牧草中走出的“耗子藥”
1921年,,一種奇怪的現(xiàn)象在加拿大和美國北部的很多牧場中逐漸蔓延開來,。牛羊們突然之間變得非常脆弱,傷口出血之后血液無法正常凝固,,一些平素看起來不足以威脅生命的操作,,比如閹割或去角,這次卻讓它們流血不止而死去,。奇怪的是,,這些牲畜的生活環(huán)境和所吃的飼料與往年并沒有兩樣,這讓牧場主們百思不得其解,。
為揪出離奇事件的元兇,,加拿大獸醫(yī)病理學(xué)家弗蘭克·斯科菲爾德(Frank Schofield)對此進(jìn)行了調(diào)查,。他發(fā)現(xiàn)在這一年,天氣異常溫暖,,以至于農(nóng)場儲存的牧草(為豆科草木犀屬植物,,俗稱野苜蓿)發(fā)霉腐敗,因此推測這些發(fā)霉的牧草造成了牲畜的凝血功能障礙,。斯科菲爾德把新鮮和發(fā)霉的牧草分別喂給兔子,,結(jié)果吃發(fā)霉牧草的兔子發(fā)生了異常出血,而吃新鮮牧草的兔子則安然無恙,,由此證實(shí)了自己的猜想,。
1940年,化學(xué)家卡爾·保羅·林克(Karl Paul link)從這些發(fā)霉的牧草中最終分離出了具有抗凝血作用的物質(zhì),,并確定了它的結(jié)構(gòu),。這是一種雙香豆素類的物質(zhì),由兩分子香豆素類物質(zhì)結(jié)合而成,。
香豆素類物質(zhì)在植物中非常常見,,草木犀的甜美香氣就來自這些物質(zhì)(這也是它被稱為“Sweet Clover”(香甜的三葉草)的原因,這種植物其實(shí)嘗起來是苦的),。單體的香豆素分子本身并不會引起凝血障礙,,而當(dāng)兩分子結(jié)合在一起形成雙香豆素結(jié)構(gòu)時(這也是牧草發(fā)霉之后會發(fā)生的反應(yīng)),這種作用就出現(xiàn)了,。此后幾年中,,人們陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了幾種分子結(jié)構(gòu)類似的物質(zhì)。不出所料,,它們都具有抗凝血的作用,。
這種物質(zhì)發(fā)現(xiàn)以后的最初幾年,人們并沒有想到把它當(dāng)做藥物使用,,倒是把它做成了老鼠藥,。這或許是因?yàn)槟翀隼锱Q驊K死的事件給人們留下了“雙香豆素=毒藥”的印象。為了讓老鼠藥的藥勁更大,,林克對雙香豆素進(jìn)行結(jié)構(gòu)改造,,于1948年得到了一種更強(qiáng)效的抗凝物質(zhì),并把它命名為華法林,。至此,,本文的主角正式登場。此后的若干年內(nèi),,華法林一直被作為老鼠藥使用,。
老鼠生性警惕,一旦發(fā)現(xiàn)同類吃過某種東西之后立刻死掉,其他老鼠就不會再碰這種食物,,這使得如何讓老鼠藥長期有效變成了一個難題,。不過,據(jù)說老鼠吃下華法林后并不會立刻死掉,,使健忘的同類難以將華法林和弟兄的死直接掛鉤,,于是這種鼠藥就能保持更長時間有效。因此,,在很長時間內(nèi),,華法林都是頗受歡迎的鼠藥,直到現(xiàn)在仍有使用,。
老鼠藥一類的東西總免不了和自殺扯上點(diǎn)關(guān)系,,華法林也不例外。1951年,,一名失意的美國士兵吃下華法林鼠藥企圖自殺,。不知是他的幸運(yùn)還是不幸,這位老兄被送到醫(yī)院,,經(jīng)過維生素K治療以后就完全康復(fù)了(維生素K可以對抗華法林的作用,,下文將會提到)。這個意外事件使得人們發(fā)現(xiàn),,這種老鼠藥用在人身上意外地還挺安全,。而臨床上也確實(shí)有不少病人需要抗凝血物質(zhì)來預(yù)防血栓形成,。于是,,人們開始了將華法林開發(fā)成抗凝藥物的研究。1954年,,華法林被正式批準(zhǔn)用于人體,。從此,抗凝藥物的歷史翻開了嶄新的篇章,。
口服抗凝,,獨(dú)一無二
凝血是一個十分復(fù)雜的過程,把這個過程全部背下也曾深深困擾過許多學(xué)習(xí)生理學(xué)的學(xué)生,。各個過程由一系列環(huán)環(huán)相扣的反應(yīng)構(gòu)成,,常被形象地成為“凝血瀑布”。凝血的關(guān)鍵在于將凝血酶激活,,然后凝血酶就可以使纖維蛋白凝塊形成,。而激活凝血酶就需要多個凝血因子的通力合作。
在眾多的凝血因子中,,相當(dāng)一部分需要維生素K的參與才能形成和活化,。維生素K在體內(nèi)需要在維生素K環(huán)氧化物還原酶的幫助下不斷循環(huán)利用,而華法林則可以通過搶占維生素K環(huán)氧化物還原酶,妨礙這一循環(huán),。這樣一來,,依賴于維生素K的凝血因子們就失去了“靠山”,量和活性都大大降低,,血液就變得不容易凝固了,。
華法林的臨床地位相當(dāng)重要,甚至可說是無可替代,。許多病人由于疾病的原因,,血管內(nèi)容易發(fā)生不正常的凝血,也就是血栓,。血栓不只可以在原地堵塞血管影響供血,,還可能脫落,然后順著血流栓塞到其他部位——無論哪一種情況都可能很危險,,尤其是當(dāng)它發(fā)生在心臟,、腦、肺這樣非常重要的器官時,。這時候就需要抗凝藥物幫忙預(yù)防血栓,。
在華法林上市之前,臨床使用的抗凝藥物是肝素(人體內(nèi)原本就有的一種抗凝物質(zhì),,至今仍在使用),,這種藥物只能注射,對于需要長期使用的病人而言就顯得非常不便,。華法林的出現(xiàn)解決了這個問題,,吃幾片藥顯然比天天挨針要容易接受得多。而且,,在華法林上市后的幾十年之內(nèi)都沒有新型的口服抗凝藥出現(xiàn),,這也使得它經(jīng)久不衰。雖然近些年也出現(xiàn)了一些使用更方便的新型口服抗凝藥,,如利伐沙班,、達(dá)比加群,將來可能會逐漸替代華法林的位置,。但目前來看,,華法林價格便宜,臨床使用經(jīng)驗(yàn)也很多,,在未來若干年內(nèi)仍會是主流,。
鋼絲上的平衡
毫無疑問,華法林是非常有效的藥物,,只要用上幾毫克就足以預(yù)防血栓的形成,。但它同時也會帶來一些麻煩,。
華法林的治療窗比較窄,劑量少了點(diǎn)就達(dá)不到預(yù)期的效果,,而劑量大了點(diǎn)則會增加出血的風(fēng)險,。出血是華法林最常見的副作用,同時也是很危險的副作用,,與血栓一樣可以危及生命,。這就使得華法林治療如同走鋼絲一般,必須要小心翼翼保持平衡,,才能平安到達(dá)治療目標(biāo),。更麻煩的是,這個平衡的條件并非一成不變,。華法林的藥效會受到很多因素的影響而搖擺不定,。
首先,維生素K的攝入量就是一個問題,。維生素K可以減弱甚至完全抵消華法林的作用,,而一些食物中富含維生素K,比如菠菜(90克烹調(diào)過的菠菜中含維生素K 444.2微克,,為一般人每日需要量的555%),、羽衣甘藍(lán)(67g生羽衣甘藍(lán)中含維生素K 547.4微克,為每日需要量的684%)等,。這樣的食物如果吃得太多,,華法林自然不能發(fā)揮作用。
除此之外,,華法林的藥效還受到很多藥物的影響,。許多藥物在人體內(nèi)都要經(jīng)過肝臟的代謝轉(zhuǎn)化成無活性的代謝產(chǎn)物再排出體外,華法林也是這樣,。而藥物代謝酶并不是“一對一服務(wù)”,,許多藥物都與華法林共用相同的酶。當(dāng)它們與華法林在體內(nèi)并存時,,就會與華法林爭搶代謝酶,導(dǎo)致華法林代謝變慢,,藥物濃度升高,。此外還有一些藥物可以促使代謝酶的合成增加、活性升高,,這時候反而會使華法林的濃度和藥效降低,。這些能影響華法林藥效的藥物數(shù)量相當(dāng)驚人,而且還包括一些中草藥(如人參可降低華法林作用),。
人與人之間的基因差異也不能小看,。近年來,,基因差異造成藥效差異的現(xiàn)象逐漸為人們所知,一個新的學(xué)科——藥物遺傳學(xué)也因此得以發(fā)展,??梢杂绊懭A法林藥效的的基因主要有編碼其作用靶點(diǎn)酶的基因和藥物代謝酶的基因,它們都有活性高低不等的多種等位基因,,攜帶不同等位基因的人對于華法林的敏感性差別相當(dāng)大,,需要的劑量也各有不同。
面對這樣那樣數(shù)不清的影響因素,,把它們一一考慮清楚足夠讓醫(yī)生和藥師都頭疼很久,。幸好我們有“以不變應(yīng)萬變”的解決方法——監(jiān)測療效,然后調(diào)整劑量,。華法林的療效可以由凝血功能直接反映,,而凝血功能只要抽血就能檢測,相對比較簡單,。只需要先從用一個較小的劑量開始治療,,然后頻繁監(jiān)測凝血功能,按照結(jié)果不斷調(diào)試,,使結(jié)果最終趨于平穩(wěn),。不過即使療效平穩(wěn)之后,仍需要定期監(jiān)測,。這樣的監(jiān)測確實(shí)有些麻煩,,也使華法林作為口服藥的便捷打了折扣。但有了它的護(hù)航,,才使華法林能夠在鋼絲上盡情舞蹈,,成為長盛不衰的抗凝藥物。