阿托伐他汀的基因多態(tài)性研究進(jìn)展

黃 琴，索南格勒，李文斌，孫月梅，王 榮

（1. 中國人民解放軍聯(lián)勤保障部隊第九四〇醫(yī)院藥劑科, 甘肅蘭州 730050；2. 蘭州大學(xué)藥學(xué)院, 甘肅 蘭州 730000；3. 青海省玉樹州人民醫(yī)院內(nèi)科, 青海 玉樹 815000）

他汀類藥物抑制膽固醇合成途徑的限速酶3-羥基-3-甲基戊二酸單酰輔酶A 還原酶（HMGCoA 還原酶)的活性，抑制膽固醇的生成，上調(diào)肝細(xì)胞表面的LDL 受體以加快LDL 的分解代謝。阿托伐他汀以活性酸形式給藥，通過被動擴散或OATP1B1 轉(zhuǎn)運進(jìn)入肝細(xì)胞，主要由CYP3A4 在肝臟和腸壁代謝阿托伐他汀，少量由CYP2C9、CYP2C19、CYP3A5 和UGT1A1 代謝。阿托伐他汀酸由CYP3A 代謝產(chǎn)生鄰、對位羥基活性代謝產(chǎn)物，在體內(nèi)它們與各自的非活性內(nèi)酯形式處于平衡狀態(tài)。ABCB1(編碼p-gp)和ABCG2(編碼BCRP)介導(dǎo)阿托伐他汀及其代謝物從肝臟排入膽汁后消除（圖1）[1]。

1 藥物代謝酶及其基因多態(tài)性

1.1 CYP3A4

大多數(shù)CYP3A 代謝發(fā)生在肝細(xì)胞內(nèi)，部分發(fā)生在小腸內(nèi)。CYP3A 的活性存在較大的個體間差異，顯著影響阿托伐他汀的體內(nèi)代謝。阿托伐他汀和阿托伐他汀內(nèi)酯主要由CYP3A4 同工酶代謝，CYP3A4 的活性在不同個體之間可能存在10 倍的差異，這可能是由于編碼酶的基因多態(tài)性所致[2]。

圖1 阿托伐他汀代謝途徑的基因集合

CYP3A4*1G/*1G 基因型患者的阿托伐他汀AUC0-∞比野生型和*1/*1G 基因型低36%和25%。阿托伐他汀和2-羥基阿托伐他汀的tmax和(CL/Fm)在CYP3A4*1G/*1G 基因型和野生型之間存在顯著性差異[3]。

經(jīng)阿托伐他汀治療后，CYP3A4 啟動子變異(rs2740574)與野生型等位基因相比顯示出更低的LDL-C 水平和更好的療效[2]。CYP3A4*1G（20230G＞A）多態(tài)性對血清TC 下降具有劑量依賴性（P＜0.01）。攜帶CYP3A4*1G 增加了阿托伐他汀的降脂效果，對辛伐他汀降脂治療沒有顯著影響[4]。CYP3A4*22(rs35599367)會導(dǎo)致CYP3A4 酶含量和活性顯著降低，CYP3A4*22 攜帶者的阿托伐他汀、辛伐他汀或洛伐他汀的劑量僅為野生型的20%～60%[5]。攜帶CYP3A4*1B（290A＞G）G 等位基因可降低辛伐他汀和阿托伐他汀的血藥濃度，特別是女性和具有ABCB1 3435T 變異等位基因的患者[6]。CYP3A4 A290G 變異等位基因與阿托伐他汀治療后較高的LDL-C 水平顯著相關(guān)，而非同義多態(tài)性M445T 變異與治療后較低的LDL-C 水平顯著相關(guān)[7]。此外，攜帶CYP3A4 A290G 變異等位基因比野生型等位基因型的患者具有更高的HDL 水平(P＜0.001)，可能與體內(nèi)CYP3A4 活性降低相關(guān)，導(dǎo)致阿托伐他汀活性增加[8]。臨床上可減少CYP3A4*22 攜帶者的藥物劑量，CYP3A4*1B 突變對他汀類藥物降脂作用影響尚無定論。

1.2 CYP3A5

CYP3A4 和CYP3A5 約 占CYP450 的30%，CYP3A4 和CYP3A5 均在肝臟和腸道中表達(dá)，其中CYP3A5 主要在肝外組織中表達(dá)。CYP3A5 基因與CYP3A 家族其他成員一起位于7q22.1 染色體上，由9 個外顯子組成，編碼502 個氨基酸。

Kivist?等[9]研究發(fā)現(xiàn)洛伐他汀、辛伐他汀和阿托伐他汀對CYP3A5 表達(dá)者（CYP3A5*1）的療效顯著低于非表達(dá)者（CYP3A5*3）。攜帶CYP3A5*1 等位基因的受試者1 年內(nèi)的平均血清TC 水平和LDL-C 水平分別比CYP3A5*3 純合等位基因的受試者高23%(P=0.001 4)和24%(P=0.036)。在服用不依賴于CYP3A5 代謝的氟伐他汀、普伐他汀的23 名受試者中，未發(fā)現(xiàn)降血脂與CYP3A5 多態(tài)性的關(guān)聯(lián)。因此，CYP3A5*3 突變可導(dǎo)致CYP3A5 酶的表達(dá)降低,提高了他汀類藥物的降脂療效。

1.3 CYP2D6

在192 例由阿托伐他汀治療缺血性卒中的中國患者中，Chen 等[10]發(fā)現(xiàn)CYP2D6 rs1065852 顯著影響ΔLDL(P＜0.001)，ΔLDL/LDL (P＜0.001)，Δ(LDL/HDL)(P＜0.001)，Δ(LDL/HDL)/(LDL/HDL)(P＜0.001)水平。阿托伐他汀對CYP2D6 rs1065852 G 等位基因攜帶者具有較好的降脂效果。

1.4 UGTs

阿托伐他汀由UGT1A1 和UGT1A3 介導(dǎo)的葡萄糖醛酸化轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的內(nèi)酯形式，UGT1A3 是內(nèi)酯化的主要酶。

Sung 等[11]研究表明UGT1A3*2 攜帶者內(nèi)酯的生成量顯著增加。UGT1A3*2/*2 組阿托伐他汀內(nèi)酯和2-羥基阿托伐他汀內(nèi)酯的AUC 分別比UGT1A3*1/*1 組高72%和160%。UGT1A3*2 攜帶者的TC 和LDL-C 降低百分比分別比非攜帶者低29%和18%。UGT1A3*2 多態(tài)性與阿托伐他汀內(nèi)酯化增加相關(guān)，可能影響其降脂作用。低表達(dá)等位基因UGT1A1*28(TA)7的攜帶者較正?；钚缘任换?TA)6攜帶者的阿托伐他汀內(nèi)酯水平更低(P＜0.05)[12]。

2 藥物轉(zhuǎn)運體及其基因多態(tài)性

阿托伐他汀易于口服吸收，其吸收取決于轉(zhuǎn)運蛋白的活性，包括攝取性轉(zhuǎn)運體(如有機陰離子轉(zhuǎn)運多肽OATPs)和外排性轉(zhuǎn)運體(乳腺癌耐藥蛋白BCRP 和P-gp)。阿托伐他汀通過OATP1B1 攝取進(jìn)入肝細(xì)胞，通過ABC 轉(zhuǎn)運體家族成員（BCRP、Pgp）排泄到膽汁。

2.1 OATP1B1

有機陰離子轉(zhuǎn)運多肽1B1(OATP1B1)表達(dá)于人肝細(xì)胞的竇狀膜上，負(fù)責(zé)他汀類藥物的肝臟攝取，SLCO1B1 基因編碼。SLCO1B1 的SNP 影響他汀類藥物的體內(nèi)分布和效能，目前研究最多的兩個SNPs 為SLCO1B1 521T＞C(rs4149056)和388A＞G(rs2306283)。

在攜帶SLCO1B1 和ABCG2 野生型等位基因的中國和日本受試者的瑞舒伐他汀、阿托伐他汀和辛伐他汀的AUC 比白種人更高，其中，阿托伐他汀AUC0-∞分別比白種人高53%和69%[13]。SLCO1B1 c.521CC 基因型患者的阿托伐他汀AUC0-48比TT基因型高144%(P＜0.001)，比TC 基因型高61%(P=0.049)[14]。521C 等位基因攜帶者的阿托伐他汀和2-羥基阿托伐他汀的平均Cmax、AUC0-24h和AUC0-∞顯著高于521TT 基因型組，平均CL 值較521TT基因型受試者低，521C 等位基因受試者的阿托伐他汀肌毒性風(fēng)險增加[15]。SLCO1B1 521T＞C 在阿托伐他汀的臨床試驗中均可增高AUC，388A＞G 多態(tài)性對療效影響不顯著。

一項體外研究表明[16]，SLCO1B1 521T＞C 下調(diào)質(zhì)膜上OATP1B1 的表達(dá)以減少阿托伐他汀轉(zhuǎn)運進(jìn)肝細(xì)胞。SLCO1B1 521T＞C 通過降低肝臟對阿托伐他汀的攝取使藥物對HMG-COA 還原酶的抑制作用減弱，同時血藥濃度升高。SLCO1B1 521C(rs4149056)與辛伐他汀、阿托伐他汀、洛伐他汀和普伐他汀的降脂作用減弱有關(guān)[17]。然而，Prado 等[18]研究表明，阿托伐他汀對智利高膽固醇血癥受試者的降脂作用與SLCO1B1 rs4149056 和rs2306283多態(tài)性無關(guān)(P＞0.05），但388A＞G rs2306283 與阿托伐他汀治療后更高的HDL-C 相關(guān)（P=0.02）。現(xiàn)有的研究支持 SLCO1B1 521T＞C基因多態(tài)性可增加阿托伐他汀的血藥濃度，攜帶突變基因型的患者應(yīng)適量減少用藥劑量。

2.2 乳腺癌耐藥蛋白

乳腺癌耐藥蛋白(BCRP)由ABCG2 基因編碼，BCRP 在肝臟、小腸、膽管等多種正常組織和癌細(xì)胞中均有表達(dá)。

ABCG2 c.421C＞A 在非洲人群中突變頻率較低，但在白種人中突變頻率為10%～14%，在日本或中國受試者中突變頻率高達(dá)35%[19]。ABCG2 c.421C＞A 顯著影響阿托伐他汀和瑞舒伐他汀的藥動學(xué)，ABCG2 在抑制這類他汀藥物腸道吸收方面起到重要作用。c.421AA 基因型攜帶者的瑞舒伐他汀AUC0-∞分別比c.421CA 和c.421CC 基因型高100%和144%。c.421AA 基因型攜帶者的阿托伐他汀AUC0-∞比c.421CC 高72%[1]。攜帶ABCG2 rs2622604 的日本患者的阿托伐他汀口服生物利用度比非攜帶者增加了55%(95%CI：16%～131%)[20]。亞洲人群的ABCG2 c.421C＞A 突變率較高，具有變異等位基因的患者使用他汀類藥物需減少劑量。

2.3 P-gp

MDR1 中的同義單核苷酸多態(tài)性C3435T 和非同義單核苷酸多態(tài)性G2677T/A 是藥物處置和療效差異的潛在因素。ABCB1 TTT/TTT 基因型攜帶者的辛伐他汀酸AUC0-12h和阿托伐他汀AUC0-∞分別比CGC-CGC 高60%和55%，且TTT/TTT 型的阿托伐他汀的半衰期比CGC-CGC 型長24%（P＜0.05）[21]。ABCB1 rs1128503 (1236C＞T)、rs2032582(2677G＞T/A)和rs1045642 (3435C＞T)顯著影響阿托伐他汀的AUC 和阿托伐他汀治療的降脂效果[22]。

ABCB1 C3435T 與阿托伐他汀療效下降相關(guān)。Kajinami 等[23]發(fā)現(xiàn) C3435T 多態(tài)性與降LDLC 作用減弱相關(guān)，并且僅在女性中存在變異基因型攜帶者升HDL-C 作用增強的現(xiàn)象。Rodrigues 等[24]評估了G2677T/A 和C3435T MDR1 多態(tài)性對阿托伐他汀治療前后血脂水平的影響，阿托伐他汀療效與MDR1 多態(tài)性之間沒有顯著相關(guān)性（P＞0.05）。單倍型分析顯示，與非T/T 基因攜帶者相比，T/T攜帶者有較高的基礎(chǔ)TC 和LDL-C 水平，提示MDR1多態(tài)性可能對巴西高膽固醇血癥患者的基礎(chǔ)膽固醇水平有重要影響。DeGorter 等[25]報道的一項病例對照研究中，未發(fā)現(xiàn)ABCB1 2677T 與阿托伐他汀血藥濃度之間的關(guān)聯(lián)。由于ABCB1 變異的臨床研究結(jié)果不確定且不一致，目前不建議臨床常規(guī)使用ABCB1 基因分型來預(yù)測他汀類藥物的毒性。盡管如此，ABCB1 在他汀類藥物轉(zhuǎn)運中發(fā)揮重要作用，未來可能包括ABCB1 變異的多基因指導(dǎo)他汀類藥物治療。

3 藥物作用靶點及其基因多態(tài)性

3.1 HMGCR

HMGCR 是內(nèi)源性膽固醇合成途徑中的限速酶，他汀類藥物競爭性抑制HMGCR。外顯子13上選擇性剪切HMGCR pre-mRNA，產(chǎn)生兩個全長(FL)HMGCR 和D13 HMGCR[26]。缺少外顯子13 的選擇性剪接HMGCR 轉(zhuǎn)錄物的表達(dá)量與體內(nèi)TC、LDL-C、APOB 和TC 的降低呈負(fù)相關(guān)[27]。Yu 等[28]的研究表明，HNRNPA1 的過表達(dá)降低了HMGCR酶的活性，增強了LDL 的攝取并增加APOB。同時，rs1920045 是一種與HNRNPA1 外顯子8 選擇性剪接相關(guān)的SNP，其與他汀類藥物降TC 作用減弱有關(guān)。Leduc 等[29]發(fā)現(xiàn)HMGCR的選擇性剪接可以解釋家族性高膽固醇血癥患者對他汀類藥物應(yīng)答的22%～55%的差異。攜帶rs3846662 AA 基因型女性在接受他汀治療后LDL-C 的降低百分比顯著低于非AA 基因型女性(38.4%vs46.2%，P＜0.05)。rs3846662 多態(tài)性和HMGCR mRNA 的選擇性剪接顯著影響女性對他汀治療的反應(yīng)。Cuevas 等[30]發(fā)現(xiàn)在接受阿托伐他汀治療的智利患者中，HMGCR rs17671591 T 等位基因比野生型C 等位基因，顯示出更明顯地降低LDL-C 和升高HDL-C 效應(yīng)(LDL降低8%，P=0.021;HDL 增加7.7%，P=0.039)[22]。

4 脂質(zhì)代謝相關(guān)基因多態(tài)性

4.1 ApoE

載脂蛋白E (ApoE)是脂質(zhì)代謝的重要組成部分。ApoE 基因的多態(tài)性與血脂水平和他汀類藥物的降脂反應(yīng)有關(guān)。APOE ε2 等位基因的男性攜帶者LDL-C 的降低率比野生型個體高7%～10%(P=0.01)[31]。Cerda 等[32]報道APOE ε2 等位 基因者對高膽固醇血癥具有保護(hù)作用，并減少致動脈粥樣硬化的脂質(zhì)分布。Deshmukh 等[33]發(fā)現(xiàn) APOE rs445925 變異與阿托伐他汀治療后LDL 降低相關(guān)，而APOE rs4420638 變異對阿托伐他汀治療后LDL 下降作用減弱相關(guān)。Jenny 等[34]報道阿托伐他汀對139 名智利受試者的降脂作用與APOE 變異相關(guān)，E3/4 基因型攜帶者的降膽固醇作用較E3/3 基因型差(LDL-C：-18%vs-29%，P＜0.001)。E2等位基因攜帶者的療效優(yōu)于E3 和E4 攜帶者，E4基因攜帶者需增加用藥劑量才能達(dá)到目標(biāo)調(diào)脂作用。

4.2 CYP7A1

CYP7A1 為膽固醇7a 羥化酶，是催化膽固醇合成膽汁酸排泄途徑的限速酶。CYP7A1 基因是膽固醇排泄途徑中最重要的調(diào)控基因，CYP7A1 的基因突變可能會影響他汀類藥物的反應(yīng)。rs8192870位于CYP7A1 基因第一個內(nèi)含子，與阿托伐他汀降低LDL 有關(guān)，阿托伐他汀治療后，GG/GA 基因型攜帶者LDL 水平降低27.89%，AA 基因型攜帶者LDL 水平降低35.26%(P=0.021)[35]。

4.3 ABCG5/G8

ABCG5/G8 的膽固醇排泄和CYP7A1 催化的膽汁酸生物合成是膽固醇排泄到膽汁中的主要途徑。ABCG8 D19H 變異體與阿托伐他汀治療后降低LDL-C 作用增強相關(guān)，而降TC 作用沒有顯著性差異[36]。ABCG8 H19 等位基因攜帶者比野生型D19 等位基因攜帶者降低LDL-C 作用更顯著。ABCG8 H19 和CYP7A1 C-204 等位基因?qū)Π⑼蟹ニ》磻?yīng)以劑量依賴性方式相互作用[37]。這些組合多態(tài)性分析比單一多態(tài)性分析（CYP7A1 為4.2%，ABCG8 D19H 為3.0%）更能有效解釋降LDL-C 差異，臨床上應(yīng)組合多態(tài)性分析以指導(dǎo)特定基因型患者合理用藥。

4.4 CETP

膽固醇酯轉(zhuǎn)運蛋白CETP 雖然不是他汀類藥物的藥物靶點，但在膽固醇逆向轉(zhuǎn)運過程、脂蛋白的分解代謝、不同脂蛋白類型的轉(zhuǎn)化中發(fā)揮重要作用。CETP 629C/A 的突變頻率為0.412。與CC 或CA 基因型攜帶者相比，AA 基因型攜帶者具有較低的CETP 水平（P=0.026）和較高的HDL-C 水平（P=0.035）。連續(xù)服用阿托伐他汀一年后，CC 基因型攜帶者比CA 或AA 基因型降低LDL-C、降低LP（A）（P=0.005），升高HDL-C（P=0.045）療效更顯著（P＜0.001）[38]。

5 不良反應(yīng)

他汀類藥物是臨床上首選的調(diào)血脂藥物，并不是所有患者對他汀類藥物反應(yīng)良好，多數(shù)患者并未達(dá)到調(diào)脂目標(biāo)值，還有部分患者出現(xiàn)不良反應(yīng)（肌毒性、橫紋肌溶解、肝轉(zhuǎn)氨酶持續(xù)升高等）。

5.1 肌毒性

他汀相關(guān)肌肉癥狀（SAMS)是最常見的藥物不良反應(yīng)，常導(dǎo)致患者用藥依從性差或停藥。他汀類肌炎的特征是肌肉組織炎癥導(dǎo)致肌肉疼痛或無力，并伴有肌酸激酶濃度持續(xù)升高。SAMS 癥狀出現(xiàn)在開始他汀類藥物治療的最初6 個月內(nèi)，并在他汀類藥物劑量降低或停止后消退，他汀類藥物治療需要密切監(jiān)測血清肌酸激酶(CK)水平以預(yù)防SAMS。臨床應(yīng)用阿托伐他汀的群體中，SAMS 的發(fā)病率更高。歐洲動脈粥樣硬化協(xié)會共識小組發(fā)布的注冊和觀察性研究中，SAMS 的發(fā)生率為7%～29%[39]。他汀誘導(dǎo)的肌毒性在體內(nèi)外均呈現(xiàn)濃度依賴性，從輕度肌痛到潛在致命的橫紋肌溶解或暴發(fā)性橫紋肌溶解合并肌紅蛋白尿最終導(dǎo)致急性腎功能衰竭。使用辛伐他汀的患者發(fā)生SAMS 頻率最高，其次是阿托伐他汀，氟伐他汀SAMS 頻率最低[40]。

遺傳變異和高血藥濃度是他汀類藥物誘導(dǎo)肌病的關(guān)鍵原因。一項涉及1 550 名阿托伐他汀使用者的Meta 分析表明，SLCO1B1 c.521T＞C 與阿托伐他汀不良反應(yīng)之間存在顯著相關(guān)性。未發(fā)現(xiàn)SLCO1B1 c.388A＞G 多態(tài)性與不良反應(yīng)或療效之間的關(guān)聯(lián)（P＞0.05）[41]。SLCO1B1 rs4149056 與辛伐他汀治療后肌病的發(fā)生顯著相關(guān)，辛伐他汀誘導(dǎo)相關(guān)肌病的作用可能比阿托伐他汀更強[42]。與SLCO1B1 521 TT 基因型攜帶者相比，TC 或CC 基因型阿托伐他汀的不良反應(yīng)發(fā)生率高2.3 倍[43]。Liu 等[44]發(fā)現(xiàn)攜帶至少一個SLCO1B1 521C 等位基因的患者發(fā)生肌毒性的風(fēng)險更高。在接受瑞舒伐他汀治療的個體中，SLCO1B1 521C 突變等位基因突變與肌肉毒性風(fēng)險顯著相關(guān)。然而，521C 突變等位基因與阿托伐他汀和辛伐他汀誘導(dǎo)肌毒性風(fēng)險之間無顯著相關(guān)性。SLCO1B1 c.521 T＞C 突變能降低OATP1B1 的轉(zhuǎn)運功能，使他汀類藥物血藥濃度升高，攜帶突變基因型的患者應(yīng)降低藥物劑量以減少不良反應(yīng)。

CYP3A 基因型與阿托伐他汀誘導(dǎo)的肌肉損傷嚴(yán)重程度增加有關(guān)。在具有CYP3A5*3 變異等位基因的個體中，肌酸激酶水平高于野生型個體(P=0.01)[45]。CYP3A 基因型與阿托伐他汀誘導(dǎo)肌肉損傷的嚴(yán)重程度增加有關(guān)。服用阿托伐他汀的CYP3A5*3/*3 基因型患者出現(xiàn)肌痛的可能性更大且更嚴(yán)重[45]。因此，攜帶CYP3A5*3 變異等位基因的個體應(yīng)減少藥物劑量以減輕肌肉損傷程度。發(fā)生他汀類相關(guān)橫紋肌溶解不良反應(yīng)約60%與藥物相互作用有關(guān)[46]。臨床上使用CYP3A4 酶的抑制劑或誘導(dǎo)劑會影響阿托伐他汀的血藥濃度，導(dǎo)致發(fā)生不良反應(yīng)的風(fēng)險增加。

5.2 肝毒性

他汀類藥物的另一種常見不良反應(yīng)是肝毒性。肝毒性的發(fā)生率以血中轉(zhuǎn)氨酶濃度升高為特征，遠(yuǎn)低于SAMS。ABCB1 rs2032582 可預(yù)測日本人群患阿托伐他汀誘導(dǎo)的肝損傷（AILI）的風(fēng)險。ABCB1 中的一個SNP 位點(rs2032582:2677G＞T/A)與AILI 顯著相關(guān)(P=0.000 68，OR=2.59，95%CI 為1.49～4.50)，提示G 等位基因可能是AILI 的危險因素。利用穩(wěn)定表達(dá)ABCB1 rs2032582 編碼的ABCB1 蛋白的Flp-In-293 細(xì)胞，研究阿托伐他汀的細(xì)胞毒性，明確ABCB1 rs2032582 G 等位基因在體內(nèi)和體外是一個重要的AILI 危險因素[47]。ABCB1 rs2032582 可能是導(dǎo)致AILI 的危險因素，攜帶該突變基因的個體應(yīng)減少用藥劑量。

6 結(jié)語

阿托伐他汀的有關(guān)藥物代謝酶、轉(zhuǎn)運體、藥物作用靶點以及脂質(zhì)代謝相關(guān)基因多態(tài)性對阿托伐他汀藥動學(xué)及藥效學(xué)的影響，國內(nèi)外已有很多研究，但仍不完善且許多研究結(jié)論不一致，可能是選取人群種族和樣本數(shù)量的差異造成。目前缺乏多基因相互作用對他汀類藥物治療的影響研究，未來還需參考更多基因多態(tài)性以指導(dǎo)臨床他汀類藥物個體化合理用藥。