聂广军/张银龙团队成功制备广谱抗血小板药物逆转剂

血栓性疾病严重威胁人类的生命健康，其发病率高居各种疾病之首，主要包括心肌梗塞、缺血性脑卒中、肺栓塞等。随着人们生活水平的不断提高，血栓性疾病的发病率呈上升趋势。

抗血小板药物是多种血栓性疾病长期防治的临床指南推荐一线药物，主要包括环氧合酶-1抑制剂、磷酸二酯酶抑制剂、二磷酸腺苷受体抑制剂、糖蛋白GPIIb/IIIa抑制剂、凝血酶受体抑制剂等。与抗凝治疗相似，长期的抗血小板药物治疗势必会给病人带来严重的出血风险，如皮下出血、消化道出血、颅内出血等，引起致死或致残等严重后果。此外，长期使用抗凝药物/抗血小板药物的病人遭遇车祸或者需要进行紧急手术时，对其体内的抗凝药物/抗血小板药物进行功能逆转可以为病人争取更多的安全治疗时间。

针对抗凝药物，临床上已经具有多种逆转剂可供选择，例如鱼精蛋白、Idarucizumab、Andexanet α、Ciraparantag、重组活化凝血因子VIIa、维生素K等。而抗血小板药物目前尚无已上市逆转剂，只有针对抗血小板药物替格瑞洛的一种单克隆抗体Bentracimab处于临床三期。临床常用的血小板输注策略，在多种抗血小板药物逆转方面效果不佳，并且血小板输注的数量需要严格限制以免带来额外的血栓风险。

2023年1月10日，国家纳米科学中心聂广军研究员团队和中国科学院大学纳米学院张银龙副教授团队合作在 Circulation Research 期刊发表了题为：Platelet-mimicking nanosponges for functional reversal of antiplatelet agents 的研究论文。

该工作针对长期服用抗血小板药物带来的出血风险，以及长期服用抗血小板药物的病人需要紧急介入手术等临床实际科学问题，提出了利用血小板膜纳米海绵对抗血小板药物特异性逆转的策略。与血小板输注不同，纳米海绵惰性内核无主动的血栓块收缩能力，因此在高剂量下无明显的体内致栓风险。

为了证明血小板膜纳米海绵制备过程中，血小板膜表面受体没有丢失，研究者首先通过纳米流式证明了纳米海绵表面P2Y12和αIIb/β3受体的保留。通过SDS-PAGE实验对血小板膜纳米囊泡和纳米海绵的全蛋白进行对比，发现纳米海绵保留了血小板膜的大部分蛋白。进一步地，通过蛋白质组学和免疫印迹分析，同样证明了纳米海绵保留了大部分血小板膜蛋白及重要的受体蛋白（CD41、CD61、P2Y12）。纳米海绵中没有发现管家蛋白GAPDH的存在，证实制备过程中，成功去除血小板内容物蛋白，保证所制备的血小板膜纳米海绵不具有诱导血栓形成的风险。

为了证明纳米海绵PLT-PFC对抗血小板药物具有高的亲和力，研究者通过等温滴定量热法和微量热泳分析等技术手段，分别测定了两者的Ka值和Kd值，实验结果表明，纳米海绵与替格瑞洛（Ticagrelor）、替罗非班（Tirofiban）两种抗血小板药物具有高的亲和系数和低的解离系数，为抗血小板药物的高效逆转提供了理论基础。研究者通过体外血小板聚集实验证明了纳米海绵PLT-PFC可以有效逆转Ticagrelor的抗血小板活性。

随后，研究者在小鼠体内评价纳米海绵PLT-PFC对Ticagrelor的功能逆转效应。通过尾静脉注射的方式提前给药Ticagrelor，随后注射纳米海绵PLT-PFC。通过高效液相色谱测定给药后不同时间点血液中Ticagrelor的浓度，并通过尾尖出血实验评价小鼠的止血功能。实验结果表明，PLT-PFC可以有效降低Ticagrelor曲线下面积，并恢复小鼠的止血功能。

最后，研究者评价了纳米海绵PLT-PFC在抗血小板药物引起的卒中出血转化模型中的作用。实验性脑卒中模型小鼠在造模之前连续三天给药Ticagrelor，造模前注射纳米海绵PLT-PFC，造模完成后给予溶栓治疗，通过核磁共振成像技术和Evans blue染料渗透实验评价小鼠脑出血和坏死面积。实验结果表明，抗血小板治疗可以增加卒中溶栓治疗的出血风险和脑梗死面积，而PLT-PFC可以有效逆转抗血小板药物的药效，降低出血风险，预防抗血小板药物诱导的脑栓塞面积增加。

综上所述，该研究成功制备了一种具有抗血小板药物药效逆转功能的血小板仿生纳米海绵PLT-PFC，其表面保留了大部分血小板膜表面的药物靶点，可以竞争性结合抗血小板药物，有效逆转抗血小板药物的药效。与血小板输注相比，惰性内核的引入可以有效降低血栓风险。PLT-PFC对抗血小板药物的功能逆转在尾尖出血模型及卒中出血转化模型中都得到了验证。该研究提出了一种广谱的抗血小板药物逆转策略，为临床抗血小板药物的功能逆转提供新思路。

国家纳米科学中心聂广军研究员和中国科学院大学纳米学院张银龙副教授为该文共同通讯作者，国家纳米科学中心徐俊超博士和闫娜博士为共同第一作者。该研究得到了北京天坛医院心内科、神经内科及宾夕法尼亚大学生物工程系的技术支持。该工作得到国家重点研发计划、中国科学院战略性先导研究计划、中央高校基本科研专项资金、国家自然科学基金等项目的资助。

论文链接：

https://www.ahajournals.org/doi/abs/10.1161/CIRCRESAHA.122.321034

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