凝血因子Xa抑制劑之逆轉劑Andexanet Alfa藥物介紹
童愈惠、劉景誌
光田綜合醫院藥劑部、台中市新藥師公會
摘要
凝血因子Xa抑制劑 (factor-Xa inhibitors，FXaIs) 的適應症為心房顫動患者預防中風以及治療靜脈栓塞。如同其他抗凝血劑，FXaIs也會增加出血的風險。andexanet alfa是第Xa凝血因子 (factor-Xa，FXa) 的重組蛋白，用於逆轉FXaIs的作用，目前被核准用於治療患者因服用apixaban及rivaroxaban發生危及生命的出血。本文簡述了andexanet alfa的第三期臨床試驗ANNEXA-4、andexanet alfa的作用機轉、結構設計、臨床上的使用方式，以及概略了解目前正在發展中的FXaIs之逆轉劑的現況。
關鍵字： andexanet alfa、factor-Xa inhibitors、rivaroxaban、apixaban、逆轉劑
壹、前言
凝血因子Xa抑制劑 (Factor-Xa inhibitors, FXaIs) 應用於心房顫動患者預防中風，以及深靜脈血栓和肺栓塞的治療和預防1-4。
由於臨床醫師需要處置因使用維生素K拮抗劑 (Vit K antagonist, VKAs) 及新型口服抗凝血劑 (new oral anticoagulants， NOACs) 而發生嚴重出血、需要緊急手術或侵入性治療的患者，因此近年來逆轉抗凝血劑的藥物研究引起重視。
被核淮的VKAs之專一性逆轉劑 (reversal agents) 為4-Factor prothrombin complex concentrates。NOACs依作用在不同的凝血因子分為兩個類別: 直接凝血酶抑制劑dabigatran (Pradaxa，Factor IIa inhibitor)，dabigatran的解藥為idarucizumab (Praxbind);另一分類為FXaIs，FXaIs的逆轉劑andexanet alfa (AndexXa) 則被用於反轉rivaroxaban (Xarelto) 和apixaban (Eliquis) 的作用。由於缺乏足夠的臨床數據，andexanet alfa目前尚未通過許被使用於逆轉edoxaban (Savaysa) 及betrixaban (Bevyxxa) 的抗凝血作用。
貳、凝血因子Xa抑制劑
在2011年第一個通過許可的口服FXaIs是rivaroxaban，隨後apixaban、edoxaban陸續被核准使用，最新的FXaIs則是betrixaban。
FXaIs的作用機轉為直接抑制凝血因子Xa (Factor-Xa，FXa)，防止凝血酶 (thrombin) 的產生及阻斷血栓的形成，進而達到抗凝血作用，詳細機轉見圖一。
圖一 凝血機制(coagulation cascade)及凝血因子Xa抑制劑作用機轉簡圖
參、 凝血因子Xa抑制劑之逆轉劑Andexanet Alfa
美國食品藥品管理局 (Food and Drug Administration, FDA) 於2018年5月許可第一個應用於FXaIs相關的嚴重出血併發症的逆轉劑 andexanet alfa5。
American Heart Association/American College of Cardiology/Heart Rhythm Society (ACC/AHA/ HRS) 建議andexanet alfa應用於治療服用apixaban及 rivaroxaban後發生危及生命或未控制的出血患者 (Class of Recommendation IIa; Level of Evidence: B-NR)6 。
一、ANNEXA-4第三期臨床研究試驗
ANNEXA-4 (The Andexanet Alfa, a Novel Antidote to the Anticoagulation Effects of Factor Xa Inhibitors) 為多中心、前瞻性、開放式的研究。
此試驗中收錄352位在18小時內服用過FXaIs (128位服用rivaroxaban [36%], 194位服用過apixaban [55%], 10位服用過edoxaban [3%]) 及低分子量肝素enoxaparin (20位 [6%]) 而發生嚴重出血的個案 (Major bleeding)。出血部位主要為顱內，共有227人 (64%)，而在腸胃道者有90人 (26%)。ANNEXA-4即分析這些個案在使用andexanet alfa治療後，其有效性 (efficacy) 及安全性 (safety) 的評估7。
(一) 抗FXa活性 (Anti–Factor Xa Activity，efficacy analysis)
收錄352位個案中的254人，在快速靜脈注射andexanet alfa後，服用 apixaban的組別 (134人) 抗FXa活性的中位數從149.7 ng/mL下降至11.1 ng/mL，減少了92% (95%信賴區間 confidence interval [CI]，91-93);使用rivaroxaban的組別 (100人) 抗FXa活性的中位數從211.8 ng/mL下降至14.2 ng/mL，減少了92% (95% CI，88-94)。使用Enoxaparin的組別 (16 人) 抗FXa 活性的中位數從0.48 IU/mL下降至0.15 IU/mL，減少了75% (95% CI，66-79) 7。
(二) 止血效力 (Hemostatic Efficacy)
上述的254位個案中，有249人參與andexanet alfa止血效力的評估。當中有204位 (82%) 在靜脈輸注andexanet alfa後的12小時，被評估為具備優異或良好的止血效果(95% CI，77-87) 7。
(三) 安全性分析 (Safety)
收錄的352位個案在andexanet alfa治療之後持續追踨30天，這期間有34人 (9.7%) 發生血栓形成事件 (thrombotic event)。而在49人 (14%) 死亡中有35名是心血管的因素，12名為非心血管導致，另2名致死原因不名7。
二、Andexanet Alfa之結構設計及作用機轉
Andexanet alfa是重組的FXa蛋白，有兩個重要的修飾8(圖二)。FXa的活性位絲氨酸 (serine) 能與凝血酶原 (prothrombin) 結合，並使其裂解為凝血酶。andexanet alfa的設計是以丙氨酸 (alanine) 取代絲氨酸，使得原本的催化區域 (catalytic domain) 喪失活性。此外，FXa的另一端穀氨酸功能區域 (gamma-carboxyglutamic acid，GLA domain) 則被移除，如此可防止andexanet alfa與凝血因子Va組裝成凝血酶原複合物 (prothrombinase complex)，凝血酶複合物便能恢復作用進行凝血酶的產生，而接續一連串凝血機制。
Andexanet alfa藉由結合血漿中游離的FXaIs，逆轉對FXa的抑制作用，恢復了FXa促進凝血酶原轉化為凝血酶的能力，使FXa能在凝血連鎖反應 (clotting cascade) 發揮作用，減少抗凝血作用而達到止血的效應9 (圖二)。此外，andexanet alfa也能結合並抑制組織因子路徑抑制劑 (tissue factor inhibitor pathway) 的活性，增加凝血酶的形成。
圖二 andexanet alfa的結構設計與機轉作用圖8-9
FXa 的穀氨酸功能區域是使其附著於細胞膜的重要部位。附著於細胞膜的凝血酶原複合物(prothrombinase complex) 包含FXa 以及輔因子 (cofactor) 凝血因子 Va，能使凝血酶原轉換成凝血酶。andexanet alfa 是將 FXa 的活性位絲氨酸由丙氨酸取代，使得凝血酶原無法被裂解與活化，另外，也將 FXa 的穀氨酸功能區域移除，無法與凝血因子Va組裝成凝血酶原複合物而喪失抗凝血作用。
*FXa (綠色); 凝血因子 Va (黃色); S:絲氨酸 (serine); A:丙氨酸 (alanine); Gla:穀氨酸功能區域
三、 Andexanet Alfa治療方案的選擇及費用
選擇andexanet alfa治療方案是根據所使用何種的FXaIs、最近一次使用FXaIs的劑量以及距離最近的服藥的時間間隔來決定。目前有高劑量及低劑量兩種給藥方案10 (表一)。
表一 andexanet alfa使用劑量10
高劑量治療方案是使用 800 mg andexanet alfa 靜脈注射 (IV bolus)，目標速度為30 mg/min，並在2分鐘內接著以8 mg/min的速度連續輸注2小時（960 mg）；低劑量治療方案是以400 mg andexanet alfa 靜脈注射，目標速度為30 mg/min，在2分鐘內接著以4 mg/min的速度連續輸注2小時（480mg）。
一瓶100毫克的 andexanet alfa 在美國平均出廠價格 (Wholesale Acquisition Cost) 是 3300 美元11。高劑量治療需要18瓶 (8瓶靜脈注射加上10瓶連續輸注) andexanet alfa，費用為59400美元，低劑量治療需要9瓶(4瓶靜脈注射加上5瓶連續輸注) andexanet alfa，費用為29700美元。
肆、研發中的口服抗凝血劑之逆轉劑
一、Ciraparantag (Aripazine 或 PER 977)
Ciraparantag是一合成的水溶性的小分子 (520 Da)，經由非共價氫鍵鍵結 (noncovalent hydrogen bonding) 及電荷間的相互作用 (charge-charge interactions) 結合至傳統肝素 (unfractioned heparin)、低分子量肝素 (low-molecular weight heparin)、也以類似的方式結合至FXaIs (edoxaban, rivaroxaban and apixaban)、以及dabigatran 12。目前在已被研究於服用edoxaban的健康的受試者，而逆轉apixaban及rivaroxaban作用的研究已進入臨床試驗第二階段。Ciraparantag尚未被研究於使用抗凝血劑發生嚴重出血、需要緊急手術或侵入性治療的患者。
二、Zymogen-like FXa (FXaI16L)
是人類FXa重組的變異種 (recombinant human FXa variant)。在血管受損的部位，當凝血因子Va存在時，可作為有效的止血劑。臨床試驗第一階段推測Zymogen-like FXa用於健康受試者是安全且耐受性好的，更進一步的試驗則會評估用於顱內出血的患者使用上的安全性13。
三、Engineered Factor Xa Variants
經由修飾FXa的活性部位能干擾FXaIs對它的高度親和力的結合。在試驗中觀察到在含有FXaIs (apixaban, edoxaban) 的人類血漿中，凝血酶的生成可被恢復14。
伍、結論
andexanet alfa能快速逆轉FXaIs (apixaban、rivaroxaban) 的抗凝血作用，並可能改善患者的病情，但也與部分患者的血栓形成事件有關，因此在使用上需密切監測相關的症狀及訊號。
edoxaban 雖也有被納入ANNEXA-4試驗的研究，但人數有限，未來將擴大研究範圍以增加更多的使用經驗。andexanet alfa逆轉betrixaban的抗凝血作用的研究目前則只限於在健康受試者。andexanet alfa應用於edoxaban及betrixaban需要更進一步的臨床試驗支持，才能確保使用上獲益。
andexanet alfa的反轉作用增加抗凝血劑使用的安全性，然而要價不菲, 其取得及成本對患者而言是一大挑戰，限制了它在臨床實務上的應用。
正在研發中的逆轉劑Ciraparantag、Zymogen-like FXa和Engineered factor Xa variants目前分別於臨床試驗的不同階段，新型逆轉劑的發展將為臨床醫師處置因服用抗凝血劑導致相關出血併發症提供了更多治療的選擇。
Andexanet Alfa:
Reversal Agents for Factor Xa Inhibitors
Yu-Hui Tung, Ching-Chih Liu
Department of Pharmacy, Kuang Tien General
Hospital
Abstract
Factor Xa inhibitors are used to prevent stroke in patients with atrial fibrillation and treat venous thromboembolism but may increase the risk of bleeding. Andexanet alfa is a recombinant FXa protein developed for reversal of factor Xa inhibitors. It is approved to treat apixaban- and rivaroxaban- associated life-threatening bleeding.
This article reviews the ANNEXA-4 (Andexanet Alfa in Patients Receiving a Factor Xa Inhibitor Who Have Acute Major Bleeding) trial, the mechanism of action and clinical use of andexanet alfa; besides, we’ll explore the reversal agents in development for FXaIs.
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