河北省漢族精神疾病患者CYP2C19基因多態(tài)性與丙戊酸代謝的關(guān)系分析

金素麗， 閆會敏， 武 艷， 劉同方， 魏從真， 楊雪梅， 趙 帥， 劉佳佳

(河北醫(yī)科大學(xué)第一醫(yī)院檢驗中心， 河北 石家莊 050000)

CYP2C19酶是細(xì)胞色素CYP450(Cytochrome P-450)酶第二亞家族中的重要成員，在體內(nèi)參與抗血小板聚集藥物、抗癲癇藥物、質(zhì)子泵抑制劑等多種藥物的代謝[1,2]。該酶的編碼基因具有多態(tài)性，不同等位基因編碼的CYP2C19酶的活性明顯不同，其中 CYP2C19* 2、 CYP2C19* 3、 CYP2C19* 17是中國人最常見的突變等位基因。 CYP2C19* 2和 CYP2C19* 3可導(dǎo)致CYP2C19酶活性的降低或喪失，CYP2C19* 17可導(dǎo)致CYP2C19酶活性的增強(qiáng)。丙戊酸(valproic acid,VPA)是臨床常用的廣譜抗癲癇藥物。此外，它也是目前使用最為普遍的心境穩(wěn)定劑，主要用于輔助治療躁狂癥、精神分裂癥和雙相情感障礙等精神疾病[3]。臨床實踐發(fā)現(xiàn)，不同患者在服用相同劑量的丙戊酸后，其血藥濃度存在較大的個體差異，其原因可能與藥物代謝酶CYP2C19的基因多態(tài)性有關(guān)。本次研究以我院464名精神患者為研究對象，初步了解本地區(qū)漢族精神疾病患者CYP2C19的等位基因、基因型及代謝型的分布頻率。同時選取52例服用丙戊酸的精神分裂癥患者，結(jié)合其CYP2C19代謝型及血藥濃度，進(jìn)一步探討CYP2C19代謝型與丙戊酸代謝的關(guān)系。

1 資料與方法

1.1一般資料:分析2022年2月至2022年6月于河北醫(yī)科大學(xué)第一醫(yī)院精神衛(wèi)生中心診療且進(jìn)行了CYP2C19基因多態(tài)性檢測的精神疾病患者的臨床資料，共464例，男性230例、女性234例，年齡8～85歲，平均(36.66±20.31)歲。所有患者均為漢族，且居住于河北省石家莊地區(qū)，且臨床診斷符合《國際疾病分類》第 10 版(ICD-10) 關(guān)于焦慮抑郁、精神障礙、雙向情感障礙、幻覺妄想等精神類疾病的診斷標(biāo)準(zhǔn)。從以上資料中篩選服用奧氮平治療且以丙戊酸作為心境穩(wěn)定劑的精神分裂癥患者的相關(guān)信息，納入標(biāo)準(zhǔn)：①服用奧氮平(5mg 江蘇豪森藥業(yè)股份有限公司)和丙戊酸鈉緩釋片(0.5g 信東生技股份有限公司)治療且無其它合并用藥。②患者服藥依從性良好，無嚴(yán)重的肝腎功能異常，無合并糖尿病、血液病、心血管病或消化道疾病等嚴(yán)重疾病。排除標(biāo)準(zhǔn)：①血藥濃度檢測前未連續(xù)服用固定劑量藥物達(dá)5個半衰期，或標(biāo)本檢測采集時間未滿足早晨、空腹、用藥前的標(biāo)準(zhǔn)。②長期或者近期吸煙者、飲酒者，或妊娠及哺乳期婦女。 符合以上標(biāo)準(zhǔn)的共52例，男性31例、女性21例，年齡9～72歲，平均(31.96±15.36)歲。本研究經(jīng)醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)，所有受試者或其監(jiān)護(hù)人均知情同意。

1.2試劑和儀器

1.2.1CYP2C19基因多態(tài)性采用突變擴(kuò)增系統(tǒng)-聚合酶鏈反應(yīng)(amplification reflex mutation sys- tem polymerase chain reaction，ARMS-PCR)方法對從人外周血細(xì)胞中提取的基因組DNA進(jìn)行檢測，一次性在一條6聯(lián)PCR反應(yīng)條上實現(xiàn)對CYP2C19*2、CYP2C19*3和CYP2C19*17基因常見的3種基因多態(tài)性進(jìn)行檢測，通過實時熒光PCR儀上收集信號，計算野生型和突變型的△Ct值來確定樣本DNA的基因型。核酸提取儀器使用西安天隆科技有限公司生產(chǎn)的NP968-C核酸提取儀，檢測儀器為伯樂公司生產(chǎn)的CFX96 Deep Well實時熒光定量PCR，擴(kuò)增試劑使用武漢海吉力生物科技有限公司生產(chǎn)的CYP2C19基因多態(tài)性檢測試劑盒。

1.2.2血清藥物濃度檢測采用高效液相串聯(lián)質(zhì)譜法，檢測儀器為美國Waters ACQUITY UPLC I-Class液相色譜儀及Xevo TQD三重四級桿質(zhì)譜儀，檢測相關(guān)試劑購自杭州佰辰。

1.3統(tǒng)計分析:基因型頻率用百分?jǐn)?shù)表示；Hardy-Weinberg遺傳平衡檢驗采用擬合優(yōu)度卡方檢驗，最小理論頻數(shù)介于1～5的采用校正卡方檢驗，最小理論頻數(shù)<1的采用Fisher確切概率法；采用χ2檢驗對不同性別的等位基因、基因型和代謝型的分布進(jìn)行比較；采用單因素方差分析對不同代謝型分組的性別、年齡、藥物濃度及單位劑量的藥物濃度進(jìn)行比較；采用多因素線性 Logistic回歸分析性別、年齡、CYP2C19 代謝型及劑量與丙戊酸代謝的關(guān)系。均使用SPSS 21.0軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析處理，P<0.05認(rèn)為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1Hardy-Weinberg 平衡檢驗:464例精神疾病患者的 CYP2C19基因型結(jié)果，經(jīng) Hardy-Weinberg 平衡檢驗，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，提示研究對象基因型分布具有群體代表性。見表1。

表1 CYP2C19的基因型頻率及Hardy-Weinberg遺傳平衡檢驗

2.2精神類疾病患者CYP2C19等位基因分布:CYP2C19* 1、CYP2C19* 2、CYP2C19* 3、CYP2C19* 17檢出頻率依次為：66.60%、27.26%、4.74%、1.40%。不同性別CYP2C19 等位基因差異無統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=1.668，P=0.644) 。見表 2。

表2 精神類疾病患者CYP2C19等位基因分布n(%)

2.3精神類疾病患者CYP2C19基因型分布:464例精神疾病患者CYP2C19共檢出9種基因型，檢出頻率由高到低依次為：CYP2C19*1/*1、CYP2C19*1/*2、(CYP2C19* 2/* 2、CYP2C19*1/*3)、CYP2C19*1/*17、CYP2C19*2/*3、CYP2C19*3/*3、(CYP2C19*2/*17、CYP2C19*3/*17)。不同性別CYP2C19基因型頻數(shù)差異無統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=13.487，P=0.096) 。見表3。

表3 精神類疾病患者CYP2C19基因型分布n(%)

2.4精神類疾病患者CYP2C19代謝類型分布:464例精神疾病患者根據(jù)CYP2C19基因型可分為：超快代謝型、快代謝型、中間代謝型及慢代謝型，其分布頻率依次為 2.37%、42.46%、46.33%、8.84%；不同性別在代謝型間的分布頻率比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=6.113，P=0.106 )。見表4。

表4 精神類疾病患者CYP2C19基因代謝型分布n(%)

2.5不同代謝型間丙戊酸血藥濃度及單位劑量的血藥濃度比較:52 例服用奧氮平和丙戊酸治療的精神分裂癥病例中，未檢出超快代謝型?？齑x型、中間代謝型及慢代謝型的血藥濃度依次為72.43±23.01、75.18±27.27和78.81±21.69。單位劑量的血藥濃度依次為77.46±27.18、77.33±21.88及78.81±21.69。三種不同代謝型間的丙戊酸血藥濃度及單位劑量的血藥濃度差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。三組間性別、年齡無統(tǒng)計學(xué)差異(P>0.05)。見表5。

表5 三組代謝型間丙戊酸血藥濃度及單位劑量丙戊酸血藥濃度的比較

2.6多因素線性回歸分析結(jié)果:以丙戊酸血藥濃度為因變量，性別、年齡、劑量、CYP2C19代謝型為自變量，進(jìn)行多因素線性回歸分析。線性回歸方程為 VPA=43.62+38.03劑量-0.428年齡(F=7.689，P<0.001)。見表6。

表6 多因素線性回歸分析

3 討 論

丙戊酸是一種抗癲癇藥。在精神科，它也可以作為情感穩(wěn)定劑用于情緒不穩(wěn)定、沖動、激越等不良心境的調(diào)節(jié)[4]。臨床觀察發(fā)現(xiàn)，不同患者服用相同劑量的丙戊酸，其血藥濃度存在較大的個體差異。其原因較多，如：代謝酶的遺傳多態(tài)性、合并用藥、性別、年齡、飲食、基礎(chǔ)疾病等。其中藥物代謝酶的遺傳多態(tài)性是造成個體間差異的一個重要因素。研究認(rèn)為，CYP2C19 酶是影響丙戊酸代謝的主要藥物酶之一，其基因具有高度多態(tài)性，不同等位基因編碼的CYP2C19酶的活性明顯不同，從而影響丙戊酸藥物的代謝[5]。根據(jù)藥物的代謝能力，可分為超快代謝型、快代謝型、中間代謝型和慢代謝型4種表型，其中超快代謝型攜帶CYP2C19*1/*17和CYP2C19*17/*17基因，快代謝型攜帶CYP2C19*1/*1基因，中間代謝型攜帶CYP2C19*1/*2，CYP2C19*1/*3，CYP2C19*2/*17和CYP2C19*3/*17基因，慢代謝型攜帶CYP2C19*2/*2，CYP2C19*2/*3和CYP2C19*3/*3基因[6]。

CYP2C19 基因多態(tài)性具有明顯的種族和地域差異，CYP2C19* 2 等位基因在亞洲人的發(fā)生頻率高于白種人和非洲人，而CYP2C19* 17在亞洲人發(fā)生率則遠(yuǎn)低于歐洲人[7]。本研究顯示：河北省漢族精神類疾病患者CYP2C19* 1、CYP2C19* 2、CYP2C19* 3、CYP2C19* 17等位基因的發(fā)生頻率依次為：66.60%、27.26%、4.74%、1.40%，與太原正常人群的分布相似[8]，與婁小燕對漢族精神患者的研究也基本一致[7]。共檢出9種基因型，檢出率由高到低依次為CYP2C19* 1/* 1、CYP2C19* 1/* 2、(CYP2C19* 1/* 3、CYP2C19* 2/* 2)、CYP2C19* 1/* 17、CYP2C19*2/* 3、CYP2C19* 3/* 3、(CYP2C19* 2/* 17、CYP2C19* 3/* 17)；其代謝型以中間代謝型和快代謝型為主，檢出率分別為46.33%、42.46%；不同的等位基因、基因型及代謝型在男女間的分布無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。

對于 CYP2C19 代謝型與丙戊酸血藥濃度的關(guān)系，有研究表明，攜帶CYP2C19 純合突變基因的弱代謝型(CYP2C19*2/*2、CYP2C19*3/*3)患者的丙戊酸血藥濃度顯著高于野生基因型CYP2C19*1/*1 (P<0.05)[9]。也有研究認(rèn)為，丙戊酸血藥濃度與CYP2C19 代謝型無關(guān)[10]。在本次研究中，患者均服用奧氮平和丙戊酸治療，組間年齡、性別無統(tǒng)計學(xué)差異，均無吸煙行為，可以排除藥物相互作用、年齡、性別、吸煙行為對藥物濃度的影響。單因素方差分析顯示不同的代謝型間其血藥濃度及單位劑量的血藥濃度均未發(fā)現(xiàn)顯著的差異，同時多因素線性回歸分析顯示，服藥劑量和年齡是影響丙戊酸血藥濃度的主要因素(P<0.05)，而未發(fā)現(xiàn)CYP2C19 代謝型及性別對丙戊酸血藥濃度的影響(P>0.05)。兩種分析結(jié)果均表明，精神患者丙戊酸血藥濃度與CYP2C19代謝型無關(guān)。原因可能為以下幾點：首先，相同劑量藥物在不同個體間藥物濃度差異的根本原因是藥物代謝動力學(xué)不同，即所有影響藥物吸收、分布、代謝及排泄的因素都會對體內(nèi)藥物濃度產(chǎn)生影響。藥物代謝酶的遺傳多態(tài)性是影響藥物代謝動力學(xué)的一個重要因素，但不是唯一因素，其它對藥物的吸收、分布及排泄的影響因素也會對VPA的血藥濃度產(chǎn)生重要影響。其次，丙戊酸的代謝較為復(fù)雜，其代謝途徑有三條：30%～70%通過尿苷二磷酸葡萄糖苷酸轉(zhuǎn)移酶(UGT)途徑，20%～40% 通過線粒體β-氧化途徑，10%～20%通過CYP450介導(dǎo)的ω-氧化途徑[11]。由此可以發(fā)現(xiàn)，丙戊酸的主要代謝途徑是UGT 途徑，而CYP450作為丙戊酸的一個次要代謝途徑，其代謝丙戊酸的占比較低，對體內(nèi)丙戊酸的血藥濃度影響較小。第三，研究認(rèn)為，由CYP450介導(dǎo)的ω-氧化途徑中，除CYP2C19酶外，CYP2C9、CYP2A6、CYP2B6 等 CYP也參與介導(dǎo)VPA的代謝[12]。綜上幾個原因可以看出，CYP2C19酶雖然參與丙戊酸的代謝，但在整個藥代學(xué)的過程中其影響有限，導(dǎo)致不同的代謝型間丙戊酸的血藥濃度無顯著的差異。

綜上所述，河北省漢族精神患者的CYP2C19基因存在多態(tài)性，其等位基因、基因型及代謝型在不同性別間的分布無差異，CYP2C19的代謝型未明顯影響丙戊酸的代謝。