アスピリンの抗血小板効果
臨床医がクレイヴン博士の観察をテストする臨床試験を実施するずっと前に、臨床医-研究者および基礎科学者は、血小板活性化の基本的なメカニズムおよび血小板欠損に関連する出血障害について質問していた。 1950年までに、アスピリンの大量服用がプロトロンビンのtime22–24を延長することが確立されました—またCravenによって注意される事実。,20しかし、プロトロンビン時間に影響を与えるには低すぎる用量でさえ、冠動脈血栓症を予防するのに十分なようであり、これはCravenを当惑させた。 アスピリンは出血と関連しており、異常に高用量でプロトロンビン時間が延長されたため、1940年代の多くの医師は、追加のビタミンKが何らかの形で増加した出血を補うかもしれないという誤った仮定の下で、ビタミンKと一緒にアスピリンを処方していた。 クレイブンでさえこの誤った仮定をした。,19基礎科学者および臨床医-研究者によるその後の研究は、これらおよび他の基本的な問題に対処するであろう。
アテローム性動脈硬化症および心筋梗塞は、炎症性および血栓性プロセスの両方の結果である。 20世紀後半、人類はこれらのプロセスについての理解を大きく進めました。 血液凝固検査および炎症したと考えられながしていることがわかってきてこの2つのプロセスがリンクしています。 炎症または傷害の間、白血球は、血管壁を覆う活性化された内皮細胞に沿って転がり、付着する。, 白血球ローリングは主にセレクチンとそのリガンドによって媒介され、25はしっかりした接着はインテグリンとそのリガンドによって媒介される。26しっかりと付着した白血球は、その後内皮を横切って移動します。 白血球とは対照的に、付着性血小板は血管内腔内に残り、内腔の中心に向かって蓄積し続ける。 血管壁が内皮を露出するのに十分なほど深刻な損傷を受けると、血小板は内皮下のvon Willebrand因子およびコラーゲンに付着し、流れる血小板は既に付着している活性化された血小板につながる。,27
トロンビン、アデノシン二リン酸（ADP）、およびコラーゲンを含む様々な刺激は、血小板活性化、拡散、および凝集を引き起こすことが知られている。 アデノシン二リン酸は、血小板の密な顆粒内に貯蔵され、細胞活性化時に放出されるが、それは適度な可逆的な凝集のみを引き起こす。 それにもかかわらず、ADPは血小板の形の変更と血小板の有効な活性化剤であるトロンボキサンA2の統合に導く信号の開始の重要な役割を担いま, 血小板が活性化され、その緻密な顆粒がその内容物を放出すると、ADPは、トロンボキサンA2がその受容体に結合するように、同じおよび隣接する血小板上のその受容体に結合する。 アデノシンの二リン酸塩は血小板”他のアゴニストへのsの応答を増幅します。 この付着の滝はprocoagulantおよびproinflammatoryである大きい血小板凝集物の形成の原因となります。 結果として生じる血栓は、既に狭窄したアテローム性動脈硬化性冠動脈の内腔を容易に閉塞し、それによって心筋梗塞を引き起こす可能性がある。,28,29
多くの科学者がアスピリンと血小板機能の現在の理解に貢献しており、それぞれの話を伝えることは実用的ではありません。 代わりに、この論文では、心血管イベントを予防するためのアスピリンの使用に対する臨床的関心を再活性化するのに役立った発見の研究者のいく 1960年代後半、Harvey J.Weiss30,31博士は次の重要な質問をしました：”アスピリンは血小板に影響しますか？”ワイスは、血小板がADPの欠損放出を示す障害である血小板第3因子欠損症を有する患者を研究していた。,8同時に、Dr.Armand Quick29は出血時間に対するアスピリンの効果を調べていましたが、低用量はプロトロンビン時間に影響を及ぼさなかったにもかかわらず、 クイックはまた、アスピリンがフォン-ヴィルブランド病患者の出血時間に不均衡に大きな影響を与えることを発見し、彼はアスピリンの低用量は、フォン-ヴィルブランド病で見つかったものと同様の欠陥を作成することによって、正常患者の出血時間を延長する可能性があると仮定した。,29ワイスは、出血時間のアスピリン関連延長が障害ADPリリースによる欠陥のある血小板凝集に起因する可能性があることを理論化しました。 いくつかの論文に掲載された彼の知見は、30-32は、アスピリンがADP放出および二次ADP依存性血小板凝集の両方を損なうことを示した（Fig. 3). 注目すべきことに、Weissはまた、サリチル酸ナトリウムがADP放出または血小板凝集にそのような影響を及ぼさないことを見出し、アスピリンの抗血小板活性は”アスピリン”をサリチル酸から区別するアセチル修飾に依存することを示唆した。, その他の団体の確認の違サリチル酸アスピリン.29,33Weissは、血小板に対するアスピリンの効果が急速かつ不可逆的であり、血小板の寿命の間血小板凝集を阻害することを報告した。 他のいくつかのグループからの知見とともに、ワイス博士の発見は、低用量のアスピリンが冠動脈血栓症および脳血栓症を予防できるメカニズムを理解する上で重要なステップでした。 例えば、James Mustard、Marian Packham、およびGeoffrey Evansおよびその同僚34–36はまた、アスピリンが血小板の凝集を阻害することができることを示した。, この研究は、アスピリンが抗血小板効果を有することを示したが、アスピリンがそれらの効果を発揮する特定の分子機構を明らかにしなかった。 サリチル酸とアスピリン（アセチルサリチル酸）の効果の違いは，アセチル基が何らかの形で関与していることを示唆した。 ある研究室では，アセチルサリチル酸由来の放射性標識アセチル基がアスピリン治療後の血小板中に選択的に見出されたが，放射性標識カルボキシル基は血小板に組み込まれなかったことが報告された。37
図。, アスピリンによる血小板血栓形成の3阻害。 クエン酸血液は、動脈せん断速度A）アスピリンを摂取する前に、およびB）2.5時間アスピリンの0.9グラムを摂取した後に脱内皮化ウサギ大動脈に灌流32画像を光学顕微鏡によって取得した。 黒い棒は10µmを表す。（Weiss HJ、Tschopp TB、Baumgartner HRからの許可を得て転載。貯蔵プール病およびアスピリン摂取後における血小板と内皮下との相互作用の障害。 フォン-ヴィルブラント病との比較。 N Engl J Med1975;293:619-23., Copyright©1975,Massachusetts Medical Society. すべての権利を保有します。Harvey Weissは血小板凝集に対するアスピリンの効果を調べていたが、他の人はin vivoでプロスタグランジンの機能とその放出に対するアスピリンの効果を調 ワイスはすでにアスピリンが血小板凝集を阻害することを示して、パズルの大きな部分を解決していた。 ほぼ同時に、プロスタグランジンの研究者Priscilla PiperおよびSir John Vaneはアスピリンがプロスタグランジンの生合成に影響を与えるかもしれないかどうか尋ね, 1960年代初頭、ベーンは単離された臓器灌流によって様々な物質の産生をアッセイする方法を開発し、これをカスケードスーパーフュージョンバイオアッセイと呼んだ。38このアッセイでは、単離されたアッセイ組織に血液または人工塩溶液を灌流し、様々な試験物質も導入した。 ベーンは動物の静脈か動脈からの血が付いている器官をsuperfusing、次に大きい静脈に血を戻すことのような前の生物検定の技術に複数の革新を、しました。 1982年、ベインはこの分野への貢献によりノーベル生理学-医学賞を受賞した。, これらの革新は分子レベルでアスピリンの効果を理解するために重大を証明する。 ベーンは、”瞬間性の要素は、抽出プロセスで活性が失われる化学的に不安定な化合物の生物学的活性を検出するという点で、カスケードスーパーフュージョンバイオアッセイの重要な側面である”とコメントした。”39このアプローチを使用して、ベーンとパイパーは、アナフィラキシー中に放出される物質を研究40彼らは、プロスタグランジンと”ウサギ大動脈収縮物質”（rcs、後にトロンボキサンA2と改名）と呼ばれる分子の放出を発見しました。, RCSは非常に不安定であることが判明し、その事実は、その後の発見にとって重要であった：数分の遅延であっても、アッセイ組織に対するRCSの影響を防 モルモット肺を用いたアッセイでは、アスピリンがRCSおよびプロスタグランジンの放出を阻止することが分かった。 Vaneは彼の経験を説明しました：
私は週末にレビュー論文を書いていましたが、これらの実験のいくつかの結果を含めて、おそらく以前に明らかであったはずであると思っていました。, これらすべての実験（および他の多くの労働者の実験）において、プロスタグランジンの”放出”は、実際にはプロスタグランジンの新鮮な合成に達しなければならない。 すなわち、これらの実験におけるプロスタグランジンの出力は、非常に低いものの、組織”ホルモンの初期content有量よりもはるかに高かった。 明らかに、その後、プロスタグランジンを放出した機械的および化学的な様々な刺激は、実際にはこれらの化合物の合成を”オン”にしていた。 論理的な結果は、アスピリンがプロスタグランジンの合成を妨げている可能性があるということでした。,39
ベーンは、プロスタグランジンを生成することが知られている細胞ホモジネートの上清を使用した実験でアスピリンを導入することによ アスピリンは用量依存的にRCSおよびプロスタグランジンの生成を阻害したため、彼の仮説は正しいことが証明された。41,42SmithおよびWillis43は、600mgのアスピリンを服用した患者において同じ仮説をテストし、その後、血小板を単離し、トロンビンで刺激した。 彼らは、プロスタグランジン合成がアスピリンによって特異的に阻害されることを発見し、これはベーンの報告と一致していた43。, アスピリンが阻害する酵素は、後にシクロオキシゲナーゼ—1(COX-1)であることが明らかになった(Fig. 4)-プロスタグランジンおよびトロンボキサンA2の統合の重要な役割を担います。 集合的に、これらの科学者の仕事は血小板凝集に対するアスピリンの効果がCOX-1の阻止（それによりトロンボキサンA2統合を減らす）およびトロンボキサンへの応答の阻止に起因することを明らかにしました（拡大のためのADPに依存しています）。 Roth and associates44は、アスピリンがセリン残基をアセチル化することによってcox-1を不可逆的に阻害し、それによってアラキドン酸の結合を防止することを示した。, 血小板において、COX-1の不可逆的阻害は、これらの非核細胞において任意の新しい酵素の合成が最小であるので、特に結果として生じる。 血小板のこの特徴は、核を含む細胞に対するアスピリンの影響と比較して、血小板機能のより深刻で長期の阻害をもたらす。 これらおよび他の科学者の貢献は、心血管イベントを予防するためのアスピリンの使用への関心を再活性化し、クレイブンの主張を直接テストした第1回臨床試験につながった可能性が高い。
図。, 4 Synthetic pathway for prostaglandins and thromboxane A2. Aspirin inhibits cyclooxygenase-1, which is necessary for the synthesis of thromboxane A2 and prostaglandins.
COX = cyclooxygenase; PGG2 = prostaglandin G2; PGH2 = prostaglandin H2