综述：接触途径因子在导管相关血栓形成中的潜在作用：新证据与治疗策略

《Biomolecules》：Potential Role of Contact Pathway Factors in Catheter-Related Thrombosis: Emerging Evidence and Therapeutic Strategies

　　

导管是最常用的血液接触医疗器械之一，但其使用可诱导表面介导的凝血激活，导致导管相关血栓形成（CRT）。CRT的发生可引起静脉血栓栓塞和导管功能障碍，然而目前的抗血栓策略在疗效和安全性方面不尽如人意。在此，研究人员综述了CRT病理机制理解的最新进展，特别是接触途径因子FXII和FXI的作用，以及有前景的新型治疗选择。近期利用基因修饰动物、因子缺陷血浆、特异性抑制剂和纯化系统的研究证明了接触途径因子FXII和FXI在导管相关血液凝固中的重要作用。相应地，在各种体外和动物模型中，接触途径抑制在减轻导管相关凝血或腔内闭塞方面具有与肝素相当的疗效，同时出血风险更低。早期人体研究表明，在导管置入和血液透析场景中，抑制FXI具有潜在的血栓保护作用。然而，抑制FXII或FXI可能分别损害抗感染防御或干扰正常心脏功能。需要更大规模的人体试验来进一步确认这些接触途径抑制剂的疗效和安全性，并探索接触途径抑制剂与肝素的低剂量联合用药是否对CRT保护更为有效。

1. 1.
   引言
   导管是临床上最常用的血液接触表面之一，广泛用于输液治疗、血液透析、输血和中心静脉压监测。导管相关血栓形成（CRT）是导管使用中的常见并发症，定义为导管所在静脉内的血栓形成。典型病理特征为附着在静脉壁上并沿导管延伸的壁血栓。CRT对患者安全构成严重威胁，包括深静脉血栓（DVT）和肺栓塞（PE），还可导致导管功能障碍和耐久性降低。无症状导管相关血栓的发生率为27%–66%。尽管有多种抗凝药物可用，CRT后复发性血栓事件的发生率仍然很高。因此，深入理解CRT的病理机制并开发更安全有效的治疗药物至关重要。近期综述总结了CRT的发病率、危险因素、诊断和临床管理，但CRT的病理生理学仍不清楚。新证据表明，接触途径因子FXII和FXI可能是导管表面与血液凝固/CRT之间的重要机制联系。本文综述了导管促进FXII和FXI激活的机制，并列举了接触途径抑制剂在导管置入和体外循环系统中血栓预防的临床前和早期临床证据，最后讨论了未解决的问题，包括选择性FXII/FXI抑制的疗效和安全性以及新型联合治疗。
2. 2.
   CRT风险因素与当前治疗
   2.1. CRT风险因素
   导管特征包括材料类型、直径和管腔数量是影响CRT风险的关键因素。聚氨酯、硅胶和聚四氟氟乙烯是外周静脉导管的主要材料，其中聚乙烯和聚四氟氟乙烯的致血栓性高于硅胶或聚氨酯。导管与静脉直径比也是重要决定因素，较大直径导管CRT风险更高。置入位置也影响CRT发生率，经外周置入中心静脉导管（PICC）的CRT风险高于中心静脉导管（CVC），而植入式输液港的CRT发生率最低。患者特征方面，既往静脉血栓栓塞（VTE）史是主要危险因素，恶性肿瘤通过组织因子释放、血流淤滞和化疗所致内皮损伤促进CRT，晚期慢性肾病患者因尿毒症毒素和内皮功能障碍也处于高血栓风险，感染同样增加CRT风险。
   2.2. 当前干预措施及其缺陷
   抗凝治疗是应对CRT的主要策略。当前指南推荐低分子肝素（LMWH）作为一线治疗，直接口服抗凝药（DOACs）和维生素K拮抗剂（VKAs）作为替代。LMWH是未分级肝素的短链衍生物，主要靶向FXa，具有可预测的药代动力学，一般无需常规活化部分凝血活酶时间（APTT）监测。DOACs包括直接凝血酶抑制剂和直接FXa抑制剂，具有药物相互作用风险低、半衰期短、固定剂量等优点。尽管这些抗凝剂可降低CRT发生率，但它们也阻碍止血潜能，增加出血风险，且LMWH可引起肝素诱导的血小板减少症（HIT）。因此，亟需更好地理解CRT机制并开发更安全有效的抗凝策略。
3. 3.
   支持接触途径因子参与CRT的最新证据
   3.1. 接触途径因子作为抗血栓靶点
   接触途径（接触激活系统）由凝血因子FXII、前激肽释放酶（PK）、高分子量激肽原（HK）和凝血因子FXI组成。FXII以单链多肽的闭合构象循环于血浆中，其EGF1和FnI结构域中的正电荷斑块与带负电荷表面（如导管）结合，诱导构象变化，暴露Arg353裂解位点，使其易被PKa激活。FXI以同源二聚体形式几乎全部与HK结合，其apple结构域负责结合配体，丝氨酸蛋白酶结构域执行催化功能。HK由六个结构域组成，参与血小板结合、缓激肽释放以及与PK和FXI的相互作用。PK与FXI具有高度同源性，FXIIa将其裂解为PKa，PKa通过正反馈放大FXII激活，并可直接激活FIX。接触途径因子在人工表面（如导管）诱导的病理性血栓中起重要作用，而对生理性止血贡献极小。流行病学研究显示，先天性FXII缺陷个体无异常出血，FXI缺陷（血友病C）通常耐受良好，自发出血罕见，且FXI缺陷与血栓风险降低相关。因此，抑制FXII或FXI被认为是安全的抗血栓策略。
   3.2. 导管激活FXII和FXI的证据
   近期研究证明了接触途径因子在CRT中的关键作用。导管段可显著缩短血浆凝固时间，该促凝活性依赖于FXII。使用玉米胰蛋白酶抑制剂（CTI）可减少导管诱导的凝固，而在FXII或FXI缺陷血浆中，导管的促凝效应被消除。动物实验表明，用反义寡核苷酸（ASOs）降低兔子FXII或FXI水平可延长导管诱导的闭塞时间。导管表面还可直接促进FXI激活，增加其类似FXIa的酰胺水解活性，并加速凝血酶或FXIIa对FXI的激活。导管置入会改变接触途径相关因子的血浆水平，如高分子量激肽原A（HKa）水平升高，FXIIa–C1抑制剂复合物增加，以及首次抽血显示FXII活性降低趋势，表明体内FXII被快速激活和清除。
4. 4.
   接触途径抑制在导管置入和体外循环系统中血栓预防的疗效
   接触途径抑制剂主要包括靶向FXII和FXI的ASOs、单克隆抗体和小分子抑制剂。FXII抑制剂主要在导管闭塞模型和体外循环系统中评估，FXI抑制剂部分已进入早期临床试验。
   4.1. FXI/FXIa抑制剂用于CRT的临床试验
   FXI抑制在减少人工表面诱导的血栓形成方面往往比FXII抑制更有效，因为FXI不仅介导FXIIa启动的凝血酶生成，还通过凝血酶–FXI反馈环放大凝血酶产生。目前直接评估接触途径抑制预防CRT的人体数据极为有限。Gruticibart（AB023或Xisomab）是一种人源化抗体，特异性结合FXI并抑制其被FXIIa激活。一项II期前瞻性研究评估了其在22例置入CVC的癌症患者中的疗效，显示干预组无症状非闭塞性壁血栓发生率从40%降至12.5%，且未增加凝血酶–抗凝血酶复合物水平。另一项II期研究正在调查Gruticibart在CVC患者中的效果。REGN9933和REGN7508是针对FXIa不同结构域的单克隆抗体，其预防PICC患者血栓的II期和III期试验已完成入组或正在启动。
   4.2. FXI抑制在体外循环系统中的人体试验
   体外循环系统（如ECMO和血液透析回路）也涉及接触途径激活。多项试验在终末期肾病（ESRD）患者中评估了FXI抑制剂。AB023在肝素-free血液透析中减少了回路更换或冲管需求。Fesomersen（IONIS-FXI-LRx）是一种靶向FXI mRNA的ASO，可剂量依赖性降低FXI活性，并与血液透析回路凝血减少相关，且不增加出血。Osocimab（BAY-1213790）是一种抗FXIa的人源化单克隆抗体，在CONVERT试验中出血风险与安慰剂相当，并降低了动静脉瘘或移植物血栓形成的累积发生率。MK-2060在预防血液透析患者动静脉移植物血栓的III期试验中未改善主要结局。
   4.3. 其他处于早期评估的FXI/FXIa抑制剂
   Milvexian（BMS-986177）是一种小分子FXIa抑制剂，在体外可抑制导管孵育富血小板血浆中的凝血酶生成，与肝素联合具有协同抑制作用。Abelacimab（MAA868）是一种同时抑制FXI和FXIa的人源化抗体，体外可减少导管诱导的峰值凝血酶水平约80%，但尚未在人体CRT试验中测试。
   4.4. FXII抑制在腔内闭塞动物模型和导管诱导体外凝血中的研究
   FXII抑制剂在动物模型中显示出良好效果。FXII ASOs延长了ECMO回路寿命。抗体3F7和Garadacimab在兔ECMO模型中有效抑制病理性血栓，且不增加出血。在兔导管闭塞模型中，FXII ASOs显著延长导管通畅时间。Garadacimab在体外延长凝血酶生成滞后时间并降低峰值水平。此外，靶向FXII和FXI的多靶点抑制剂如Ir-CPI在兔模型中显示出与肝素相当的抗栓效果而无出血增加。
5. 5.
   未解决的问题与未来方向
   5.1. FXII/FXI抑制剂能否完全抑制导管诱导的凝固和CRT？
   尽管有证据表明导管表面通过激活FXII和FXI诱导凝血，但高浓度FXI抑制剂单独使用不能完全抑制导管诱导的凝血激活。体外研究显示，Garadacimab、Abelacimab、Asundexian和Milvexian单药高剂量未能完全抑制富血小板血浆中的凝血酶生成，而肝素或达比加群可完全抑制。低剂量Milvexian与普通肝素联合可完全抑制。这提示导管诱导的凝血可能通过FXII或FXI以外的因子直接激活。PKa可被硅胶激活并独立诱导凝血酶生成，由于PK与FXI高度相似，导管可能直接激活PK，其产生的PKa可直接激活FIX，从而绕过FXII和FXI。PKa抑制剂在遗传性血管性水肿中有效，但未显示出明确的抗血栓信号，其在导管–血液界面的临床抗栓效果仍需验证。
   5.2. 当前接触途径因子在CRT中作用的证据局限性
   现有证据包括体外机制研究、动物模型和人体试验，但存在局限性。首先，不同模型在血流动力学和血栓部位上存在差异，人体CRT试验稀缺，目前仅有一项试验报告了FXI抑制对CVC置入后14天超声检测无症状壁血栓的保护作用，需要更大III期试验验证症状性血栓保护。其次，FXII/FXI介导的接触激活在CRT中的相对贡献尚不清楚，需比较患者特异性血栓倾向、导管相关机械因素和内皮损伤等其他危险因素。未来研究应探索FXII/FXI抑制在其他血栓易感人群中的效果，并优化导管与静脉直径比、导管材料工程或抗血栓表面涂层，以及患者特异性风险分层。
   5.3. 抑制接触途径因子真的没有副作用吗？
   尽管一般认为FXII和FXI对止血非必需，但近期研究显示它们在抗感染防御中起重要作用。FXII缺陷小鼠感染更严重，FXI缺陷小鼠也类似。然而，大规模人群研究发现FXII单倍体不足（循环FXII水平降低约50%）不增加感染风险，但高度抑制（如>90%）是否影响抗感染仍未知，免疫受损的导管患者使用FXII抑制剂时需密切监测感染。FXI抑制在心房颤动卒中预防中安全性良好，但可能影响心脏功能。研究表明FXI的蛋白水解活性对心脏保护至关重要，FXI水平与舒张功能障碍程度呈负相关，但另一队列分析未发现FXI水平降低与心力衰竭风险增加相关。这些矛盾结果要求在大样本和长期随访中监测FXI抑制剂对心脏重塑和舒张功能的潜在副作用。

总之，多条证据支持接触途径因子在CRT病理中的重要作用。体外和临床前研究显示导管促进FXII和FXI激活，靶向FXII或FXI的制剂可减轻导管诱导的凝血。尽管临床数据有限，但FXII/FXI抑制在CVC置入和血液透析中耐受良好且显示出 favorable 抗栓效果。未来需要更大规模III期试验确认其疗效和接触途径在CRT中的相对重要性，注意FXII抑制剂的长期感染风险以及FXI抑制剂对心脏功能的潜在影响。低剂量FXI抑制剂与肝素联合策略值得在人体试验中探索，以期获得更好的疗效、安全性和成本效益。