直接口服抗凝藥基因組學(xué)研究進(jìn)展

劉秀梅，都麗萍，劉 暴

1鄭州人民醫(yī)院藥學(xué)部，鄭州450003 中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院 北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院 北京協(xié)和醫(yī)院 2藥劑科 3血管外科，北京 100730

抗凝藥物在血栓栓塞性疾病的預(yù)防和治療中發(fā)揮重要作用，常用的傳統(tǒng)口服抗凝藥主要為華法林。華法林是一種雙香豆素衍生物，通過抑制凝血因子Ⅱ、Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ而發(fā)揮抗凝作用。同時華法林還能抑制蛋白C和蛋白S起到促凝作用。華法林療效確切、價格低廉，但是起效慢，治療窗窄，個體間差異大，且受食物藥物影響大，需頻繁監(jiān)測，因此，在臨床使用過程中受到一定限制[1]。直接口服抗凝藥(direct oral anticoagulants，DOACs)如達(dá)比加群酯、利伐沙班、阿哌沙班、依度沙班等，與傳統(tǒng)的口服抗凝藥華法林相比，具有起效快，不需常規(guī)監(jiān)測，與食物、藥物間相互作用小，使用方便等優(yōu)勢，已被廣泛應(yīng)用于臨床[2- 3]。在很多國家，DOACs用于預(yù)防膝關(guān)節(jié)和髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后靜脈血栓栓塞(venous thromboembolism，VTE)；治療深靜脈血栓和肺栓塞；預(yù)防VTE的復(fù)發(fā)；用于降低非瓣膜性房顫患者發(fā)生腦卒中和全身性栓塞的風(fēng)險[4- 5]。近年來，藥物基因組學(xué)得到快速發(fā)展并且越來越多的應(yīng)用于臨床個體化用藥方案設(shè)計與指導(dǎo)中。在個體化用藥中，不僅可以參照藥物基因組學(xué)檢測選擇治療藥物，還可以通過藥物基因組學(xué)設(shè)計合適的用藥劑量和減輕不良反應(yīng)。華法林為抗凝血類藥物，因治療窗較窄且個體間差異可達(dá)20倍，限制了其在臨床中的應(yīng)用[6]。藥物基因組學(xué)研究發(fā)現(xiàn)華法林的個體化差異與患者的基因型相關(guān)[7]。近年來，DOACs的基因組學(xué)研究越來越被關(guān)注，本文旨在總結(jié)前人的研究結(jié)果，對達(dá)比加群酯、利伐沙班和阿哌沙班的藥物基因組學(xué)研究進(jìn)行綜述。

DOACs的作用機(jī)制及藥理學(xué)特點

DOACs根據(jù)作用機(jī)制可分為直接凝血酶抑制劑和直接Ⅹa因子抑制劑，前者包括達(dá)比加群酯，后者包括利伐沙班、阿哌沙班、依度沙班和貝曲沙班。DOACs通過抑制凝血瀑布中的單個凝血因子(Ⅱ因子或Ⅹa因子)而發(fā)揮抗凝作用。DOACs的藥理學(xué)特點如下：達(dá)比加群生物利用度6.5%，服用后0.5～2 h達(dá)峰，半衰期12～17 h，血漿蛋白結(jié)合率35%，80%經(jīng)腎排泄；利伐沙班生物利用度80%～90%，1～4 h達(dá)峰，半衰期5～9 h(老年人11～13 h)，33%經(jīng)腎排泄；阿哌沙班生物利用度60%，1～4 h達(dá)峰，半衰期8～14 h，24.5%～28.8%經(jīng)腎排泄[5，8]。

達(dá)比加群酯的藥物基因組學(xué)研究

達(dá)比加群酯為前體藥物，口服后可被腸道吸收，首先在腸道內(nèi)活化為中間產(chǎn)物達(dá)比加群乙酯，其后被肝臟的羧酸酯酶(carboxylesterases，CES)1活化為活性代謝產(chǎn)物達(dá)比加群[9]。達(dá)比加群形成的速率與CES1 活性顯著相關(guān)，肝臟中CES1 是達(dá)比加群酯活化的基礎(chǔ)酶[10]。達(dá)比加群酯為P糖蛋白(P-glycoprotein，P-gp)的底物。 P-gp又稱多藥耐藥性蛋白 1，是ATP結(jié)合盒 B 亞家族成員 1(ATP-binding cassette subfamily B member 1，ABCB1)基因編碼的一種細(xì)胞膜上的轉(zhuǎn)運糖蛋白，其基因多態(tài)性會影響 P-gp 的活性和功能，從而影響藥物在體內(nèi)代謝，造成個體之間的藥效差距[11]。因此，影響達(dá)比加群酯吸收及代謝活化的CES1和ABCB1基因多態(tài)性影響達(dá)比加群酯的藥代動力學(xué)方面。

Pare等[12]研究顯示CES1及ABCB1基因多態(tài)性與達(dá)比加群酯的谷濃度和峰濃度相關(guān)，研究報告了CES1單核苷酸多態(tài)性(single nucleotide genetic polymorphisms，SNP)rs2244613 與達(dá)比加群酯血藥濃度谷濃度相關(guān)且降低了出血風(fēng)險，攜帶1個CES1 SNP rs2244613次要等位基因的患者比未攜帶次要等位基因的患者谷濃度下降約15%，攜帶兩個次要等位基因的患者血藥濃度比未攜帶者的血藥濃度下降約25%，該研究還顯示攜帶CES1 SNP rs2244613基因的患者未增加血栓形成風(fēng)險。Asic等[13]的研究顯示，與華法林組相比，攜帶SNP rs2244613雜合子基因型患者出血風(fēng)險下降15%，攜帶SNP rs2244613純合子基因型患者出血風(fēng)險下降28%，CES1 SNP基因型rs8192935(C>T)可使達(dá)比加群酯的峰濃度下降12%。

P-gp直接抑制劑可將達(dá)比加群酯的生物利用度提高12%～23%[9]。ABCB1 SNP rs4148738 與達(dá)比加群酯血藥濃度的峰濃度有關(guān)，ABCB1 SNP rs4148738 可將峰濃度下調(diào)約12%，可能會發(fā)生小概率缺血性事件，對于該基因型可適當(dāng)提高達(dá)比加群酯的劑量。ABCB1 SNP rs4148738和SNP rs1045642 與達(dá)比加群酯峰濃度相關(guān)，峰濃度雖與缺血事件有關(guān)但較出血事件關(guān)系要小[14]。

利伐沙班的藥物基因組學(xué)研究

利伐沙班通過P-gp和乳癌耐藥蛋白(breast cancer resistance protein，BCRP)轉(zhuǎn)運[15]，ATP結(jié)合盒亞家族G成員2(ATP-binding cassette subfamily G member 2，ABCG2)基因編碼人BCRP。P-gp和BCRP廣泛存在于人體全身的各個臟器和組織里，尤其是肝臟、腎臟和腸道黏膜，它的作用類似于排出泵，可將藥物從細(xì)胞內(nèi)外排而使細(xì)胞內(nèi)藥物濃度降低，從而降低藥效。因此，影響利伐沙班轉(zhuǎn)運的ABCB1和ABCG2基因多態(tài)性可能會影響利伐沙班的藥代動力學(xué)，但ABCG2基因型對利伐沙班藥代動力學(xué)影響的報道較少。研究顯示C3435T 與 P-gp 表達(dá)功能密切相關(guān)。ABCB1基因的最常見SNP主要有rs1128503(1236 C>T，Gly412Gly)、rs2032582(2677 G>T，Ala893Ser)、rs1045642(3435 C>T，Ile1145Ile)和rs2229109(1199 G>A)[16]。有研究顯示C3435T 與 P-gp 表達(dá)功能密切相關(guān)，被認(rèn)為最可能影響 ABCB1 基因的表達(dá)[17]。

Sennesael等[18]研究ABCB1位點rs1128503、rs1045642、rs2032582、rs2229109對細(xì)胞內(nèi)利伐沙班濃度的影響，結(jié)果顯示ABCB1基因多態(tài)性與利伐沙班在HEK293細(xì)胞內(nèi)利伐沙班血藥濃度個體間差異的關(guān)系不大。Gong等[19]研究利伐沙班與P-gp和BCRP的關(guān)系，結(jié)果顯示單獨敲除Mdr1a/Mdr1b組和BCRP組與野生型相比，組間的利伐沙班濃度差異無統(tǒng)計學(xué)意義；同時敲除Mdr1a/Mdr1b和BCRP的小鼠利伐沙班血藥濃度比野生型組高，其清除下降。利伐沙班是P-gp 和BCRP的共同底物，P-gp 和BCRP共同參與利伐沙班的轉(zhuǎn)運，BCRP可能是利伐沙班關(guān)鍵的轉(zhuǎn)運蛋白。

一項健康受試者進(jìn)行的隨機(jī)對照研究顯示，利伐沙班合并使用克拉霉素組的峰濃度和曲線下面積是ABCB1基因組(rs2032582；c.2677G>A/T和rs1045642；c.3435C>T)的2倍，作者認(rèn)為ABCB1基因不是影響利伐沙班個體間差異的重要決定因素[20]。

Ing Lorenzini等[21]報道服用利伐沙班后出現(xiàn)了胃腸出血導(dǎo)致的嚴(yán)重貧血房顫患者，對該患者進(jìn)行利伐沙班的抗Xa活性和血藥濃度檢測，結(jié)果顯示停用利伐沙班后24 h抗Xa活性相當(dāng)于利伐沙班的最大血藥濃度的水平，停藥后96 h的血藥濃度相當(dāng)于20 mg 1次/d用藥后24 h的谷濃度水平，表明該患者利伐沙班的清除緩慢，推測該患者半衰期為24～30 h，約是文獻(xiàn)報道老年人半衰期的3倍，研究者對該患者進(jìn)行ABCB1基因檢測，顯示該患者基因型為3435T- 2677T，推測該患者血藥濃度升高導(dǎo)致的出血可能與ABCB1基因有關(guān)。

Sennesael等[22]對10例服用利伐沙班發(fā)生出血的患者進(jìn)行基因相關(guān)研究，分析年齡、腎功能、用藥劑量大、過度飲酒及合并用藥與患者出血的關(guān)系，并對患者進(jìn)行ABCB1基因型(1236C>T、2677G>T、3435 C>T和SNP 4148738)研究，結(jié)果顯示利伐沙班谷濃度偏高患者的以上4種ABCB1基因發(fā)生了突變，該研究認(rèn)為ABCB1基因可能對利伐沙班藥代動力學(xué)有影響，可進(jìn)行進(jìn)一步研究。

阿哌沙班的藥物基因組學(xué)研究

阿哌沙班主要通過細(xì)胞色素P450(cytochrome P450，CYP)3A4/5代謝，是P-gp及BCRP的底物。阿哌沙班的基因研究主要集中在ABCB1、ABCG2和CYP3A5。研究表明ABCB1中SNP rs4148738與阿哌沙班的峰濃度有關(guān)，其中AA基因型對應(yīng)更高的阿哌沙班峰濃度[23]。Kryukov等[24]研究未發(fā)現(xiàn)房顫和卒中患者ABCB1 SNPs(rs 1045642 和rs 4148738)以及CYP3A5*3(rs 776746)基因型與阿哌沙班的藥代動力學(xué)有相關(guān)性。Ueshima等[25]研究顯示服用阿哌沙班房顫患者的血藥濃度與ABCB1基因多態(tài)性無關(guān)，而ABCG2和CYP3A5與阿哌沙班較高的峰濃度有關(guān)。攜帶ABCG2 421A/A基因患者的峰濃度明顯高于攜帶ABCG2 421C/C基因患者(P<0.01)，CYP3A5*1/*3 或*3/*3基因攜帶者峰濃度明顯高于CYP3A5*1/*1(P<0.05)。

阿哌沙班一個重要的代謝途徑是通過硫轉(zhuǎn)移酶(sulfotransferases，SULT)1A1和SULT1A2參與阿哌沙班的生物轉(zhuǎn)化。與SULT1A2相比，SULT1A1在阿哌沙班的生物轉(zhuǎn)化過程中作用更大[26]。SULT1A1基因型包括SULT1A1*1(野生型)、SULT1A1*2和SULT1A1*3[27]。有關(guān)SULT1A1基因型對使用阿哌沙班患者的影響的報道較少。

綜上，直接口服抗凝藥療效和安全性較為肯定，與華法林相比具有諸多優(yōu)勢。目前臨床上使用達(dá)比加群酯、利伐沙班和阿哌沙班存在個體差異，基因的改變及多態(tài)性對于以上3種直接口服抗凝藥的影響在于藥物代謝等過程。CES1和ABCB1基因型影響達(dá)比加群酯的峰濃度和谷濃度。對于攜帶等位基因 CES1 SNP rs2244613 而導(dǎo)致出血不良事件，可以選用低劑量達(dá)比加群酯；ABCB1 SNP rs4148738 與 CES1 SNP rs8192935可能會有小概率缺血性事件的發(fā)生，可適當(dāng)予以提高劑量。ABCB1基因型可能影響利伐沙班的血藥濃度；ABCG2和CYP3A5與阿哌沙班峰濃度有關(guān)。CYP2J2和CYP3A4基因型也可能是影響Xa抑制劑的其他作用位點，尚需進(jìn)一步深入研究基因型對于直接口服抗凝藥的影響，減少不良事件的發(fā)生，使抗凝治療更加安全。