組織因子途徑抑制物的研究進展

【摘要】 組織因子途徑抑制物（tissue factor pathway inhibitor，TFPI）是近十年來凝血途徑抑制物研究中較為活躍的一個領域，本文首先介紹其結構、作用機制，再就其在冠脈綜合征、腦血管疾病、肝臟疾病、新生兒疾病等領域進行探討。

【關鍵詞】 組織因子途徑抑制物（TFPI）； 組織因子（TF）； 外源性凝血途徑； 凝血因子



組織因子途徑抑制物（TFPI）是一種新發現的、在正常生理條件下血液中存在的天然抗凝物質，主要作用于依賴組織因子（tissue factor，TF）的外源性凝血途徑，對體內凝血系統有重要調節作用，它在許多疾病診斷和臨床治療中起著不可忽視的作用。

1 組織因子途徑抑制物（TFPI）的結構及其作用機制

經典凝血學說的基本觀點認為，凝血過程依其始動環節不同分為內源（以FⅫ激活為起點）與外源（以血液與組織因子接觸為起點）兩個啟動途徑，兩個途徑的匯合點在Xa的形成。在Xa之后直至纖維蛋白形成是共同通路。鑒于血友病甲（FⅧ缺乏）與血友病乙（FⅨ缺乏）的激活部分凝血活酶時間（反映內源途徑）顯著延長，但凝血酶原時間（反映外源途徑）正常，因此，認為內源途徑為主，外源途徑為輔，但又存在以下兩個重要矛盾。

1.1 參與啟動內源途徑的FⅫ、前激肽釋放酶（prekallikrein，PK）與高分子激肽原（HMWK）的純合子缺陷患者不僅沒有出血傾向，反而存在血栓傾向。實驗研究表明，在體內HMWK與血管內皮細胞（vascular endothelial cell，VEC）表面結合后，可作為PK的受體，然后在一種巰蛋白酶作用下PK活化成為激肽釋放酶（kallikrein，KK）。KK使HMWK水解生成緩激肽（kallidin，I）。PK既刺激血管內皮細胞（VEC）合成PGI2和NO，抑制血小板活化，又誘導VEC釋放組織型纖溶酶原激活物（t-PA），促進纖溶酶生成。其次，KK與XIIa能直接激活纖溶酶原，KK還能使單鏈尿激酶型纖溶酶原活化素轉變成為雙鏈尿激酶型纖溶酶原活化素，從而增強纖溶活性。因此，在生理情況下，接觸系統具有抗血栓形成功能。

1.2 外源途徑既然可以直接激活FX成為Xa（隨后發現還可激活FⅨ），為何血友病患者體內不能通過外源途徑生成足量凝血酶而代償內源途徑因子缺陷，隨著組織因子途徑抑制物（TFPl）的發現，使這個問題得以迎刃而解。新生型的TFPI分子量為38 kD，由一條肽鏈構成的糖蛋白，又被稱為脂蛋白相關凝血抑制因子（lipoprotein associated coagalation inhibitor，LACI）或外源通路抑制因子（extrinsic pathway inhibitor，EPI）。TFPI的前體有304個氨基酸，成熟蛋白則有276個氨基酸，18個半胱氨酸，3個糖基化位點。TFPI由3個串聯Kunitz抑制域組成，主要功能有：（1）結構域1抑制組織因子（tissue factor，TF）和凝血因子VII/VIIa，并通過抑制TF產生抗血小板聚集作用。（2）結構域2抑制凝血因子X/Xa。（3）結構域3抑制內毒素與CD 14的結合，產生顯著的抗炎癥作用；同時結構域3還是肝素的結合位點，肝素通過結合于TFPI結構域3發揮抗凝作用。（4）羧基末端能與受體低密度脂蛋白受體相關蛋白（Low density lipopvotein rectptor associated portein，LRP）結合是影響TFPI半衰期的關鍵部位。動物和人體實驗均證實TFPI能有效治療嚴重感染、膿毒血癥、彌漫性血管內凝血（dirseminated intravascular coagulation，DIC）、多臟器功能衰竭（multiple organ dysfunction，MOD）、高凝狀態、血栓栓塞性疾病和腫瘤等疾病，是一種具有良好應用前景的糖蛋白。血漿中TFPI約為50～150 ng/ml。其中90%與脂蛋白結合；5%～10%為游離型具有較強的抗凝活性［1］。在血管受損后，血中的FⅦ（Ⅶa）立即與暴露的TF結合形成Ⅶa／TF，啟動外源凝血途徑。血漿中TFPI首先與Xa結合，直接抑制它的催化活性，然后在Ca2+存在下，TFPI通過K1與Ⅶa/組織因子（TF）結合，形成Ⅹa/TFPI/TF/Ⅶa四聚體，抑制TF/Ⅶa對FⅩ和FⅨ的催化活性，發揮它的抗凝作用，滅活外源凝血途徑。所以TFPI的存在，使外源途徑的作用變的短暫，只能形成少量凝血酶。這也是生理條件下，外源凝血途徑不能替代內源凝血途徑的根本原因。血漿中的TFPI主要來自內皮細胞，部分由巨核細胞合成，在血小板活化時釋放入血漿。單核-巨噬細胞亦有少量表達。正常人血漿TFPI水平較恒定，其TFPI：Ag的總量為54～142 ng/ml。但是，許多其他細胞也能夠合成TFPI，如Mesangial細胞、XXX（SMC）、成纖維細胞、單核細胞和心肌細胞。TFPI是一種Kunitz-型蛋白酶抑制劑，能抑制血液凝固最早的幾種反應，在調節血管壁功能中也起重要作用。晚近研究結果提示，TFPI還具有其他功能。如TFPI通過其C-終端與血管壁細胞的相互作用，調節細胞增殖。TFPI主要是通過這些細胞表面的硫酸肝素糖蛋白存在于細胞上。TFPI可能成為一種有希望的抗凝藥，實驗室重組TFPI（rhTFPI）具有的藥理作用包括：（1）滅活Ⅶa／TF和Xa。（2）通過與ET結合，阻斷ET與CDl4結合，從而抑制ET對單核／巨噬細胞激活作用。（3）阻斷Ⅶa／TF對細胞的促炎反應。（4）與內毒素結合，減少IL-6產生。目前已經開發了基因重組的TFPI（rTFPI），在動物模型上顯示出預防急性血管內血栓形成的能力，而且其活性在肝素或阿斯匹林存在下更為增強。另外，與凝血酶直接抑制劑不同，rhTFPI并不引起出血時間的延長。使用重組TFPI于人類志愿者，顯示出減少內毒素誘導的凝血酶生成。TFPI已經成為近年來受到國內外高度重視的一種新的生理性凝血調節因子。

2 TFPI在臨床檢測中的新動態

2.1 TFPI在冠脈綜合征治療中的應用 急性冠脈綜合征是由于不穩定斑塊的破裂，引起冠脈內血栓形成所致嚴重心肌缺血而產生的一組進展性的疾病，凝血系統異常也是導致冠心病發生發展的重要病理因素，組織因子（TF）作為激活外源性凝血系統的關鍵因子可能通過促血栓形成及其他作用而影響冠心病的發生和發展［2］。國內研究者曾認為，TFPI基因外顯子Ⅸ1006位G→A突變的是中國人群冠心病的發病主要原因，但經過研究表明并非如此，中國人群TFPI基因外顯子Ⅸ1006A等位基因頻率極低［3］。國外研究提出，在動脈粥樣硬化的斑塊中，由于內皮細胞的損傷，TF的釋放使血小板激活并粘附于內皮損傷處，激活后的血小板釋放多種促凝血因子，同時在某些細胞因子的作用下促使血栓形成。而TFPI為一種內源性抗凝物質，負反饋地調節TF誘導的凝血過程。最近研究表明，在缺血性心臟病患者中發現TF、TFPI升高，二者呈正相關［4］。如50例急性心肌梗塞（acute myocardial infarction，AMI）患者，以及28例不穩定心絞痛（unstable angina，UA）患者，治療前其血漿TF、TFPI水平均明顯高于正常對照組。在干預治療（AMI+ACEI組）25例患者血漿TF水平在發病后第3天開始下降，2周后出現明顯降低；而常規治療組（AMI組）25例患者和UA組28例患者血漿TF水平降低不明顯，存在與AMI+ACEI組比較有顯著的差異，但AMI+ACEI組與正常對照組比較差異不明顯。AMI+ACEI組TFPI含量無明顯下降，持續穩定在較高水平。TF及其抑制物在急性冠脈綜合征中起重要作用。ACEI藥物降低血漿TF水平對TFPI無影響，降低TF/TFPI比值［5］。

通過測定急性心肌梗塞及不穩定心絞痛不同時間點的TFPI含量，發現其水平較對照組明顯升高，從發病即刻到發病后3周，血漿TFPI水平維持在較高狀態，這表明心肌缺血發生后TFPI呈一持續分泌征象［6］。最新研究表明，TFPI抑制血栓形成呈劑量依賴性，并可抑制血小板的激活，拮抗重組TF（rTF）引起的血小板活化［7］。國外研究提出，TFPI-1具有抑制TF的活性，服用（TFPI-1）抗體會導致Xa增加60%。AMI時單核細胞促凝的活性增加是由于部分表面與TFPI-1結合并被抑制的TF的增加調節的作用。TF的單克隆抗體、重組TFPI可作為一種抗血栓形成的藥物，在臨床應用上有廣闊的前景［6］。

2.2 組織因子途徑抑制物（TFPI）在腦血管疾病方面的診斷治療意義 腦血管疾患常伴有抗凝功能的失調，其中抗凝血酶（AT-Ⅲ）（滅活Xa與凝血酶）與蛋白C/蛋白S系統滅活Va與Ⅷa的研究已有較多的報道。然而，有關凝血活化啟動物質組織因子的抑制物-組織因子途徑抑制物（TFPI）的研究甚少，其在腦血管病中的表達國內尚未見系統報告。對16名腦出血與46名腦梗塞患者針對TFPI抗原（TFPI：Ag）及TFPI活性（TFPI：A）進行檢測。結果顯示，腦出血與腦梗塞患者的TFPI抗原與活性均高于對照組。有并發感染或并發糖尿病、高脂血癥組高于無并發癥組。由此可見，腦出血或腦梗塞患者因血管病變與血小板活化TFPI增高，提示感染對血管內皮的持續損傷與某些炎癥因子能刺激其釋放。

腦出血后血液凝固及腦梗塞的血栓形成均有血小板活化，活化的血小板本身亦可釋放出TFPI，故患者TFPI抗原（TFPI:Ag）及TFPI活性（TFPI:A）均較正常對照組有不同程度的增高。在無并發癥組與并發糖尿病、高脂血癥組之間TFPI：Ag濃度無顯著差別，表明高脂血癥對TFPI：Ag的總量影響不大。從TFPI：A觀察，無并發癥患者組與并發糖尿病、高脂血癥的患者組在血栓形成后，其比值均較正常值升高，符合血栓形成后TFPI活性代償性增高的論點。

2.3 組織因子途徑抑制物（TFPI）在兒童過敏性紫癜方面的診斷治療意義 在治療60例患兒童過敏性紫癜（allergic purpura，HSP）時，根據發病期和緩解期的不同，相應分為HSP發作組（30例）和HSP緩解組（30例），檢測凝血酶原時間比（prothrombin rate，PTR）、血漿D-二聚體（D-dimer）及TFPI水平，并與對照組35例健康體檢兒童比較。結果兩組HSP患兒的PTR與對照組比較差異無顯著性；HSP發作組血漿D-dimer明顯升高，而HSP緩解組血漿D-dimer濃度下降，與對照組差異無顯著性；HSP發作組血漿TFPI含量高于對照組，HSP緩解組降至正常水平，和對照組比較差異無顯著性［8］。

由此可得HSP患兒發作期凝血解溶狀態處于高活動狀態，隨著病情進入緩解期血凝狀態可恢復正常。實驗室測定發現HSP組的TFPI含量與對照組比較明顯減低，推測其減低可能與抗凝過程的消耗有關。故TFPI在HSP患兒發病期可能具有防止血管內凝血活動過度和擴散的重要作用。由于HSP的改變為廣泛的無菌性小血管炎，存在VEC受損。損傷的內皮下細胞釋放的TF與血液中的Ⅶa結合，觸發了凝血反應，此時TFPI能抑制Ⅹa和TF/Ⅶa復合物的催化活性，但它的含量隨著形成Ⅹa/TFPI復合物和Ⅹa/TFPI/TF/Ⅶa四聚體而減少。王纓等同時測量6例恢復期患兒的TFPI含量，與其急性期比較，其中4例升高，1例不變，1例略有下降，似乎可看出隨著疾病的緩解，TFPI的消耗減少，其血漿含量上升［9］。

2.4 TFPI在各類型肝炎與失代償期肝硬化方面的診斷治療意義 肝臟與凝血-抗凝系統的關系密切，臨床檢測發現，除失代償期肝硬化外，各類型肝炎的TFPI:Ag含量均較正常對照組為高，而失代償期肝硬化的TFPI:Ag含量雖低于正常對照組，但無統計學意義。而失代償期肝硬化和其它類型肝炎的TFPI:Ag水平均明顯高于正常對照組。可見，炎癥時因單核-巨噬細胞活躍及炎癥因子刺激血管內皮細胞，故使TFPI過度表達，但在肝硬化時TFPI:Ag已趨向正常低值，可能與門靜脈系血栓形成過程中TFPI不斷大量消耗有關［10］。實驗也證實，由于TFPI基因剔除可導致胚胎動物死亡［11］，成熟的TFPI，主要抑制凝血的啟動階段，即TF的外凝途徑Xa與FⅦa/PF。機體內的TFPI主要由VEC與巨核細胞、血小板合成，單核-巨噬細胞亦有少量表達。正常肝細胞并不產生TFPI，而肝癌時，癌細胞可表達TFPI，且可分泌肝蛋白酶（Hepain）激活組織因子途徑，從而有反饋性地使TFPI增加的作用。但正常肝細胞可廓清TFPI，首先使TFPI與一無關受體（可能是糖胺多糖）結合，繼之轉釋至LDL受體相關蛋白（LRP），然后進入細胞內。炎癥可使TF/TFPI上調，系內毒素、炎癥因子（TNF、IL-1A等）和激活補體成份（C5a等）通過直接和間接方式可引起單核細胞和VEC活化與過度表達之故。本組肝臟的各類型炎癥均見其TFPI高于正常，表明其符合炎癥規律。病毒或毒物使肝組織受損、TF活化，從而反饋性地致TFPI增高。

同時，上述病例70%有不同程度的肝功能異常，故其肝細胞對TFPI的廓清勢必受阻，半衰期延長，其血漿中檢出之濃度亦必然增高。失代償期肝硬化患者血漿中TFPI的改變，受到眾多因素的制約，如合并感染、門靜脈系統血栓形成及肝功能受損等。20例失代償期肝硬化中55%（11/20）HBsAg陽性，且多具有腹水征象，多普勒超聲波證實有門靜脈系血栓形成，其TFPI以下Ag接近正常的低值。但與慢性乙型肝炎組相比較，則下降明顯。可推測此類病例在慢恬肝（早期肝硬化）時TFPI以下Ag多為高表達，但在晚期并發靜脈血栓形成時，可因其不斷大量消耗而逐漸降低。與Okstizoglu等報告肝硬化患者TFPI降低的結果相仿［12］，但其因果關系尚待進一步探討。

綜上所述，TFPI與上述疾病發病具有相關性，可以作為該些疾病診斷的輔助依據，但是目前有關發病機制尚有待于進一步試驗和臨床證實。在病理情況下，細菌感染與癌癥常使其增高，而DIC、脂蛋白合成缺陷與血栓形成者常降低。但動脈硬化的粥樣斑塊上的巨噬泡沫細胞亦證實其有類TF啟動凝血的作用，此時TFPI的濃度因反饋作用而上調。感染組TFPI明顯增高，雖然TFPI不是急性期蛋白，細菌感染可使其濃度增加70%，膿毒血癥亦然。而炎癥時導致TFPI上調的原因系內毒素、炎癥因子（TNF、IL-1等）和激活補體成份（C5a等）通過直接和間接方式引起單核細胞與血管內皮細胞來表達TF與TFPI［13］。TFPI的耗竭可使動物極易發生DIC，故TFPI不僅具有抗血栓的效能，尚具有防止DIC發生的作用［14］。

目前認為，體液抗凝機制主要包括絲氨酸蛋白酶抑制物、激活的輔因子抑制物、外源性途徑抑制物三大類。其中外源性途徑抑制物，即TFPI，TFPI的抗凝過程在前文的“TFPI的結構及其作用機制”中已有介紹，Warr等報道DIC的患者TFPI含量不定，血栓性疾病TFPI含量下降。因此，醫療機構對患者開展TFPI檢測并對其結果進行分析與探討有著重要而深遠的臨床意義。

參 考 文 獻

［1］ 劉澤霖.血栓與止血的研究進展.新醫學，1997，28（11）：574.

［2］ 吳斌.組織因子途徑抑制物與急性冠脈綜合征.中國急救醫學，2003，23（2）:100-101.

［3］ 劉鵬.中國人群組織因子途徑抑制物基因外顯子Ⅸ1006G→A突變與冠心病的關系.河南醫學研究，2004，13（2）：125-127.

［4］ Matti D，Seknadji P，Galand C，et al.Polymorphisms of the tissue factor pathway inhibitor（TFPI）gene in patients with acute coronary syndrorms and in Healthy subjects.Arterioscler Thromb Vasc Bio，1999，19（4）:862-869.

［5］ 杜雪平，趙麗.組織因子及其抑制物在急性冠脈綜合征中的作用研究.心肺血管病雜志，2000，19（3）：186-189.

［6］ 中華醫學會心血管病學分會，中華心血管病雜志編輯委員會，中國循環雜志編輯委員會.急性心肌梗死診斷和治療指南.中華心血管病雜志，2001，29（12）:710-725.

［7］ Jeske W，Hoppensteadt P，Callas P，et al.Pharmacological profiling of recombinant tissue factor pathway inhibitor.Semin thromb Hemost，1996，22（2）:213-219.

［8］ 劉敏涓，劉澤霖.腦出血與腦梗塞患者血漿組織因子途徑抑制物的研究，臨床血液學雜志，1999，12（2）：58-60.

［9］ Taylor FB.Role of Tissue Factor and Factor Ⅶa in the Coagulant and Inflam matory Response to LD 100 Escherichia Coli in the badoon.Haemosasis，1996，26（1）:83.

［10］ Hamuro T.The regulation of tissue factor on human aortic smooth muscle cell by human recombinant tissue factor pathway inhibitor，Thrombosis and Haemost asis，XⅥ Th.Congress of the international society on Thrombosis and Haemostasis，1997，825:204.

［11］ 王纓，廖清奎.過敏性紫癜兒童組織因子途徑抑制物的變化.中華兒科雜志，2004，19（5）:286-287.

［12］ Davie E W，Fujidawa Kisiel.The coagulation cascade:initation maintenance and regulation.Biochemistry，1991，30:10363-10370.

［13］ 陳熙.四物湯對血管內皮細胞分泌組織因子及其抑制物的影響.南華大學學報，2001，29（2）：120-121，123.

［14］ 肖振軍，王偉，漢建忠，等.高血壓、冠心病患者血漿組織因子及組織因子途徑抑制物活性變化.湖南醫科大學學報，1999，24（3）:251-255.

（收稿日期：2011-09-21）

（本文編輯：梅宏偉）