CYP2C19基因多態(tài)性與氯吡格雷代謝的研究進(jìn)展

李倩倩，谷秀娟

（1.延安大學(xué)醫(yī)學(xué)院，陜西 延安 716000；2.延安大學(xué)附屬醫(yī)院心腦血管病醫(yī)院，陜西 延安 716000）

0 引言

氯吡格雷是一種臨床常用的P2Y12受體拮抗劑，對(duì)于接受經(jīng)皮冠狀動(dòng)脈介入治療（PCI）的患者，術(shù)后均應(yīng)常規(guī)使用 P2Y12受體抑制劑（氯吡格雷、普拉格雷或替格瑞洛等）和阿司匹林進(jìn)行雙重抗血小板治療（DAPT）[1]。相比于氯吡格雷，臨床實(shí)踐指南目前更推薦普拉格雷和替格瑞洛，但氯吡格雷仍然是應(yīng)用最廣泛的P2Y12受體抑制劑[2,3]。目前研究發(fā)現(xiàn)在服用氯吡格雷的患者中，大約有1/3的人表現(xiàn)出血小板抑制作用減弱，導(dǎo)致相當(dāng)數(shù)量的患者發(fā)生不良心血管事件（MACE）[4]。氯吡格雷使用者表現(xiàn)出的血小板抑制作用不足被稱(chēng)為氯吡格雷抵抗（CR）或血小板高反應(yīng)性（HTPR），這與氯吡格雷本身的代謝有關(guān)[5]。臨床、細(xì)胞和遺傳因素等多種機(jī)制，決定了個(gè)體對(duì)氯吡格雷的反應(yīng)特征[6,7]。與氯吡格雷吸收和代謝的藥效學(xué)和藥代動(dòng)力學(xué)有關(guān)的遺傳多態(tài)性，是決定個(gè)體間氯吡格雷療效差異的關(guān)鍵因素[8]，目前已發(fā)現(xiàn)了許多與氯吡格雷藥代動(dòng)力學(xué)（PK）和藥效學(xué)（PD）有關(guān)的酶或受體基因。肝細(xì)胞色素P450酶的遺傳變異，是氯吡格雷轉(zhuǎn)換為活性代謝物的關(guān)鍵，它造成了氯吡格雷PK/PD的個(gè)體差異[9,10]。CYP2C19是CYP450的一種重要的同工酶，是氯吡格雷活化的主要代謝酶，其活性由CYP2C19基因決定。CYP2C19基因中功能喪失等位基因（LOF）的存在會(huì)使氯吡格雷活性代謝物的生成減少，導(dǎo)致其抗血小板的作用減弱，從而增加了MACE的發(fā)生[11,12]。目前對(duì)氯吡格雷基因多態(tài)性的研究越來(lái)越多，本文主要對(duì)氯吡格雷CYP2C19基因多態(tài)性作一綜述。

1 氯吡格雷代謝

氯吡格雷是一種噻吩吡啶前體藥物，需要被腸道吸收并通過(guò)肝臟中各種酶的代謝轉(zhuǎn)化為活性成分后，才能發(fā)揮其血小板抗聚集的作用[13]。氯吡格雷在腸道吸收后，85%被羧基酯酶1（CES1）水解并轉(zhuǎn)化為無(wú)活性代謝物，在尿液或糞便中排泄[14]。只有15%通過(guò)肝臟中的細(xì)胞色素P450，首先被CYP2C19(44.9%)、CYP1A2(35.8%)和CYP2B6(19.4%)轉(zhuǎn)化為中間體代謝物（2-氧代氯吡格雷），然后被CYP2C19(20.6%)、CYP2C9(6.79%)、CYP3A4(39.8%)和CYP2B6(32. 9%)催化產(chǎn)生四種異構(gòu)體硫醇代謝物（H1-H4），其中Clopi-H4是體內(nèi)唯一活躍的氯吡格雷代謝物[14-15]。該活性代謝物有選擇地并不可逆地與血小板膜上的P2Y12受體結(jié)合，從而抑制了腺苷二磷酸（ADP）結(jié)合P2Y12受體。最終阻斷ADP介導(dǎo)的纖維蛋白原與其受體糖蛋白Ⅱb/Ⅲa的結(jié)合，抑制血小板的活化和聚集，發(fā)揮抗血小板效應(yīng)[16-17]。由上述過(guò)程可見(jiàn)CYP2C19在氯吡格雷兩個(gè)代謝過(guò)程中都發(fā)揮主要作用，因此CYP2C19的功能在很大程度上會(huì)影響氯吡格雷的藥物療效。目前通過(guò)研究氯吡格雷代謝物的濃度也 可為臨床提供幫助，Adamiak-Giera等人[18]近期的一項(xiàng)研究表明同時(shí)測(cè)定氯吡格雷無(wú)活性代謝物濃度和血小板聚集率，可用于需氯吡格雷長(zhǎng)期治療的患者、有較高缺血和出血風(fēng)險(xiǎn)的ACS患者或者氯吡格雷療效不佳患者的臨床實(shí)踐。

2 CYP2C19基因多態(tài)性

有研究表明，CYP2C19酶的代謝速度在不同個(gè)體間的差異很大，這在很大程度上歸因于遺傳中的CYP2C19基因多態(tài)性[19]。CYP2C19基因多態(tài)性被分為組，稱(chēng)為等位基因。目前明確的等位基因包括36個(gè)，如CYP2C19 ＊1、＊2、＊3、＊4、＊5、＊6、＊7或＊8等，其中對(duì)氯吡格雷影響最顯著的是＊2/＊3突變位點(diǎn)和＊17突變位點(diǎn)[20]。CYP2C19＊2和＊3是功能喪失等位基因（LOF），可減少氯吡格雷活化，CYP2C19＊17是功能增強(qiáng)等位基因（GOF），可增加氯吡格雷活化[20]。其他等位基因出現(xiàn)的頻率在大多數(shù)人群都較低[21]。許多研究報(bào)告了CYP2C19多態(tài)性存在廣泛的種族間變異。亞洲人群（55.0%～70.0%）CYP2C19 LOF變異型等位基因（CYP2C19＊2和＊3）與白人群體（25.0～35.0%）和黑人群體（35.0～45.0%）相比突變率較高[22,23]。另一方面，亞洲人群（約4.0%）CYP2C19 GOF 變異等位基因（CYP2C19＊17）與白人種群（18.0%）相比突變率則較低[24,25]。因此，對(duì)亞洲人進(jìn)行CYP2C19基因檢測(cè)，通過(guò)早期識(shí)別LOF來(lái)指導(dǎo)臨床用藥是有意義的。依據(jù)臨床藥物遺傳學(xué)實(shí)施聯(lián)盟（CPIC）發(fā)布的臨床指南，根據(jù)代謝能力的不同，將CYP2C19基因分為5種類(lèi)型：低代謝型（PM）、中間代謝型（IM）、正常代謝型（NM）、快代謝型（EM）和超快速代謝型（UM）[26]。

2.1 CYP2C19功能喪失等位基因

目前研究最廣泛的功能喪失等位基因是CYP2C19＊2（主要是rs4244285）和CYP2C19＊3（rs4986893），兩者都涉及用腺嘌呤（A）替代鳥(niǎo)嘌呤（G）[27]。CYP2C19＊2存在于外顯子5中的核苷酸681（即c.681G＞A），可影響227位置上脯氨酸的同義突變；CYP2C19＊3 存在于外顯子3中的核苷酸636（即 c.636G＞A），用TGA取代了色氨酸密碼子TGG[28]。兩種等位基因都會(huì)導(dǎo)致終止密碼子的出現(xiàn)，CYP2C19＊2通過(guò)某個(gè)未知的異常剪接位點(diǎn)間接進(jìn)行編碼；CYP2C19＊3由TGA產(chǎn)生截?cái)嗟?、無(wú)功能的、催化無(wú)活性的CYP2C19蛋白片段[29,30]。攜帶純合子CYP2C19＊2（即＊2/＊2）或CYP2C19＊3（即＊3/＊3）的個(gè)體CYP2C19底物代謝不良[31]，這就導(dǎo)致了氯吡格雷療效在不同個(gè)體間存在差異[32]。其他等位基因也與CYP2C19功能喪失（LOF）相關(guān)（如CYP2C19＊ 4、＊5、＊6、＊7和＊8），但是這些等位基因很罕見(jiàn)（＜1%等位基因頻率）且研究較少[33,34]。

2.2 CYP2C19功能增強(qiáng)等位基因

CYP2C19＊17（rs12248560）是目前能確定的功能增強(qiáng)等位基因[35]，其涉及用胸腺嘧啶（T）替代胱氨酸（C）[36]。CYP2C19＊17變體（即-806C＞T 或g.-3402C＞T）存在于外顯子5的50側(cè)翼的啟動(dòng)子區(qū)域[35,37]。啟動(dòng)子區(qū)域中的遺傳變異被認(rèn)為可以改變轉(zhuǎn)錄因子的相互作用，從而改變基因的轉(zhuǎn)錄程度[37]。因此，除了CYP2C19基因編碼區(qū)的變異外，啟動(dòng)子區(qū)域的變異似乎也會(huì)影響基因突變[31]。CYP2C19＊17 等位基因與具有更高催化活性的CYP2C19酶相關(guān)，可能是由于CYP2C19基因轉(zhuǎn)錄的增加[27,35,36]。CYP2C19的活性取決于其在肝臟中的表達(dá)水平，這在一定程度上取決于基因轉(zhuǎn)錄的調(diào)控[38]。因此，對(duì)于攜帶CYP2C19＊17等位基因的個(gè)體，氯吡格雷和其他前體藥物對(duì)各自的治療代謝物生物活化增加[28,39]。PLATO（血小板抑制和患者結(jié)局）試驗(yàn)中顯示，攜帶CYP2C19＊17等位基因的個(gè)體使用氯吡格雷治療時(shí)具有較高的出血風(fēng)險(xiǎn)[35,40,41]。然而，其他研究尚未證明CYP2C19＊17等位基因可增加血小板抑制作用或改變臨床結(jié)局[42]。綜合分析，目前尚不清楚攜帶CYP2C19＊17等位基因的患者對(duì)氯吡格雷的反應(yīng)如何，同時(shí)＊2和＊17的綜合作用對(duì)CYP2C19功能的影響和患者對(duì)氯吡格雷反應(yīng)也是不確定的[43]。

3 P2Y12受體抑制劑的臨床應(yīng)用

3.1 氯吡格雷

氯吡格雷是第二代噻吩并吡啶，因其具有更好的安全性，故已在很大程度上取代了第一代噻吩并吡啶噻氯匹定[44]。許多在冠狀動(dòng)脈疾?。–AD）高?；颊撸ˋCS和/或接受PCI的患者）中進(jìn)行的試驗(yàn)，表明氯吡格雷聯(lián)合阿司匹林，可減少短期和長(zhǎng)期的缺血及血栓形成事件[45,46]。出于這個(gè)原因，近二十年來(lái)，這種雙聯(lián)抗血小板方案成為了ACS 和 PCI患者抗血小板治療的標(biāo)準(zhǔn)。然而，仍有相當(dāng)數(shù)量的患者經(jīng)歷了復(fù)發(fā)性缺血和支架血栓形成事件，因此氯吡格雷誘導(dǎo)的抗血小板作用顯示出廣泛的變異性[47,48]。這是由于個(gè)體攜帶的CYP2C19等位基因不同，導(dǎo)致了CYP2C19對(duì)氯吡格雷代謝的差異，最終影響氯吡格雷抗血小板聚集的作用。

大量的臨床研究已經(jīng)證明功能喪失等位基因CYP2C19＊2會(huì)影響氯吡格雷的臨床有效性和安全性[49,50]。此外，CYP2C19＊17等位基因的存在可能會(huì)增加個(gè)體對(duì)氯吡格雷的反應(yīng)性，但該變體的攜帶者出血風(fēng)險(xiǎn)也會(huì)增加[49,50]。近期觀察性[51]和隨機(jī)[52,53]研究表明，基于CYP2C19基因型選擇P2Y12抑制劑可以降低攜帶CYP2C19 LOF等位基因個(gè)體的血栓形成風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)減少常規(guī)使用P2Y12抑制劑引起的出血。Liu等人[54]的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)基因型引導(dǎo)的（主要基于CYP2C19 LOF等位基因）個(gè)體化與常規(guī)治療相比，使用P2Y12受體抑制劑進(jìn)行抗血小板治療ACS或接受PCI的患者，發(fā)生HTPR和MACE的風(fēng)險(xiǎn)顯著降低。Zhang等人[55]的研究表明在CYP2C19 LOF等位基因存在的情況下，增加氯吡格雷劑量可以抵消支架內(nèi)再狹窄的風(fēng)險(xiǎn)。Sheng等人[56]的研究發(fā)現(xiàn)，與高劑量氯吡格雷相比，替格瑞洛顯著降低了MACE的風(fēng)險(xiǎn)，且不增加攜帶CYP2C19 LOF等位基因的PCI患者出血的風(fēng)險(xiǎn)。由此可見(jiàn)，CYP2C19基因檢測(cè)對(duì)于指導(dǎo)臨床抗血小板藥物的選擇具有實(shí)際意義。

3.2 替格瑞洛

替格瑞洛是第三代P2Y12抑制劑，與前體藥物噻吩并吡啶衍生物（氯吡格雷和普拉格雷）相比，替格瑞洛不需要生物活化即可發(fā)揮藥理作用，可大大減少血小板高反應(yīng)性，并改善臨床預(yù)后[57]。它是一種擁有新的化學(xué)結(jié)構(gòu)-環(huán)戊基三唑嘧啶的第一種藥物，其作用機(jī)制是與P2Y12受體的可逆競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合，并抑制ADP誘導(dǎo)的信號(hào)傳導(dǎo)[58]。歐洲心臟學(xué)會(huì)和歐洲心胸外科協(xié)會(huì)（ECS/EACTS）建議用替格瑞洛來(lái)預(yù)防心肌血運(yùn)重建患者支架血栓形成，并和阿司匹林聯(lián)合進(jìn)行抗血小板治療[59]。美國(guó)心臟病學(xué)會(huì)和美國(guó)心臟協(xié)會(huì)（ACC/AHA）更新的最新指南表明，在接受單藥治療的非ST段抬高型急性冠脈綜合征（NSTEACS） 或ST段抬高型心肌梗死（STEMI）患者中，雙聯(lián)抗血小板治療中使用替格瑞洛比氯吡格雷更合理[60]。然而，替格瑞洛比氯吡格雷更昂貴，出血風(fēng)險(xiǎn)也更高[61]。而且除了會(huì)導(dǎo)致出血外，替格瑞洛另一個(gè)常見(jiàn)的副作用是呼吸困難，這主要?dú)w因于替格瑞洛對(duì)腺苷的影響，是停藥的主要原因[62,63]。

3.3 普拉格雷

普拉格雷是第三代噻吩并吡啶，與氯吡格雷一樣，也是一種需要肝臟代謝才能產(chǎn)生活性代謝物的前體藥物，能夠不可逆地抑制血小板P2Y12受體[44]。然而，與氯吡格雷不同的是，普拉格雷幾乎完全被腸道吸收并被腸道水解成硫代內(nèi)酯酯酶。這種硫代內(nèi)酯在肝臟中需經(jīng)歷單步代謝，在此代謝過(guò)程中CYP3A和CYP2B6起主要作用，CYP2C19和CYP2C9起次要作用，最終產(chǎn)生活性代謝物[64]。因此，相比于氯吡格雷，普拉格雷的代謝轉(zhuǎn)化可提供更高的藥物生物利用度。而且，普拉格雷起效更快，血小板抑制更強(qiáng)，個(gè)體間的效應(yīng)差異也小于氯吡格雷[65]。這些藥理學(xué)性質(zhì)有助于增強(qiáng)普拉格雷的功效，可使接受PCI的高危ACS患者支架內(nèi)血栓形成減少，但代價(jià)是出血增加，包括致命性出血[65]。因此普拉格雷禁用于出血風(fēng)險(xiǎn)較大的患者。

4 小結(jié)

綜上所述，雖然目前已出現(xiàn)了不少的替代藥物，但氯吡格雷仍是應(yīng)用最廣泛的P2Y12受體抑制劑。然而氯吡格雷的療效在不同個(gè)體中存在差異，這是由于CYP2C19基因影響了氯吡格雷的代謝。通過(guò)CYP2C19基因檢測(cè)進(jìn)行個(gè)體化的精準(zhǔn)治療，可以使氯吡格雷的抗血小板作用最大化，減少ACS/PCI患者不良心血管事件的發(fā)生。美國(guó)食品和藥物管理局已經(jīng)發(fā)布了關(guān)于氯吡格雷使用的黑匣子警告[66]，該聲明建議進(jìn)行基因型檢測(cè)，以識(shí)別可能的CYP2C19代謝不良患者，進(jìn)而考慮替代療法。然而，基因檢測(cè)尚未被美國(guó)心臟病學(xué)會(huì)（ACC）、美國(guó)心臟協(xié)會(huì)（AHA）或心血管血管造影與干預(yù)學(xué)會(huì)（SCAI）推薦為常規(guī)檢測(cè)[66-70]。由此可見(jiàn)，將基因檢測(cè)作為臨床抗血小板治療前的一項(xiàng)常規(guī)檢查并未得到普遍的認(rèn)同，這可能與患者的經(jīng)濟(jì)狀況及基因指導(dǎo)用藥的可靠性等多種因素相關(guān)。這就需要更多的臨床試驗(yàn)來(lái)評(píng)價(jià)基因檢測(cè)對(duì)于氯吡格雷應(yīng)用的價(jià)值，以評(píng)估是否有必要將基因檢測(cè)作為抗血小板治療前的常規(guī)檢測(cè)。