體質(zhì)量指數(shù)與基因型交互作用對華法林穩(wěn)定治療劑量的影響

劉 佳，李曉琪，王緒云，楊 潔，尹 彤

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體質(zhì)量指數(shù)與基因型交互作用對華法林穩(wěn)定治療劑量的影響

劉 佳，李曉琪，王緒云，楊 潔，尹 彤*

（解放軍總醫(yī)院心內(nèi)科，北京 100853）

明確體質(zhì)量指數(shù)（BMI）與華法林穩(wěn)定劑量的相關(guān)性，并分析BMI與基因型對華法林劑量的交互作用。前瞻性募集解放軍總醫(yī)院自2010年1月至2014年12月連續(xù)收治的首次接受華法林抗凝治療并達到穩(wěn)定抗凝的患者427例，采集抗凝相關(guān)基線和臨床數(shù)據(jù)。利用Pearson相關(guān)以及多元線性回歸分析BMI與華法林穩(wěn)定劑量的獨立相關(guān)性，應(yīng)用廣義線性模型分析BMI和基因型交互作用對華法林穩(wěn)定劑量的影響。華法林穩(wěn)定劑量與BMI呈正相關(guān)（B＝0.47，95% CI：0.30～0.63，＜0.001）。BMI每增加一個單位，華法林周劑量增加0.40mg。利用方程式：10.47＋0.40×BMI 能夠預(yù)測華法林穩(wěn)定治療的周劑量。根據(jù)基因型進行分層后發(fā)現(xiàn)，攜帶相關(guān)基因型CYP2C9*3和VKORC1-1639G＞A的患者BMI與華法林穩(wěn)定劑量依然呈正相關(guān)（：0.23～0.37，＜0.05），基因型和BMI之間對華法林劑量的影響無交互作用（PCYP2C9×BMI＝0.87，PVKORC1×BMI＝0.58）。BMI和華法林穩(wěn)定治療劑量之間呈正相關(guān)，且不受基因型影響，BMI與基因型共同影響華法林的穩(wěn)定治療劑量。

華法林；體質(zhì)量指數(shù)；基因型；穩(wěn)定治療劑量

華法林（warfarin）是使用最廣泛的一線口服抗凝藥，可用于治療靜脈血栓栓塞以及其他高凝狀態(tài)疾病。由于華法林的治療窗窄，使用不當(dāng)極易導(dǎo)致患者發(fā)生嚴(yán)重出血。因此，臨床上一直將如何安全有效地使用華法林作為關(guān)注的重點和難題[1]。多種因素會影響華法林的穩(wěn)定劑量和療效，包括日常飲食、藥物間相互作用、疾病狀態(tài)等臨床環(huán)境。近年來，隨著藥物基因組學(xué)研究的不斷深入，大量研究表明，CYP2C9和VKORC1基因多態(tài)性是造成個體間華法林穩(wěn)定劑量差異的主要原因[2,3]。國內(nèi)外專家據(jù)此建立了華法林的劑量預(yù)測方程，但是方程中納入的臨床環(huán)境因素存在很大差異[4?6]。在已知的臨床環(huán)境因素中，體質(zhì)量指數(shù)（body mass index，BMI）與華法林劑量之間的相關(guān)研究較為少見。已有的研究發(fā)現(xiàn)[7?9]，體質(zhì)量或BMI能影響華法林的起始劑量以及達到治療劑量的時間。但相關(guān)研究主要基于西方人群，而基于亞洲人群的研究并不多見。另外，BMI與基因型的交互作用對華法林劑量的影響亦不明確。在目前建立的華法林劑量預(yù)測方程中，是否應(yīng)同時納入基因型和BMI尚存在爭議。鑒于此，本研究擬明確BMI與華法林穩(wěn)定劑量的相關(guān)性，并分析BMI與CYP2C9和VKORC1基因型的交互作用對華法林劑量的影響。

1 對象與方法

1.1 研究對象

前瞻性募集解放軍總醫(yī)院自2010年1月至2014年12月連續(xù)收治的首次接受華法林抗凝治療并達到穩(wěn)定抗凝的患者427例。入選標(biāo)準(zhǔn)：（1）臨床信息完整；（2）接受華法林抗凝治療≥3個月且達到穩(wěn)定劑量。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）嚴(yán)重肝、腎、血液系統(tǒng)疾??；（2）惡性腫瘤；（3）臨床信息缺失；（4）血壓＞180/110mmHg；（5）妊娠哺乳期。所有患者均簽署知情同意書。研究方案經(jīng)醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)。

1.2 方法

采集基線資料以及與華法林治療相關(guān)的信息[治療指征、穩(wěn)定劑量、國際標(biāo)準(zhǔn)化比值（internationalnormalized ratio，INR）等]。華法林穩(wěn)定劑量：患者連續(xù)3次門診復(fù)查（間隔≥1周）INR維持在目標(biāo)范圍的劑量。

1.3 基因分型

采集患者外周血全血提取基因組DNA，將CYP2C9基因外顯子7的基因片段VKORC1基因啟動子進行聚合酶鏈反應(yīng)（polymerase chain reaction，PCR）擴增，采用多重SNaPshot SNP分型技術(shù)檢測CYP2C9*3（rs1057910）、VKORC1-1639G＞A（rs9923231）基因多態(tài)性。PCR產(chǎn)物直接使用ABI 3730自動序列分析儀（美國應(yīng)用生物系統(tǒng)公司）進行測序。使用Sequencher軟件（美國基因編碼公司）對序列進行分析，然后目視比較。根據(jù)基因分型結(jié)果將患者分為攜帶者和非攜帶者。各突變位點上下游引物以及延伸引物分別如下。（1）CYP2C9*3。上游引物：5'TCAGCTAAAGTCCAGGAAGAG3'。下游引物：5'AACATGGAGTTGCAGTGTAGG3'。延伸引物：5'TTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTGCACGAGGTCCAGAGATAC3'。（2）VKORC1-1639G＞A。上游引物：5'GCTTGTCTTAAACTCC3'。下游引物：5’TGAGAAACAGCATCTGGAGAG3'。延伸引物：5'TTTTTTAGGCGTGAGCCACCGCACC3'。參照序列為來自GenBank的CYP2C9、VKORC1基因組序列。

1.4 統(tǒng)計學(xué)處理

2 結(jié) 果

2.1 一般情況

427例患者中，男性231例（54%），女性196例（46%），年齡（56.36±15.70）歲。華法林周劑量為5.81～52.5（21.01±7.25）mg。BMI為16.14～43.56（24.87±3.92）kg/m2（表1）。

2.2 BMI與華法林劑量的相關(guān)性分析

通過對BMI值由低到高劃分和對應(yīng)患者華法林的周劑量研究發(fā)現(xiàn)，隨著BMI的增加，患者的華法林周劑量呈增加趨勢，且BMI＞31kg/m2的患者周劑量明顯增加（表2）。經(jīng)Pearson相關(guān)分析發(fā)現(xiàn)，華法林穩(wěn)定劑量與BMI呈正相關(guān)（＝0.27，＜0.001；圖1）。BMI每增加一個百分點，華法林周劑量增加0.40mg。據(jù)此建立華法林穩(wěn)定治療的平均周劑量預(yù)測方程為：10.47＋0.40×BMI。在納入了年齡、性別、生活習(xí)慣、合并用藥、并發(fā)癥以及基因型在內(nèi)的多種因素進行多元線性回歸分析后，發(fā)現(xiàn)BMI與華法林穩(wěn)定劑量依然具有相關(guān)性（B＝0.47，95%CI：0.30～0.63，＜0.001）。

表1 患者的基線特征以及基因型分布

BMI: body mass index; INR: international normalized ratio

表2 不同BMI組患者的華法林周劑量

BMI: body mass index

2.3 基因型與華法林劑量的相關(guān)性分析

基因型檢測發(fā)現(xiàn)，各基因的多態(tài)性均達到Hardy-Weinberg平衡（＞0.05），樣本具有群體代表性：10.54%患者攜帶CYP2C9*3基因型；82.90%患者攜帶VKORC1（?1639G＞A）AA基因型；17.10%患者攜帶VKORC1（?1639G＞A）GA＋GG基因型。比較不同基因型患者的周劑量后發(fā)現(xiàn)，CYP2C9*3攜帶者的華法林治療劑量顯著降低（16.6721.52，＜0.001），VKORC1（?1639G＞A）攜帶者的華法林治療劑量顯著增加（25.7620.73，＜0.001）。

2.4 基因型與BMI對華法林劑量影響的交互作用分析

根據(jù)基因型進行分層后，應(yīng)用廣義線性模型分析BMI和基因型對華法林穩(wěn)定劑量影響的交互作用。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，BMI與華法林穩(wěn)定劑量的正相關(guān)性并不受基因型攜帶狀態(tài)的影響（：0.23～0.37，＜0.05；表3）。根據(jù)WHO標(biāo)準(zhǔn)[10]將患者分為普通組（BMI＜25kg/m2）和超重組（BMI≥25 kg/m2）分析后進一步證實上述結(jié)果（＜0.05），且表明兩個基因型與BMI之間不存在對華法林穩(wěn)定劑量影響的交互作用（PCYP2C9×BMI＝0.87，PVKORC1×BMI＝0.58；圖2）。

圖1 周劑量與BMI的雙變量分析

Figure 1 Bivariate analysis of total weekly dose and body mass index BMI: body mass index

表3 不同基因型患者BMI與華法林穩(wěn)定劑量相關(guān)分析

BMI: body mass index

3 討 論

盡管新型口服抗凝藥已經(jīng)相繼出現(xiàn)并應(yīng)用于臨床，但是由于新藥存在價格昂貴、易致出血以及缺乏拮抗藥等缺點，應(yīng)用范圍受到了一定限制。因此，華法林仍然廣泛應(yīng)用于臨床。近年來，隨著華法林藥物基因組學(xué)技術(shù)的發(fā)展，為了提高華法林使用的安全性，國內(nèi)外專家一直致力于華法林劑量預(yù)測模型的建立。然而，影響華法林穩(wěn)定劑量的因素很多，目前已知的華法林劑量個體間差異的影響因素還很局限，因此，在藥物基因組學(xué)研究基礎(chǔ)上，深入探索華法林的代謝及其臨床環(huán)境影響因素，對于劑量預(yù)測模型的建立至關(guān)重要。

本研究發(fā)現(xiàn)，BMI對華法林周劑量的影響非常顯著，BMI每增加1個百分點，華法林周劑量可增加0.40mg，這表明高BMI患者將需要較高劑量的華法林達到并維持治療目標(biāo)范圍內(nèi)的INR值。Wallace等[5]的研究發(fā)現(xiàn)，肥胖和病態(tài)肥胖患者需要較長的時間才能達到華法林穩(wěn)定劑量；而且他們的華法林平均日劑量也高于平均值。該研究認(rèn)為，臨床醫(yī)師應(yīng)為肥胖患者增加40%～50%的華法林初始劑量。我們的研究進一步證實了高BMI患者也需要增加維持劑量的華法林，以達到穩(wěn)定的抗凝治療水平。體表面積對劑量也存在影響。Gage等[11]發(fā)現(xiàn)體表面積每增加0.25m2，穩(wěn)定劑量增加11%。另1項研究[12]也發(fā)現(xiàn)患者的穩(wěn)定劑量和體表面積相關(guān)，但在建立的劑量預(yù)測回歸模型中并沒有發(fā)揮顯著的作用。有國外學(xué)者提出了BMI與華法林穩(wěn)定劑量呈正相關(guān)，而我們首次在漢族人群中發(fā)現(xiàn)了這一相關(guān)性，且發(fā)現(xiàn)該相關(guān)性不受劑量相關(guān)的CYP2C9和VKORC1基因型分布的影響。目前已有大量關(guān)于華法林藥物基因?qū)W劑量預(yù)測模型建立的研究發(fā)表，但是在所建立的方程模型中，納入的臨床環(huán)境因素差別很大[6,13?15]。我們的研究發(fā)現(xiàn)，BMI在不同基因型分布的患者中均與華法林劑量密切相關(guān)，而且與基因型之間無交互作用。這表明BMI與基因型對華法林劑量的影響是獨立發(fā)揮作用的，并可能協(xié)同影響華法林的劑量。因此，在以后的華法林劑量預(yù)測模型中，有必要同時納入基因型和BMI作為參考變量。

圖2 基因型與BMI的交互作用對華法林穩(wěn)定劑量影響

Figure 2 Interaction between genotype and BMI on warfarin dose BMI: body mass index

本研究發(fā)現(xiàn)，BMI和華法林周穩(wěn)定劑量呈正相關(guān)，該相關(guān)性不受CYP2C9和VKORC1基因型分布的影響，BMI與CYP2C9和VKORC1基因型共同影響華法林的穩(wěn)定劑量。本研究也存在一定的局限性：（1）未考慮飲食因素對華法林劑量的影響；（2）未分析藥物間相互作用的影響，許多藥物會通過增加或減少的華法林的代謝影響華法林的治療劑量；（3）使用BMI作為衡量指標(biāo)具有局限性，因為該指標(biāo)無法區(qū)分患者體內(nèi)尤其是年輕患者的脂肪和肌肉的差異，未來研究中可以考慮納入腰圍或其他指標(biāo)證實本研究的結(jié)果。

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（編輯: 呂青遠）

Interaction between body mass index and genotype affects stable dose of warfarin: a prospective study of 427 cases

LIU Jia, LI Xiao-Qi, WANG Xu-Yun, YANG Jie, YIN Tong*

(Institute of Geriatric Cardiology, Chinese PLA General Hospital, Beijing 100853, China)

To illustrate the correlation of body mass index (BMI) with stable dose of warfarin, and analyze the interaction between BMI and genotypes on warfarin dose.A total of 427 consecutive stable anti-coagulated patients taking warfarin for the first time were recruited prospectively in our hospital from January 2010 to December 2014. Anticoagulant treatment related baseline and clinical data were collected. The correlation between weekly stable dose of warfarin and BMI was analyzed with Pearson correlation and multivariate linear regression analyses. The interaction between BMI and genotypes on the stable dose was analyzed with generalized linear model.BMI was positively correlated with the stable dose of warfarin (B＝0.47, 95%CI: 0.30?0.63,＜0.001). The average dose of warfarin was increased by 0.40mg as BMI increasing by 1 unit. The equation of 10.47±0.40×BMI could predict the average weekly dose of warfarin. After stratified by genotypes, a positive correlation was found between BMI and stable warfarin dose among the CYP2C9*3 and VKORC1-1639G＞A carriers (: 0.23 to 0.37,＜0.05). There was no interaction between genotype and BMI (PCYP2C9×BMI＝0.87, PVKORC1×BMI＝0.58) on warfarin dose.There is a positive correlation between BMI and stable dose of warfarin, which is not affected by genotypes. BMI and genotypes could influence warfarin stable dose collaboratively.

warfarin; body mass index; genotype; stable dose

(7152129) and(2012FC-TSYS-3043).

R973.2

A

10.11915/j.issn.1671-5403.2016.01.001

2015?07?30;

2015?09?01

北京市自然科學(xué)基金面上項目（7152129）; 解放軍總醫(yī)院臨床扶持基金（2012FC-TSYS-3043）

尹 彤, E-mail: yintong2000@yahoo.com