氯吡格雷反應性差異的分子機制研究進展

陳勁松(綜述)，任藝虹(審校)

(中國人民解放軍總醫(yī)院心內(nèi)科，北京100853)

血小板在動脈血栓形成過程中起著重要作用，抗血小板治療已經(jīng)成為動脈系統(tǒng)血栓性疾病防治的重要環(huán)節(jié)。然而，在近年的臨床觀察與研究中發(fā)現(xiàn)，阿司匹林與氯吡格雷均存在治療效果的個體化差異，表現(xiàn)為氯吡格雷抵抗(clopidogrel resistance，CR)，甚至表現(xiàn)為無反應。一般認為，氯吡格雷反應性差異發(fā)生機制大致可以歸因于兩方面:內(nèi)因主要是遺傳因素，包括藥物代謝的各個環(huán)節(jié)，如吸收、轉(zhuǎn)化和作用環(huán)節(jié)及環(huán)節(jié)后效應等;外因主要是環(huán)境因素，包括藥物劑量、藥物相互作用、合并疾病的影響，如糖尿病等。現(xiàn)就氯吡格雷反應性差異發(fā)生的可能分子機制的研究進展予以綜述。

1 吸收環(huán)節(jié)

氯吡格雷經(jīng)過小腸黏膜吸收，吸收率僅15%左右，主要與P糖蛋白有關(guān)。ABCB1基因編碼的P糖蛋白是腸道黏膜上外向轉(zhuǎn)運蛋白，通過將藥物泵回腸道而降低其吸收，多個實驗研究了ABCB1基因多態(tài)性對氯吡格雷反應性差異的影響，但研究結(jié)果缺乏一致性。Taubert等［1］在研究P糖蛋白對氯吡格雷吸收的影響時發(fā)現(xiàn)，含有兩個ABCB1 3435T等位基因變異體可降低氯吡格雷血藥濃度。其后Simon等［2］在法國急性ST段抬高心肌梗死和非ST段抬高心肌梗死注冊研究中發(fā)現(xiàn)，ABCB1和3435T等位基因變異體與心血管不良事件的升高有關(guān)。然而，抗血小板干預的藥物遺傳學研究證實，ABCB1基因型與氯吡格雷對血小板聚集的影響并無顯著相關(guān)性［3］。

2 轉(zhuǎn)化環(huán)節(jié)

氯吡格雷是前體藥物，本身沒有活性，需要經(jīng)過肝臟細胞色素酶P450系統(tǒng)代謝成為有活性藥物，才能發(fā)揮抗血小板作用。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)參與氯吡格雷代謝的主要細胞色素酶包括:CYP1A2、CYP2B6、CYP2C9、CYP2C19、CYP3A等，其中 CYP1A2、CYP2B6、CYP2C19參與氯吡格雷第一階段轉(zhuǎn)化，CYP2C9、CYP2C19、CYP2B6、CYP3A參與第二階段轉(zhuǎn)化。下面分別闡述影響氯吡格雷作用的分子機制。

2.1 CYP2C19基因多態(tài)性 目前對CYP2C19基因多態(tài)性的研究較多，CYP2C19酶蛋白在氯吡格雷的代謝活化中起重要作用，編碼該酶蛋白的基因CYP2C19在人體內(nèi)呈多態(tài)性表達。目前研究較多的突變體是 CYP2C19*2、CYP2C19*3、CYP2C19*4、CYP2C19*5，其中CYP2C19*2為最主要的突變體。

Hulot等［4］對28例健康男性研究發(fā)現(xiàn)，連續(xù)服用氯吡格雷 75 mg，每日 1次，7 d后 CYP2C19*1/*1個體的血小板聚集率較CYP2C19*2攜帶者低;Giusti等［5］研究發(fā)現(xiàn)，CYP2C19*2等位基因與血小板高聚集性及殘留血小板反應有關(guān)，CYP2C19 681G/A多態(tài)性導致血小板對氯吡格雷的反應性降低;Trenk等［6］對797例經(jīng)皮冠狀動脈介入術(shù)(percutaneous coronary intervention，PCI)術(shù)后患者給予氯吡格雷治療，在600 mg負荷劑量后，CYP2C19*2攜帶者的血小板聚集率(23.0%)較野生型患者(11.0%)高，在75 mg，每日1次維持劑量至出院前有明顯差異(11.0%vs 7.0%);進一步研究發(fā)現(xiàn)血小板聚集率＞14%者，CYP2C19*2攜帶者的血小板聚集率(64.2%)較野生型患者(43.4%)高，在 75 mg，每日1次維持劑量至出院前有明顯差異(41.3%vs 22.5%);出院前血小板聚集率＞14%者，隨訪1年后發(fā)現(xiàn)CYP2C19*2攜帶者死亡和心肌梗死的發(fā)生率較野生型高3倍。Shuldiner等［3］通過給427例健康成人連續(xù)服用氯吡格雷7 d，并進行基因多態(tài)性分析發(fā)現(xiàn)染色體10q24上CYP2C18-CYP2C19-CYP2C9-CYP2C8簇內(nèi)13個單核苷酸多態(tài)性與氯吡格雷反應降低有關(guān)。而且，通過1年的隨訪觀察發(fā)現(xiàn)，攜帶CYP2C19*2 突變者更容易(20.9%vs 10.0%)發(fā)生心血管缺血事件甚至死亡。Collet等［7］進行的一項多中心研究納入259例年輕(＜45歲)心肌梗死患者，給予氯吡格雷治療至少1個月，氯吡格雷中位治療時間為1.07 年(0.28～3.0)，CYP2C19*2 突變不良影響持續(xù)時間從6個月直至隨訪結(jié)束;經(jīng)多因素分析，CYP2C19*2突變是心血管事件的唯一獨立預測因子;由此認為，CYP2C19*2突變是年輕心肌梗死患者服用氯吡格雷預后的一個主要的決定因子;在法國急性ST段抬高心肌梗死和非ST段抬高心肌梗死注冊研究的基因?qū)W亞組分析中也發(fā)現(xiàn)［2］，同時含有兩個無功能的CYP2C19等位基因的患者其復合終點事件(包括各種原因死亡、非致死性心肌梗死、卒中等)發(fā)生率明顯增加。Sibbing等［8］在一項隊列研究中也發(fā)現(xiàn)含有CYP2C19*2等位基因者在PCI術(shù)后30 d內(nèi)發(fā)生支架血栓的風險明顯增高;最近一項關(guān)于急性冠狀動脈綜合征患者氯吡格雷反應及支架相關(guān)事件的研究評估了CYPSC19基因型在氯吡格雷反應中的作用，結(jié)果證實攜帶至少一個CYP2C19*2突變體的患者更傾向于發(fā)生支架血栓，并且經(jīng)多元回歸模型分析后發(fā)現(xiàn)，CYP2C19是支架血栓風險的獨立預測因子［9］。

而近來Lee等［10］對450例成功進行藥物洗脫支架患者進行研究，隨機分為二聯(lián)抗血小板治療組(阿司匹林+氯吡格雷)、三聯(lián)抗血小板治療組(阿司匹林+氯吡格雷+cilostazol)。通過對比研究發(fā)現(xiàn)，CYP2C19*3A等位基因在CR組更為多見，多元對數(shù)回歸分析表明，CYP2C19*3是CR一個獨立的預測因子。

因此，通過上述研究可以認為CYP2C19無功能等位基因可以顯著降低氯吡格雷的代謝活性，其等位基因突變體與心血管不良事件的增加明顯相關(guān)。

2.2 CYP3A4基因多態(tài)性 氯吡格雷經(jīng)肝臟P450 3A4和3A5氧化后方有抗血小板活性。編碼CYP3A4 的基因位于染色體7q21.3～22.1，由27 000個堿基構(gòu)成，包含13個外顯子和12個內(nèi)含子，目前已知的CYP3A4的單核苷酸多態(tài)性位點有30多個。

Angiolillo等［11］研究了CYP3A4的4個易感位點的基因頻率及基因型頻率，發(fā)現(xiàn)其中3個單核苷酸多態(tài)性位點存在連鎖不平衡現(xiàn)象，在所研究人群中這4個單核苷酸多態(tài)性位點組成了兩種常見的單體型，其出現(xiàn)頻率分別為58.3%和28.1%，其中攜帶IVS10+12A者對氯吡格雷敏感，但并未發(fā)現(xiàn)其余幾個單核苷酸多態(tài)性位點與CR相關(guān)。Fontana等［12］對健康志愿者和PCI患者進行CYP3A4基因多態(tài)性分析，表明單一CYP3A4基因多態(tài)性可能與CR無關(guān)，但同CYP2C19聯(lián)合的基因多態(tài)性可能與CR有關(guān)。韓雅玲等［13］對300例擬行冠狀動脈介入患者進行分析，將其分為 CR組和非 CR組，檢測患者CYP3A4基因894C＞T單核苷酸多態(tài)性的基因型和等位基因分布發(fā)現(xiàn)，CYP3A4 894C＞T位點在本組患者中存在多態(tài)性，分別為TT、CT和CC型，其基因型頻率在 CR組和非 CR組分別為45.7%、50.0%、4.3%和 63.5%、31.7%、4.8%。結(jié)果表明，CYP3A4基因894C＞T位點的多態(tài)性可能與CR的發(fā)生有相關(guān)性。

2.3 CYP3A5基因多態(tài)性 當CYP3A5基因表達時，其CYP3A5酶蛋白量占肝臟CYP3A酶蛋白總量的50%。CYP3A5蛋白在成人體內(nèi)表達呈高度多態(tài)性，有廣泛的個體及種族間差異。CYP3A5基因的內(nèi)含子3上6986A＞G，多態(tài)性位點與氯吡格雷的臨床療效關(guān)系密切，有AA、AG、GG 3種基因型。CYP3A5 6986A＞G位點的突變促使基因內(nèi)類外顯子序列(假外顯子)插入成熟mRNA，并包括隨后外顯子的缺失和(或)其他基因內(nèi)序列的插入，這些異常的剪接導致若干框內(nèi)提前終止密碼子的出現(xiàn)，變異型CYP3A5 mRNA比野生型降解更迅速、更不穩(wěn)定。Busi等［14］研究發(fā)現(xiàn)CYP3A5*3等位基因為變異型(6986密碼子顯示A＞G突變)，野生型CYP3A5*1等位基因攜帶者的總CYP3A5 mRNA水平比CYP3A5*3純合子顯著增高。而Kim等［15］的研究發(fā)現(xiàn)CYP3A5*3基因型在氯吡格雷反應性差異中作用微弱。Burk等［16］報道，肝、腸活檢組織中 CYP3A5*1等位基因獲得的CYP3A5轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物水平最高，且CYP3A5的誘導機制與CYP3A4相似，在誘導劑作用下可能模擬CYP3A5*1的高表達，由此認為CYP3A5的誘導對于P450在藥物代謝及相互作用中的影響有重要作用。Suh等［17］進行了一項兩個階段的研究，第一階段對兩組均為16例的健康志愿者進行氯吡格雷試驗，以是否攜帶CYP3A5*3等位基因分兩組;第二階段對348例PCI術(shù)后患者進行氯吡格雷試驗。發(fā)現(xiàn)CYP3A4功能被抑制后，CYP3A5表達者(至少擁有1個CYP3A5*1)在服用氯吡格雷后血小板聚集率明顯下降，而CYP3A5無或低表達者(CYP3A5*3/*3)，血小板聚集率無明顯變化。還對PCI術(shù)后接受氯吡格雷治療的冠狀動脈粥樣硬化性心臟病患者進行跟蹤，發(fā)現(xiàn)CYP3A5表達者的心血管事件的發(fā)生率明顯低于 CYP3A5無表達者，由此推論CYP3A5對氯吡格雷的活性代謝起著重要作用。根據(jù)目前的研究結(jié)果，CYP3A基因型與氯吡格雷反應性的關(guān)系不如CYP2C19明顯，需要更多的隨機對照試驗予以研究。

3 作用位點環(huán)節(jié)

二磷酸腺苷(adenosine diphosphate，ADP)是引起血小板聚集最重要的物質(zhì)，其作用是通過與血小板ADP受體(P2Y1和P2Y12)相結(jié)合而實現(xiàn)，P2Y12對血小板瀑布式活化，最終血栓形成起中心作用。氯吡格雷是選擇性P2Y12受體拮抗劑，因此，P2Y12基因多態(tài)性可能影響到氯吡格雷作用效果，很多學者就此開展了深入的研究。P2Y12基因由47 000個堿基構(gòu)成，含有3個外顯子和2個內(nèi)含子，可編碼342個氨基酸，全部由外顯子2編碼。該基因可表達于血管平滑肌內(nèi)皮細胞，成熟蛋白存在于血小板外膜并在外膜上行使生物學功能。

Fontana等［18］對98例健康志愿者進行了基因檢測，發(fā)現(xiàn)H2單倍體攜帶者更易患動脈粥樣硬化，對氯吡格雷反應差，提示血小板表面受體數(shù)目的增加可能是H2單倍體攜帶者的血小板對ADP反應增強的原因。該研究的問題在于受試對象為健康人，但有局部病理基礎(chǔ)的血栓形成卻是很復雜的過程。von Beckerath等［19］對416例行冠狀動脈支架植入術(shù)的患者研究發(fā)現(xiàn)，攜帶P2Y12基因H2突變的患者和攜帶P2Y12基因H1的患者在ADP介導的血小板聚集方面無顯著性差異。Angiolillo等［20］對119例冠狀動脈支架植入術(shù)患者進行了氯吡格雷服用劑量的研究，發(fā)現(xiàn)帶P2Y12基因多態(tài)性既不會影響氯吡格雷的起始負荷劑量和其后維持劑量，也不引起抗血小板治療個體差異。Bura等［21］對225例18～35歲男性白人健康志愿者進行研究，發(fā)現(xiàn)H2單倍體既不影響氯吡格雷抗血小板作用高峰時間，也不影響氯吡格雷停藥時血小板恢復時間，認為H2/H2純合子并不是氯吡格雷用藥個體差異性的唯一原因，且作用微弱。Cuisset等［22］對597例非ST段抬高的急性冠狀動脈綜合征患者進行研究，根據(jù)P2Y12基因型分成3組，結(jié)果顯示，各基因型對氯吡格雷的反應無明顯差異性。Staritz等［23］對比了43例未服氯吡格雷者與557例冠狀動脈支架植入術(shù)患者的ADP介導的血小板聚集，卻發(fā)現(xiàn)攜帶H2純合子者更易發(fā)生CR。所以，關(guān)于P2Y12基因與氯吡格雷反應性的關(guān)系的研究結(jié)果存在很大的不一致性。最近兩項大的隊列研究法國急性ST段抬高心肌梗死和非ST段抬高心肌梗死注冊研究和PAPI均未發(fā)現(xiàn)P2Y12基因與氯吡格雷反應性有顯著相關(guān)性［2，3］。新發(fā)表的一項研究中部分患者即使調(diào)整劑量也不能提高氯吡格雷的療效，而H2等位基因無此明顯相關(guān)性［24］。

4 小結(jié)

PCI術(shù)后再狹窄是困擾醫(yī)師與患者的問題，強化抗血小板治療并不能對每一位患者都起到良好效果，日本、韓國的幾項臨床研究提示氯吡格雷無反應或 CR 的發(fā)生率在14%～40%［7，25，26］。目前的臨床研究提示加拿大首次負荷劑量甚至給予兩次負荷劑量可以提高氯吡格雷的抗血小板作用，也有研究認為合用Tirofiban可以降低選擇性冠狀動脈介入術(shù)后的心肌梗死發(fā)生率［27］。但氯吡格雷反應性差異的發(fā)生機制目前還不甚明了，基因多態(tài)性、藥物相互作用均存在爭議，研究的結(jié)果也不盡一致，甚至有研究發(fā)現(xiàn)前述分子機制在再發(fā)急性冠狀動脈綜合征患者中與對照組并無顯著差異［28］。也有研究者認為導致氯吡格雷反應性差異是多個基因多態(tài)性的聯(lián)合作用［29］。將來需要設計更為嚴格、前瞻、細分的研究方案，同時應該盡量采用血小板聚集基線水平相同的病例。

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