阿司匹林于1899年问世,很快被证明是有效的解热镇痛药,其后半个世纪,阿司匹林成为抗炎治疗的主要药物。以后不断开发出许多新型的非甾体抗炎药(NSAID),90年代以后争相研究和已经或将要上市的药物主要为选择性环氧化酶(COX)-2抑制剂。2004年9月,因罗非考昔(万络)可以增加心脏事件和脑卒中的风险而在全球范围内被召回,由此引起对非甾体消炎药尤其是选择性环氧化酶-2抑制剂安全性的关注。面对不同患者如何规避心脑血管事件的风险、合理选择和应用非甾体消炎药已成为摆在我们面前的严峻课题。 1.0花生四烯酸的代谢 细胞中的花生四烯酸一般不游离存在,而是以磷脂的形式酯化于细胞膜中。多种刺激因素可激活磷脂酶A,使花生四烯酸从膜磷脂中释放出来。游离的花生四烯酸在COX的作用下转变成内过氧化物包括前列腺素G2(PGG2)和前列腺素H2(PGH2)。90年代初研究发现,体内有两种COX同功酶:COX-1与COX-2,两者都作用于花生四烯酸产生相同的代谢产物内过氧化物。COX-1是结构酶,主要介导生理性前列腺素形成,通过各种机制调节外周血管张力,维持肾血流量,保护和调节胃肠道及血小板的正常生理功能。COX-2是诱导酶,主要存在于炎症部位,如滑膜细胞、内皮细胞和巨噬细胞,在外界刺激因子的作用下,COX-2促使炎症介质前列腺素的合成并引起炎症反应、发热和疼痛。COX-2主要介导病理性前列腺素形成,但近期的研究发现,它也部分介导生理性前列腺素形成,对维持脑、肾和血管内皮等器官和组织的正常功能和调控生长发育有重要作用。 2.0 TXA2与PGI2的平衡失调 血小板内有血栓素A2(TXA2)合成酶,可将花生四烯酸的代谢产物内过氧化物(PGG2、PGH2)转变为TXA2,有强烈的血小板聚集作用。血管内皮细胞含有前列环素(PGI2)合成酶,能将内过氧化物(PGG2、PGH2)转变为PGI2,它是至今发现的活性最强的内源性血小板抑制剂,能抑制ADP、胶原等诱导的血小板聚集和释放。血小板产生TXA2的与内皮细胞产生PGI2的之间的动态平衡是机体调控血栓形成的重要机制。 血管内皮细胞在血小板粘附、聚集时,可以由磷脂酶A催化渗入内皮细胞间隙的血小板及其膜的碎片生成花生四烯酸,血小板膜碎片诱导血管内皮细胞表达的是COX-2而不是COX-1,花生四烯酸经过COX途径先生成内过氧化物(PGH2等),再经过前列环素合成酶的作用生成大量PGI2,从而拮抗血小板活化时所生成的大量TXA2以避免血栓过度形成。但这种平衡作用可以被选择性COX-2抑制剂打破,血小板中只有COX-1没有COX-2,选择性COX-2抑制剂只是抑制了内皮PGI2的生成,却对血小板TXA2的产生没有影响,这可能是选择性COX-2抑制剂增加心血管事件的原因之一。 3.0 COX抑制剂的抗炎作用与抗栓作用 炎症的严重程度受炎性介质的影响很大,其中与NSAID作用机制关系密切的是花生四烯酸的代谢产物前列腺素和白三烯。前列腺素具有较强的扩血管作用,提高血管通透性,加重缓激肽与组胺引起的水肿,刺激白细胞的趋化性,故有致炎作用。此外,前列腺素还能刺激骨吸收,在类风湿性关节炎中可引起关节周围骨吸收。白三烯对嗜中性粒细胞、单核细胞和嗜酸性粒细胞具有很强的趋化作用,使白细胞聚集于炎症部位。同时它也能增强血管通透性,加剧水肿。如能抑制这两种主要炎性介质,就可以有效缓解炎症。前列腺素是在环氧化酶作用下由花生四烯酸生成的,白三烯则是在脂氧化酶作用下同样由花生四烯酸生成。1971年John Van经研究提出NSAID的经典假说,即NSAID作为一类药物,通过抑制COX阻断花生四烯酸合成炎症介质前列腺素类物质的产生,从而发挥止痛及抗炎作用。但在发挥抗炎作用的同时又引起不同程度的副作用。这一假说提供了对抗炎药物治疗作用的合理解释,以后为人们普遍接受,为此John Van获1982年诺贝尔医学奖。 很多NSAID能够抑制COX的活性,每种药的化学结构及抑制COX-1、COX-2的能力不同。COX-2抑制剂在选择性阻断COX-2及COX-1的活性方面也有差异。临床上根据药物对COX-1与COX-2选择性的不同,将非甾体类抗炎药分为以下四类:(1)COX-1特异性:只抑制COX-1,对COX-2没有明显影响。目前只有小剂量阿斯匹林被列入此类。(2)COX非特异性:即同时抑制COX-1和COX-2如芬必得、布洛芬、恶丙嗪、萘普生、双氯芬酸钠、高剂量阿司匹林、吲哚美辛、吡罗昔康等。(3)COX-2选择性:即在抑制COX-2的同时并不明显抑制COX-1,但在较大剂量时也抑制COX-1。这类药物在体外实验中对抑制重组COX-2、COX-1所需浓度上的差异通常达2至100倍,如美洛昔康、尼美舒利、萘丁美酮、依托度酸等。(4)COX-2特异性:即只抑制COX-2,对COX-1没有活性。这类药物在体外实验中抑制重组COX-2、COX-1所需浓度上的差异一般大于100倍,如罗非昔布、塞来昔布。 几种前列腺素类物质,包括前列腺素E2、前列环素,可导致痛觉过敏,但有胃肠道保护作用。非选择性COX抑制剂(例如阿司匹林、布洛芬、吲哚美辛以及萘普生)对COX-1和COX-2均有抑制作用,因此可以有效的缓解炎症疼痛,但随之糜烂性胃炎及胃肠道出血的风险增加。选择性COX-2抑制剂(伐地昔布、罗非昔布、塞来昔布)可减小胃肠道毒性作用,因为COX-2在胃肠道分布较少,而在炎症组织中含量较高。 在心血管系统,COX的产物调控血小板和血管壁之间复杂的相互作用。非选择性COX抑制剂如阿司匹林可以预防动脉血栓,因为它能抑制血小板内COX-1的活性,抑制TAX2的生成。阿斯匹林在人体血液循环中的半衰期只有15~20分钟,但是它对血小板的抑制却是永久性的。其机制是阿斯匹林作用于COX-1的活性部位多肽链的丝氨酸残基使之乙酰化,花生四烯酸进入COX的通道空间构型发生改变,从而阻断了环氧化反应。因为这种修饰是不可逆的,所以只有当新的COX被合成(在内皮细胞等有核细胞需要数小时)或者血小板被更新后(血小板无细胞核不能重新合成COX,血小板每日更新1/7—1/10),新的环氧化反应才会发生。这一点对于阿斯匹林的抗血栓作用至关重要。阿斯匹林除对血小板COX有抑制作用外,大剂量时也可以抑制血管内皮细胞COX,使内过氧化物合成减少,抑制血管壁PGI2的合成。但是由于作用时间的不同,血管内皮细胞的COX可较快恢复,并不增加血栓形成的可能。同时,阿斯匹林在进入肝-肠循环前就可发生脱乙酰作用,使血液内血小板COX乙酰化而失活,故对体循环血管壁PGI2无抑制作用(18,19)。
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