研究團隊開發出可快速停止作用的新型抗凝劑

APRIL 30, 2024
by University of Geneva

抗凝治療對於治療心髒病、中風和靜脈血栓等多種疾病至關重要。然而，目前的治療方案存在因創傷或意外事件導致嚴重出血的固有風險。日內瓦大學 (UNIGE) 和悉尼大學的團隊開發了一種新型抗凝劑，該抗凝劑具有按需可逆活性，並具有快速起效的“解毒劑”。

這種方法可能會徹底改變抗凝劑在外科手術或其他應用中的使用。活性成分的激活和失活機製也可用於免疫療法。這些結果發表在《自然生物技術》上。

抗凝治療對於治療許多疾病（例如心髒病、中風和靜脈血栓形成）至關重要。然而，目前的治療方案（例如肝素和華法林）存在重大缺點，包括需要定期監測血液凝固情況，以及在用藥過量或受傷的情況下有嚴重出血的風險。約 15% 的因藥物不良反應而緊急就診的病例與抗凝治療並發症有關（美國每年估計有 235,000 例），這強調了開發新的、更安全、更有效的治療方案的重要性。

由日內瓦大學理學院有機化學係教授 Nicolas Winssinger 領導的團隊與悉尼大學教授 Richard Payne 合作，最近開發出了一種新型抗凝血活性成分，並含有“解毒劑”，可以迅速而有針對性地逆轉其作用。

這種新型活性成分由兩種分子組成，分別針對凝血酶的不同部位。凝血酶是一種蛋白質，其作用對於血液凝固至關重要。與凝血酶結合後，這兩種分子結合在一起抑製其活性，從而降低其凝血作用。解毒劑通過分離這兩種分子進行幹預，從而中和活性成分的作用。

“這一突破超越了開發新型抗凝劑及其相關解毒劑的範疇。所提出的超分子方法非常靈活，可以輕鬆適應其他治療目標。它在免疫治療領域尤其有前景，”指導這項研究的溫辛格解釋說。

這種新型抗凝劑可以為外科手術提供更可靠、更易於使用的選擇。該領域常用的肝素是從豬腸中提取的不同長度的聚合物的混合物。其作用高度可變，需要在手術期間進行凝血測試。UNIGE 開發的新型合成抗凝劑可以幫助解決與肝素相關的純度和可用性問題。

這項研究的突破之一在於利用肽核酸（PNA）連接與凝血酶結合的兩種分子。兩條PNA鏈可以通過相對較弱的鍵結合在一起，這些鍵很容易斷裂。研究小組已經證明，通過引入正確指定的遊離PNA鏈，可以分離彼此結合的兩種凝血酶結合分子。因此，遊離的PNA鏈使藥物失去活性。這是該領域的一項重大創新。

除了抗凝問題之外，這種激活/停用活性成分的超分子概念在免疫治療領域，尤其是 CAR-T 療法中可能具有重大意義。盡管 CAR-T 療法是近年來治療某些癌症的重大進展，但其使用與免疫係統過度反應（細胞因子風暴）的重大風險有關，這可能會危及生命。因此，使用可獲得的解毒劑快速停用治療的能力可能代表著提高這些療法的安全性和有效性的關鍵進展。