第三节　肝素类药物的拮抗

尽管不断有更加安全、有效的口服抗凝药物涌现并进入临床，但肝素类，包括UFH和LMWH以及合成的磺达肝癸钠，至今仍是预防和治疗急性血栓事件的主要抗凝药物，如血液透析、心脏手术等需要进行体外循环或侵入性操作的手术中。然而来自真实世界的临床数据显示，出血事件始终是抗凝治疗所面临的主要问题。当发生患者因抗凝治疗而引起出血，或需要进行紧急手术等情况时，往往需要减弱或者完全逆转抗凝药物的作用，可通过调整抗凝药物的剂量、给予促凝药物直接发挥止血作用等方法，或使用拮抗剂来对抗抗凝药物的药理作用。目前可用于拮抗肝素类的药物主要有鱼精蛋白、重组活化凝血因子Ⅶ（recombinant activated factorⅦ，rFⅦa）。此外，也有一些新型的抗凝药物解毒剂正在开展临床前和临床研究，有望为抗凝药物的逆转提供更多选择。

在临床治疗过程中，需要逆转肝素类药物抗凝作用的情形包括：①出血，特别是危及生命的出血和关键部位出血（表2-3）；②需进行侵入性或紧急手术等有出血风险的相关操作前；③体外循环或透析等操作结束时；④药物过量。

一、鱼精蛋白

（一）鱼精蛋白及其药理作用

鱼精蛋白是一种分子量为5 000～10 000Da的聚阳离子、强碱性多肽混合物，约由32个氨基酸残基组成。鱼精蛋白最早从鲑鱼精子中发现并分离得到，可在鲑鱼科鱼类的精子中大量产生并与DNA分子结合，目前可通过重组生物技术进行生产［32-33］。随着心脏手术和体外循环操作的引入，鱼精蛋白被用于中和UFH的抗凝作用。鱼精蛋白也是迄今为止唯一被美国FDA批准用于拮抗UFH作用的解毒剂，临床应用已有70多年。此外，鱼精蛋白还可用于胰岛素制剂中，以延长胰岛素的作用，两者以不同比例混合可分别制备成中、长效的鱼精蛋白锌胰岛素制剂，将胰岛素的作用时间延长至24小时和36小时［34］。

由于含有大量阳离子的精氨酸基团，鱼精蛋白本身带有大量正电荷，并具有强碱性，而UFH则属于强阴离子抗凝药物，两者1∶1结合形成中性、无抗凝活性的复合物［35］。同时鱼精蛋白与肝素的结合，还可将肝素从其与AT形成的复合物中解离出来，从而发挥拮抗UFH的作用［36-37］。关于鱼精蛋白/肝素复合物的体内代谢过程尚不明确，在不同动物体内进行的放射性标记研究显示，该复合物可能经肝脏或肾脏被代谢消除［32，38］。

同拮抗UFH作用一样，鱼精蛋白能够完全中和LMWH对凝血酶活性的抑制作用，但无法完全拮抗LMWH的抗FⅩa作用。这是由于不同LMWH结构中肝素分子片段大小和硫酸化程度均不相同，则所带的负电荷密度不同影响了LMWH与鱼精蛋白的结合力，使得鱼精蛋白中和抗FⅩa的作用程度存在差异，最终结果就是鱼精蛋白拮抗LMWH时只能发挥约60%的拮抗作用［39-40］。目前关于鱼精蛋白控制LMWH相关出血事件有效率的前瞻性研究还较少。

（二）鱼精蛋白的抗凝作用

除了能够拮抗肝素类药物的抗凝作用外，鱼精蛋白本身也具有较弱的抗凝活性，但比肝素的抗凝活性要弱得多。体外研究发现，鱼精蛋白可通过腺苷二磷酸（adenosine diphosphate，ADP）或胶原诱导较弱的血小板聚集抑制作用，给大鼠单独注射鱼精蛋白也发现了微弱的血小板聚集抑制现象［41］。有报道称，鱼精蛋白可能导致活化凝血时间（activated clotting time，ACT）和凝血酶原时间（prothrombin time，PT）的延长，也可能引起体外循环术后出血过多。鱼精蛋白抗凝作用的确切机制尚不明确，有学者推测可能包括：①抑制凝血酶生成；②抑制血小板膜糖蛋白Ⅰb与表面结合血管性血友病因子的相互作用；③对组织因子诱导凝血酶生成过程的特异性抑制等。同时，鱼精蛋白还能剂量依赖性地增加纤维蛋白溶解、延长血凝块形成时间、降低血凝块形成速度以及降低血凝强度［42-47］。这提示我们，在给予鱼精蛋白中和肝素类药物抗凝作用时，需避免鱼精蛋白过量反而导致的出血加重情况。

（三）鱼精蛋白的不良反应

鱼精蛋白引起的不良反应多与机体免疫和炎症反应有关，部分不良反应也与鱼精蛋白注射给药速度过快有关。已知的轻微不良反应包括皮肤瘙痒、面部潮红、荨麻疹、恶心、血管性水肿、白细胞和血小板减少等，发生率约为16%［39］。鱼精蛋白的罕见、严重不良反应包括低血压、过敏反应、过敏样反应、灾难性肺血管痉挛、肺动脉高压、心动过缓、心力衰竭，甚至死亡，发生率约为0.06%～10.6%［48-50］。近期也有鱼精蛋白导致肝、肾等器官损伤的动物研究和临床报道［33，51-52］，但还需进一步明确是否为鱼精蛋白尚未被报道的罕见不良反应。

1.低血压

在许多动物模型和临床中已多有报道［50］。在鱼精蛋白注射过程中和注射后均可能发生，正常中和UFH剂量下的鱼精蛋白也可能引起患者全身血压、心肌耗氧量、心输出量和心率下降。鱼精蛋白导致低血压的确切机制尚不明确，推测可能由于：①鱼精蛋白自身负性肌力作用；②鱼精蛋白诱导过敏患者体内组胺释放，引起血管舒张；③鱼精蛋白结构中含有大量L-精氨酸残基，后者作为前体促使一氧化氮（nitric oxide，NO）大量生成和释放，进而引起血管舒张；④游离鱼精蛋白和/或鱼精蛋白/肝素复合物与内皮细胞受体结合，激活诱导型和内皮型一氧化氮合酶途径产生大量NO，进而引起血管扩张；⑤鱼精蛋白与血管平滑肌细胞Ca2+和/或K+通道相互作用而引起低血压［53］。

2.过敏反应和过敏样反应

与鱼精蛋白相关的过敏反应可能由鱼精蛋白直接诱发组胺释放，也可能由鱼精蛋白/肝素复合物诱发肥大细胞和嗜酸性粒细胞脱颗粒而释放组胺所致［54］。Weiss［55］等在一项临床研究中发现，有15%～30%的患者在接受鱼精蛋白注射后体内产生了特异性的IgG和IgE抗体，尽管机体的这一变化不一定引发免疫反应，但无疑增加了患者发生过敏反应的风险。也有研究认为鱼精蛋白诱导过敏反应可能与补体系统激活有关：鱼精蛋白/肝素复合物可通过补体系统的经典激活途径，诱导过敏毒素补体C4a和C5a生成，前者可使平滑肌收缩，而后者则与肺血管收缩和肺动脉压升高反应密切相关，可引起淋巴细胞活化和聚集、血小板聚集、脂质过氧化、氧自由基释放等一系列反应，并在肺组织中形成血栓素A₂（thromboxane A₂，TXA₂），进而导致肺血管收缩和损伤［33-34］。

发生鱼精蛋白过敏反应的高风险人群包括：有鱼类过敏史；既往或当前使用含鱼精蛋白的药物，如中性鱼精蛋白胰岛素、鱼精蛋白锌胰岛素制剂等；有男性不育症或输精管切除术史者。有上述病史或手术史患者往往血清中存在抗鱼精蛋白抗体，易对鱼精蛋白发生超敏反应。

3.肺动脉高压

鱼精蛋白导致的灾难性肺血管痉挛进而引起肺动脉高压是该药罕见、严重的不良反应，过敏反应是其最可能的发生基础［32-33］。如上文所述，鱼精蛋白刺激内皮舒张因子释放，激活补体系统，使C5a水平升高、TXA₂大量分泌和释放，诱发肺水肿、肺通气/灌注障碍、血小板聚集等一系列反应，进而引起肺血管收缩、肺动脉压升高［56］，也可能有部分患者因继发性右心衰竭导致肺血管收缩和肺动脉压升高［57］。

鱼精蛋白的不良反应根据表现和特点不同，可归为三类［33］：Ⅰ型（快速给药反应型），最常见与注射速度过快有关，主要表现为一过性血压下降；Ⅱ型（过敏样反应型），与抗体生成有关，主要表现为血压下降、支气管痉挛、气道压力升高，黏膜水肿、分泌物增多，皮肤潮红、荨麻疹等，肺动脉压可轻度升高；Ⅲ型（严重肺血管收缩型），可表现为血压急剧下降、肺动脉压急剧升高、右心室扩张等，严重者可致死。

（四）鱼精蛋白的药代动力学特点

鱼精蛋白剂量反应较难预测，治疗窗也较窄［33］。人体药代动力学研究显示，鱼精蛋白起效迅速，静脉注射5分钟内即可发挥逆转UFH的作用，但同时其半衰期也较短，约为7.4（5.9～9.3）分钟［58］，明显短于UFH（1～2小时）和LMWH（4～12小时）的半衰期，单次给予鱼精蛋白往往难以维持理想的拮抗肝素类效果。肝素可从鱼精蛋白/肝素复合物中释出并进入体循环进行再分布，导致再出血，也被认为可能是心脏手术后出血过多的原因之一，这一现象被称为“肝素反跳”［1］，因此在体外循环术后或心脏手术后，需持续输注鱼精蛋白来中和游离的UFH。

（五）给药剂量及注意事项

为防止因肝素过量而引起的出血，使用时需严格控制给药剂量，治疗期间应定期监测APTT。由于肝素代谢迅速，轻微过量时，停药后出血症状即可消除；对于使用肝素后新出现的出血倾向，或原有出血现象加剧，表现为血色鲜红、全血凝固时间为治疗前的3倍或APTT延长超过2.5倍，须根据病情减少肝素给药剂量或停用肝素；当肝素严重过量，或发生危及生命的出血事件，或存在需要立刻进行抗凝作用逆转的一些特定的紧急侵入性操作时，应立即停药，同时静脉注射鱼精蛋白予以拮抗。

一般肝素在静脉注射3～4小时后抗凝作用消失，因此需根据最后一次肝素的给药时间和剂量推算所需鱼精蛋白的剂量，每1mg鱼精蛋白可中和肝素100IU。如在静脉注射肝素后立即中和，每中和100IU肝素需要1～1.5mg鱼精蛋白；如肝素静脉注射后30～60分钟进行中和，可将剂量减半，即每中和100 IU肝素需要0.5～0.75mg鱼精蛋白；如肝素静脉注射后超过2小时，则每中和100 IU肝素需要0.25～0.375mg鱼精蛋白。在鱼精蛋白发挥作用的有效时间（2小时）内用量不超过200mg。若肝素为皮下注射给药则需要较长时间输注鱼精蛋白进行中和，可静脉输注25～50mg鱼精蛋白8～16小时，用药期间还需根据APTT监测结果进行评估［3］。

根据美国胸科医师学会的建议［59］，鱼精蛋白用于对抗LMWH导致的出血，可采用以下方法：若LMWH给药在8小时以内，每100IU抗FⅩa的LMWH应给予1mg鱼精蛋白，最大单次剂量不超过50mg；若仍持续出血，需考虑再次给予鱼精蛋白，每100IU抗FⅩa的LMWH应给予0.5mg鱼精蛋白；若LMWH给药在8～12小时以内，则应减少鱼精蛋白剂量，每100IU抗FⅩa的LMWH应给予0.5mg鱼精蛋白；若LMWH给药超过12小时，则不推荐使用鱼精蛋白。鱼精蛋白用量不宜超过50mg，以免过量导致FⅩa活性抑制，引起部分抗凝作用。

为避免低血压反应，鱼精蛋白宜缓慢注射，一般以0.5ml/min的速度，10分钟内给药量不超过50mg。用药期间，特别是心脏手术后的患者，需密切监测患者血压、过敏反应及其他不良反应，并配备抢救治疗药物和设备［60］。对于已有鱼精蛋白给药后致死性过敏反应和过敏性反应的患者，该药应在配备复苏设备的条件下使用［61］。

二、血小板第4因子

血小板第4因子（platelet factor 4，PF4）是一种由70个氨基酸组成、在巨核细胞中合成、由活化的血小板α-颗粒分泌的特异性蛋白，分子量约7 800Da，属于CXC型趋化因子家族。PF4具有多种生物活性，如抑制内皮细胞生长和血管的生成、抑制中性粒细胞和单核细胞的趋化、调节巨核细胞的生长和成熟、对免疫系统的影响等。此外，有研究还发现PF4的许多具有临床意义的作用，如抑制肿瘤血管的形成、对人骨髓基质细胞的辐射保护作用，以及可作为巨核细胞分化成熟和血小板活化的一种特异性指标等［61］；体内PF4水平的变化可能与血管内皮损伤、血栓形成、急性冠脉综合征、卒中、多发性脑梗死等心脑血管疾病相关［62］。值得注意的是，PF4是UFH的内源性拮抗剂，PF4单体以非共价键形式相互作用结合形成四聚体，带正电荷的赖氨酸和精氨酸残基暴露在四聚体外周，并对肝素表现出较高的亲和力，能抑制肝素/AT复合物的形成，从而发挥拮抗肝素的作用［63］。

早期有研究者通过DNA重组技术合成重组PF4开展体内外研究，以验证其是否能作为鱼精蛋白的有效替代品并推广至临床［39，63］。Cook［63］等在大鼠模型中对天然纯化的PF4和重组PF4与鱼精蛋白的作用进行了比较，结果发现，三者均能拮抗大鼠体内肝素的抗凝作用，同时，相比鱼精蛋白引起不同程度的血小板和白细胞计数减少、血压下降、肺组织水肿、炎症细胞浸润等指标变化，给予两种类型PF4组的大鼠未观察到上述变化。Dehmer［64］等开展了一项Ⅰ期剂量探索试验，纳入了18名接受诊断性心导管术患者，在建立血管通路后给予5 000IU的UFH，术后3分钟内分别给予0.5mg/kg、1.0mg/kg、2.5mg/kg和5.0mg/kg剂量的重组PF4，2.5mg/kg和5.0mg/kg组能有效拮抗UFH作用，各PF4组均未发生血流动力学明显改变等不良反应。同时该研究也测定出重组PF4的消除半衰期，约为（25.5±13.5）分钟。另一项随机、双盲Ⅱ期临床试验进一步比较了重组PF4相比鱼精蛋白的安全性和有效性：在81名接受诊断性心导管术的患者中，预先给予5 000IU的UFH，术后分别给予鱼精蛋白（50mg，i.v. 10分钟）和重组PF4（1.0mg/kg，i.v. 2分钟），结果显示，两组凝血指标及血流动力学等指标无显著差异，也未发现严重不良反应，提示重组PF4作为鱼精蛋白拮抗UFH替代药物的前景［65］。然而，美国FDA尚未批准重组PF4的任何适应证，而该药用于拮抗肝素类药物和鱼精蛋白替代的相关研究也已中止［39］。

三、重组活化凝血因子FⅦ

重组活化凝血因子FⅦ（rFⅦa）为一种维生素K依赖性糖蛋白，结构和生物活性与人凝血因子FⅦa相似，由406个氨基酸残基组成，分子量为50 000Da［39］。rFⅦa属于一种凝血因子的生物制剂，通过基因工程技术在幼仓鼠肾细胞（BHK细胞）中生产，并经过分离纯化而得到，可通过与组织因子结合促进局部止血，诱导Ⅹ因子活化、凝血酶生成以及血小板活化［66］。迄今，美国FDA已批准的rFⅦa适应证包括含FⅧ或FⅨ抑制物的先天性或获得性血友病患者出血事件的治疗，以及FⅦ缺乏患者在进行有创性操作过程中出血的预防。随着该药的使用，也有报道指出rFⅦa能用于其他非凝血病患者的出血管理，包括心脏术后的难治性出血和华法林治疗患者的严重出血控制等［67］。同时，rFⅦa用于各类抗凝药物的拮抗治疗也是许多学者的关注焦点，Young［68］等开展的体内外研究表明rFⅦa可有效拮抗UFH、LMWH（依诺肝素）、磺达肝癸钠、比伐芦定等多种药物的抗凝作用。Vavra［66］等指出，基于已有的报道，rFⅦa或可有效用于依诺肝素、那屈肝素、比伐芦定、磺达肝癸钠及其衍生物、重组水蛭素等多种抗凝药物的拮抗及其出血并发症，但现有的证据仍局限于病例报道和小规模的实验室研究，且不同研究中rFⅦa给药剂量相差较大（20～120μg/kg）。

血栓栓塞并发症是rFⅦa的严重不良反应，包括深静脉血栓形成、肺栓塞、心肌梗死等，而这些并发症也属于抗凝治疗的适应证，考虑到抗凝药物的拮抗尚未被列为rFⅦa的适应证，缺乏规范的给药剂量和安全性评价，现有的报道及相关综述建议［39］，仅考虑将rFⅦa作为其他常规止血手段无效的、与肝素类等抗凝药物治疗相关的难治性严重出血事件的“最后一招”，同时还需要更多基于临床场景、剂量更优化的相关研究来进一步验证rFⅦa用于抗凝治疗拮抗的安全性和有效性，特别是接受抗凝治疗的患者的风险-获益评估。

四、其他新型拮抗剂

Andexanet alfa（Andexxa®）是一种灭活的重组凝血因子FⅩa，也是首个针对口服凝血因子FⅩa抑制剂（包括利伐沙班、阿哌沙班）的拮抗剂，于2018年获得美国FDA批准上市，主要用于凝血因子FⅩa抑制剂使用过程中致命性或无法控制的出血事件的拮抗［69］。已有研究表明，andexanet alfa可剂量依赖性地逆转肝素的抗凝作用及其抗FⅩa和抗FⅡa活性。但现有研究数据仅限于体外研究，且尚未开展同鱼精蛋白拮抗作用的比较，故还需进行体内研究以进一步确定andexanet alfa作为潜在的肝素和LMWH拮抗剂的安全性和有效性［70］。此外，鉴于andexanet alfa相较于鱼精蛋白的成本更加高昂，即便今后证实了其对于肝素和LMWH的拮抗作用，也还需对其进行药物经济学研究。

Ciraparantag（aripazine，PER977）是一类人工合成的小分子化合物（D-精氨酸化合物），可通过非共价氢键方式与肝素、低分子肝素、磺达肝癸钠、凝血因子FⅩa抑制剂和达比加群等结合，产生广泛的拮抗作用，有望成为“通用型”的抗凝药物解毒剂［71］。然而现有的关于该药的临床前和Ⅰ期临床研究主要集中在对新型口服抗凝药物［72］的拮抗作用上，关于该药对肝素、LMWH和磺达肝癸钠拮抗作用的相关研究还较少［73-74］。

（彭丹一慧　钱懿轶）