[发明专利]尿激酶原及其变体在病毒引起的凝血疾病中的应用

说明书

本发明属于生物医药技术领域，具体涉及尿激酶原及其变体在病毒引起的凝血疾病中的应用。研究发现，在病毒感染的患者中使用预防剂量的尿激酶原及其变体，在不增加出血风险的前提下，能够有效地阻止血栓凝块的形成，从而有效地预防病毒导致的弥散性血管内凝血、ST段抬高型心肌梗死、缺血性卒中、肺栓塞、深静脉血栓和静脉血栓栓塞症等凝血相关疾病。当病毒感染导致患者产生血栓形成后，利用治疗剂量的尿激酶原及其变体对患者进行溶栓治疗，能够有效地溶解血栓，降低其带来的致死致残风险。本发明从预防和治疗两方面，充分说明了尿激酶原及其变体在病毒感染中引起凝血疾病时，降低病毒对患者造成的损害以及可能的后遗症，并提高患者的生存率。

技术领域

本发明属于生物医药技术领域，具体涉及尿激酶原及其变体在病毒引起的凝血疾病中的应用。

背景技术

人尿激酶原(如无说明，本文中所用名词“尿激酶原”特指“人尿激酶原”)系由411个氨基酸组成的单链尿激酶型纤溶酶原激活剂(附图1)。尿激酶原的蛋白结构主要分为3个部分，分别为表皮生长因子类似结构域、环状结构域和蛋白水解酶结构域，其中蛋白酶水解结构域负责激活纤溶酶原，发挥溶栓作用。尿激酶原存在一种LMW-prouk变体形式(低分子量尿激酶原)，仅包含尿激酶原3个蛋白结构中单一的蛋白水解酶结构域，即氨基酸序列第135位以后的结构区域。M5则是一种尿激酶原的变体，它是将尿激酶原氨基酸序列中第300位赖氨酸突变为组氨酸而得到的。

2019年新型冠状病毒(COVID-19)感染的临床表现为多种表型，从无症状到深入、快速的多器官功能障碍综合征(MODS)及死亡。COVID-19的MODS发病机制是多因素的，其中一个重要的因素是凝血相关疾病，临床表现为高凝血状态和血栓形成。在COVID-19患者中，弥散性血管内凝血(DIC)是死亡率的一个重要预测因子，非幸存者71.4％有DIC，而幸存者只有0.6％有DIC。在患病的第10-14天，非幸存者的D-二聚体显著增加，纤维蛋白原减少，提示发生了凝血症状。更为严重的是，COVID-19患者中，由于病毒引起凝血和血栓形成，经常会造成ST段抬高型心肌梗死(STEMI)、缺血性卒中(IS)、肺栓塞(PE)、深静脉血栓(DVT)和静脉血栓栓塞症(VTE)等严重凝血疾病。

虽然低分子肝素等抗凝药物已被指导用于COVID-19患者凝血异常时的预防(见附图2)，但据报道，接受30-40mg低分子肝素治疗(皮下注射，每日一次)的重症COVID-19患者，下肢DVT仍有极高的发生率(85.4％)(见参考文献1)。这表明，在COVID-19重症患者中，单靠抗凝药可能不足以预防血栓形成。因此，在临床应用，没有出血风险的溶栓剂是这个致命问题的解决方案。

发明内容

分析目前所有的溶栓药,申请人发现tPA及其衍生物、链激酶、尿激酶、葡激酶等溶栓剂入血后不论血管中有无血栓均会迅速激活纤溶蛋白酶原，造成全身性出血的风险。申请人通过试验证明：仅尿激酶原及其变体是唯一适合上述临床需求的候选药物。尿激酶原是具有酶原和酶双重特性的水解酶原。在生理状态下，其作为酶原在血浆中处于惰性状态，不会激活血液里的纤溶酶原。然而，在血管中有血栓形成时，尿激酶原能够特异性地激活与血栓结合的纤溶酶原，这些激活的纤溶酶将血栓附近的尿激酶原又转化为尿激酶，转化为尿激酶后其催化活力可以提高250～500倍，进而大量激活血栓上所有结合的纤溶酶原以及血栓周围游离的纤溶酶原，从而使血栓迅速溶解。该过程中，通过血液中的蛋白水解酶抑制剂(α-抗纤溶酶，α1巨球蛋白、PAI-1等)的作用，使该部分尿激酶与纤溶酶的作用局限于血栓附近。尿激酶原诱导的溶栓作用不同于尿激酶、链激酶等，具有血栓专一性。与tPA相比较，尿激酶原所具有的酶原惰性使其在接触到栓塞血栓之前，不会消耗血液中的纤维水解酶抑制剂，从而基本上防止因激活系统性纤溶作用而导致全身性出血的副作用。

申请人通过研究发现，尿激酶原及其变体存在两个特性：

1、尿激酶原及其变体在低于一定浓度时，在血浆中以惰性状态存在，不具备激活纤溶酶原的活性。例证请见下文实验1。