抗血小板活性肽药物的研究进展

来源: 药渡  2021-10-27 A- A+

血小板活化、聚集是诱导血管内血栓形成的重要因素,抗血小板治疗在心脑血管疾病的防治中至关重要。目前临床常用的抗血小板药物主要有:①阿司匹林,主要通过不可逆地阻断 COX-1 合成,导致 TXA2 合成减少,从而抑制血小板活化、聚集。②氯吡格雷,主要通过不可逆抑制ADP 与其受体P2Y12 结合,抑制 ADP 诱导的血小板聚集。③替格瑞洛,主要通过可逆地与 ADP-P2Y12 受体相互作用,抑制 ADP诱导的血小板聚集。④小分子PAR-1拮抗剂,目前已报道的PAR-1小分子拮抗剂包括vorapaxar、atopaxar等。vorapaxar在2014年5月被FDA批准上市,主要用于有心脏病发作史患者以及动脉栓塞患者,以降低心脏病进一步发作、中风等死亡危险;atopaxar的临床研究主要针对患有急性冠状动脉综合症(acute coronary syndrome,ACS) 或高危冠状动脉疾病(coronary artery disease, CAD) 的患者,但遗憾的是其II期临床试验已宣告终止。⑤阿昔单抗、替罗非班、依替巴肽均属于GPⅡb /Ⅲa 受体拮抗剂,虽三者共享同一靶受体,但在结构上三者有所不同,阿昔单抗为抗β3 单克隆抗体,替罗非班和依替巴肽是模拟与纤维蛋白原结合的序列,其中,替罗非班为左旋酪氨酸非肽类结构,而依替巴肽是 7 个氨基酸组成的活性肽。

研究证实,RGDS 序列是纤维蛋白原结合细胞的活性位点,能够抑制血小板凝集和纤连蛋白结合到活化的血小板上,从而抑制血栓形成。此后,从各种天然产物中分离的抗血小板肽相继出现。这些天然抗血小板肽的抗血小板聚集效果虽然没有临床药物好,但其副作用小,因而备受关注。此外,在天然抗血小板肽基础上进行结构优化和人工合成开发抗血小板肽具有潜在的生物学价值和医学价值。

按来源不同,可将抗血小板肽分为动物源抗血小板肽、植物源抗血小板肽、微生物源抗血小板肽和人工合成抗血小板多肽。

1、动物源抗血小板肽

1990年,有学者基于先前研究关于血液凝固和牛奶凝固两个重要生理过程的相似性,从乳蛋白中发现了一种与人纤维蛋白原中RGDS 结构和功能极其相似的多肽,此多肽可从人乳铁蛋白中分离纯化,其氨基酸序列为 Asp-Ser-Lys-Arg,即KRDS。KRDS 能选择性抑制凝血酶诱导的血小板聚集,可抑制纤维蛋白原与αⅡbβ3 结合,该抑制作用与抑制致密颗粒释放5-羟色胺有关,而与蛋白磷酸化无关。将从牛乳蛋白中分离出的四肽 KRDS 进行构象优化得到KREE,其抗血小板活性高于早前发现的四肽KRDS 和RGDS。四肽RGDS可以抑制ADP 和胶原诱导的血小板聚集,IC50值分别为32.3 μM 和13.75 μM。

从鲭鱼皮明胶酶解物中提取出抗血小板三肽FGN。从猪皮胶原的酶解物中提取出的三肽 GPR 抑制胶原和凝血酶诱导的血小板聚集,其 IC50值为250 μM。研究发现,胶原肽 GPR 及其衍生物能够与纤维蛋白原结合并阻止纤连蛋白单体间发生聚合,从而选择性抑制 ADP 诱导的血小板聚集。同时动物实验证实,静脉注射或口服三肽 GPR 以及猪皮胶原的酶解物可以抑制内毒素诱导的患有弥散性血管内凝血大鼠体内的血小板数量减少,即口服该三肽可以对血小板聚集起到抑制作用。

从少棘蜈蚣中提取和纯化一种多肽SQL( Ser-Gln-Leu) ,分子质量为346 Da, SQL浓度为0. 2~1. 0 mg /ml,可抑制 ADP 诱导的血小板聚集,且呈剂量依赖性,同时,研究发现,SQL可有效延长活化部分凝血活酶时间( APTT) ,且呈剂量依赖性,而凝血酶原时间( PT) 不受影响,这可能是由于其对内源性凝血途径中的凝血因子(诸如XⅡa 因子、XIa 因子、X 因子活化酶复合体等) 发挥抑制作用,而不影响外源性凝血途径。

从棕点湍蛙皮肤分泌物中提取、纯化一种多肽 ZDPI,该多肽由15个氨基酸组成 ( FRGC-WLKNYSPRGCL-NH2),分子质量为1798. 6 Da。ZDPI 在 8、16、32 μg /ml浓度下,可选择性抑制 ADP 诱导的血小板聚集,且呈剂量依赖性,经计算 IC50为12.27 μg/ml。

从水蛭中分离纯化出一种多肽 WP-30,该多肽由30个氨基酸组成( VISRTQSNVQAAWGQVG-GHAADYSAVAIER)。WP-30可能通过干扰凝血酶及其受体的结合,从而选择性抑制凝血酶诱导的血小板聚集,且呈剂量依赖性,其IC50 为445. 1uM。

从蕲蛇毒水解物中提取和纯化一种多肽ACH-11,该多肽由11个氨基酸组成( LTFPRIVFV-LG) , ACH-11在0. 1~1. 0 mg /ml浓度范围内,可选择性抑制ADP 诱导的血小板聚集,且呈剂量依赖性,同时,FXa酰胺水解活性测定发现,ACH-11可直接抑制FXa 或 FXa-底物复合物( Ki值为9. 02 uM) ,从而发挥抗凝血作用,此外,动物实验发现 ACH-11 具潜在体内抗血栓形成作用。

2、植物源抗血小板肽

植物源抗血小板作用主要来自于中草药中的多酚类物质,而抗血小板多肽的相关研究较少。从药用蘑菇 (桦褐孔菌 Inonotus obliquus ) 中提取、纯化出三肽 WGC,可以抑制胶原和ADP 诱导的血小板聚集,其抑制率高达91.6%,IC50值为0.16 mM。从大豆蛋白的水解产物中提纯并鉴定了两种活性最高的亲水性抗血小板肽:SSGE 和 DEE。SSGE 和 DEE 的 IC50值分别为480、460 μM,均可以抑制 ADP 诱导的大鼠血小板聚集。此外,大豆蛋白的水解物中多数组分具有抗血小板活性,表明水解物中的大多数肽具有抗血小板作用。从燕麦,青稞和荞麦的酶解并模拟消化产物中提取出 38 条抗血小板肽,并从中筛选出了活性最高的 9 条肽:ALPIDVLANAYR,EFLLAGNNKR,GEEFGAFTPK,QLAQIPR,LQAFEPLR,ALPVDVLAN AYR,GEEFDAFTPK,QKEFLLAGNNK 和 TNPNSMVS HIAGK。所有水解产物均显示出高抗血小板活性,并以剂量依赖性方式抑制血小板聚集,其中,燕麦球蛋白水解物的抗血小板活性最强,IC50值为0.282 mg /mL。

3、微生物源抗血小板肽

大多数重组的抗血小板肽选择在酵母菌、枯草杆菌及大肠杆菌中表达,使工业化制备抗血小板肽成为可能。从噬菌体文库中分离出的环状九肽ACRGDGWCG,通过抑制整合素 αVβ1介导的受体与纤维蛋白原结合,从而抑制 ADP 和胶原诱导的大鼠血小板聚集,IC50值为6μM。通过计算机模拟,环肽 ACRGDGWCG 的类似物 ACDCRGDCFCG 同样具有较高的抗血小板活性。

4、人工合成抗血小板肽

依替巴肽是美国 FDA 批准上市的第一种抗血小板多肽,其属 GPIIb /IIIa 受体拮抗剂,为人工合成的环多肽,由7个氨基酸( Mpa-Har-Gly-Asp-Trp-Pro-Cys- NH2) 环绕而成,其活性基团为赖氨酸-甘氨酸-天冬氨酸,该基团模拟与纤维蛋白原结合的序列,可竞争性抑制GPⅡb/Ⅲa 受体与纤维蛋白原结合,从而起到抗血小板聚集的作用。

血小板整合素 αⅡbβ3与配体结合主要通过一个三肽序列,即 Arg-Gly-Asp ( RGD) 序列,RGD 广泛存在于纤维蛋白原中,是黏附蛋白与细胞表面特异受体相作用的识别位点,RGD 序列相关肽可竞争性抑制 GPⅡb /Ⅲa 配体识别位点,阻断纤维蛋白原与血小板结合,从而抑制血小板聚集。Z4A5 是人工合成的一种含2个 RGD 序列的小分子线性肽,Z4A5 能选择性抑制 ADP、凝血酶、花生四烯酸( AA) 诱导的血小板聚集,且呈剂量依赖性,流式细胞术亦证实,Z4A5 能抑制纤维蛋白原与 GPⅡb /Ⅲa 的结合,从而表明 Z4A5 可能是通过抑制 GPⅡb/Ⅲa 受体而实现的抗血小板聚集作用。

抗血小板治疗在血栓性疾病的防治中具有重要作用。目前临床上常使用的抗血小板药物存在抗血小板疗效不佳或增加出血风险等问题,而新近发现的抗血小板作用的生物活性肽类化合物可抑制各种途径诱导的血小板活化和聚集,为新型抗血小板药物的研发提供了新的策略和依据。大量研究还发现其他具有抗血小板激活、聚集活性的肽段,除部分人工合成的肽类物质会影响血小板功能外,多种食源性抗血小板肽也处于研发阶段。而从食源性蛋白质中发现的具有抗血小板活性的小分子肽类化合物具有安全、可食用、营养、来源广泛等特点,开发利用前景广阔。

参考资料

[1]万雯,孟照辉.血小板相关活性肽的研究进展[J].临床医学,2017,37(07):121-124.

[2]田淇,李博.抗血小板活性肽及其作用机制研究进展[J].天然产物研究与开发,2019,31(03):528-537.

*声明:本文由入驻新浪医药新闻作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表新浪医药新闻立场。
收藏
扫描二维码,关注新浪医药(sinayiyao)公众号
360°纵览医药全局,365天放送新闻时事,医药资讯轻松一览,
精彩不容错过。
文章评论
药渡经纬信息科技(北京)有限公司,成立于2013年,一直深耕于海量药物研发数据和信息的收集整理,精炼整合和挖掘分析。现阶段,已收录>8000个全球上市和临床I、II、III期在研的小分子药和生物药,整合了药物相关的专利、化学、药效学、药代学、毒理学等十几个学科的研发数据,并通过旗下网站“药渡网” 和移动应用程序“药渡头条”给药物研发专业人员提供全方位的药物数据和便捷的信息获取途径。
+订阅
印象笔记
有道云笔记
微信
二维码
意见反馈