Abstract Background Recently we have shown alterations in the anticoagulant response to recombinant activated factor VII (rFVIIa)-induced coagulation activation in patients with thrombophilia. Objectives Here we extended this in vivo model to study fibrinolysis biomarkers. Methods The study population included 56 patients with thrombophilia and a history of venous thromboembolism (VTE+), 38 asymptomatic patients with thrombophilia (VTE-) and 35 healthy controls. Plasma levels of D-dimer, plasmin-α2-antiplasmin complex (PAP), and plasminogen activator inhibitor-1 (PAI-1) were monitored over 8 hours after rFVIIa infusion (15 µg/kg) along with thrombin activation markers and activated protein C (APC). Results In all cohorts, PAP increased ( P <3.9·10 -10 ) and PAI-1 decreased ( P <3.5·10 -8 ). In contrast to thrombin-antithrombin complex (TAT), which also increased temporarily in all cohorts ( P <3.6·10 -6 ), changes of PAP and PAI-1 did not reverse during the observation period. The area under the curve (AUC) of PAP (respectively TAT), as measure of plasmin (respectively thrombin) formation, was greater in the VTE+ cohort than in healthy controls (PAP AUC P =0.003, TAT AUC P =2.5·10 -4 ) and showed correlation (r=0.554). As evidenced by the respective AUCs, asymptomatic factor V Leiden (FVL) carriers in the VTE-cohort showed less PAP formation ( P =9·10 -4 ), more pronounced PAI-1 decline ( P =0.010), and increased APC formation ( P =0.020) than those within the VTE+ group (n=19 each). This was not observed in prothrombin 20210G>A carriers or patients with unexplained familial thrombophilia. Conclusion rFVIIa-induced thrombin formation is associated with fibrinolysis parameter changes outlasting the concomitant anticoagulant response. Both correlate with thrombosis history in FVL and might help to explain its variable clinical expressivity. Essentials Impairment of fibrinolysis might result in increased risk of thrombosis. We studied fibrinolytic biomarkers after coagulation activation by recombinant factor VIIa. Hereby induced alterations in fibrinolytic biomarkers outlast concomitant anticoagulant changes. Factor V Leiden carriers with or without thrombosis showed distinct fibrinolytic changes.

ABSTRACT Background Clinical expressivity of the thrombophilic factor V Leiden (FVL) mutation is highly variable. Increased activated protein C (APC) formation in response to thrombin formation has been observed in asymptomatic FVL carriers in vivo. Here we further explored this association using a recently developed endothelial colony forming cell (ECFC)-based ex-vivo model. Methods ECFCs and citrated plasma were obtained from FVL carriers with/without previous venous thromboembolism (VTE+/-, n=7 each) and seven healthy controls. Coagulation was activated by tissue factor in defibrinated recalcified plasma added to confluent cell cultures. Thrombin and APC concentration were measured over time and the respective areas under the curve (AUC) calculated. Additionally, inhibition kinetics of exogenously added APC and APC sensitivity of the prothrombinase complex were measured in plasma. Expression of thrombomodulin and endothelial protein C receptor (EPCR) on ECFCs was assessed using cell-based enzyme-linked immunosorbent assays. Results In autologous plasma on ECFCs, the APC response to thrombin formation (AUC APC/AUC thrombin), was higher in FVL VTE-than FVL VTE+ patients (0.138 versus 0.028, P =0.026). APC inactivation kinetics, APC sensitivity, and thrombomodulin/EPCR expression on ECFCs did not differ between these cohorts and compared to healthy controls. Cross-over experiments with plasma from FVL VTE- and FVL VTE+ patients on non-FVL ECFCs yielded indistinguishable results. In contrast, in normal plasma on FVL VTE-ECFCs the APC response remained significantly higher than on FVL VTE+ ECFCs (0.052 versus 0.022, P =0.011). Conclusions Consistent with results from previous in vivo experiments, APC response rates to thrombin formation were higher in asymptomatic FVL carriers compared to those with previous VTE. Our observations suggest that this increased APC response is driven by the endothelium. Further studies are warranted to elucidate yet unknown endothelial mechanisms that might modulate the clinical expressivity of FVL.

Abstract Introduction Atypical sites for thrombosis include deep vein thrombosis (DVT) of the upper extremity (UE-DVT), splanchnic vein thrombosis (SVT), and cerebral venous sinus thrombosis (CVST). In addition to specific pathogenic factors, their underlying mechanisms share similarities with typical venous thromboembolism (VTE), namely, DVT of the lower extremity and/or pulmonary embolism, but are less understood. Methods Records of unselected patients with a history of typical VTE (n = 2,011), UE-DVT (n = 117), SVT (n = 83), and CVST (n = 82), who were referred to the Institute in Bonn for ambulatory thrombophilia testing, were retrospectively analyzed. Acquired and hereditary thrombosis risk factors were comparatively assessed. Results UE-DVT was characterized by a high rate (50.4%) of site-specific acquired risk factors. Compared with typical VTE, SVT was more frequently associated with systemic inflammation, infection, or malignancy (2.2 vs. 12.0%, p = 3·10−8) and the JAK2 V617F mutation was present in 16.9%. In CVST compared with typical VTE, demographics and higher rates of oral contraception (43.2 vs. 57.6%, p = 0.011) and pregnancy (4.2 vs. 10.9%, p = 0.012) suggest a significant hormonal influence on etiology. While the prevalence of inhibitor deficiencies and factor V Leiden mutation did not differ between cohorts, the prevalence of F2 20210G > A was higher in SVT (15.7%, p = 0.003) and CVST (15.9%, p = 0.003) than in typical VTE (7.0%). Conclusion The cohorts with thrombosis in atypical sites showed distinctive patterns of acquired risk factors. Further studies are warranted to provide additional mechanistic insight into the role of hormonal influence in CVST and the contribution of F2 20210G > A to the development of SVT and CVST.