CYP2C 19基因多態(tài)性與復(fù)發(fā)性缺血性卒中關(guān)系的研究

曾 意，湯永紅，2，張 平

（南華大學(xué)附屬南華醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科1，臨床研究所2，湖南 衡陽(yáng) 421000）

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，腦卒中（stroke）已居我國(guó)致殘的首因，其中77.8%為缺血性腦卒中（ischemic stroke），具有較高的復(fù)發(fā)率，其病理生理機(jī)制主要為動(dòng)脈粥樣硬化。CYP2C19 是細(xì)胞色素P450家族中重要的藥物代謝酶之一，其基因多態(tài)性在心腦血管疾病進(jìn)展中具有重要的作用。本文就CYP2C19 基因多態(tài)性對(duì)復(fù)發(fā)性缺血性腦卒中的相關(guān)影響及其臨床價(jià)值作一綜述，以期為指導(dǎo)臨床相關(guān)用藥以及降低缺血性腦卒中復(fù)發(fā)率提供科學(xué)參考依據(jù)。

1 CYP2C19 基因多態(tài)性

CYP2C19 酶的編碼基因?yàn)镃YP2C19 基因，定位于人體10 號(hào)染色體q24，1－q24.3 區(qū)，由9 個(gè)外顯子構(gòu)成，一共編碼490 個(gè)氨基酸，其編碼的氨基酸主要存在肝微粒體中。CYP2C19 被認(rèn)為是CYP450 基因家族中最具有遺傳多態(tài)性的基因之一[1]。所謂的基因多態(tài)性，是指在一個(gè)生物群體中，同時(shí)且常常存在2 種甚至2 種以上不連續(xù)的等位基因或者變異基因型。在人體中，基因多態(tài)性存在著不同的作用形式，通常分為3 類(lèi)：DNA 片段長(zhǎng)度多態(tài)性（FLP）、DNA重復(fù)序列多態(tài)性（RSP）、單核苷酸多態(tài)性（SNP）。從CYP2C19 的基因多態(tài)性被首次提出至今已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了超過(guò)50 個(gè)影響CYP2C19 酶活性的SNP[2]。目前CYP2C19 基因多態(tài)性已經(jīng)成為全球藥物遺傳學(xué)及基因組學(xué)的研究熱點(diǎn)。

CYP2C19 正常或野生型的等位基因通常表示為CYP2C19*1，例如純合野生型CYP2C19*1/*1，其編碼的酶具有正?；钚裕溆嗤蛔冃突虮磉_(dá)的酶無(wú)催化活性或有超強(qiáng)催化活性。無(wú)催化活性的酶導(dǎo)致相關(guān)作用的功能缺失，反之有超強(qiáng)催化活性的酶使得相關(guān)作用的功能增加。CYP2C19*2、*3、*17 是我國(guó)人群最常見(jiàn)的突變等位基因，約占CYP2C19 變異的99%，其他等位基因發(fā)生突變的概率極低。

CYP2C19*2 和CYP2C19*3 是目前國(guó)內(nèi)外研究最多的引起功能缺失的基因變異，均可導(dǎo)致編碼的CYP2C19 酶失活，從而使得該酶作用的底物代謝速率減慢。CYP2C19*2 和CYP2C19*3 涉及腺嘌呤（A）和鳥(niǎo)嘌呤（G）的轉(zhuǎn)換[3]。CYP2C19*2 的突變機(jī)制是由于第5 外顯子發(fā)生堿基突變，轉(zhuǎn)錄時(shí)丟失了一端限制性內(nèi)切酶位點(diǎn)的堿基對(duì)片段，導(dǎo)致酶失去原有的活性；CYP2C19*3 是第4 外顯子發(fā)生突變，是色氨酸的密碼子變成終止密碼子，酶蛋白的合成提前終止，缺乏底物結(jié)合區(qū)從而導(dǎo)致酶失活。其他等位基因如*4、*5、*6、*7、*8 也與功能缺失相關(guān)[4]，然而這些變異率較為罕見(jiàn)，因此相關(guān)研究甚少。

2006 年，Sibbing D 等[5]對(duì)CYP2C19 酶的5’啟動(dòng)子區(qū)域進(jìn)行測(cè)序并發(fā)現(xiàn)了新的SNP，將其命名為CYP2C19*17，是目前僅有發(fā)現(xiàn)的功能增強(qiáng)的突變型等位基因。而CYP2C19*17 是由于側(cè)翼序列的堿基對(duì)發(fā)生C-T 突變，使得CYP2C19 基因轉(zhuǎn)錄速度加快，所產(chǎn)生的酶增多，導(dǎo)致該酶作用的底物代謝加速[6]。CYP2C19*17 作為超快代謝型，在我國(guó)存在率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于CYP2C19*2 和CYP2C19*3，以至于我國(guó)目前關(guān)于CYP2C19*17 的相關(guān)研究較少。

2 CYP2C19 基因多態(tài)性與復(fù)發(fā)性缺血性卒中

2.1 氯吡格雷抵抗 氯吡格雷作為腦梗死的關(guān)鍵用藥，在預(yù)防缺血性腦卒中復(fù)發(fā)中具有重要作用[7]。氯吡格雷是前體藥物，主要經(jīng)過(guò)CYP450 酶系統(tǒng)的兩步氧化代謝為活性代謝物，而CYP2C19 基因是參與這一活化過(guò)程的主要酶[8]，因此CYP2C19 在氯吡格雷的抗血小板作用中起重要調(diào)節(jié)作用。CYP2C19*2和CYP2C19*3 的基因突變會(huì)降低CYP2C19 酶的催化活性，從而降低體內(nèi)氯吡格雷活性代謝產(chǎn)物水平，最終抑制血小板聚集作用減弱[9]。血小板聚集情況最常用于評(píng)估氯吡格雷對(duì)血小板的抑制作用,常規(guī)劑量的氯吡格雷在中間代謝型和慢代謝型的患者中血小板活性抑制不足，抑制血小板聚集作用減弱，導(dǎo)致血栓風(fēng)險(xiǎn)增加[10]。相關(guān)研究表明[11]，缺血性腦卒中患者發(fā)生氯吡格雷抵抗的概率為4%～30%。另有研究發(fā)現(xiàn)[12]，CYP2C19*2 及CYP2C19*3 等位基因突變明顯增加了缺血性卒中復(fù)發(fā)的幾率。同時(shí)有研究表明[13]，在行腦血管造影（DSA）并植入支架的服用氯吡格雷抗血小板的腦梗死患者中，CYP2C19*2 和*3變異等位基因明顯增加了卒中的風(fēng)險(xiǎn)。此外，CYP2C19*17 可通過(guò)加速CYP2C19 的轉(zhuǎn)錄速率來(lái)提高酶的催化活性，使得氯吡格雷的活性代謝產(chǎn)物增多，故被稱(chēng)為CYP2C19 功能獲得性基因。研究顯示[5]，CYP2C19*17 可以增強(qiáng)氯吡格雷的抗血小板聚集作用，但同時(shí)也增加了出血風(fēng)險(xiǎn)。Wang Y 等[14]研究發(fā)現(xiàn)，在2933 例輕型卒中或TIA 患者中LOF 等位基因攜帶者占58.8%，隨訪90 d 后發(fā)現(xiàn)非攜帶組雙抗治療較阿司匹林單抗治療可顯著減少缺血事件的發(fā)生率，而攜帶組雙抗治療未見(jiàn)明顯獲益。

2.2 調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝 高脂血癥是心腦血管疾病的重要危險(xiǎn)因素，降低脂蛋白水平可明顯降低卒中的復(fù)發(fā)幾率。研究表明[15]，CYP450 是參與血脂代謝的主要催化酶之一。CYP450 的產(chǎn)物主要包括環(huán)氧脂肪酸和花生四烯酸（AA），它們作為重要的脂質(zhì)信號(hào)分子參與生物調(diào)控。環(huán)氧二十碳三烯酸（EETs）是一種由CYP2C 基因亞家族產(chǎn)生的血管活性物質(zhì)，它催化AA 的產(chǎn)生[16]，主要儲(chǔ)存在血管內(nèi)皮細(xì)胞中，通過(guò)酯化為磷脂參與生物代謝[17]。研究發(fā)現(xiàn)[18]，在三陰性乳腺癌患者中存在EETs 和CYP2C19 表達(dá)上調(diào)，與脂肪酸結(jié)合蛋白、脂肪細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)和轉(zhuǎn)移相關(guān)過(guò)程相一致，初步證實(shí)了CYP2C19 基因內(nèi)源性代謝調(diào)控的作用。Gu S 等[19]研究表明，CYP2C19 多態(tài)性基因可降低青年癲癇患者血清總甘油三酯和低密度脂蛋白水平，進(jìn)而降低亞臨床動(dòng)脈粥樣硬化風(fēng)險(xiǎn)。CYP2C19 基因型代謝不良的卒中患者血脂水平較高，主要表現(xiàn)為T(mén)C、LDL-C、ApoB 水平升高，進(jìn)而增加了缺血性卒中的復(fù)發(fā)幾率[20]。

2.3 調(diào)節(jié)血壓 高血壓同樣也是卒中復(fù)發(fā)的高危因素之一，控制血壓也是卒中一級(jí)預(yù)防的重要內(nèi)容。研究表明[21]，AA 和其他多不飽和脂肪酸代謝的改變參與了高血壓和其他心腦血管疾病的發(fā)病機(jī)制。在內(nèi)源性刺激下，AA 被Ca2+激活的磷脂酶水解，并被細(xì)胞色素P450 環(huán)氧合酶氧化形成EETs。EETs 對(duì)血管張力調(diào)節(jié)和腎小管液電解質(zhì)運(yùn)輸過(guò)程中發(fā)揮重要作用，表明它們可能在血壓調(diào)節(jié)中發(fā)揮作用。另有研究也表明[22，23]，EETs 的利鈉和血管舒張作用可以起到降壓作用。一項(xiàng)針對(duì)漢族高血壓患者的研究結(jié)果提示[24]，高血壓與CYP2C19 基因的基因型有關(guān)，A-G單倍型可能是我國(guó)漢族高血壓的危險(xiǎn)因素，T-T 單倍型可能是我國(guó)漢族高血壓的保護(hù)因素。此外，另一項(xiàng)研究證明[25]，CYP2C19*3 缺陷等位基因可能有助于降低高血壓的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)。

2.4 參與血管炎癥反應(yīng) 缺血性腦卒中的形成因素很多，其中血栓的形成成為缺血性腦卒中發(fā)生的常見(jiàn)誘因，而血栓的形成涉及到血管炎癥因子的參與[26]，同時(shí)一些炎癥相關(guān)信號(hào)通路或標(biāo)志物的表達(dá)與動(dòng)脈粥樣硬化均密切相關(guān)[27，28]。作為CYP450 的重要產(chǎn)物，AA 與其代謝產(chǎn)物白三烯、EETs 被證明在炎癥調(diào)節(jié)中具有重要作用[29]。研究表明[30]，CYP2C19*2 缺陷等位基因攜帶者的炎癥標(biāo)志物濃度明顯上升，表明CYP2C19 可能被認(rèn)為是通過(guò)炎癥介導(dǎo)心腦血管風(fēng)險(xiǎn)的新候選基因。

3 總結(jié)

CYP2C19 作為人體重要的藥物代謝酶之一，其基因多態(tài)性不但通過(guò)調(diào)節(jié)氯吡格雷抗血小板活性來(lái)影響缺血性腦卒中復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)，而且在花生四烯酸的代謝中也具有重要作用，從而通過(guò)調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝、血壓甚至血管炎癥反應(yīng)來(lái)影響腦動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)展。腦卒中患者完善CYC2C19 基因檢測(cè)，對(duì)評(píng)估缺血性卒中的復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)具有重要意義。對(duì)于攜帶CYC2C19 功能缺少等位基因的人群，結(jié)合臨床可加強(qiáng)腦卒中二級(jí)預(yù)防。與氯吡格雷相比，新型抗血小板藥物起效更快、作用更穩(wěn)定、抵抗較少，應(yīng)用新的抗血小板藥物替代氯吡格雷或與另一種抗血小板藥物聯(lián)合應(yīng)用能有效的降低攜帶CYC2C19 功能缺少等位基因人群的缺血性卒中復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)。因此，依據(jù)CYP2C19 基因型針對(duì)性的選擇個(gè)體化治療，對(duì)預(yù)防缺血性卒中的復(fù)發(fā)具有重要意義。