華法林個(gè)體化用藥影響因素的研究進(jìn)展

單廣東，顧翔

(1大連醫(yī)科大學(xué)第一臨床學(xué)院，遼寧 大連 116000；2蘇北人民醫(yī)院心血管內(nèi)科，江蘇 揚(yáng)州 225001)

華法林屬于香豆素類(lèi)抗凝劑，是全世界使用最廣泛的抗凝劑，他能有效降低中風(fēng)率，且成本相對(duì)較低。但由于華法林維持劑量的個(gè)體差異很大，因此一定要做到劑量個(gè)體化，過(guò)度抗凝會(huì)使患者面臨潛在的致命性出血的風(fēng)險(xiǎn)，從而無(wú)法從藥物中獲益。華法林劑量受年齡、體質(zhì)量指數(shù)、藥物相互作用、食物及吸煙飲酒等非遺傳因素影響，同時(shí)也受遺傳因素的影響。隨著對(duì)華法林代謝過(guò)程的深入了解以及基因檢測(cè)方法的高速發(fā)展，基于基因檢測(cè)的個(gè)體化用藥已在臨床展開(kāi)應(yīng)用。但基因檢測(cè)用于指導(dǎo)個(gè)體用藥的有效性仍存在較大的爭(zhēng)議。臨床藥物遺傳學(xué)實(shí)施聯(lián)合會(huì)(Clinical Pharmacogenetics Implementation Consortium，CPIC)指南[1]提出，對(duì)于非非洲血統(tǒng)的成年患者，強(qiáng)烈建議使用細(xì)胞色素P450 2C9(Cytochrome P450 2C9，CYP2C9)*2、CYP2C9*3和維生素 K 環(huán)氧化物還原酶亞單位 1(vitamin K epoxide reductase complex 1，VKORC1)-1639G>A基因型進(jìn)行基于藥物遺傳算法的劑量計(jì)算，建議攜帶CYP2C9*5、CYP2C9*6、CYP2C9*8和CYP2C9*11基因型的非洲人后裔和攜帶CYP2Crs12777823 基因型的非裔美國(guó)人減少計(jì)算劑量。而美國(guó)胸科醫(yī)師學(xué)會(huì)(American College of Chest Physicians，ACCP)[2]及2018 版中國(guó)《肺血栓栓塞癥診治與預(yù)防指南》[3]均不提倡常規(guī)藥物基因檢測(cè)指導(dǎo)華法林劑量調(diào)節(jié)，基因檢測(cè)只能部分解釋華法林劑量變異。因此，本文通過(guò)對(duì)影響華法林劑量的非遺傳因素及遺傳因素進(jìn)行綜述，以期為臨床實(shí)現(xiàn)華法林精準(zhǔn)治療提供參考。

1 非遺傳因素

1.1 患者因素

對(duì)華法林劑量有影響的患者因素包括年齡、身高、體質(zhì)量等，其中年齡對(duì)其影響最大。華法林是一種口服抗凝藥，通過(guò)抑制依賴維生素K的凝血因子發(fā)揮抗凝作用。一項(xiàng)隊(duì)列研究[4]發(fā)現(xiàn)兒童年齡與維生素K拮抗劑(vitamin K antagonists, VKAs)劑量呈負(fù)相關(guān)(P<0.001)，年齡可解釋28.3%的VKAs劑量變化，而VKORC1和CYP2C9基因型僅解釋約4%的差異，在兒童中使用基于成人人群建立的回歸模型將低估VKAs的每日劑量。與成人相比，維生素K依賴性凝血因子和抑制劑水平在出生時(shí)顯著降低，在兒童時(shí)期持續(xù)降低[5]。但目前針對(duì)兒童的研究較少，且需要更多的研究評(píng)估VKAs劑量與不同種族兒童群體多態(tài)性的相關(guān)性，開(kāi)發(fā)適用于兒童的劑量預(yù)測(cè)模型。年齡對(duì)成人華法林劑量影響相對(duì)較小，但老年人的華法林劑量應(yīng)予以重視?！?0歲患者需要的華法林穩(wěn)定劑量顯著降低，且隨著年齡的增加逐漸減少[6]。因此，在條件允許的情況下，臨床上更傾向于對(duì)成人進(jìn)行基因檢測(cè)。此外，體質(zhì)量也是影響華法林劑量的一個(gè)重要因素[6-8]，研究[6]發(fā)現(xiàn)，Ⅰ級(jí)和Ⅱ級(jí)肥胖患者(30～39.9 kg/m2)的華法林穩(wěn)定劑量顯著高于正常體質(zhì)量患者，但體質(zhì)量不足(<18.5 kg/m2)、超重(25～29.9 kg/m2)和三級(jí)肥胖(病態(tài)肥胖，>40 kg/m2)患者的華法林穩(wěn)定劑量與正常體質(zhì)量患者比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。針對(duì)使用華法林的肥胖患者，應(yīng)進(jìn)一步評(píng)估患者肥胖程度，加強(qiáng)對(duì)Ⅰ級(jí)和Ⅱ級(jí)肥胖患者華法林抗凝有效性指標(biāo)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化比值(international normalized ratio，INR)的監(jiān)測(cè)。

1.2 藥物相互作用

胺碘酮是華法林最常見(jiàn)的聯(lián)合用藥之一，胺碘酮與華法林聯(lián)用可加強(qiáng)華法林的抗凝作用, 引起INR升高或出血。其機(jī)制在于胺碘酮可競(jìng)爭(zhēng)抑制華法林的代謝酶及CYP2C9的活性，從而減少華法林的代謝[9]。華法林與調(diào)血脂藥物聯(lián)用時(shí)，可增加消化道出血或顱內(nèi)出血風(fēng)險(xiǎn)。其中與貝特類(lèi)降血脂藥物聯(lián)用的出血風(fēng)險(xiǎn)顯著高于他汀類(lèi)降血脂藥物[10]，而與氟伐他汀、瑞舒伐他汀聯(lián)用的出血風(fēng)險(xiǎn)又顯著高于其他他汀類(lèi)藥物[10，11]。對(duì)乙酰氨基酚是治療感冒發(fā)熱、消炎止痛的常見(jiàn)藥物，治療劑量的對(duì)乙酰氨基酚產(chǎn)生的一些代謝物可抑制維生素K依賴性羧化酶(維生素K循環(huán)中的一種關(guān)鍵酶)活性，導(dǎo)致維生素K循環(huán)的中斷，INR值急劇上升[12]。雖然非甾體抗炎藥不能直接抑制或誘導(dǎo)華法林代謝，但由于其可引起胃黏膜損傷，即使是在INR目標(biāo)范圍內(nèi)，出血的風(fēng)險(xiǎn)仍會(huì)增加。中藥種類(lèi)繁多且成分較復(fù)雜，部分中藥通過(guò)抑制華法林的重要代謝酶或維生素K的氧化還原酶影響其療效[13]。常見(jiàn)的可增強(qiáng)華法林抗凝的中藥成分和中藥制劑有丹參、紅花、銀杏葉、枸杞、水飛薊、全蝎、雞血藤、甘草、丹參、葛根、刺五加注射液、生脈飲、新癀片、復(fù)方丹參滴丸及舒腦欣，可減弱華法林抗凝作用的中藥成分有人參、貫葉金絲桃及貫葉連翹等[13，14]。因此，當(dāng)有服用華法林史的患者聯(lián)用、加用以及停用以上藥物尤其中藥時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)其INR的監(jiān)測(cè)。

1.3 生活方式

華法林同樣受飲食、吸煙及飲酒等生活習(xí)慣的影響。華法林是一種VKAs，因此，大量食用富含維生素K的食物如深綠色蔬菜西蘭花、菠菜及香菜等，會(huì)降低華法林的藥效。考慮到富含維生素K的食物種類(lèi)多樣、含量各異，且大部分患者對(duì)食物所含營(yíng)養(yǎng)成分相關(guān)知識(shí)了解甚少，因此部分患者常被建議避免攝入此類(lèi)食物[15]。但最新研究表明，對(duì)于有華法林服用史的患者來(lái)說(shuō)，每日維持150 μg的維生素K攝入能更好地保持穩(wěn)定的抗凝作用，提高抗凝達(dá)標(biāo)率[16]。有研究發(fā)現(xiàn)服用華法林的同時(shí)攝入高劑量維生素E補(bǔ)充劑(≥300 mg/d)會(huì)導(dǎo)致凝血功能降低，出血風(fēng)險(xiǎn)增加[17]。常見(jiàn)的可增強(qiáng)華法林抗凝作用的食物有核桃仁、魚(yú)油、芒果、蒜頭、木瓜、西柚及生姜，可降低華法林抗凝作用的食物有大豆及綠茶等。其他非遺傳因素如吸煙(每天>20支)可能通過(guò)誘導(dǎo)CYP1A2增加華法林清除率，從而降低華法林抗凝作用，戒煙則可能會(huì)增強(qiáng)以前慢性吸煙者的華法林抗凝作用[18]。大量飲酒可加速華法林代謝，降低其抗凝作用[19]。因此，臨床醫(yī)師應(yīng)在患者開(kāi)始服用華法林時(shí)建議其保持合理飲食結(jié)構(gòu)，控制吸煙量，避免飲酒，培養(yǎng)健康的生活方式。

2 遺傳因素

2.1 CYP2C9和VKORC1基因多態(tài)性

目前藥物基因組學(xué)的研究主要集中在CYP2C9和VKORC1基因多態(tài)性上。CYP2C9和VKORC1基因多態(tài)性與華法林治療初期過(guò)度抗凝和出血事件的風(fēng)險(xiǎn)密切相關(guān)[20]。Liu等[8]對(duì)我國(guó)226例長(zhǎng)期服用華法林的北方漢族成年患者行多元線性回歸分析，發(fā)現(xiàn)CYP2C9*3和VKORC1 rs9923231是華法林劑量變異的最強(qiáng)預(yù)測(cè)因子，分別可解釋14.2%和9.6%的華法林劑量變異。

CYP2C9是編碼細(xì)胞色素P450家族酶2C9蛋白的基因，以CYP2C9*2及CYP2C9*3兩種突變形式多見(jiàn)，CYP2C9*1為野生型。較野生型而言，CYP2C9*2和CYP2C9*3出血風(fēng)險(xiǎn)更高[6，21，22]。CYP2C9等位基因CYP2C9*2(rs1799853)和CYP2C9*3(rs1057910)在白種人中更為普遍(基因頻率分別為12%和7%)[23]。我國(guó)漢族人群等位基因CYP2C9*1，CYP2C9*2和CYP2C9*3的基因頻率分別為95.7%、0.2%和4.1%[24]。其他的CYP2C9突變體，如CYP2C9*5、CYP2C9*6、CYP2C9*8 和CYP2C9*11，主要存在于非裔美國(guó)人中。研究發(fā)現(xiàn)，非洲黑人CYP2C9等位基因CYP2C9*5、CYP2C9*6、CYP2C9*8和CYP2C9*11可能比CYP2C9*2和CYP2C9*3更重要[25，26]。

VKORC1是華法林的作用靶點(diǎn)，通過(guò)編碼維生素 K環(huán)氧化物還原酶催化氧化型維生素K轉(zhuǎn)化為還原型維生素K，VKORC1(-1639G>A)rs9923231是研究最多的多態(tài)性?；蛐蜑榧兒献覣A的人群對(duì)華法林較敏感，為AG或GG的人群則對(duì)華法林相對(duì)抵抗。VKORC1基因在高加索人群中，GA + GG型占83.5%，AA型占16.5%[27]。但Miao等[21]研究發(fā)現(xiàn)，其在我國(guó)漢族人群中以AA型為主(83.5%)，GA+GG型較少(16.5%)。Hernandez等[28]研究發(fā)現(xiàn)在非裔美國(guó)人群中，位于VKORC1基因下游90 kb的STX1Brs4889606與華法林高劑量相關(guān)，當(dāng)納入CYP2C9基因、VKORC1(-1639G>A)rs9923231和臨床因素后，影響仍顯著。Hamadeh等[29]同樣發(fā)現(xiàn)VKORC1基因下游90 kb的STX1Brs4889606是埃及人和歐美人華法林劑量需求的重要決定因素，但當(dāng)納入VKORC1(-1639G>A)rs9923231等因素后，其影響不再顯著，且STX1Brs4889606和VKORC1(-1639G>A)rs9923231連鎖不平衡程度較高。這可能與兩項(xiàng)實(shí)驗(yàn)所針對(duì)人群不同有關(guān)，STX1Brs4889606對(duì)華法林劑量變異的影響仍需進(jìn)一步研究證實(shí)。

對(duì)CYP2C9和VKORC1多態(tài)性進(jìn)行基因分型有助于選擇最佳的口服抗凝劑量，但這種潛在益處主要體現(xiàn)在治療早期，對(duì)于已經(jīng)開(kāi)始服用穩(wěn)定的華法林劑量進(jìn)行長(zhǎng)期治療以及因依從性差無(wú)法達(dá)到穩(wěn)定劑量的患者，進(jìn)行基因檢測(cè)獲益可能不大。歐盟遺傳藥物學(xué)和抗凝治療[30]及華法林基因遺傳學(xué)試驗(yàn)[31]兩大隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，對(duì)心房顫動(dòng)、深靜脈血栓及髖或膝關(guān)節(jié)置換術(shù)后患者進(jìn)行基因分型可縮短達(dá)到穩(wěn)定華法林治療劑量的時(shí)間，且降低過(guò)度抗凝的風(fēng)險(xiǎn)。Hao等[32]研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)心臟瓣膜置換術(shù)后服用華法林的患者進(jìn)行CYP2C9和VKORC1基因分型，雖然在治療初期能縮短INR首次達(dá)標(biāo)時(shí)間，但其發(fā)生的出血和血栓事件與傳統(tǒng)給藥組相比，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。不同種族、疾病是否可不同程度地從基因檢測(cè)中獲益仍需進(jìn)一步證實(shí)。

2.2 CYP4F2基因多態(tài)性

細(xì)胞色素P450 4F2(cytochrome P450 family 4 subfamily fmember 2，CYP4F2)是一種維生素K1(vitamin K1，VK1)單氧化酶，催化VK1的羥基化。CYP4F2以野生型CC為主，而野生型基因?qū)θA法林劑量無(wú)明顯影響[33]。突變基因純合子TT基因型是華法林劑量變異的一個(gè)重要因素，突變基因攜帶者代謝維生素K的能力降低，因此需要較高的華法林劑量才能獲得相同的抗凝效果[6，34]。有針對(duì)亞洲人和白種人的研究發(fā)現(xiàn)，CYP4F2對(duì)華法林劑量變異的預(yù)測(cè)貢獻(xiàn)為1.4%～4.0%[6，35]，CYP4F2等位基因頻率在中國(guó)漢族人群中為26.3%[36]，歐洲裔美國(guó)人中為30.3%，非洲裔美國(guó)人中為8.4%[34]。最新的CPIC指南僅支持將CYP4F2變異體作為華法林劑量預(yù)測(cè)因子納入高加索和亞洲患者。

2.3 其他相關(guān)基因

CYP2C基因簇中的rs12777823G>A單核苷酸多態(tài)性已被證明會(huì)影響非裔美國(guó)人華法林的最佳劑量[37]。Li等[38]通過(guò)對(duì)214例年齡≥65歲的上海漢族患者進(jìn)行華法林基因多態(tài)性的檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)載脂蛋白E基因rs7412 可解釋2.2%的華法林劑量變異，而醌氧化還原酶rs10517基因多態(tài)性對(duì)華法林穩(wěn)定劑量無(wú)明顯影響。Chung等[39]對(duì)206例韓國(guó)機(jī)械性心臟瓣膜患者進(jìn)行了基因多態(tài)性的檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)在VKORC1、CYP2C9、CYP4F2基因的基礎(chǔ)上，納入NQO1rs10517(C>T)基因作為預(yù)測(cè)因子后，對(duì)華法林劑量變異的解釋可從42.5%增加到43.8%。但目前針對(duì)這些基因的研究較少，臨床上仍需大規(guī)模研究進(jìn)一步證實(shí)。

3 總結(jié)與展望

綜上，非遺傳因素結(jié)合基因多態(tài)性對(duì)于指導(dǎo)華法林用藥具有重要意義。國(guó)內(nèi)外已建立的20多種華法林劑量預(yù)測(cè)模型，均不同程度地將非遺傳因素和遺傳因素納入其中。通過(guò)改進(jìn)具有高水平INR達(dá)標(biāo)率的藥物遺傳學(xué)算法，加強(qiáng)對(duì)應(yīng)用華法林患者生活方式的管理和用藥的指導(dǎo)，可提高華法林精準(zhǔn)治療的療效。為進(jìn)一步提高藥物遺傳學(xué)算法的預(yù)測(cè)精確度尚需考慮以下幾個(gè)因素：(1)算法的生成要考慮種族差異，CYP2C9、VKORC1和CYP4F2等位基因頻率在不同祖先群體中有較大差異，應(yīng)該根據(jù)種族進(jìn)行不同的加權(quán)；(2)結(jié)合罕見(jiàn)的基因變異、藥物微生物、藥物表觀遺傳生物標(biāo)志物和其他有待發(fā)現(xiàn)的非遺傳因素，可以提高算法的性能；(3)變異體對(duì)華法林初始和穩(wěn)定劑量的貢獻(xiàn)可能不同，考慮到藥物的安全性和耐受性，患者的穩(wěn)定劑量可能不是最佳的初始劑量。