stringtranslate.com

Активатор плазминогена тканевого типа

Активатор плазминогена тканевого типа , сокращенное название tPA , представляет собой белок , способствующий разрушению тромбов . Он действует как фермент, преобразующий плазминоген в его активную форму плазмин , основной фермент, ответственный за разрушение тромбов. Это сериновая протеаза ( EC 3.4.21.68), обнаруженная в эндотелиальных клетках, выстилающих кровеносные сосуды . Человеческий tPA кодируется геном PLAT и имеет молекулярную массу ~70 кДа в одноцепочечной форме. [5]

tPA может быть изготовлен с использованием методов рекомбинантной биотехнологии , производя типы рекомбинантного тканевого активатора плазминогена ( rtPA ), такие как альтеплаза , ретеплаза и тенектеплаза . Эти препараты используются в клинической медицине для лечения эмболического или тромботического инсульта , но они противопоказаны и опасны в случаях геморрагического инсульта и черепно-мозговой травмы. Антидотом для tPA в случае токсичности является аминокапроновая кислота .

Медицинское применение

tPA используется в некоторых случаях заболеваний, которые сопровождаются образованием тромбов , таких как тромбоэмболия легочной артерии , инфаркт миокарда и инсульт , в медицинском лечении, называемом тромболизисом . Наиболее распространенное применение — при ишемическом инсульте. Его можно вводить системно в случае острого инфаркта миокарда , острого ишемического инсульта и большинства случаев острой массивной тромбоэмболии легочной артерии , или вводить через артериальный катетер непосредственно в место окклюзии в случае периферических артериальных тромбов и тромбов в проксимальных глубоких венах ноги. [6]

Ишемический инсульт

Статистика

Было проведено 12 крупномасштабных высококачественных испытаний rtPA при остром ишемическом инсульте. Метаанализ этих испытаний пришел к выводу, что rtPA, введенный в течение 6 часов после инсульта, значительно увеличил шансы остаться в живых и быть независимым при окончательном наблюдении, особенно у пациентов, которым было проведено лечение в течение 3 часов. Однако был отмечен значительный уровень смертности, в основном от внутричерепного кровоизлияния в течение 7 дней, но более поздняя смертность не была значительной среди леченных и не леченных пациентов. [7]

Было высказано предположение, что если tPA эффективен при ишемическом инсульте, его следует вводить как можно раньше после появления симптомов инсульта , учитывая, что пациенты своевременно обращаются в отделение неотложной помощи. [7] [8] Многие национальные руководства, включая AHA, интерпретировали эту когорту исследований как предполагающую, что существуют определенные подгруппы, которым может быть полезен tPA, и поэтому рекомендуют его использование в течение ограниченного временного окна после события. Руководства протокола требуют его внутривенного использования в течение первых трех часов события, после чего его недостатки могут перевесить его преимущества.

Например, в руководстве Канадской сети по инсульту говорится: «Все пациенты с инвалидизирующим острым ишемическим инсультом, которых можно лечить в течение 4,5 часов с момента появления симптомов, должны быть обследованы без промедления, чтобы определить их соответствие критериям лечения» с помощью tPA. [9] Задержка поступления в отделение неотложной помощи приводит к снижению соответствия критериям; всего 3% людей соответствуют критериям этого лечения. [10] Аналогично в Соединенных Штатах окно введения раньше составляло 3 часа с момента появления симптомов, но новые руководства также рекомендуют использовать его в течение 4,5 часов после появления симптомов в зависимости от состояния пациента, истории болезни, текущих сопутствующих заболеваний и приема лекарств. [11] tPA, по-видимому, показывает пользу не только при окклюзиях крупных артерий, но и при лакунарных инсультах . Поскольку tPA растворяет тромбы , при его использовании существует риск кровотечения . [12] [13]

Критерии администрирования

Использование tPA в Соединенных Штатах для лечения пациентов, которые имеют право на его использование, не имеют противопоказаний и прибывают в лечебное учреждение менее чем через 3 часа после появления симптомов, как сообщается, удвоилось с 2003 по 2011 год. Использование для пациентов с легкими нарушениями, не белой расы/этнической принадлежности и самого пожилого возраста увеличилось. Однако многие пациенты, которые имели право на лечение, не были пролечены. [14] [15]

tPA также назначался пациентам с острым ишемическим инсультом в возрасте старше 90 лет. Хотя небольшая часть пациентов в возрасте 90 лет и старше, лечившихся tPA при остром ишемическом инсульте, выздоравливала, у большинства пациентов наблюдался плохой 30-дневный функциональный результат или они умирали. [16] Девяностолетние люди могли чувствовать себя так же хорошо, как и восьмидесятилетние, после лечения внутривенным tPA при остром ишемическом инсульте. [17] Кроме того, у людей с обморожением, лечившихся tPA, было меньше ампутаций, чем у тех, кто не лечился tPA. [ 18 ]

Общее согласие по использованию

Среди специалистов по инсульту существует консенсус, что tPA является стандартом лечения для пациентов с инсультом, подходящих для лечения, и преимущества перевешивают риски. В сообществе неотложной медицины ведутся серьезные дебаты относительно эффективности рекомбинантного tPA при ишемическом инсульте . Группа NNT по доказательной медицине пришла к выводу, что нецелесообразно объединять эти двенадцать исследований в один анализ из-за существенной клинической гетерогенности (т. е. различий в дизайне исследования, условиях и характеристиках популяции). [19] Рассматривая каждое исследование по отдельности, группа NNT отметила, что два из этих исследований показали пользу для пациентов, которым был назначен tPA (и это с использованием аналитических методов, которые они считают несовершенными); четыре исследования показали вред и должны были быть остановлены до завершения; а остальные исследования не показали ни пользы, ни вреда. На основании этих доказательств группа NNT рекомендовала не использовать tPA при остром ишемическом инсульте. [19] Группа NNT отмечает, что аргументы в пользу 3-часового временного окна в значительной степени вытекают из анализа двух исследований: NINDS-2 и результатов подгруппы из IST-3. «Однако, предполагая, что раннее (0-3 ч) введение лучше, чем позднее (3-4,5 ч или 4,5-6 ч), результаты подгрупп IST-3 предполагают неправдоподобный биологический эффект, при котором раннее введение полезно, введение в течение 3-4,5 ч вредно, а введение в течение 4,5-6 ч снова полезно». [19] Действительно, даже первоначальная публикация исследования IST-3 показала, что эффекты временного окна не были значимыми предикторами исхода (p=0,61). [20] В Великобритании обеспокоенность специалистов по инсульту привела к обзору Агентства по регулированию лекарственных средств и изделий медицинского назначения . [21]

Тромбоэмболия легочной артерии

Легочная эмболия (тромбы, которые переместились в легочные артерии) обычно лечится гепарином, как правило, с последующим назначением варфарина . Если легочная эмболия вызывает тяжелую нестабильность из-за высокого давления на сердце («массивная ТЭЛА») и приводит к низкому кровяному давлению, рекомендуется рекомбинантный tPA. [22] [23] [24]

Рекомбинантные тканевые активаторы плазминогена (r-tPA)

tPA был впервые получен с помощью методов рекомбинантной ДНК в Genentech в 1982 году. [25]

Активаторы плазминогена тканевого типа были первоначально идентифицированы и выделены из тканей млекопитающих, после чего была создана библиотека кДНК с использованием обратной транскриптазы и мРНК из клеток меланомы человека. Вышеупомянутая мРНК была выделена с использованием иммунопреципитации на основе антител . Полученная библиотека кДНК впоследствии была проверена с помощью анализа последовательности и сравнена с библиотекой целого генома для подтверждения выделения специфического белка и точности. кДНК была клонирована в синтетическую плазмиду и первоначально экспрессирована в клетках E. coli , затем в дрожжевых клетках с успешными результатами, подтвержденными с помощью секвенирования, перед попыткой в ​​клетках млекопитающих. Трансформанты были отобраны с использованием метотрексата . Метотрексат усиливает отбор, ингибируя активность DHFR , что затем заставляет клетки экспрессировать больше DHFR (экзогенного) и, следовательно, больше рекомбинантного белка для выживания. Высокоактивные трансформанты впоследствии были помещены в промышленный ферментер . tPA, который затем секретировался в культуральную среду, был выделен и собран для терапевтического использования. Для фармацевтических целей tPA был первым фармацевтическим препаратом, произведенным синтетически с использованием клеток млекопитающих, в частности клеток яичников китайского хомячка ( CHO ). Рекомбинантный tPA обычно называют r-tPA, и он продается под несколькими торговыми марками. [26] [27]

Взаимодействия

Было показано, что тканевой активатор плазминогена взаимодействует с:

Функция

Упрощенная иллюстрация демонстрирует разрушение сгустка ( фибринолиз ), где синие стрелки обозначают стимуляцию, а красные стрелки — ингибирование.

tPA и плазмин являются ключевыми ферментами фибринолитического пути, в котором происходит опосредованная tPA генерация плазмина.

tPA расщепляет зимоген плазминоген по пептидной связи Arg561 - Val562, превращая его в сериновую протеазу плазмин. [34]

Повышенная ферментативная активность вызывает гиперфибринолиз , который проявляется как чрезмерное кровотечение и/или увеличение проницаемости сосудов. [35] Пониженная активность приводит к гипофибринолизу, что может привести к тромбозу или эмболии .

У пациентов с ишемическими инсультами снижение активности tPA, как сообщается, связано с повышением концентрации P-селектина в плазме. [36]

Активатор тканевого плазминогена также играет роль в миграции клеток и ремоделировании тканей . [ необходима ссылка ]

Физиология и регуляция

Механизм действия tPA in vivo в фибринолитической системе. tPA может пойти одним из трех путей в организме: (1) поглощается печенью и выводится через ее рецепторы, (2) ингибируется ингибитором активатора плазминогена (PAI) и впоследствии выводится из печени, или (3) через активацию плазминогена в плазмин для деградации, что приводит к образованию продукта деградации фибрина. [37] [38]

Попав в организм, tPA может вызвать желаемую тромболитическую активность (см. рисунок) или быть инактивированным и удаленным. В кровотоке tPA имеет период полураспада от 4 до 6 минут. [39] tPA может быть связан ингибитором активатора плазминогена, что приводит к инактивации его активности. Затем белок удаляется из кровотока печенью. Одним из специфических рецепторов, ответственных за этот процесс, является белок, известный как белок, связанный с рецептором ЛПНП (LRP1) , который очищает tPA, связанный с ингибитором активатора плазминогена 1 (PAI-1) . [38] Однако, когда он присутствует в достаточно высокой концентрации, чтобы противодействовать эффектам ингибитора активатора плазминогена, tPA может связывать плазминоген, отщепляя от него связанный плазмин . Плазмин, другой тип протеазы , может либо связываться с ингибитором плазмина, либо работать над разрушением фибриновых сгустков, что является основным терапевтическим путем. [37]

Синаптическая пластичность

Известно, что tPA участвует в некоторых формах синаптической пластичности , в частности, в длительной депрессии , и, следовательно, опосредует некоторые аспекты памяти . [40]

Генетика

Активатор тканевого плазминогена — это белок , кодируемый геном PLAT , который расположен на хромосоме 8. Первичный транскрипт , продуцируемый этим геном, подвергается альтернативному сплайсингу , в результате чего образуются три различные информационные РНК . [41]

Галерея

Теоретическая полноразмерная модель t-PA. Домен Finger показан красным, домен EGF-like — зеленым, домены kringle 1 и 2 — синим и желтым соответственно, а домен сериновой протеазы — пурпурным.
360-градусный обзор t-PA, демонстрирующий его структуру.

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ abc GRCh38: Ensembl выпуск 89: ENSG00000104368 – Ensembl , май 2017 г.
  2. ^ abc GRCm38: Ensembl выпуск 89: ENSMUSG00000031538 – Ensembl , май 2017 г.
  3. ^ "Human PubMed Reference:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
  4. ^ "Mouse PubMed Reference:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
  5. ^ "Tissue plasminogen activator human". Sigma-Aldrich. 9 июля 2017 г. Получено 11 мая 2018 г.
  6. ^ Rivera-Bou WL, Cabanas JG, Villanueva SE (2008-11-20). "Тромболитическая терапия". Medscape .
  7. ^ ab Wardlaw JM, Murray V, Berge E, del Zoppo G, Sandercock P, Lindley RL и др. (июнь 2012 г.). «Рекомбинантный тканевой активатор плазминогена при остром ишемическом инсульте: обновленный систематический обзор и метаанализ». Lancet . 379 (9834): 2364–72. doi :10.1016/S0140-6736(12)60738-7. PMC 3386494 . PMID  22632907. 
  8. ^ DeMers G, Meurer WJ, Shih R, Rosenbaum S, Vilke GM (декабрь 2012 г.). «Тканевый активатор плазминогена и инсульт: обзор литературы для клиницистов». Журнал неотложной медицины . 43 (6): 1149–54. doi :10.1016/j.jemermed.2012.05.005. PMID  22818644.
  9. ^ Lindsay, Gubitz G, Bayley M, Hill MD, Davies-Schinkel C, Singh S, et al. (8 декабря 2010 г.). "Hyperacute stroke management". Рекомендации по передовой практике Канады по уходу за пациентами с инсультом . Canadian Stroke Strategy Best Practices and Standards Writing Group. Оттава, Онтарио: Canadian Stroke Network. стр. 55–84. Архивировано из оригинала 3 декабря 2013 г. Получено 30 ноября 2013 г.
  10. ^ Hemmen T (апрель 2008 г.). «Задержка реакции пациента на острый инсульт». European Journal of Neurology . 15 (4): 315–6. doi :10.1111/j.1468-1331.2008.02083.x. PMC 2677077. PMID  18353121 . 
  11. ^ Davis SM, Donnan GA (июнь 2009). «4,5 часа: новое временное окно для активатора тканевого плазминогена при инсульте». Stroke . 40 (6): 2266–7. doi : 10.1161/STROKEAHA.108.544171 . PMID  19407232.
  12. ^ Liu C, Xie J, Sun S, Li H, Li T, Jiang C и др. (апрель 2022 г.). «Геморрагическая трансформация после лечения тканевым активатором плазминогена при остром ишемическом инсульте». Cell Mol Neurobiol . 42 (3): 621–46. doi :10.1007/s10571-020-00985-1. PMID  33125600. S2CID  226218304.
  13. ^ Li Q, Han X, Lan X, Hong X, Li Q, Gao Y и др. (декабрь 2017 г.). «Ингибирование геморрагической трансформации, вызванной tPA, включает активацию рецептора аденозина A2b после церебральной ишемии». Neurobiol Dis . 108 : 173–182. doi :10.1016/j.nbd.2017.08.011. PMC 5675803. PMID  28830843. 
  14. ^ Bankhead C, Agus ZS (2013-08-23). ​​«Препараты, разрушающие тромбы, чаще используемые при инсульте». Medpage Today.
  15. ^ Schwamm LH, Ali SF, Reeves MJ, Smith EE, Saver JL, Messe S и др. (сентябрь 2013 г.). «Временные тенденции в характеристиках пациентов и лечении внутривенным тромболизисом среди пациентов с острым ишемическим инсультом в больницах Get With The Guidelines-Stroke». Circulation: Cardiovascular Quality and Outcomes . 6 (5): 543–9. doi : 10.1161/CIRCOUTCOMES.111.000095 . PMID  24046398. Частота использования внутривенного tPA среди всех пациентов с острым ишемическим инсультом, независимо от противопоказаний, почти удвоилась с 2003 по 2011 год. Лечение tPA расширилось, включив больше пациентов с легкими нарушениями, небелой расы/этнической принадлежности и самого старого возраста
  16. ^ Mateen FJ, Nasser M, Spencer BR, Freeman WD, Shuaib A, Demaerschalk BM и др. (апрель 2009 г.). «Результаты внутривенного введения тканевого активатора плазминогена при остром ишемическом инсульте у пациентов в возрасте 90 лет и старше». Mayo Clinic Proceedings . 84 (4): 334–8. doi :10.1016/S0025-6196(11)60542-9. PMC 2665978. PMID  19339651 . 
  17. ^ Матин Ф.Дж., Бьюкен А.М., Хилл М.Д. (август 2010 г.). «Результаты тромболизиса при остром ишемическом инсульте у восьмидесятилетних по сравнению с девяностолетними». Stroke . 41 (8): 1833–5. doi : 10.1161/STROKEAHA.110.586438 . PMID  20576948.
  18. ^ Twomey JA, Peltier GL, Zera RT (2005). «Открытое исследование для оценки безопасности и эффективности тканевого активатора плазминогена при лечении тяжелых обморожений». J Trauma . 59 (6): 1350–1354. doi :10.1097/01.ta.0000195517.50778.2e. PMID  16394908.; и повторено Bruen KJ, Ballard JR, Morris SE, Cochran A, Edelman LS, Saffle JR (июнь 2007 г.). «Снижение частоты ампутаций при обморожениях с помощью тромболитической терапии». Архивы хирургии . 142 (6): 546–51, обсуждение 551–3. doi : 10.1001/archsurg.142.6.546 . PMID  17576891.
  19. ^ abc Newman D (25 марта 2013 г.). "Тромболитики при остром ишемическом инсульте: пользы не обнаружено". NNT Group . Получено 30 ноября 2013 г.
  20. ^ Sandercock P, Wardlaw JM, Lindley RI, Dennis M, Cohen G, Murray G и др. (июнь 2012 г.). «Польза и вред внутривенного тромболизиса с рекомбинантным тканевым активатором плазминогена в течение 6 ч острого ишемического инсульта (третье международное исследование инсульта [IST-3]): рандомизированное контролируемое исследование». Lancet . 379 (9834): 2352–63. doi :10.1016/S0140-6736(12)60768-5. PMC 3386495 . PMID  22632908. 
  21. ^ Brimelow A (2014-08-22). "Обзор безопасности препарата alteplase, разрушающего тромбы при инсульте". BBC News . British Broadcasting Corporation . Получено 29 июня 2015 г.
  22. ^ Константинидес С.В., Торбицки А., Аньелли Г., Данчин Н., Фицморис Д., Галье Н. и др. (ноябрь 2014 г.). «Руководство ESC по диагностике и лечению острой легочной эмболии 2014 г.». European Heart Journal . 35 (43): 3033–69, 3069a–3069k. doi : 10.1093/eurheartj/ehu283 . PMID  25173341.
  23. ^ Национальный институт здравоохранения и клинического мастерства . Клиническое руководство 144: Венозные тромбоэмболические заболевания: лечение венозных тромбоэмболических заболеваний и роль тестирования на тромбофилию . Лондон, 2012.
  24. ^ Hirsh J, Guyatt G, Albers GW, Harrington R, Schünemann HJ (июнь 2008 г.). "Резюме: Руководства по клинической практике на основе фактических данных Американской коллегии врачей-пульмонологов (8-е издание)". Chest . 133 (6 Suppl): 71S–109S. doi :10.1378/chest.08-0693. PMID  18574259.
  25. ^ "(TPA) Produced By Recombinant DNA Techniques". Biology Discussion . 1982-07-23. Архивировано из оригинала 2018-09-13 . Получено 2019-01-05 .
  26. ^ "Фармацевтические продукты технологии рекомбинантной ДНК". Обсуждение биологии . 2015-09-21 . Получено 2017-12-10 .
  27. ^ Pennica D, Holmes WE, Kohr WJ, Harkins RN, Vehar GA, Ward CA и др. (январь 1983 г.). «Клонирование и экспрессия кДНК активатора плазминогена человеческого тканевого типа в E. coli». Nature . 301 (5897): 214–21. Bibcode :1983Natur.301..214P. doi :10.1038/301214a0. PMID  6337343. S2CID  39846803.
  28. ^ abc Ванда Л. Ривера-Боу, Хосе Г. Кабаньяс, Сальвадор Э. Вильянуэва (2017-05-02). «Тромболитическая терапия: история вопроса, тромболитические агенты, тромболитическая терапия острого инфаркта миокарда». Medscape .
  29. ^ Цурупа Г, Медведь Л (январь 2001 г.). «Идентификация и характеристика новых участков связывания tPA и плазминогена в пределах C-доменов фибрин(оген) альфа». Биохимия . 40 (3): 801–8. doi :10.1021/bi001789t. PMID  11170397.
  30. ^ Ичиносе А., Такио К., Фудзикава К. (июль 1986 г.). «Локализация места связывания активатора плазминогена тканевого типа с фибрином». Журнал клинических исследований . 78 (1): 163–9. doi :10.1172/JCI112546. PMC 329545. PMID  3088041 . 
  31. ^ Zhuo M, Holtzman DM, Li Y, Osaka H, ​​DeMaro J, Jacquin M и др. (январь 2000 г.). «Роль рецептора тканевого активатора плазминогена LRP в долговременной потенциации гиппокампа». The Journal of Neuroscience . 20 (2): 542–9. doi :10.1523/JNEUROSCI.20-02-00542.2000. PMC 6772406 . PMID  10632583. 
  32. ^ Orth K, Madison EL, Gething MJ, Sambrook JF, Herz J (август 1992 г.). «Комплексы активатора плазминогена тканевого типа и его ингибитора серпина ингибитора активатора плазминогена типа 1 интернализуются посредством белка, связанного с рецептором липопротеинов низкой плотности/альфа-2-макроглобулинового рецептора». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 89 (16): 7422–6. Bibcode : 1992PNAS...89.7422O. doi : 10.1073/pnas.89.16.7422 . PMC 49722. PMID  1502153 . 
  33. ^ Parmar PK, Coates LC, Pearson JF, Hill RM, Birch NP (сентябрь 2002 г.). «Нейросерпин регулирует рост нейритов в обработанных фактором роста нервов клетках PC12». Journal of Neurochemistry . 82 (6): 1406–15. doi : 10.1046/j.1471-4159.2002.01100.x . PMID  12354288.
  34. ^ Collen D (ноябрь 1987 г.). «Молекулярный механизм действия новых тромболитических агентов». Журнал Американского колледжа кардиологии . 10 (5 Suppl B): 11B–15B. doi :10.1016/s0735-1097(87)80422-9. PMID  3117858.
  35. ^ Marcos-Contreras OA, Martinez de Lizarrondo S, Bardou I, Orset C, Pruvost M, Anfray A и др. (ноябрь 2016 г.). «Гиперфибринолиз увеличивает проницаемость гематоэнцефалического барьера с помощью плазмин- и брадикинин-зависимого механизма». Blood . 128 (20): 2423–2434. doi : 10.1182/blood-2016-03-705384 . PMID  27531677.
  36. ^ Wang J, Li J, Liu Q (август 2005 г.). «Связь между активацией тромбоцитов и фибринолизом у пациентов с острым инсультом». Neuroscience Letters . 384 (3): 305–9. doi :10.1016/j.neulet.2005.04.090. PMID  15916851. S2CID  22979258.
  37. ^ ab "Тканевой активатор плазминогена (tPA)". diapharma.com . Получено 10.12.2017 .
  38. ^ ab Gravanis I, Tsirka SE (февраль 2008). "Тканевый активатор плазминогена как терапевтическая мишень при инсульте". Экспертное мнение о терапевтических мишенях . 12 (2): 159–70. doi :10.1517/14728222.12.2.159. PMC 3824365. PMID  18208365 . 
  39. ^ Хосрави А., Бахарифар Х., Дарвиши М.Х., Карими Зарчи А.А. (декабрь 2020 г.). «Исследование привитых наночастиц хитозана-g-ПЭГ в качестве носителя усилителя периода полураспада для доставки активатора тканевого плазминогена». IET Nanobiotechnology . 14 (9): 899–907. doi :10.1049/iet-nbt.2019.0304. PMC 8676530. PMID  33399124 . 
  40. ^ Calabresi P, Napolitano M, Centonze D, Marfia GA, Gubellini P, Teule MA и др. (март 2000 г.). «Тканевый активатор плазминогена контролирует множественные формы синаптической пластичности и памяти». The European Journal of Neuroscience . 12 (3): 1002–1012. doi :10.1046/j.1460-9568.2000.00991.x. PMID  10762331. S2CID  22764188.
  41. ^ PLAT_ активатор плазминогена, тип ткани [ Homo sapiens (человек) ], база данных генов NCBI Идентификатор гена: 5327 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/5327

Внешние ссылки