Kanjaksha Ghosh 成为医生以来,已经诊治过一千多名血友病患者。但他一直想知道,为什么有些患者会自发性出血并出现致残性关节损伤,而另一些患者似乎几乎不受影响。
Ghosh 是印度孟买国家免疫血液学研究所的负责人,他记得一位曾在该国东北部与叛乱分子作战的士兵。这个人的兄弟几乎因血友病卧床不起,但这位士兵的症状非常轻微,以至于他甚至没有意识到自己患有这种疾病,直到他在战场上被枪击。
在 20 世纪 90 年代,Ghosh 开始通过研究像这位士兵这样的家庭,试图找出造成这种差异的原因。当他深入研究那些病情较轻的患者的基因组时,他经常看到不仅受影响的凝血因子基因发生突变,而且另一个基因也发生突变——第一个基因导致血友病,即出血倾向,第二个基因导致血栓形成倾向。Ghosh 的研究得出结论,共同遗传了血栓形成基因的血友病患者比没有这种突变的患者出血更少。
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血液凝固由一组引起凝血的蛋白质和另一组阻止凝血的蛋白质调节。凝血能力过低会导致出血性疾病。凝血能力过高会导致血管阻塞性血栓,从而引起中风和心脏病发作。现有的血友病治疗方法通过添加身体所缺乏的物质——缺失或缺陷的凝血因子,使平衡向凝血倾斜。但是,像 Ghosh 的士兵这样的自然人体实验表明,治疗该疾病还有另一种策略。研究人员可能不应增强促进凝血的因子,而是禁用阻止凝血的抗凝机制。
在过去的几年中,三家制药公司已将旨在抑制抗凝血的化合物推进临床试验。希望这些疗法将与现有疗法一样有效,并且更加方便。患者可能无需每周多次接受蛋白质替代输注,而是可以通过长效注射剂控制出血。
靶向实践
当血管受伤时,就会启动导致血栓形成的复杂级联反应。几种蛋白质控制着这一过程,以防止在不需要的地方形成血栓。组织因子途径抑制剂 (TFPI) 就是这样一种蛋白质,它会阻止凝血的启动。过去二十年发表的研究表明,阻断这种蛋白质可以促进凝血,从而可能抑制血友病患者的出血。
丹麦巴格斯韦德的诺和诺德制药公司在 20 世纪 90 年代开始研发一种旨在抑制 TFPI 的抗体。其研究人员表明,这种抗体可以加速血友病患者血浆中血栓的形成。他们还发现,它可以缩短诱导性血友病兔子的出血时间并加速凝血。这些结果似乎很有希望,但诺和诺德开始寻求其他治疗血友病的策略,抗 TFPI 抗体的研发工作也因此停止。
2006 年,诺和诺德决定寻找可以皮下注射的疗法,并重启了该项目。到 2010 年,该公司已在欧洲和亚洲启动了一项临床试验,以测试一种名为 concizumab 的抗 TFPI 单克隆抗体的安全性。研究人员对 28 名健康志愿者和 24 名血友病患者静脉或皮下注射了该抗体。2013 年在阿姆斯特丹举行的国际血栓与止血学会会议上公布的初步结果表明,concizumab 是安全的,并且可以改善凝血功能。参与者没有报告任何严重的副作用事件,尽管接受最高剂量 concizumab 的健康志愿者组中有一人出现了一个小血栓,但血栓自行消失了。
该公司希望在 2015 年年中启动第二项研究,以确定合适的剂量,然后再继续测试该疗法的疗效。“长期以来,我们一直很喜欢将 TFPI 作为靶点,”诺和诺德 concizumab 项目的科学主管 Ida Hilden 说。
总部位于伊利诺伊州迪尔菲尔德的制药公司百特国际销售用于治疗血友病的重组凝血因子,并且也将目光投向了 TFPI。在诺和诺德启动 concizumab 试验的同一年,百特达成协议,从前治疗公司 Archemix 收购了一系列与血友病相关的资产。这些资产包括一种旨在抑制 TFPI 的疗法,该疗法已在英国进入安全性研究阶段。该疗法是一种核酸适配体,一种小核苷酸链,旨在通过与其结合来抑制 TFPI 的活性,就像抗体一样。
这种名为 BAX 499 的化合物在动物研究中表现良好,但在人体试验中未能奏效。2012 年,由于出血事件数量增加,百特停止了该试验。这次失败令人震惊。“我们对猴子进行了广泛的安全性研究,”百特生物科学公司位于维也纳的研发和创新副总裁 Fritz Scheiflinger 说。“我们给猴子注射了大量的核酸适配体,持续了六个月”,但没有迹象表明该化合物不安全,他说。
Scheiflinger 和他的同事认为,他们现在对这种奇怪的效果有了解释。TFPI 在血液中持续存在的时间不超过几个小时,但 BAX 499 的半衰期更长。当 BAX 499 与 TFPI 结合时,它使蛋白质持续存在的时间更长,并随着时间的推移而积累。尽管该药物与 TFPI 结合,但它并没有完全使其失活。因此,随着部分活性的 TFPI 堆积,平衡最终会从促凝血作用转向抗凝血作用。问题似乎仅限于这种特定的化合物,但尽管如此,该公司已将其重点从核酸适配体上转移开。
百特现在专注于肽——可以定制用于阻断 TFPI 蛋白一部分的短氨基酸链——Scheiflinger 和他的同事在 2005 年首次考虑了这种策略。该公司已经确定了几种有希望的候选药物,但尚未决定是否将它们推进临床试验。
TFPI 并不是希望阻碍抗凝血系统的公司的唯一目标。马萨诸塞州剑桥市的 Alnylam Pharmaceuticals 公司已将目光投向抗凝血酶——一种由肝脏产生的、阻止凝血的蛋白质。“抗凝血酶可能是我们体内最有效的天然抗凝血剂之一,”Alnylam 临床研发医学主管 Benny Sorensen 说。但该公司计划不抑制抗凝血酶的活性,而是通过使用 RNA 短链来沉默携带抗凝血酶编码的信使 RNA,从而阻止其表达——这种方法称为 RNA 干扰。
该公司正在一项安全性研究中测试其名为 ALN-AT3 的疗法,初步结果于 5 月在澳大利亚墨尔本举行的世界血友病联盟年会上公布。在给健康志愿者单次低剂量药物后,抗凝血酶的表达降低了 28-32%——Sorensen 说,这一结果让研究人员“非常惊讶”。他们曾认为需要更高的剂量才能达到这样的效果。
但 Sorensen 认为他们可以做得更好。在第一阶段,由于对健康志愿者的安全风险,研究人员不允许将抗凝血酶的减少量超过 40%。研究的下一阶段将包括血友病患者,并且不会有相同的限制。因此,研究人员计划多次给药。Sorensen 认为,如果他们能实现 50-80% 的抗凝血酶减少,ALN-AT3 可能能够在不输注凝血因子的情况下控制血友病患者的出血。
谨慎乐观
所有这些疗法都比蛋白质替代疗法有一个主要优势:抗体、肽和 RNA 即使在皮下注射时也有效,部分原因是它们比用于因子替代疗法的蛋白质小得多。诺和诺德设想将其抗体放入像糖尿病患者用来注射胰岛素的“笔”中。这将比现有疗法所需的静脉输注方便得多。“血友病患者从一两岁起,一生都受到静脉注射的困扰,”Sorensen 说。“如果我们能够纠正这种止血失衡,从而预防自发性出血,那么我们真的为这些血友病患者的生活带来了难以置信的改变。”
如果 concizumab 和 ALN-AT3 等化合物被证明有效,那么它们无疑将至少对一类血友病患者来说是一大福音:那些对凝血因子 VIII 和 IX 产生抑制性抗体,并且无法再接受这种标准疗法的患者。大约 5% 的 B 型血友病患者属于这一类,A 型血友病患者则占 30%(参见 S12 页)。百特、诺和诺德和 Alnylam 认为他们的产品将吸引其他血友病患者。但 Scheiflinger 说,这些疗法是否安全有效到足以取代凝血因子的输注“是一个价值百万美元的问题”。Sorensen 最为乐观。他推测,每月一次剂量的 ALN-AT3 可能在无需预防性输注凝血因子的情况下控制出血。他补充说,即使患者不能完全放弃因子替代,ALN-AT3 也可能让他们减少用量,从而降低产生抑制剂的风险。
但许多治疗血友病患者的医生并不信服。“血友病治疗师的普遍看法是,这些新策略永远无法取代非抑制剂患者的 VIII 因子和 IX 因子治疗,”瑞典马尔默市隆德大学的血液学家 Erik Berntorp 说。密歇根大学安娜堡分校的遗传学家 David Ginsburg 也同样谨慎。“在基因缺陷的情况下,很难改进替代缺失因子的方法,”他说。
佛蒙特大学伯灵顿分校的生物化学家 Kenneth Mann 并不怀疑阻断这些抗凝血途径会增加凝血酶的产生,凝血酶是凝血过程中的关键蛋白质,但他认为这些疗法不一定对每个人都有效。他说,血友病患者“比我们愿意承认的更具异质性”。公司将不得不研究如何根据患者的实际出血风险对患者进行分层,以确定哪些人将从这些新方法中受益。“我不是要泼冷水,”他说,“但需要谨慎。”
一个风险是这些疗法会过于有效,使平衡向凝血倾斜。Ginsburg 说,对于没有血友病的人来说,完全缺乏抗凝血酶“似乎是灾难性的”。缺乏抗凝血酶或 TFPI 的小鼠在 *子宫内* 死亡。尽管基于抗凝血酶的血友病疗法并非旨在完全阻断其靶点,但“击倒它们并非没有风险”,他说。正如 BAX 499 的失败所示,任何新药带来的风险都很难预测。
诺和诺德 concizumab 项目副总裁 Jakob Back 理解这种怀疑态度。几十年来,蛋白质替代疗法一直是血友病的首选疗法。Concizumab 和类似疗法代表着“与我们过去 50 年来所做的任何事情相比,一种完全不同的血友病治疗方法”,他说。“我们正在进入未知的领域。”
本文经许可转载,首次发表于 2014 年 11 月 26 日