血栓性疾病是全球范圍內(nèi)致死和致殘的首要原因之一。從動(dòng)脈粥樣硬化斑塊破裂引發(fā)的急性心肌梗死與腦梗死,到深靜脈血栓脫落所致的肺栓塞,抗血栓新藥的研發(fā)存在大量未被滿足的臨床需求。以凝血因子X(jué)I(FXI)為靶點(diǎn)的下一代抗凝藥物是當(dāng)前研發(fā)最為集中的方向,雖然尚無(wú)FXI/FXIa抑制劑獲批上市,但已有小分子、單抗、小核酸(ASO/siRNA)等多種藥物類型進(jìn)入臨床開(kāi)發(fā)階段。 在抗血栓新藥的臨床前評(píng)價(jià)中,一個(gè)具有重要科學(xué)價(jià)值卻常被忽視的問(wèn)題在于:即便采用相同的損傷誘導(dǎo)方式,不同血管床的血流動(dòng)力學(xué)差異也會(huì)導(dǎo)致血栓形成特征的顯著分化。以頸動(dòng)脈與下腔靜脈為例,前者處于高剪切力、高流速環(huán)境,后者則為低剪切力、低流速環(huán)境,即使在同等FeCl?損傷條件下,兩者的血栓形成動(dòng)力學(xué)亦呈現(xiàn)明顯差異。 有濟(jì)醫(yī)藥體內(nèi)藥理平臺(tái)依托F11基因人源化小鼠,平行建立頸動(dòng)脈及下腔靜脈FeCl?誘導(dǎo)血栓模型,通過(guò)40分鐘連續(xù)血流監(jiān)測(cè)、活化部分凝血活酶時(shí)間(APTT)測(cè)定及人F11蛋白含量檢測(cè),構(gòu)建了一套集血流保護(hù)效應(yīng)評(píng)估與靶點(diǎn)驗(yàn)證于一體的綜合評(píng)價(jià)體系,為抗栓候選分子的篩選提供堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)支撐。
1 模型構(gòu)建 常規(guī)小鼠的F11蛋白在氨基酸序列及三維結(jié)構(gòu)上與人F11蛋白存在差異,可能導(dǎo)致候選分子(尤其是單克隆抗體或小分子抑制劑)在親和力、選擇性及藥效評(píng)價(jià)中出現(xiàn)偏差。F11人源化小鼠通過(guò)將內(nèi)源性小鼠F11基因替換為人源F11基因,表達(dá)人F11蛋白,使臨床前藥效評(píng)價(jià)在“人源靶點(diǎn)”背景下開(kāi)展,有效提升數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)價(jià)值。 頸動(dòng)脈和下腔靜脈FeCl?兩模型采用一致的誘導(dǎo)策略,即局部貼覆FeCl?損傷血管內(nèi)皮,激活血小板黏附、聚集及凝血級(jí)聯(lián)反應(yīng)。兩者的差異在于誘導(dǎo)部位——頸動(dòng)脈FeCl?模型:高剪切力、血流速度快,模擬動(dòng)脈系統(tǒng)血栓形成環(huán)境;下腔靜脈FeCl?模型:低剪切力、血流速度慢,模擬靜脈系統(tǒng)血栓形成環(huán)境。三項(xiàng)核心指標(biāo)——血流曲線:藥效的可視化直接反映;APTT:內(nèi)源性凝血通路功能的安全窗口評(píng)估;F11蛋白含量:人源化靶點(diǎn)的分子水平驗(yàn)證。 2 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系 1.血流曲線:40分鐘內(nèi)兩條血管的閉塞動(dòng)態(tài) 在頸動(dòng)脈模型中,麻醉狀態(tài)下暴露F11小鼠頸動(dòng)脈,局部貼覆FeCl?浸潤(rùn)濾紙片,孵育設(shè)定時(shí)間;下腔靜脈模型則于暴露下腔靜脈后同法貼覆FeCl?濾紙片進(jìn)行誘導(dǎo)。兩組實(shí)驗(yàn)均采用生理信號(hào)記錄系統(tǒng)連續(xù)監(jiān)測(cè)血流達(dá)40分鐘,實(shí)時(shí)記錄血管閉塞全過(guò)程的血流變化。血流曲線作為血栓模型中最直觀的終點(diǎn)指標(biāo),無(wú)需依賴間接推算,即可直接反映血流速度隨時(shí)間的變化趨勢(shì)。 頸動(dòng)脈FeCl?模型: 模型對(duì)照組于FeCl?孵育后血流迅速下降,約12分鐘時(shí)出現(xiàn)首次閉塞信號(hào),血流曲線呈陡峭下降,40分鐘內(nèi)多表現(xiàn)為持續(xù)低灌注或完全閉塞。陽(yáng)性藥組血流曲線相對(duì)平穩(wěn),閉塞出現(xiàn)時(shí)間顯著延遲,40分鐘時(shí)仍維持較高比例的血流通暢率。見(jiàn)下圖1。 圖1 頸動(dòng)脈血流速度 下腔靜脈FeCl?模型: 模型對(duì)照組同樣表現(xiàn)為血流快速下降,但其閉塞進(jìn)程與頸動(dòng)脈模型在時(shí)間特征上存在差異。陽(yáng)性藥組血流曲線趨于平穩(wěn),閉塞時(shí)間明顯延后,40分鐘時(shí)仍保持較好的血流通暢率。見(jiàn)下圖2。 圖2 下腔靜脈血流速度 將兩條血管的血流曲線進(jìn)行對(duì)比分析,可回答一項(xiàng)關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題:候選分子在動(dòng)脈與靜脈不同血流環(huán)境下是否呈現(xiàn)一致的保護(hù)效應(yīng)。 2.APTT:凝血功能的單指標(biāo)透視 APTT作為內(nèi)源性凝血通路功能狀態(tài)的代表性指標(biāo),在以F11為靶點(diǎn)的藥物評(píng)價(jià)中具有關(guān)鍵價(jià)值。實(shí)驗(yàn)于血流監(jiān)測(cè)結(jié)束后采血,在試驗(yàn)期間同步測(cè)定APTT(圖3)。見(jiàn)下圖3。 圖3 頸動(dòng)脈(A)及下腔靜脈(B)血栓小鼠APTT 結(jié)果顯示,與模型對(duì)照組相比,給藥組在頸動(dòng)脈及下腔靜脈血栓模型中均表現(xiàn)出APTT顯著延長(zhǎng),提示藥物對(duì)內(nèi)源性凝血通路的有效干預(yù)。 3.F11蛋白含量 本案例的獨(dú)特之處在于納入了人F11蛋白含量檢測(cè),此為F11人源化小鼠獨(dú)有的分子終點(diǎn),可直接測(cè)定人F11蛋白的表達(dá)水平(圖4)。見(jiàn)下圖4。 圖4 頸動(dòng)脈(A)及下腔靜脈(B)血栓小鼠凝血因子水平 結(jié)果顯示,與模型對(duì)照組相比,給藥后頸動(dòng)脈及下腔靜脈血栓模型小鼠的F11蛋白含量均顯著降低。該檢測(cè)可用于監(jiān)測(cè)藥物對(duì)靶點(diǎn)表達(dá)的影響,評(píng)估候選分子或陽(yáng)性藥干預(yù)后人F11蛋白含量的變化。若蛋白含量下調(diào),則提示藥物的抗栓作用可能通過(guò)降低F11表達(dá)水平實(shí)現(xiàn)。 3 結(jié)語(yǔ) 有濟(jì)醫(yī)藥深耕腦血管疾病領(lǐng)域,搭建起成熟多元的腦血管藥效研究平臺(tái),已順利完成40余項(xiàng)篩選類藥效學(xué)研究與19項(xiàng)申報(bào)類藥效學(xué)研究,助力多項(xiàng)創(chuàng)新療法取得臨床批件。未來(lái),有濟(jì)醫(yī)藥將繼續(xù)打造兼具科學(xué)性與臨床轉(zhuǎn)化價(jià)值的評(píng)價(jià)平臺(tái),推動(dòng)更多腦血管新藥突破臨床前研究瓶頸,早日造福廣大患者。





