治疗急性脑梗死新药——凯力康

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广东天普生化医药股份有限公司 李晓莉 侯永敏 苗丕渠
摘要:凯力康(注射用尤瑞克林),是由广东天普生化医药股份有限公司研制的国家一类新药。它通过催化激肽原产生胰激肽,之后在激肽酶1的作用下产生一个九肽调节物,从而靶向性的作用于缺血/损伤特异性诱导产生的B1受体,引起血管平滑肌舒张等效应。药效学研究显示尤瑞克林能选择性扩张脑细小动脉,改善缺血脑组织血供和氧供,同时还能促进缺血区新生血管的生成。Ⅱ期和Ⅲ期临床研究结果显示,凯力康用于急性脑梗死的治疗是安全有效的。
急性脑血管疾病(卒中)是引起人类死亡的前三位原因。其发病率高、致残率高、死亡率高,并发症多。其中,急性脑梗死占有重要的比例,而对于这样一种严重威胁人类健康的疾病,目前的有效治疗手段较少。因此,寻找有效的治疗方法是全球医学界关注的焦点。
凯力康(注射用尤瑞克林),即人尿激肽原酶,是从健康男性尿液中提取精制的糖蛋白,分子量约 43000 道尔顿。其原料药和注射剂是由广东天普生化医药股份有限公司申报的国家一类新药。原料药通用名为“尤瑞克林”。天普公司拥有该项目的自主知识产权,发明专利“人尿激肽原酶在制备治疗和预防脑梗塞药物中的应用”已经获得国家知识产权局专利授权(专利号:021167834)。
天普公司自 1993 年开始对尤瑞克林进行研究,开发该药用于急性脑梗死的治疗,迄今已历时 12 年。1999 年,该药获国家药品监督管理局颁发“一类新药”临床研究批件。在尤瑞克林的开发过程中,天普公司得到了国家有关部门的大力支持。1996年,凯力康项目被国家科委列入国家新药研发重中之重的“1035 工程”;2001年,该项目被广东省科技厅列为省重大科技专项;2002年,国家科技部将尤瑞克林的临床研究列入国家高技术研究发展计划(863 计划)课题进行重点支持。
药理药效学研究以及临床研究显示:凯力康是治疗急性脑梗死一种很有前途的创新药物。
2005年10月,凯力康获得国家食品药品监督管理局的 新 药 证 书 和 生 产 批 件 ( 新 药 证 书 编 号 : 原 料 药H20051389,制剂H20051390;药品批准文号:国药准字H20052064,H20052065)。批准的适应证为:轻-中度血栓性急性脑梗死。
尤瑞克林的生物学性质和作用机理
人体内的激肽原酶包括血浆激肽原酶和组织激肽原酶 2 类。已经证实,尤瑞克林实际上就是分泌到尿液的组织型激肽原酶 1(hK1)[1 - 2]。尤瑞克林由238 个氨基酸残基组成,含糖量 14%。具有 5 对二硫键,因此其纯品具有较好的稳定性,可以室温保存,也可耐受 60℃加热灭活病毒处理。其结构上为典型的丝氨酸蛋白酶,活性中心的氨基酸组成为Asp/His/Ser[1-2]。
在血浆中,hK1 能催化高分子量激肽原和低分子量激肽原水解,产物为胰激肽。激肽在血浆和组织中通过激肽酶的作用而迅速被分解,半衰期仅 15~30 秒。胰激肽通过羧基端水解掉精氨酸,可转化成少一个氨基酸的多肽,但仍然具有激肽活性[3]。hK1 及其胰激肽主要参与局部循环控制,血压控制,钠平衡,炎症和新血管生成等多样的生理过程。
缓激肽和胰激肽主要通过与B1和B2两种G蛋白偶联受体结合发挥作用,其中B2受体为管家基因表达,是正常状态下激肽发挥生物学功能的主要受体。B1受体则主要通过损伤而诱导其合成,近年来该受体引起了人们广泛的关注和兴趣,经过动物体外实验和体内实验,尤其是基因敲除,对B1 和 B2 受体的生物学功能有了更多的了解。缓激肽和胰激肽对B2更有效激活,而其羧肽酶(激肽酶 1)代谢物(des-Arg9-bradykinin 和 des-Arg10-kallidin)也具有生物活性,但对B1 受体的激活更有效[ 4 - 5 ]。
激肽与内皮细胞上的受体(B2、B1)相结合,促进一氧化氮(NO)的释放,产生血管平滑肌的舒张作用。目前认为B1受体可能参与损伤部位的炎症反应和循环改善,并在血管生成中有重要作用(Bhoola et al.)[4- 5]。
尤瑞克林治疗急性脑梗死的机理
尤瑞克林是正常人体产生的生理活性物质,能作用于激肽原产生激肽。药理药效学试验证实:在一定剂量下,尤瑞克林能选择性扩张缺血部位细小动脉,增加缺血脑组织血流量、改善脑微循环、促进红细胞变形能力和氧解离能力,促进组织葡萄糖利用;另外还能抑制血小板聚集亢进、血液凝固亢进。家兔和大鼠脑梗死模型显示该药静脉注射能抑制病灶部位梗死面积扩展,抑制脑血流、脑皮层氧分压、脑葡萄糖和氧摄取的降低,减轻皮层脑电图异常,改善脑能量代谢及抑制脑功能降低。药效学试验显示尤瑞克林有两点突出于其他药物的作用:
①在临床剂量下,选择性扩张缺血部位细小动脉,改善梗死灶内供血,对一般动脉影响不大[6 -9]。②促进损伤部位新生血管的生成[10-11]。
1.       选择性扩张脑细小动脉,改善缺血脑组织血供和氧供。
中国脑血管病防治指南强调:“脑梗死是缺血所致,恢复或改善缺血组织的灌注成为治疗的重心,应贯彻于全过程,以保持良好的脑灌注压。”[4] 在急性脑梗死的治疗过程中,保持良好的脑灌注尤其是缺血部位的灌注具有重要意义。
使用扩管药物是保持良好灌注的一种重要方法,但在急性脑梗患者中使用扩管药物争议较大。一般扩管药物会使正常部位的血管扩张,从而使病变区的血液流向正常脑组织,病变区的血流量更少,即所谓盗血综合征。故多数学者认为在脑梗死的急性期,应用扩管剂非旦无益,反而有害。
其他扩管药物引起盗血的关键在于:其扩张正常血管。尤瑞克林扩管作用与其他扩管药物的不同,在一定剂量下,尤瑞克林具有选择性扩管作用。尤瑞克林可选择性扩张缺血部位微血管,改善缺血组织氧供的机制:
①激肽系统通过激肽受体而发挥作用,正常组织中仅存在激肽的 B2受体,B1 受体为损伤诱导生成的受体。B2 受体的激活剂为激肽,其半衰期很短。B1 受体的激活剂为激肽酶1对激肽的降解产物和尤瑞克林对激肽原的分解产物——胰激肽,在急性脑梗死等出现缺血和细胞损伤时,缺血部位血管细胞被诱导生成 B1 受体,此时,尤瑞克林及相关代谢产物的靶向性加强可以选择性使缺血脑组织的微动脉扩张。
② 由于激肽酶的存在和强大活性,激肽在血浆中的半衰期很短,仅15~30 s左右,激肽在循环中作用时间较短。在缺血部位,由于无氧代谢致使乳酸增加,而激肽酶最适pH为中性,因此在局部缺血组织,激肽消除缓慢、半衰期延长,随之药理作用也增加。
Simone W.等研究显示:22例较大梗死灶的大脑中动脉闭塞患者较 14 例正常成人,其组织型激肽释放酶(KK)系统明显激活,组织型激肽原酶浓度呈升高趋势,胰激肽浓度升高。而缓激肽和血浆激肽原酶活性无明显差别[12]。
对于正常实验动物,静脉滴注尤瑞克林不会影响脑或肾的循环血流[13-15]。而对于脑梗死的实验兔模型,尤瑞克林抑制脑血流的下降:选择临床剂量的尤瑞克林,作用于脑栓塞兔,尤瑞克林扩张较小的细小动脉明显强于较大的细小动脉,较大的细小动脉又明显强于较小的动脉,对小动脉扩管作用不明显。这种扩血管作用与尼卡地平和胞二磷胆碱明显不同[6]。
持续静脉注射尤瑞克林 5.0 × 10-3 ~1.25 × 10-2PNAU/kg能明显抑制家兔梗死病灶局部血流降低和皮层脑电图活动的损害;2.5 × 10-3 PNAU/kg能抑制颈内动脉注射玻璃珠引起的梗死面积扩展;2.5×10-3~5.0×10-3 PNAU/kg能抑制5%氧吸入引起的脑皮层氧分压降低;脑内囊破坏7天后的亚急性期,静脉注射1.25 × 10-2 PNAU/kg 能改善自发皮层脑电图的异常;因此实验认为药物能减少局部缺血引起的脑功能降低[6- 9]。
由此可见,尤瑞克林能选择性扩张缺血部位细小动脉,改善缺血区血液供应,对缺血区细胞起保护作用。
2.尤瑞克林促进缺血区新生血管的生成基因工程和基因敲除等研究显示缺血组织加入尤瑞克林基因可以改善缺血,增加缺血预适应。在大脑中动脉阻断(MCAO)后将尤瑞克林基因导入脑室内,能明显减少缺血诱导的神经功能损伤、脑梗死体积和细胞凋亡,促进神经胶质细胞的存活和迁移进入缺血核。减少神经细胞和神经胶质细胞的凋亡、炎症细胞的浸润,促进新生血管生成和神经细胞再生。
凯力康毒理和药效学研究
1. 凯力康毒理研究
急性毒性:小鼠、大鼠静脉、皮下和口服三种途径给药 LD50 超过100 PNAU/kg(超过临床剂量的 40 000倍),犬静脉给药 62.5 PNAU/kg 无动物死亡;
长期毒性:大鼠腹腔、静脉注射无影响剂量超过6.0PNAU/kg;犬30分钟内持续静脉注射仅见血清蛋白含量轻度减少,且停药后恢复,无影响剂量1.25×10-2 PNAU/kg;小鼠、兔生殖毒性试验未见不良影响。
人体多次给药研究显示,该药没有免疫原性,因此可以静脉给药。
2.       凯力康治疗急性脑梗死的药效学研究
中国医学科学研究院药物研究所等单位进行的凯力康对动物脑缺血病理模型的研究表明:
①静脉注射凯力康对花生四烯酸引起的家兔脑梗死、家兔脑缺血再灌注损伤、急性脑缺血/再灌注损伤恢复期均有改善作用。
②以电烧灼法阻断大鼠大脑中动脉造成局灶性脑缺血模型,观察凯力康对缺血脑组织的保护作用。结果表明,凯力康8.75 × 10-3,17.5 × 10 - 3 PNAU/kg于术后30 min 静脉注射,能显著缩小 MCAO 24 h 造成的脑梗死面积,改善神经症状,并能减少脑含水量。
③用三氯化铁局部涂抹损伤血管形成大鼠大脑中动脉血栓模型,以脑梗死范围、行为障碍、脑组织病理改变为观察指标,研究凯力康对脑血栓所致局部脑缺血性损伤的保护作用的试验结果表明,凯力康3.5 × 10- 3,8.75 × 10 - 3、17.5 × 10-3 PNAU/kg 于术后 30 min 静脉注射,能剂量依赖地明显缩小脑栓塞24 h的脑梗死范围,改善行为障碍。脑组织病理检查显示,不同剂量的凯力康组动物大脑中动脉内血栓溶解、断裂,溶解后残留的血栓成空洞状、蜂窝状,脑组织缺血病变较轻。结果提示,凯力康可以减轻血栓形成所致的局部脑缺血性损伤。
凯力康临床研究
2000 年 4 月 ~2004 年 12 月,以浙江大学附属第二医院为牵头单位,丁德云教授为主要研究者,全国总共 15 个研究中心进行了凯力康治疗急性脑梗死的Ⅰ期-Ⅲ期临床试验。其中Ⅱ期和Ⅲ期临床研究采用了随机双盲安慰剂对照试验设计,在Ⅲ期临床研究中,进入意向治疗(ITT)数据集分析的病例共466例,药物试验组共 330 例,有效率为71.21%,对照组 116 例,有效率为 52.59%,给药组显著优于对照组,且具统计学意义。说明药物治疗急性脑梗死有效。试验中与药物有关或可能有关的不良反应发生率为6.7%,多数是面部潮红,眼球结膜出血,脸发热,头昏,头胀痛等症状,一般都较轻,不需要特殊处理,故临床应用基本安全。综上所述,凯力康用于急性脑梗死的治疗是安全有效的。
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