【摘 要】氯吡格雷是目前臨床預(yù)防和治療ACS等心血管疾病血栓事件的雙聯(lián)抗血小板治療的首選藥物之一,它需經(jīng)過CYP450酶代謝成活性產(chǎn)物來發(fā)揮其抗血小板作用,而其中CYP2C19基因多態(tài)性是影響氯吡格雷臨床療效的重要因素,本文綜述了這一領(lǐng)域的最新進(jìn)展,以期為臨床評估氯吡格雷的個體化用藥提供幫助。
【關(guān)鍵詞】氯吡格雷;細(xì)胞色素氧化酶;CYP2C19;基因多態(tài)性;急性冠狀動脈綜合征
【中圖分類號】R968 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1004—7484(2013)11—0130—02
急性冠狀動脈綜合征(Acute Coronary Syndromes, ACS)是由于冠脈血管壁動脈粥樣硬化的不穩(wěn)定斑塊破裂,引起血栓源性阻塞所致嚴(yán)重心肌缺血綜合征,包括不穩(wěn)定型心絞痛(unstable angina pectoris, UAP)、急性非ST段抬高性心肌梗死(NSTEMI)和急性ST段抬高性心肌梗死(STEMI)等一系列進(jìn)展性臨床急癥。ACS因其發(fā)病急、病情變化快及死亡率高,已成為人類健康和生存的嚴(yán)重威脅。本文綜述了這一領(lǐng)域的最新進(jìn)展,以期為臨床評估氯吡格雷的個體化用藥提供幫助。
1 細(xì)胞色素P450酶與CYP2C19
細(xì)胞色素P450酶(Cytochrome P450,簡稱CYP450),是一類以還原態(tài)與CO結(jié)合后在波長450nm處有吸收峰的含血紅素的單鏈蛋白質(zhì)。CYP450是含有亞鐵血紅素的單加氧酶,屬于細(xì)胞色素B族,為相對分子質(zhì)量在46kDa~60kDa的一族蛋白質(zhì)。目前,在人體內(nèi)已發(fā)現(xiàn)CYP450的1、2、3、4、5、7、8、11、17、19、20、21、24、26、27、39、46、51等共18個家族、42個亞族,超過200多種同工酶,其中與藥物代謝相關(guān)的,主要是CYP1、2、3家族中的1A、2A、2B、2C、2D、2E、3A,共 7個亞型。CYP2C亞型大約占人類肝CYP酶總含量的18.2%,僅次于CYP3A(28.8%)。
CYP450超家族的基因多態(tài)性,具體表現(xiàn)為酶活性的多態(tài)性,一般等位基因的突變會使酶活性降低。等位基因的突變通常使酶活性降低,對藥物代謝的能力隨著等位基因的不同組合而呈現(xiàn)出一定的規(guī)律性,表現(xiàn)出野生型純合子代謝藥物的能力比野生型雜合子高,而野生型雜合子又比突變等位基因純合子高,即基因劑量效應(yīng)。根據(jù)代謝酶的基因型,可以將個體分為弱/慢代謝型(poor metabolism, PM)、中間代謝型(intermediate metabolism, IM)、強(qiáng)/快代謝型(extensive metabolism, EM)和超強(qiáng)/快代謝型(ultraextensive metabolism, UM)。藥物的同一推薦治療劑量只適用于占人群大多數(shù)的EM患者,但是對UM 患者或者PM 患者則無效或易發(fā)生中毒。例如可待因通過CYP2D6代謝生成嗎啡產(chǎn)生鎮(zhèn)痛作用,CYP2D6弱代謝基因型個體不能使其代謝生成嗎啡,因此不能在此類病人中應(yīng)用可待因鎮(zhèn)痛;而CYP2D6超快代謝基因型個體則可因為嗎啡蓄積導(dǎo)致中毒。因此通過基因型分析去了解個體中藥物代謝酶的活性, 既有助于提高藥物療效又能降低不良反應(yīng),這對指導(dǎo)臨床合理用藥有著重要意義。
CYP2C19酶由490個氨基酸組成,主要存在于肝微粒體中,CYP2C19基因位于人類10號染色體上(10q24.1-q24.3),現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)CYP2C19至少含有25個等位基因,其中CYP2C19*1為編碼正?;钚悦傅幕?,而最常見的編碼的酶活性缺失的等位基因是CYP2C19*2和*3,85%的白種人弱代謝者和99%的亞洲人弱代謝者都是這兩種等位基因?qū)е碌模ň唧w見表1),其他失功能等位基因,如*4、*5、*6、*7和*8在人群中比較少見。
2 氯吡格雷的代謝及作用機(jī)制
氯吡格雷是一種酯類前藥,在體內(nèi)通過兩種代謝途徑代謝[1],85%的原藥經(jīng)酯酶水解成無活性的羧酸衍生物排出體外,其余15%經(jīng)過兩個連續(xù)的細(xì)胞色素P450酶介導(dǎo)的氧化步驟轉(zhuǎn)換成活性代謝產(chǎn)物后,才與二磷酸腺苷(ADP)受體P2Y12不可逆結(jié)合,間接抑制GPⅡb/Ⅲa受體與纖維蛋白原結(jié)合,進(jìn)而導(dǎo)致血小板不能繼續(xù)聚集。其代謝機(jī)制如圖1。
CYP450家族中,CYP2C19、CYP1A2、CYP3A和CYP2B6均參與到氯吡格雷的代謝中,其中CYP2C19的基因多態(tài)性已被證實與氯吡格雷的臨床療效密切相關(guān)。
3 CYP2C19基因多態(tài)性對氯吡格雷療效的影響
氯吡格雷是一種治療窗狹窄的藥物,對其進(jìn)行的藥動學(xué)研究顯示,口服的氯吡格雷最終僅有約2%以活性形式與血小板P2Y12受體相結(jié)合發(fā)揮作用[1-2],因此代謝過程即使受到微小的干擾,藥物的抗血小板作用也會發(fā)生巨大改變。而CYP2C19在氯吡格雷的兩個氧化代謝步驟中均發(fā)揮著重要的作用,多項研究發(fā)現(xiàn),服用氯吡格雷的患者中攜帶有功能缺陷基因(CYP2C19*2或*3)者發(fā)生心血管事件的風(fēng)險增加[3]。
研究了服用氯吡格雷的NSTEMI患者,發(fā)現(xiàn)CYP2C19失功能等位基因攜帶者比未攜帶者有較低水平的氯吡格雷代謝率,進(jìn)而減弱了其對血小板的抑制作用。Mega等對服用氯吡格雷的健康受試者進(jìn)行的研究得到了相同的結(jié)論。而同時攜帶兩個無功能CYP2C19等位基因的患者,其復(fù)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,且這種區(qū)別在接受PCI的患者中尤其顯著。Lee等對450名成功進(jìn)行藥物洗脫支架患者進(jìn)行對比研究,發(fā)現(xiàn)CYP2C19*3等位基因是氯吡格雷抵抗的一個獨立預(yù)測因子。Collet等研究了259名第一次發(fā)生心肌梗死并使用氯吡格雷治療的年齡小于45歲的患者,發(fā)現(xiàn)CYP2C19*2基因可以作為心血管事件獨立的預(yù)測因子,并提出該基因是年輕患者預(yù)后的主要決定因素。Combescure等進(jìn)行的一項全基因組關(guān)聯(lián)研究得到了類似結(jié)果。TRITON-TIMI38是一項多中心、隨機(jī)、雙盲、雙模擬的Ⅲ期臨床試驗,該試驗入選了來自30個國家、707個研究中心的13608例擬行PCI的中高危ACS患者,其亞組研究結(jié)果顯示,攜帶至少一個CYP2C19失功能等位基因的患者,其體內(nèi)氯吡格雷活性產(chǎn)物含量較低,心肌梗死或卒中所致的死亡率較非攜帶者高( 12.1% vs 8.0%,HR = 1.53,95% CI: 1. 07~2. 19,P = 0.01 ) 。一個對7項前瞻性研究進(jìn)行的薈萃分析[4]表明,CYP2C19*2等位基因與8 043名服用氯吡格雷的冠心病患者心血管事件復(fù)發(fā)有關(guān)。研究者發(fā)現(xiàn)CYP2C19*2等位基因攜帶者M(jìn)ACE風(fēng)險顯著增加(RR=196),而且在其中四項共包括4 975名患者的研究中發(fā)現(xiàn)該等位基因攜帶者支架內(nèi)血栓風(fēng)險亦顯著增加(RR=382)。Sawada等也發(fā)現(xiàn)CYP2C19*2基因多態(tài)性與亞臨床血栓的發(fā)生有關(guān),并且認(rèn)為其是支架內(nèi)血栓惟一的獨立預(yù)測因子。Yamamoto等認(rèn)為CYP2C19基因多態(tài)性可能與殘留血小板的高反應(yīng)性和心血管事件的高發(fā)生率有關(guān)。最近,Anutebeh等[5]對1738例PCI術(shù)后接受氯吡格雷治療的冠心病患者的研究發(fā)現(xiàn),CYP2C19*2基因型患者180天內(nèi)支架內(nèi)血栓形成的風(fēng)險增加,而數(shù)據(jù)的多因素Cox回歸分析表明,CYP2C19*2等位基因是支架內(nèi)血栓形成的獨立危險預(yù)測因素。因此,通過上述研究可以認(rèn)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)。
然而,同時,兩項大規(guī)模、隨機(jī)的試驗結(jié)果卻顯示了不同的結(jié)論,分析發(fā)現(xiàn)CYP2C19基因型并沒有對ACS或心房纖維性顫動患者的心血管事件發(fā)生率產(chǎn)生顯著的影響。Paré等對5059名ACS和1156名心房纖維性顫動患者的兩項大規(guī)模、隨機(jī)試驗的研究顯示,無論對ACS患者或?qū)π姆坷w維性顫動患者,與安慰劑組相比,氯吡格雷組的藥物療效均未隨CYP2C19基因型變異(*2、*3或*17)而減弱。
4 結(jié)論
雖然許多研究發(fā)現(xiàn) CYP2C19基因多態(tài)性對心血管疾病患者的氯吡格雷療效及其預(yù)后有一定程度的影響,但通過基因分型對氯吡格雷的反應(yīng)進(jìn)行預(yù)測的臨床仍不明確,主要存在以下問題:(1)CYP2C19基因多態(tài)性只能解釋約12%的氯吡格雷反應(yīng)差異性[6],病人的體重指數(shù)、糖尿病[7]、藥物相互作用等多方面因素亦影響氯吡格雷的療效;(2)CYP2C19基因型檢測價格昂貴,且無統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)檢測方法,在多數(shù)醫(yī)院里并不是常規(guī)檢測; (3)理論上,對攜帶CYP2C19變異基因的ACS患者,可以考慮增加氯吡格雷給藥劑量或者改用其他抗血小板藥物[8-9],但目前并沒有針對此類病人的清晰、明確的用藥指南;(4)目前尚缺乏根據(jù)CYP2C19基因型改變抗血小板治療(劑量、藥物的改變等)的安全性及有效性的前瞻性試驗。目前,一項前瞻性研究TARGET-PCI正對CYP2C19基因檢測的臨床價值進(jìn)行評估,實驗在今年初完成,但結(jié)果尚未公示。從藥物基因組學(xué)的試驗到臨床的應(yīng)用,許多問題亟待解決與證實,但藥物基因組學(xué)不僅幫助醫(yī)生優(yōu)化藥物的選擇、給藥劑量、治療時間和避免藥物不良反應(yīng),還為深入理解藥物作用的機(jī)制提供了新的視野,幫助發(fā)展新的治療藥物。相信不久的將來,人們都將從藥物基因組學(xué)的研究中獲益。
參考文獻(xiàn):
[1] Simon T, Verstuyft C, Mary-Krause M, et al. Genetic determinants of response to clopidogrel and cardiovascular events[J]. N Engl J Med. 2009, 360(4): 363-375.
[2] Varenhorst C,James S,Erlinge D,et al. Genetic variation of CYP2C19 affects both pharmacokinetic and pharmacodynamic responses to clopidogrel but not prasugrel in aspirin-treated patients with coronary artery disease[J]. Eur Heart J, 2009, 30(14):1744-1752.
[3] Mega JL,Close SL,Wiviott SD,et al. Genetic variants in ABCB1 and CYP2C19 and cardiovascular outcomes after treatment with clopidogrel and prasugrel in the TRITON-TIMI 38 trial: a pharmacogenetic analysis[J]. Lancet, 2010, 376( 9749) : 1312-1319.
[4] Sofi F,Giusti B,Marcucci R,et al.Cytochrome P450 2C19*2 polymorphism and cardiovascular recurrences in patients taking clopidogrel: a meta-analysis[J]. Pharmacogenomics J, 2011, 11(3):199-206.
[5] Anutebeh VZ, 羅裕, 陳莎莎, 等. 細(xì)胞色素P450 2C19*2基因多態(tài)性聯(lián)合鈣通道阻滯劑與冠狀動脈支架內(nèi)血栓形成的相關(guān)性[J]. 臨床心血管病雜志, 2012, 28(6): 439-442.
[6] Paré G, Mehta SR, Yusuf S, et al. Effects of CYP2C19 genotype on outcomes of clopidogrel treatment[J]. N Engl J Med, 2010, 363:1704-1714.
[7] 劉濤, 李妍, 尹濤, 等. CYP2C19基因多態(tài)性與冠心病危險因素對氯吡格雷抵抗的影響[J]. 現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)進(jìn)展, 2012, 12(7):1265-1269.
[8] Wallentin L, James S, Storey RF, et al. Effect of CYP2C19 and ABCB1 single nucleotide polymorphisms on outcomes of treatment with ticagrelor versus clopidogrel for acute coronary syndromes: a genetic substudy of the PLATO trial[J]. Lancet 2010, 376:1320-1328.
[9] Maeda A, Ando H, Asai T, et al. Differential impacts of CYP2C19 gene polymorphisms on the antiplatelet effects of clopidogrel and ticlopidine[J]. Clin Pharmacol Ther, 2011, 89(2):229-233.