基因多態(tài)性與高血壓及鈣拮抗劑療效的相關(guān)性

(蚌埠醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院老年病科，安徽 蚌埠 233000)

高血壓已成為全球重要的公共衛(wèi)生問(wèn)題，在全球范圍內(nèi)影響了大約10億人，并且該疾病的流行程度正在穩(wěn)步上升，極大地危害了人類(lèi)的健康[1]。隨著人類(lèi)基因組學(xué)的不斷發(fā)展，基因多態(tài)性對(duì)高血壓疾病發(fā)生及降壓藥物療效的影響受到了全世界范圍內(nèi)學(xué)者的廣泛關(guān)注。盡管當(dāng)前臨床上已有數(shù)種應(yīng)用廣泛的降壓藥物，但能達(dá)到理想降壓目標(biāo)的高血壓患者僅約三分之一[2]。鈣拮抗劑也叫鈣通道阻滯劑(calcium channel blockers，CCB)是臨床上普遍應(yīng)用的抗高血壓藥之一，能促使大部分輕、中度高血壓患者達(dá)到較理想的血壓水平，但對(duì)于部分個(gè)體卻存在明顯的療效差異。研究表明，個(gè)體間遺傳變異性是降壓藥物療效差異的重要原因。近年來(lái)基于藥物基因組學(xué)的高血壓個(gè)體化治療已成為當(dāng)前醫(yī)學(xué)界研究的熱點(diǎn)，本文將在此基礎(chǔ)上討論基因多態(tài)性對(duì)高血壓及鈣拮抗劑療效的影響。

1 CYP3A酶系對(duì)高血壓及鈣拮抗劑療效的影響

1.1CYP3A酶系是人類(lèi)細(xì)胞色素P450酶系中最豐富的亞族，占肝臟中P450蛋白質(zhì)含量的30%～40%，CYP3A酶系主要由以下四個(gè)亞型組成：CYP3A4、CYP3A5、CYP3A7和CYP3A43，其中CYP3A4和CYP3A5是人體中主要的藥物代謝酶，參與完成了半數(shù)以上臨床常用藥物的分解代謝。

1.2CYP3A5是CYP3A酶系中的主要成員。在對(duì)腎細(xì)胞中CYP3A5基因轉(zhuǎn)錄和翻譯的觀察中發(fā)現(xiàn)，CYP3A5酶可催化皮質(zhì)醇產(chǎn)生其6β-羥基代謝物，其占人體6β-羥化酶活性的主要部分。而6β-羥化酶可能會(huì)引起動(dòng)物體內(nèi)鈉和水潴留，進(jìn)而導(dǎo)致高血壓的發(fā)生[3]。同時(shí)有學(xué)者推測(cè)CYP3A5*1等位基因可能會(huì)增強(qiáng)人類(lèi)CYP3A5酶的活性，從而產(chǎn)生更多的6β-羥基代謝物，進(jìn)一步影響血壓的調(diào)節(jié)。目前已有相關(guān)研究證實(shí)腎移植患者中攜帶CYP3A5*1等位基因受試者的收縮壓及舒張壓均比CYP3A5*3/*3基因型患者高，并且較高的高血壓等級(jí)中CYP3A5*1的基因頻率越高，表明CYP3A5*1等位基因的存在是出現(xiàn)嚴(yán)重高血壓的一個(gè)高危因素[4]。以上研究證實(shí)了CYP3A5基因多態(tài)性對(duì)人類(lèi)血壓的影響，同時(shí)目前已有大量研究表明CYP3A5基因多態(tài)性可能與多種鈣拮抗劑療效的差異相關(guān)。Xiang Q等[5]的研究發(fā)現(xiàn)，CYP3A5基因多態(tài)性在非洛地平的藥物動(dòng)力學(xué)中起著重要的作用，CYP3A5*3等位基因與增加非洛地平的藥時(shí)曲線下面積(AUC)相關(guān)。目前有學(xué)者認(rèn)為CYP3A5*3等位基因可導(dǎo)致拼接缺陷，從而降低酶的活性，導(dǎo)致體內(nèi)血藥濃度增加，達(dá)到更好的降壓效果。Huang Y等[6]的研究納入了76例腎移植高血壓患者，予以口服氨氯地平(5 mg/d)4周后，CYP3A5*3等位基因攜帶者氨氯地平的降壓療效明顯優(yōu)于其他CYP3A5基因型患者(P<0.05)。但Bhatnagar V等[7]并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)CYP3-A5基因多態(tài)性與非洲裔美國(guó)人早期高血壓患者在接受氨氯地平治療時(shí)達(dá)到血壓控制目標(biāo)之間有任何聯(lián)系。這與Huang Y等[6]研究結(jié)果存在差異，原因可能是血壓的調(diào)節(jié)可能會(huì)受到種族遺傳因素的影響，因?yàn)镃YP3A5*3等位基因在非裔美國(guó)人中并不常見(jiàn)，因此這項(xiàng)研究的深度有限。以上研究表明CYP3A5基因多態(tài)性與鈣離子拮抗劑療效有密切的關(guān)系，但鈣離子拮抗劑的藥理反應(yīng)可能會(huì)受到種族因素的影響。

1.3CYP3A4是CYP450酶系中重要的組成部分，有研究表明CYP3A4基因多態(tài)性可能會(huì)影響其基因轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控，從而影響部分降壓藥物的療效，該結(jié)論已得到相關(guān)研究者的驗(yàn)證。在腎移植病人應(yīng)用氨氯地平控制血壓的相關(guān)研究中發(fā)現(xiàn)，CYP3A4*1G*1G基因型患者的舒張壓下降值明顯高于其他CYP3A4基因型的患者(P<0.05)[6]。同時(shí)有研究顯示CYP3A4基因多態(tài)性很大程度上決定了非裔美國(guó)人中氨氯地平療效的差異性[7]。以上研究均表明CYP3A4基因多態(tài)性與鈣離子拮抗劑的降壓療效有關(guān)，但近年來(lái)相關(guān)研究的數(shù)量有限，仍需更多的臨床實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證實(shí)以上結(jié)論。同時(shí)當(dāng)前對(duì)于CYP3A4基因多態(tài)性與高血壓相關(guān)性研究更是少之又少，希望將來(lái)能有更多學(xué)者對(duì)此進(jìn)行研究以彌補(bǔ)空缺。

2 鈣通道受體基因多態(tài)性對(duì)高血壓及鈣拮抗劑療效的影響

2.1L型電壓依賴型鈣通道(L-VDCC)由5個(gè)亞基組成(α1、α2、β、δ和γ)，其中α1亞基與心血管系統(tǒng)疾病的發(fā)生密切相關(guān)。α1亞基可進(jìn)一步分為 4 種類(lèi)型：α1S、α1C、α1D 和α1F，其中α1C 由CACNA1C基因編碼，在心肌和血管平滑肌的電興奮細(xì)胞中廣泛表達(dá)，α1C亞基可通過(guò)影響鈣通道的電壓以及與CCB結(jié)合的敏感性，從而進(jìn)一步影響人體血壓的調(diào)節(jié)。目前Hu Z等[8]的研究已初步證實(shí)CACNA1C基因能夠影響漢族人群血壓的調(diào)節(jié)。但當(dāng)前關(guān)于CACNA1C基因多態(tài)性與高血壓相關(guān)性的研究仍較缺乏，需要更多的學(xué)者進(jìn)行更深入的研究。據(jù)報(bào)道，CACNA1C 存在有62 種基因多態(tài)性，其中 527974G/A、rs2299661C/G等多態(tài)類(lèi)型突變率高且與鈣通道拮抗劑的降壓療效密切相關(guān)。Kamide K等[9]在對(duì)161例原發(fā)性高血壓患者進(jìn)行的藥物基因組學(xué)分析中發(fā)現(xiàn)，CACNA1C 527974 AA及GA基因型患者服用鈣離子拮抗劑后收縮壓及舒張壓下降值明顯高于GG基因型患者。同時(shí)在國(guó)內(nèi)亦有相關(guān)研究得到了類(lèi)似結(jié)論。Sun Q等[10]研究了中國(guó)漢族人群中CACNA1C基因多態(tài)性與硝苯地平緩釋片療效的相關(guān)性，結(jié)果顯示rs2299661C/C型的舒張壓下降幅度明顯高于rs2299661C/G、rs2299661G/G型(P<0.05)。

2.2CACNB2基因編碼了電壓門(mén)控鈣通道的β2亞基，β2亞基與α1亞單位相互作用形成的構(gòu)象改變可參與鈣通道的活動(dòng)及血壓平衡的調(diào)節(jié)。目前國(guó)內(nèi)外已有大量研究證實(shí)了不同人群中CACNB2基因多態(tài)性與高血壓發(fā)病的相關(guān)性。Simonyte S等[11]的研究結(jié)果顯示，CACNB2基因多態(tài)性與立陶宛青年高血壓的高發(fā)病率顯著相關(guān)。Hong GL等[12]的研究表明CACNB2rs4373814基因多態(tài)性與中國(guó)漢族人群患高血壓的風(fēng)險(xiǎn)增加密切相關(guān)。此外，Lin Y等[13]在對(duì)中國(guó)少數(shù)民族的相關(guān)研究中亦發(fā)現(xiàn)了CACNB2rs11014166基因多態(tài)性與收縮壓升高的關(guān)聯(lián)。但當(dāng)前對(duì)于CACNB2基因多態(tài)性與鈣拮抗劑療效相關(guān)性的研究仍相對(duì)較少。李清賢等[14]的研究顯示，在使用非洛地平的104例原發(fā)性高血壓患者中發(fā)現(xiàn)，CACNB2rs11014166 AA 基因型患者服用鈣離子通道阻滯藥的降壓有效率明顯高于 AT+TT基因型患者(P<0.05)。目前，對(duì)于CACNB2基因多態(tài)性與鈣離子拮抗劑的相關(guān)性研究尚不充分，但可以確定CACNB2基因多態(tài)性對(duì)鈣離子通道阻滯劑的代謝有著不可忽視的影響。

3 GNB3基因多態(tài)性對(duì)高血壓及鈣拮抗劑療效的影響

3.1鳥(niǎo)嘌呤核苷酸結(jié)合蛋白(G蛋白)是一種信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白，通過(guò)與G蛋白偶聯(lián)受體(GPCRs)相互作用，將細(xì)胞表面的信號(hào)轉(zhuǎn)化為細(xì)胞反應(yīng)。因此，任何影響G蛋白功能或表達(dá)的改變，都可能會(huì)對(duì)細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)產(chǎn)生強(qiáng)烈的影響，從而導(dǎo)致疾病的發(fā)生，包括高血壓的發(fā)病。20世紀(jì)90年代末有研究發(fā)現(xiàn)在GNB3基因的第10個(gè)外顯子中有一個(gè)GNB3 C825T基因多態(tài)性(rs 5443)。該位點(diǎn)突變并不影響野生型G蛋白β3亞基氨基酸的排列順序，但與GNB3-s拼接變異體的產(chǎn)生相關(guān)，并導(dǎo)致最終形成的G蛋白復(fù)合體比野生型G蛋白復(fù)合體活性更高。同時(shí)有研究表明血管加壓素通過(guò)Gβ3蛋白傳遞信號(hào)，因此推測(cè)該位點(diǎn)的突變可引起血管加壓素敏感性的增強(qiáng)，從而進(jìn)一步引起血壓的升高。

3.2到目前為止，一些研究已經(jīng)評(píng)估了GNB3 C825T多態(tài)性與高血壓的相關(guān)性，并報(bào)告了不同的發(fā)現(xiàn)。El Din Hemimi NS等[15]的研究納入了222名正常個(gè)體和216名原發(fā)性高血壓患者，通過(guò)對(duì)GNB3基因rs5443C/T基因多態(tài)性進(jìn)行的基因分析發(fā)現(xiàn)rs5443T等位基因攜帶者與rs5443C等位基因攜帶者相比，其患高血壓的風(fēng)險(xiǎn)更大[優(yōu)勢(shì)比=1.5，95%置信區(qū)間(CI)=1.2～2.0]。許多研究人員已經(jīng)嘗試獨(dú)立地在不同的人群中復(fù)制這些結(jié)果。其中一些研究報(bào)告了類(lèi)似的結(jié)果，而另一些則沒(méi)有復(fù)制出這些發(fā)現(xiàn)。據(jù)報(bào)道GNB3 825T等位基因的種族分布范圍從20%～80%不等，因此不同的研究結(jié)果可能與種族的遺傳異質(zhì)性相關(guān)。Sousa AC等[16]對(duì)1641名高加索人進(jìn)行了病例對(duì)照研究，結(jié)果顯示在高加索人中GNB3基因的C825T多態(tài)性與高血壓的發(fā)生有顯著的聯(lián)系[優(yōu)勢(shì)比=1.275，95%置信區(qū)間(CI)=1.042～1.559，P=0.018]。同時(shí)有相關(guān)薈萃分析總結(jié)了以上研究結(jié)果，Rong SL等[17]的研究評(píng)估了總共75篇文章，評(píng)估了28 369名患者和34 933名對(duì)照個(gè)體，結(jié)果表明GNB3 C825T多態(tài)性只與高加索人高血壓的高發(fā)病率有關(guān)，在亞洲及非洲人群中未有類(lèi)似發(fā)現(xiàn)。

3.3GNB3 C825T 基因多態(tài)性不僅與高血壓的發(fā)生有關(guān)系，同時(shí)亦與鈣拮抗劑對(duì)高血壓的治療效果關(guān)系密切。應(yīng)劍等[18]的研究納入了554個(gè)原發(fā)性高血壓患者給予硝苯地平控釋片治療， 15 d后GNB3 C825T CC基因型患者收縮壓的下降幅度比T等位基因攜帶者高0.44 kPa(P<0.05)。但亦有相關(guān)研究顯示了不同的結(jié)論，Zhang ZL等[19]的研究表明氨氯地平組中患者的GNB3 C825T基因多態(tài)性與收縮壓、舒張壓均無(wú)明顯關(guān)聯(lián)。當(dāng)前關(guān)于GNB3 基因多態(tài)性與鈣離子拮抗劑療效的相關(guān)性仍存在爭(zhēng)議，需要更多大樣本的研究來(lái)進(jìn)一步證實(shí)。

4 MDR1基因多態(tài)性對(duì)高血壓及鈣拮抗劑療效的影響

4.1多耐藥基因1(MDR1基因，即ABCB1基因)編碼了一種含磷糖蛋白(P-gp)，該蛋白是一種ATP依賴型藥物轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，通過(guò)消耗ATP將細(xì)胞內(nèi)的藥物轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞外，從而降低細(xì)胞內(nèi)的藥物濃度。MDR1是一種高度多態(tài)的轉(zhuǎn)運(yùn)體，超過(guò)50個(gè)單核苷酸多態(tài)性(SNPs)已被確定[20]。其中MDR1 C3435T是眾多研究中涉及最多的SNPs，研究表明該基因變異是MDR1基因第26外顯子中的C到T轉(zhuǎn)換，屬于一種擺動(dòng)突變[21]。該基因多態(tài)性已被證明可影響血壓的調(diào)節(jié)，目前已有大量研究證實(shí)了MDR1基因多態(tài)性與高血壓發(fā)病相關(guān)，同時(shí)可能影響降壓藥物的臨床療效。

4.2Lacchini R等[22]的研究中發(fā)現(xiàn)了MDR1基因多態(tài)性與難治性高血壓的相關(guān)性，結(jié)果顯示MDR1 C3435TCC基因型患者與其他基因型患者相比在白天和夜間均具有較高的收縮壓和舒張壓(P<0.01)。這可能與功能性T等位基因可以降低RNA的穩(wěn)定性及P-糖蛋白底物的特異性相關(guān)。Zhang XW等[23]對(duì)于中國(guó)漢族人群ABCB1基因多態(tài)性與高血壓的相關(guān)性亦進(jìn)行了研究，以1154名漢族受試者為研究對(duì)象，結(jié)果表明ABCB1基因3個(gè)SNP(rs17327624，rs3789243和rs4148734)與收縮壓升高顯著相關(guān)，并且可能是女性人群特有的。推測(cè)這3個(gè)SNP可能影響mRNA的表達(dá)，從而導(dǎo)致血壓的升高?？傊?，目前已有大量研究證實(shí)了MDR1基因多態(tài)性與高血壓的相關(guān)性，但具體的影響機(jī)制仍需要進(jìn)一步探討。

4.3目前有學(xué)者認(rèn)為MDR1基因多態(tài)性可引起P-gp表達(dá)及轉(zhuǎn)運(yùn)活性的改變，從而影響降壓藥物的藥動(dòng)學(xué)參數(shù)，進(jìn)一步導(dǎo)致療效的個(gè)體差異。Sychev DA等[24]的前瞻性臨床研究表明高血壓患者中MDR1 C3435T基因型為T(mén)T者可以得到更好的氨氯地平的降壓療效與安全性和較少的不良反應(yīng)，而CC基因型患者更容易出現(xiàn)不良反應(yīng)和較差的降壓效果。然而亦有部分研究得出了相反的結(jié)論，Guo C等[25]的研究表明MDR1 C3435T的遺傳多態(tài)性對(duì)氨氯地平的血漿濃度有一定的影響，但對(duì)其抗高血壓功效沒(méi)有影響(P>0.05)。因此筆者認(rèn)為民族差異或許可以一定程度上解釋以上結(jié)果的不一致性，此外由于鈣離子拮抗劑在體內(nèi)由P糖蛋白和BsEP等多種轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白共同轉(zhuǎn)運(yùn)，單個(gè)P糖蛋白的作用可能不足以影響鈣拮抗劑的降壓療效，這還有待進(jìn)一步探索。

5 ET-1基因多態(tài)性對(duì)高血壓及鈣拮抗劑療效的影響

5.1內(nèi)皮素(endothelin，ET)起初是從血管內(nèi)皮細(xì)胞中分離出的一種活性多肽，具有強(qiáng)縮血管作用，是維持血壓平衡的重要因子。研究發(fā)現(xiàn)內(nèi)皮素家族由三個(gè)成員組成：ET-1、ET-2、ET-3。其中ET-1是內(nèi)皮素家族中的主要成員，是一種強(qiáng)縮血管因子[26]。有研究顯示ET-1在高血壓患者中的含量明顯高于正常人群，且隨著血壓的升高ET-1含量呈現(xiàn)逐漸升高趨勢(shì)(P<0.05)[27]。說(shuō)明ET-1在血壓的平衡中起重要作用。目前已發(fā)現(xiàn) ET-1 基因上有 95 個(gè)單核苷酸多態(tài)性位點(diǎn)(SNP)，其中rs5370位點(diǎn)是目前國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究較多的多態(tài)位點(diǎn)。Rankinen T等[28]的研究發(fā)現(xiàn)rs5370位點(diǎn)的TT基因型及GT基因型者患高血壓的風(fēng)險(xiǎn)分別是GG基因型者的2.17倍及1.93倍。同時(shí)國(guó)內(nèi)亦有相關(guān)研究表明海南黎族高血壓患者與健康對(duì)照組相比，rs5370位點(diǎn)GT基因型分布頻率明顯升高(53.1% VS 37.3%，P<0.5)，因此認(rèn)為rs5370位點(diǎn)GT基因型可能是血壓升高的易感基因型[29]。

5.2目前已有研究表明了ET-1與鈣離子拮抗劑降壓療效的相關(guān)性。但對(duì)于ET-1基因多態(tài)性與降壓藥物療效的研究仍十分不足，并且在方正旭[30]的研究中發(fā)現(xiàn)，硝苯地平無(wú)論是在降低收縮壓的效果還是降低舒張壓的效果方面，均與ET-1基因rs5370基因多態(tài)性沒(méi)有相關(guān)性。這可能是與ET-1基因rs5370多態(tài)性位點(diǎn)并沒(méi)有位于基因的調(diào)控區(qū)域有關(guān)，該位點(diǎn)突變對(duì)ET-1的功能及結(jié)構(gòu)可能并沒(méi)有產(chǎn)生影響。但該基因多態(tài)性可能會(huì)對(duì)前內(nèi)皮素原轉(zhuǎn)錄本的加工產(chǎn)生影響，從而影響血漿中ET-1的含量，進(jìn)一步影響血壓的調(diào)節(jié)，因此目前仍需要更多的臨床研究來(lái)驗(yàn)證以上研究結(jié)果。

6 小結(jié)

隨著基因分析技術(shù)的發(fā)展，高血壓及鈣拮抗劑療效與基因多態(tài)性的關(guān)系逐漸被闡明。高血壓與基因多態(tài)性的相關(guān)性研究可為高血壓的診斷及預(yù)防提供依據(jù)。同時(shí)，十余年來(lái)，通過(guò)多地研究人員針對(duì)抗高血壓藥物基因組學(xué)的研究，我們對(duì)基因變異與降壓藥物的差異反應(yīng)的關(guān)聯(lián)性有了進(jìn)一步了解。但截至目前，尚沒(méi)有達(dá)成普遍共識(shí)用于統(tǒng)一指導(dǎo)相關(guān)個(gè)體化治療。因此為了推進(jìn)抗高血壓藥物基因組學(xué)發(fā)展，改變“嘗試和錯(cuò)誤”的傳統(tǒng)高血壓治療方法，需要不同種族和地區(qū)的學(xué)者進(jìn)行廣泛深入的合作，擴(kuò)大樣本量，制定統(tǒng)一的科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行準(zhǔn)確的基因組學(xué)分析，得到一致的研究結(jié)果，真正達(dá)到精準(zhǔn)的高血壓個(gè)體化治療。