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(guó)北部的很多牧場(chǎng)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(chǎng)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(duì)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(chǎng)儲(chǔ)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(cè)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(huì)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(shí)(這也是牧草發(fā)霉之后會(huì)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?chǎng)里牛羊慘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(duì)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(chǎng),。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(huì)再碰這種食物,這使得如何讓老鼠藥長(zhǎng)期有效變成了一個(gè)難題,。不過,,據(jù)說老鼠吃下華法林后并不會(huì)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(zhǎng)時(shí)間有效,。因此,在很長(zhǎng)時(shí)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(guó)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(duì)抗華法林的作用,,下文將會(huì)提到),。這個(gè)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(gè)十分復(fù)雜的過程,,把這個(gè)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(gè)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(gè)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(xiǎn),尤其是當(dāng)它發(fā)生在心臟,、腦,、肺這樣非常重要的器官時(shí)。這時(shí)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(duì)于需要長(zhǎng)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(gè)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(huì)逐漸替代華法林的位置。但目前來看,,華法林價(jià)格便宜,,臨床使用經(jīng)驗(yàn)也很多,,在未來若干年內(nèi)仍會(huì)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(shí)也會(huì)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(huì)增加出血的風(fēng)險(xiǎn),。出血是華法林最常見的副作用,,同時(shí)也是很危險(xiǎn)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(gè)平衡的條件并非一成不變。華法林的藥效會(huì)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(gè)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(duì)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(shí),就會(huì)與華法林爭(zhēng)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(shí)候反而會(huì)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(gè)新的學(xué)科——藥物遺傳學(xué)也因此得以發(fā)展,。可以影響華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(duì)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(duì)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(cè)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(cè),,相對(duì)比較簡(jiǎn)單。只需要先從用一個(gè)較小的劑量開始治療,,然后頻繁監(jiān)測(cè)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(cè)。這樣的監(jiān)測(cè)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(zhǎng)盛不衰的抗凝藥物,。