他汀類藥物個(gè)體化用藥研究進(jìn)展

蔡曉彤，游瓔琦，楊 欣,2*

0 引言

血脂異常是心血管系統(tǒng)疾病的重要危險(xiǎn)因素之一。他汀類藥物能有效降低TC和LDL-C水平，從而減少心血管事件發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)(證據(jù)水平B)[1]，還可用于高血壓合并高脂血癥的一級(jí)預(yù)防[2-3]。此外，他汀類在抗骨質(zhì)疏松[4]、糖尿病血管病[5]、免疫抑制[6]、預(yù)防敗血癥[7]等臨床應(yīng)用方面也展示出良好的療效。本文擬根據(jù)現(xiàn)有指南和相應(yīng)研究文獻(xiàn)，闡述近年基因多態(tài)性對(duì)他汀類藥物臨床應(yīng)用的影響，為其個(gè)體化用藥提供參考。

1 他汀類藥物的藥代動(dòng)力學(xué)

他汀類藥物，除外普伐他汀，其他均經(jīng)CYP450酶代謝，但參與的酶的種類以及參與的程度有所不同，與其密切相關(guān)的有CYP3A4、CYP3A5、CYP2C9、CYP2D6等[8-9]。

洛伐他汀經(jīng)水解生成開鏈的β-羥基酸衍生物、3-羥基、3-亞甲基、3-羥基甲基衍生物等。阿托伐他汀(Atorvastatin,ATV)在體內(nèi)經(jīng)CYP3A4代謝為鄰羥基、對(duì)羥基衍生物及其他β-氧化產(chǎn)物[10]。較晚上市的他汀類藥物如瑞舒伐他汀和匹伐他汀，只有少量通過(guò)CYP2C9代謝，其中瑞舒伐他汀僅10%被代謝。此外，親水性他汀主要被內(nèi)酯酶水解開環(huán)，而親脂性他汀則主要被UDP-葡醛酸轉(zhuǎn)移酶(UDPGT)催化，通過(guò)CoA通路轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的水解產(chǎn)物，如匹伐他汀主要通過(guò)UDPGT生成無(wú)活性的內(nèi)酯體[8,11]。

其次，他汀類藥物的代謝還與人體內(nèi)相關(guān)轉(zhuǎn)運(yùn)體有關(guān)，可被OATP1B1、MRP2、ApoE、BCRP、OATP1B3、NTCP等轉(zhuǎn)運(yùn)體轉(zhuǎn)運(yùn)到肝臟后被代謝[12]。親脂性他汀主要通過(guò)腸道極化細(xì)胞基底或基頂膜的 ABC及SLC基因轉(zhuǎn)運(yùn)家族吸收，如洛伐他汀、辛伐他汀、氟伐他汀、匹伐他汀等；而親水性他汀則主要通過(guò)OATP轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白直接經(jīng)門靜脈進(jìn)入肝臟，如普伐他汀、瑞舒伐他汀等[8,11]。

2 基因多態(tài)性對(duì)他汀類藥物臨床應(yīng)用的影響

2.1SLCO1B1基因多態(tài)性 OATP1B1是一種轉(zhuǎn)運(yùn)內(nèi)、外源性物質(zhì)進(jìn)入肝細(xì)胞發(fā)揮作用的攝入型轉(zhuǎn)運(yùn)體，其編碼基因SLCO1B1位于人類12p21.2。他汀類藥物療效及不良反應(yīng)個(gè)體差異是由各種單核苷酸多態(tài)性(SNPs)導(dǎo)致。

SLCO1B1在人群中已發(fā)現(xiàn)超40個(gè)突變位點(diǎn)[13]，其中4號(hào)外顯子388A>G (rs2306283)和5號(hào)外顯子521T>C(rs4149056)突變率高，兩者存在連鎖關(guān)系[14]，二者在我國(guó)的突變率分別為 72.8%、15.9%[13]。388A>G 有AA、AG、GG 3種基因型，521T>C 有 TT、TC、CC 3種基因型，共有4種單倍型和9種表型，分別如下：*1a(c.388A+c.521T)、*1b(c.388G+c.521T)、*5(c.388A+c.521C)、*15(c.388G+c.521C)，*1a/*1a、*1a/*1b、*1a/*5、*1a/*15、*1b/*1b、*1b/*15、*5/*5、*5/*15、*15/*15。SLCO1B1基因具有種族差異性[14-16]。其中，*5的基因型頻率在非裔美國(guó)人或非裔人較低，但在美國(guó)印第安人中較高，在非芬蘭歐洲人和東亞人中相似[17]。

OATP1B1是他汀類藥物的主要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，故SLCO1B1基因多態(tài)性對(duì)他汀類藥物藥效學(xué)和藥動(dòng)學(xué)影響較大。研究結(jié)果顯示，521T>C位點(diǎn)與他汀類藥物的療效有一定相關(guān)性[18]，521T>C基因突變可增加瑞舒伐他汀降脂效果，但降低辛伐他汀的降脂效果；388A>G基因突變可能增加ATV、普伐他汀、辛伐他汀的降脂效果[19-22]。

王晶等[16]在研究中提到，521T>C突變導(dǎo)致OATP1B1轉(zhuǎn)運(yùn)活性降低已被公認(rèn)，但388A>G突變的功能還存在一些爭(zhēng)議。在單倍型*5、*15中，OATP1B1轉(zhuǎn)運(yùn)功能均降低，其底物的血藥濃度增加。與TT基因型人群相比，CC基因型人群血藥濃度變化如下：辛伐他汀酸增加221%、匹伐他汀增加162%～191%、ATV增加144%、普伐他汀增加57%～130%、瑞舒伐他汀增加62%～117%，氟伐他汀則變化不大[22-23]。攜帶單倍型*5的中國(guó)人、日本人、歐洲人體內(nèi)他汀類血藥濃度上升趨勢(shì)相似[24]。521T>C基因多態(tài)性在一定程度上可影響辛伐他汀和瑞舒伐他汀藥動(dòng)學(xué)，但388A>G基因多態(tài)性對(duì)其影響較小[25-26]。

他汀類藥物肌毒性與全身藥物暴露量增加有關(guān)，521T>C和388A>G是主要的基因位點(diǎn)[27]。前者與其嚴(yán)重不良反應(yīng)肌病相關(guān)，后者影響較小。由于521T>C降低了OATP1B1的轉(zhuǎn)運(yùn)活性，他汀轉(zhuǎn)運(yùn)吸收進(jìn)入肝細(xì)胞的量減少，血藥濃度增加，導(dǎo)致使用高劑量他汀的突變型患者容易發(fā)生肌病等不良反應(yīng)。研究顯示，肌酸激酶升高與521T>C正相關(guān)(OR=8.86)，而與388A>G負(fù)相關(guān)(OR=0.24)[23]。Prado等[28]認(rèn)為，521T>C和388A>G與ATV治療后LDL-C的降幅無(wú)關(guān)，但388G突變與HDL-C的增幅上升有關(guān)。研究顯示，521T>C突變與普伐他汀、辛伐他汀、瑞舒伐他汀肌毒性的發(fā)生可能存在劑量相關(guān)性，與ATV無(wú)劑量相關(guān)性[21,23,29]。此外，他汀類藥物肌毒性也存在一定的種族差異。對(duì)白種人基因型研究顯示，521T>C突變與因肌毒性而停止使用ATV治療沒(méi)有顯著關(guān)系[30]。研究發(fā)現(xiàn)，521T>C突變與英國(guó)人肌毒性的發(fā)生顯著相關(guān)，而在美國(guó)人中未發(fā)現(xiàn)顯著相關(guān)性[31]。在同時(shí)存在521T>C突變情況下，亞洲人使用瑞舒伐他汀時(shí)較非芬蘭的歐洲人具有更高的血漿暴露率，發(fā)生肌病風(fēng)險(xiǎn)較大[24]。

綜上，521T>C突變對(duì)他汀類藥物影響更為顯著，388A>G突變對(duì)他汀類藥物影響尚未明確，還需進(jìn)一步研究。

2.2 ApoE基因多態(tài)性 ApoE與LDL受體和VLDL受體結(jié)合，參與脂質(zhì)的儲(chǔ)存、運(yùn)輸及排泄[32]，其基因位于19q13.2，存在rs429358和 rs7412兩個(gè)常見的非同義多態(tài)性及2、3、4 三種等位基因，形成E2/E3、E2/E2、E3/E3、E2/E4、E3/E4、E4/E4 6種基因型。根據(jù)其基因表型可分為E2型(E2/E3、E2/E2)、E3型(E3/E3、E2/E4)和E4型(E3/E4、E4/E4)。其中E3型為野生型，較常見(78%)；E2型個(gè)體患冠心病的風(fēng)險(xiǎn)降低而易患黃斑變性及Ⅲ類高脂血癥；E4型個(gè)體老年癡呆癥、冠心病、腦梗死、視網(wǎng)膜色素變性等疾病風(fēng)險(xiǎn)增加。研究顯示，使用他汀類藥物降低TG、TC和LDL-C時(shí)，E2、E3、E4型患者對(duì)其敏感性依次降低，而使用他汀類藥物降低HDL-C時(shí)，E2型敏感性高于E3、E4型[32]。該研究還指出，E2型患者吸煙飲酒可影響他汀類藥物的降脂療效。研究表明，E2等位基因攜帶者使用他汀類藥物進(jìn)行降脂治療療效較E3/E3純合子和E4攜帶者好[33-34]。張?bào)汨萚35]提出，E2型患者可能更適合應(yīng)用ATV進(jìn)行調(diào)脂治療。綜上，他汀類藥物適用于E2型，但吸煙飲酒可影響其降脂療效，E3型使用療效較差，不適用于E4型。

2.3ABCB1基因多態(tài)性ABCB1基因由P-糖蛋白編碼，可降低藥物吸收和生物利用率，該基因上存在連鎖關(guān)系的SNPs(12、21、26號(hào)外顯子上C1236T、G2677T、C3435T單堿基突變)與他汀類藥物代謝相關(guān)。3435CT基因型TC、TG水平變化較CC、TT基因型顯著[15]，但在中國(guó)人群中，C3435T多態(tài)性與他汀調(diào)脂作用無(wú)關(guān)，G2677多態(tài)性對(duì)他汀降脂效應(yīng)影響尚未明確[36-37]。此外，在墨西哥人群中，C3435T多態(tài)性顯著影響ATV的藥動(dòng)學(xué)[17]。綜上，ABCB1基因多態(tài)性對(duì)他汀類藥物的影響尚無(wú)定論，需進(jìn)一步研究。

2.4 CYP450酶基因多態(tài)性 細(xì)胞色素 P450(CYP450)是大部分他汀類藥物的代謝酶，該基因多態(tài)性影響他汀類藥物代謝，造成個(gè)體差異(見表1)[10]。下面介紹與絕大多數(shù)他汀類藥物代謝密切相關(guān)的SNPs。

表1 他汀類藥物代謝相關(guān)CYP450基因多態(tài)性

2.4.1CYP3A4基因多態(tài)性 CYP3A4*22、*1B、*1G基因與他汀類藥物代謝相關(guān)。*22 (15389C>T)是CYP3A4基因第6內(nèi)含子15389位的單個(gè)堿基突變，與他汀降脂作用增強(qiáng)相關(guān)。Wang 等[27]從 mRNA 水平證實(shí)*22突變降低了CYP3A4酶活性，增強(qiáng)辛伐他汀降脂作用。羊慧君等[9]研究顯示，目前唯一一個(gè)在mRNA水平、蛋白質(zhì)水平及臨床研究都與他汀降脂作用增強(qiáng)有關(guān)的CYP450基因是*22，但*22是內(nèi)含子突變，與其他SNPs無(wú)連鎖，影響他汀降脂作用機(jī)制需進(jìn)一步研究，且該突變不足以影響臨床結(jié)局，與心肌梗死風(fēng)險(xiǎn)降低無(wú)關(guān)。

*1B(290A>G)是CYP3A4轉(zhuǎn)錄起始區(qū)290位單個(gè)堿基突變，非裔美國(guó)人和美國(guó)白種人的突變頻率分別為54.6%、3.6%，中國(guó)人與日本人未檢出該突變。G等位基因在人群中的分布頻率太低且種族差異大，因此，*1B突變對(duì)他汀降脂作用是否受損還尚無(wú)定論。

*1G(20230G>A)位于CYP3A4基因第10內(nèi)含子20230位，突變頻率亞洲人群高，高加索人群低，中國(guó)人群約24.9%個(gè)體攜帶此突變，是目前CYP3A4基因上突變頻率最高的SNP。研究認(rèn)為，該突變使ATV作用減弱[35]，但對(duì)其他他汀類藥物的影響還需進(jìn)一步研究。

2.4.2CYP3A5基因多態(tài)性CYP3A5*3(6986 A>G)位于第3內(nèi)含子6986位點(diǎn)，該位點(diǎn)堿基為A時(shí)為CYP3A5*1，*1突變頻率在中國(guó)人群約為28%，至少攜帶1個(gè)*1等位基因才會(huì)表達(dá)CYP3A5酶。Kirac等[33]證實(shí)，*3突變對(duì)ATV作用影響小。

2.4.3CYP2C9基因多態(tài)性 CYP2C9是氟伐他汀代謝酶，主要有*1、*2、*3 SNPs。*1是野生型(Arg144/Ile359)；*2(Cys144/Ile359)是cDNA第 430位核苷酸C>T單堿基突變，在白種人中的分布頻率為10%～19%，但中國(guó)人、韓國(guó)人、日本人很少發(fā)生此突變；*3(Arg144/Leu359)是cDNA7號(hào)外顯子1075 位A>G突變，是分布頻率最高的突變，在中國(guó)人群中分布頻率為2%～3%，但目前并不能充分說(shuō)明其與氟伐他汀降脂效應(yīng)相關(guān)。

2.4.4CYP2D6基因多態(tài)性 CYP2D6*10突變頻率為50%，是東方人CYP2D6酶活性降低的主要原因。突變型個(gè)體(wt/*10、*10/*10、*10/*5和*5/*5)比wt/wt型個(gè)體服用洛伐他汀酯后AUC0～∞增加，CL/F降低，說(shuō)明這些基因多態(tài)性可能與洛伐他汀酯分布相關(guān)。突變純合子(mut/mut)代謝酶活性減低，降低TC作用更強(qiáng)，且CYP2D6突變純合子比雜合子及野生型他汀不耐受個(gè)體顯著增加。*4是CYP2D6基因常見的無(wú)功能突變，研究發(fā)現(xiàn)，ATV不耐受的患者和耐受良好患者分別有50%和28%的個(gè)體存在此突變，此突變主要分布于高加索人，頻率約20%～25%，東方人中沒(méi)有發(fā)現(xiàn)*4突變。

2.5 HMG-CoA還原酶基因多態(tài)性 HMG-CoA還原酶是內(nèi)源性膽固醇生成的限速酶，為他汀類藥物的治療靶點(diǎn)。研究發(fā)現(xiàn)，HMG-CoA還原酶基因多態(tài)性對(duì)服用普伐他汀后血脂改變的影響不及患者依從性和飲食[9]。Yue等[38]研究顯示，HMGCR rs12916(T>C)和rs3846662(A>G)對(duì)漢族和維吾爾族缺血性腦卒中患者ATV療效無(wú)影響。此基因多態(tài)性對(duì)他汀類藥物降脂作用的影響非常有限[9]。

2.6ABCG2基因多態(tài)性ABCG2編碼乳腺癌耐藥蛋白(Breast cancer resistance protein,BCRP)，在藥物的輸出及胞內(nèi)小囊泡化起作用，參與他汀類藥物的代謝。BCRP參與瑞舒伐他汀的肝膽外排，是藥物轉(zhuǎn)出肝臟最主要的轉(zhuǎn)運(yùn)體，421C>A(rs22231142；p.Gln141 Lys)突變能夠降低BCRP的表達(dá)量或降低其轉(zhuǎn)運(yùn)活性、增加他汀的暴露量，提高其降脂療效[22]。在高血脂患者中，CC、CA、AA基因型的分布頻率分別為63.73%、31.87%、4.40%。攜帶1個(gè)A等位基因者可使血漿AUC和Cmax增加，攜帶2個(gè)A等位基因效應(yīng)更明顯[39]。421C>A突變可顯著增加ATV口服生物利用度，并使血漿中ATV和活性代謝物鄰羥基ATV濃度升高，與藥效和不良反應(yīng)呈正相關(guān)[40]。但ABCG2突變對(duì)他汀類藥物影響的研究資料較少，需進(jìn)一步探討。

3 個(gè)體化用藥建議

由于SLCO1B1、ApoE的基因多態(tài)性對(duì)他汀類藥物的不良反應(yīng)和療效影響明確，結(jié)合基因多態(tài)性對(duì)他汀類藥物藥效和不良反應(yīng)的研究進(jìn)展和指南，建議對(duì)正在或者考慮接受他汀降脂藥物治療的患者，進(jìn)行SLCO1B1521T>C(rs4149056)、388A>G(rs2306283)和ApoE基因多態(tài)性檢測(cè)，判斷患者使用時(shí)療效的變化和出現(xiàn)不良反應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)，從而制定合理的個(gè)體化給藥方案。其他基因多態(tài)性對(duì)他汀類藥物的影響尚無(wú)一致定論，且缺乏臨床數(shù)據(jù)，暫不能指導(dǎo)他汀類藥物的用藥調(diào)整?；赟LCO1B1、ApoE的基因多態(tài)性的他汀類藥物的用藥調(diào)整具體見表2、表3。

表2 他汀類個(gè)體化給藥建議(基于SLCO1B1基因多態(tài)性)

表3 他汀類個(gè)體化給藥建議(基于ApoE基因多態(tài)性)

4 討論

本文主要闡述了SLCO1B1、ApoE、ABCB1、CYP450酶、HMG-CoA、ABCG2基因多態(tài)性對(duì)他汀類藥物臨床應(yīng)用的影響，其中SLCO1B1、ApoE的基因多態(tài)性顯著影響他汀類藥物的臨床使用，可據(jù)此進(jìn)行個(gè)體化用藥。但本文闡述的許多位點(diǎn)在中國(guó)人中突變頻率低，難以考察其對(duì)中國(guó)人群他汀類藥物使用的影響，應(yīng)做進(jìn)一步大樣本臨床研究。

他汀類藥物相關(guān)基因多態(tài)性都可能會(huì)影響其降脂作用及安全性，為了更好地指導(dǎo)個(gè)體化用藥，需要綜合分析影響他汀類藥物轉(zhuǎn)運(yùn)、代謝及藥效的多個(gè)基因多態(tài)性。傳統(tǒng)方法在同時(shí)解釋多個(gè)基因-基因、同一基因不同SNPs及基因-環(huán)境之間的相互作用存在局限。但是，隨著Hapmap計(jì)劃的實(shí)施，這些局限都將得到解決。