肺气肿是慢性阻塞性肺疾的一种，造成的原因是肺泡持续反复接受到不可逆的损伤，细胞修补结痂后组织内的弹性纤维被胶原（Collagen）取代，导致肺泡的弹性下降，气体交换容积减小，最后造成肺囊泡塌陷，气体滞留在肺内，而形成肺气肿。
肺气肿的疾病病程与肺部内的弹性蛋白酶（elasrase）有很大的相关性。体内为避免某些蛋白酶过度活跃，进而造成组织伤害，体内会产生一些蛋白酶抑制剂(ptotease inhibitor)，和体内蛋白酶结合，以防止蛋白酶的过度作用并达到一个巧妙的平衡。其中α1-antitrypsin(α1-抗胰蛋白酶，简称AAT)就是用来拮抗弹性蛋白酶的作用。
弹性蛋白酶是一种丝胺酸蛋白分解酶（serine protease），当嗜中性白血球受到外来抗原的刺激而产生。它可以调解许多生理反应，如凝集反应与纤维蛋白溶解步骤。而AAT是一个52KDα糖蛋白(glycoprotein)，合成于肝脏并发布于血液及肺部的组织间液中。在正常血浆中的AAT浓度约20-53μM，而在肺部AAT的含量需维持相当于弹性蛋白酶活性的90%以上。且血浆中最低的有效浓度不可低于11μM，否则弹性蛋白酶会过度活化，进而造成不可逆的伤害。
有些人先天AAT活性不足或缺乏，使得弹性蛋白酶相对的过度活化，这些AAT缺损(deficiency)的患者与吸烟者一样都为肺气肿的高危险群，AAT缺损是一种遗传性疾病，这类患者体内的AAT基因功能异常，使得AAT的制造不足或活性变差，无法维持正常抑制蛋白酶的功能。AAT缺损的首例在北欧发现，而在美国大约每2000-4000人就有一人是AAT缺损的患者。
若从流行病学来看，AAT缺乏且有烟瘾的患者会比不抽烟的伤害更大，气喘、下呼吸道感染、家族病史等，也会影响AAT缺乏症的进展。抽烟和环境中的部分物质会引发AAT的氧化、降低AAT的效用，而气喘及感染则会引起嗜中性白血球的活化导致弹性蛋白酶过度反应。实际上，AAT缺乏又抽烟的患者在25岁之前并不会有明显的症状，往往在40岁才会出现呼吸困难及肺气肿的情形，并可能在60岁之前死亡。
治疗因AAT缺损而引起的肺功能下降，目前临床上是以施打AAT来补充患者体内的不足。三者都是由人类血浆纯化得来，差别只在于纯化的步骤不同。如Prolastin使用的是cold ethanol extraction method萃取，并以60±0.5℃；连同溶剂低温灭菌至少10小时，缺点是只靠单一的纯化步骤，无法得到较纯化的AAT血浆制剂，仍然有许多的杂质存在（如C1-esterase inhibitor, antithrombinⅢ，immunoglobulinA等），而且只要是血浆制剂就无法排除是否存在一些未知的感染源。
Aralast是最新用来治疗α1-antitrypsin deficiency的α1 -ptotease inhibitor，它使用更多的纯化步骤（如离子交换层析法），减少可能存在血液中的感染源（如B型肝炎、C型肝炎、HIV），并提高了单位含量中所含的有效活性。在临床上，三者的治疗效果差别不大，建议使用剂量是每周静脉注射60mg/kg.
Aralast具有良好的耐受性及安全性，出现副作用的机率低，且目前尚没有严重的不良反应案例。常用的副作用有头痛(0.3%)、嗜睡(0.3%)；其它如寒颤、发烧、眩晕、搔痒、红疹、视力异常、胸痛、咳嗽及呼吸困难（0.1%）等。
目前临床研究证实，适时给予AAT产品可以延缓AAT缺损疾病的病程，延长病人的存活率。但过去15年只有Prolastin可供这类患者使用，随着科学技术的进步，发展出更优良的纯化技术，陆续研制出Zemaira与Aralast，希望能给予AAT缺损的患者安全的用药及更多的选择。
参考文献：