺乏明确的人类模型的数据，但动物模型的实验研究中显示，tPA对脑卒中的治疗可能因为tPA的非溶栓特性而产生毒性影响。在血管栓塞和脑缺血时，还需要更多的实验分析由输入外源性tPA而起动的分子信号机制。大量的实验数据显示在大脑中外源性tPA有多效性，比如直接血管活性，兴奋性毒性增加和细胞外蛋白酶激活。tPA的这些非溶栓作用可能使水肿加重，增加缺血的神经毒性，破坏血脑屏障和增加脑出血的风险，但最后仍然表现为溶栓剂的效用。

不管用什么形式溶栓，建立良好的再通是脑卒中有较好结局的一个重要预示因子。但是一个主要的难点在于外源性tPA可能会加强局部缺血诱导的血脑屏障破坏和增加症状性颅内出血的风险，这限制了延长它的治疗时间窗。通过简单地降低tPA剂量的方法可能克服tPA剂量依赖性的副作用，但这个方法可能降低灌注效果。明显地，tPA溶栓疗法需要优化以平衡获益和风险。

tPA受体膜联蛋白A2和纤溶复合物

在纤维蛋白溶解过程中，tPA作用关键，通过酶促反应将结合血凝块的纤溶酶原转变成活化的纤溶酶，它降解交叉结合的纤维蛋白，分解含纤维蛋白的血栓。这个过程叫纤维蛋白原溶解。有趣地是，最近的血管生物学研究证明了tPA可能与细胞受体相互作用，激活特异性信号转导通路。关于细胞表面纤维蛋白溶解，有人提出纤维蛋白复合物的概念， tPA通过一个多分子复合物将纤溶酶原向纤溶酶转变，这个复合物包括tPA、膜联蛋白A2异四聚体和纤溶酶原被精确协调地结合在一起。

膜联蛋白A2是一个36kDa的细胞表面的钙依赖的磷脂结合的蛋白。在有结合配体p11的复合物中，膜联蛋白A2形成异四聚体（A22p112），是纤溶酶原、纤溶酶未活化的前体和其激活剂tPA的受体。和单用相同剂量tPA相比，tPA-膜联蛋白A2-纤溶酶原的复合物使tPA将纤溶酶原转变成纤溶酶的催化效率增加了大约60倍。更多的实验证据显示，纤溶复合物在维持血液和血管稳态中起至关重要的作用。此外，膜联蛋白A2 与膜相结合及以可溶的形式存在于血管内皮细胞，而且它可以被转运到细胞表面对细胞应激进行应答。小鼠中膜联蛋白A2的完全缺失导致tPA辅助因子活性的损失、血管中纤维蛋白积聚和无法清除动脉血栓。总的来说，这些实验发现支持了在溶解纤维蛋白复合物中膜联蛋白A2的重要作用。

通过tPA溶解纤维蛋白复合物改进卒中溶栓疗法

在生物学上，tPA有效地将纤溶酶原转变成溶解血块的纤溶酶是依赖于tPA-膜联蛋白A2-纤溶酶原的复合物。但是，临床上单独给予大剂量的tPA可能会因为膜联蛋白A2的量的限制导致tPA-膜联蛋白A2-纤溶酶原复合物的无效。这样反而会降低tPA将纤溶酶原转变成纤溶酶的有效性，这可能是tPA再灌注脑卒中治疗缺点的部分原因。我们面临的主要难题“高剂量tPA的需求、高出血风险、低再灌注率和短的治疗时间窗”，也许可以避免，如果tPA纤溶复合物可以被加强并且在临床上应用，那么以tPA为基础的脑卒中治疗可能会有所改变。因为纤溶酶原（纤溶酶前体）存在于循环中，结合在内皮细胞表面，富集在血凝块中， tPA联合膜联蛋白A2静脉注射，局部将形成tPA-膜联蛋白A2-纤溶酶原复合物，从而增加纤溶酶的产生，导致更有效的和特异性的纤溶蛋白溶解。tPA疗法的改进可通过转化成tPA纤溶复合物，我们推测联合重组膜联蛋白A2（rA2）将降低tPA用于再灌注需要的剂量，同时增强溶栓效应和降低颅内出血（ICH）转化。通过这样的方式，它将延长治疗时间窗和改善远期疗效。

低剂量tPA联合rA2的实验研究

在过去的几年里，我们在大鼠脑卒中模型中测试过这种假说。我们的实验结果支持这种方法的可行性并且显示临床转化可能性。与先前的报告一致，体外纤溶酶活性检测显示rA2显著地增加tPA介导的纤溶酶产生，单独使用大剂量的tPA或者结合rA2和低剂量的tPA 体外纤溶酶活性相当。由于纤维蛋白的种属特异性，大鼠中人重组tPA的等效剂量大约比该剂量用于人类高10倍，或者大约10mg/kg。在大鼠局灶性栓塞卒中模型中，脑缺血后2h静注给药，在恢复灌注和减少梗死面积方面，25-50％低剂量的tPA结合rA2治疗与单独应用标准的大剂量tPA治疗一样有效。这就显示了rA2可以使低剂量的tPA在动物脑栓塞模型中更有效。通过大鼠脑中风模型及MRI分析，证实两者结合可改善再灌注。为扩大这些有希望的发现，探究tPA联合rA2治疗益处是否可以改善神经系统长期预后，我们比较了单独静注高剂量（10mg/kg）的tPA与低剂量（5mg/kg）的tPA加上10mg/kg rA2的联合治疗在栓塞3h后治疗大鼠局部脑栓塞模型中的效果。比起传统的单独应用高剂量的tPA，这种联合治疗显著地降低了梗死形成（下降19.6％，P＜0.05）并且对脑中风后一个月的神经系统功能改善效果明显（P＜0.05）。

在最近的实验研究中，我们探究了治疗时间窗延迟到脑卒中后4h时，同样的联合给药方案是否仍然更有效、更安全。实验结果显示，脑卒中后24h，与生理盐水组（减少9.2％）和tPA组（减少7.4％）相比，这种方法能轻微地减少脑栓塞，尽管减少程度没有达到显著性差异，但是这种联合能够显著地减少（减少22.2％，P＜0.05）tPA增加ICH转化情况。在脑卒中7天后，联合治疗显著地减少病变周边区域常规单用tPA增加的铁沉积（减少68.2％，P＜0.05）。在脑卒中一个月后，与常规应用tPA治疗组的大鼠相比，联合治疗显著地改善感觉运动功能恢复和梗死灶周围更高的微血管密度（P＜0.05）。这些实验结果显示在脑卒中后4h的延迟时间点给药，低剂量tPA加上rA2联合治疗通过降低ICH转化的风险和促进脑卒中后神经系统功能恢复使得治疗更安全。临床上即使在3h的时间窗内，静注tPA只能使50％的脑卒中病人部分或完全再通。不幸地是，予tPA前，我们仍然不能预知缺血性脑卒中患者对tPA溶栓治疗应答与否。50％的无应答者可能面临一个更高的tPA溶栓治疗相关的ICH转化的风险，对接受tPA静注给药，有ICH的缺血性脑中风患者来说3个月的死亡率大约是60％。因此，通过联合治疗显著地降低出血转化可能降低死亡率和改善临床上的远期疗效。至于联合治疗更好恢复神经功能的潜在分子机制，我们推测，除了tPA相关的ICH转化的减少，低剂量的tPA和rA2-tPA复合物的产生可能限制了tPA脑内渗透相关神经兴奋毒性，而且rA2可能结合和中和了与血管抑制素相关的内皮细胞毒性，血管抑制素是一种tPA-纤溶酶原的转变产物。最后，出血脑损伤及神经血管副作用的减少可能转变成更好的血管重塑和远期的神经系统预后的改善。我们认为tPA治疗介导的出血风险和功能上的恢复与BBB复杂的级联反应及神经血管和胶质血管的反应有关，而且它们相关分子机制还有待阐明。我们正在进行一些实验旨在解决这些问题。

由于膜联蛋白A2通过结合tPA和纤溶酶原促进纤溶酶的活化，这个复合物结合到内皮细胞表面并且富集于血块中，因此rA2-tPA的联合可能局部地在血块部位上产生更多的纤溶酶。在血栓中，与纤维蛋白相关的纤溶酶原可能通过与A2相关的tPA活化，产生更多有效的纤维蛋白溶解。此外，rA2结合的tPA和纤溶酶可能相对地被保护，免受循环抑制剂、纤溶酶原激活剂抑制剂-1（PAI-1）和alpha;₂-抗纤溶酶的影响。尽管通过联合治疗提高疗效的潜在分子机制需要进一步阐明，但是从临床的远景来看，所有的这些可能的机制也许最终会产生tPA溶栓再灌注的益处和它的有害副作用的再均衡。

总结

我们的实验研究提供了强有力的证据来支持低剂量tPA加上A2的联合能改善脑卒中溶栓治疗的假设。通过改善溶解纤溶蛋白的复合物来促进纤溶酶产生，从而增加溶栓再灌注的疗效，这种联合治疗恢复脑血流量，并且更有效地挽救缺血脑组织。这降低了tPA的需要量，使tPA直接的和间接的神经毒性、神经炎症、胞外蛋白水解功能障碍和出血转化的副作用减到最少。通过增加再灌注获益，同时通过联合治疗减少副作用，也许能减少ICH的风险，延长治疗时间窗，改善缺血性脑卒中患者的远期疗效（图1）。我们认为，就将来临床前评价而言，对这种治疗方案安全问题和所有的转化方面问题，需要进一步的周密研究。

图1：通过低剂量tPA加上rA2联合使用改变溶栓再灌注益处对抗外源性tPA出血副作用的平衡。 联合治疗的潜在机制的原理图概述把外源性tPA在血管内和血管外的活动的多种有益和有害的影响联系起来。通过再均衡有益/有害影响率，我们的新的联合方法也许能改善基于tPA的溶栓脑卒中治疗的疗效和安全性。

外文文献出处：frontiers in celluar neuroscience， published: 14 October 2015，Article 397

附外文文献原文

Combination low-dose tissue-type plasminogen activator plus annexin A2 for improving thrombolytic stroke therapy

Risk of hemorrhagic transformation, incomplete reperfusion, neurotoxicity, and a short treatment time window comprises major challenges for tissue plasminogen activator (tPA) thr

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