氯吡格雷藥物基因組學(xué)研究進(jìn)展

洪序溪 陳慧,2

（1 福建醫(yī)科大學(xué)省立臨床醫(yī)學(xué)院，福建 福州 350001；2 福建省立醫(yī)院心內(nèi)科，福建 福州 350001）

氯吡格雷是心血管疾病中廣泛用于抗血小板的藥物。血小板激活、聚集是急性冠狀動(dòng)脈綜合征和PCI術(shù)后引發(fā)動(dòng)脈血栓形成的關(guān)鍵因素，氯吡格雷聯(lián)用阿司匹林抗血小板治療對(duì)于急性冠狀動(dòng)脈綜合征和PCI術(shù)后患者至關(guān)重要，可以有效預(yù)防缺血事件的發(fā)生[1]。然而，接受相應(yīng)治療后，仍有約10%的患者發(fā)生支架內(nèi)血栓、死亡、卒中等心血管事件[2]，主要由于不同個(gè)體對(duì)于氯吡格雷的反應(yīng)存在差異，其影響因素是多方面的，包括年齡、吸煙、糖尿病、藥物之間的相互作用、患者依從性、遺傳因素等，基因多態(tài)性在其中起著決定性作用，氯吡格雷的療效差異可能與下列基因多態(tài)性有關(guān)：①?zèng)Q定藥物代謝動(dòng)力學(xué)，如影響氯吡格雷在小腸的吸收受ABCB1（MDR1）基因，編碼藥物代謝的基因CYPs、PON1。②影響藥物效應(yīng)動(dòng)力學(xué)，主要為編碼藥物作用的靶點(diǎn)功的基因，如P2Y12基因。

1 氯吡格雷的代謝

氯吡格雷是藥物前體，在小腸的吸收受到ABCBl（MDR1）基因編碼的質(zhì)子泵P糖蛋白調(diào)控，然后經(jīng)過(guò)兩步氧化過(guò)程轉(zhuǎn)化成活性成分，第一步涉及CYP2C19（約占45%）、CYP1A2（約占36%）、CYP2B6（約占19%）同工酶，第二步包括CYP2C19（約占20%）、CYP2C9（約占7%）、CYP2B6（約占33%）、CYP3A4（約占40%）同工酶，約15%的氯吡格雷轉(zhuǎn)化成活性代謝產(chǎn)物（R130964），85%水解為無(wú)活性代謝產(chǎn)物。其中CYP2C19同工酶在轉(zhuǎn)化過(guò)程中最為重要[3]。

2 CYP2C19基因型與代謝表型

CYP2C19基因位于人類10號(hào)染色體上（10q24.1-q24.3），編碼含450個(gè)氨基酸的CYP2C19同工酶[4]。現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)CYP2C19至少含有25個(gè)等位基因，其中CYP2C19*1為編碼正?；钚悦傅幕颍任换蚓幋a的酶活性缺失的基因，稱為失功能等位基因[5]。CYP2C19*2由于5號(hào)外顯子，681位點(diǎn)G堿基突變?yōu)锳，導(dǎo)致所編碼酶發(fā)生剪接缺陷，喪失活性，是最為常見(jiàn)的失功能等位基因，在白種人群的基因頻率約為0.13，非洲人群0.18，亞洲人群0.30[6]。CYP2C19*3由于4號(hào)外顯子，636位點(diǎn)G堿基突變?yōu)锳，編碼酶時(shí)提前形成終止子，酶活性缺失，是第二常見(jiàn)的失功能等位基因，在亞洲人群約10%，其他人群＜1%，其余失功能等位基因，如*4、*5、*6、*7、*8在人群中比較少見(jiàn)[7]。CYP2C19*17因?yàn)榛?’ 端側(cè)翼序列，-806位點(diǎn)C堿基突變?yōu)門(mén)，能夠CYP2C19的表達(dá)和酶活性，在白種人群的基因頻率約為0.18，非洲人群0.18，亞洲人群0.04[8]。

3 CYP2C19基因多態(tài)性對(duì)氯吡格雷代謝及患者預(yù)后影響

3.1 CYP2C19失功能等位基因

Hulot等[9]在一項(xiàng)納入28名男性健康志愿者的研究中，首先證實(shí)CYP2C19基因變異與氯吡格雷抗血小板作用的關(guān)系，攜帶CYP2C19失功能等位基因的志愿者，血小板對(duì)氯吡格雷的反應(yīng)顯著降低。隨后Mega JL[10]和varenhorst[11]分別研究了健康人群和冠心病患者，CYP基因多態(tài)性、氯吡格雷血漿活性代謝產(chǎn)物與血小板抑制作用的關(guān)系。在入選的162名接受氯吡格雷治療的健康志愿者中，發(fā)現(xiàn)攜帶至少一個(gè)CYP2C19失功能等位基因者，血漿中可檢測(cè)到的活性代謝產(chǎn)物與無(wú)此基因攜帶者相比下降32.4%（P＜0.001）。在抑制血小板聚集方面，攜帶CYP2C19失功能等位基因者較無(wú)此基因型者下降9%（P＜0.001），在包括98名接受氯吡格雷治療的穩(wěn)定型心絞痛患者，同樣表明了攜帶至少一個(gè)CYP2C19失功能等位基因者，血漿中可檢測(cè)到的活性代謝產(chǎn)物與無(wú)此基因攜帶者相比顯著下降，血小板抑制相比無(wú)此基因攜帶者也明顯下降。近年來(lái)，一系列隨機(jī)前瞻性研究表明CYP2C19基因多態(tài)性與急性冠狀動(dòng)脈綜合征支架術(shù)后，服用氯吡格雷患者再發(fā)心腦血管事件及出血事件相關(guān)。在評(píng)估普拉格雷優(yōu)化血小板治療改善心肌梗死后預(yù)后的試驗(yàn)（TRITON–TIMI 38）[12]，CYP2C19失功能等位基因攜帶者發(fā)生再發(fā)缺血事件的概率明顯高于未攜帶者（危害比1.53，95%置信區(qū)間1.07～2.19，P=0.01），支架內(nèi)血栓風(fēng)險(xiǎn)（危害比 3.09，95%置信區(qū)間1.19-8.00，P=0.02）。Hulot 等[13]在一項(xiàng)meta分析中，發(fā)現(xiàn)攜帶CYP2C19*2等位基因者，主要不良臨床事件風(fēng)險(xiǎn)相比無(wú)攜帶此基因者增加30%（9.7%比7.8%，比值比: 1.29，95%置信區(qū)間1.12-1.49，P＜0.001）。CYP2C19*2攜帶者死亡率提高（1.8%比1.0%，比值比: 1.79，95% 置信區(qū)間: 1.10-2.91，P=0.019），支架內(nèi)血栓發(fā)生增加（2.9% 比 0.9%，比值比:3.45，95% 置信區(qū)間:2.14 - 5.57；P＜0.001）。然而，最近的兩個(gè)大型隨機(jī)安慰劑對(duì)照研究（CURE和ACTIVE A試驗(yàn)）[14]表明，與安慰劑相比氯吡格雷的效用和安全性不受CYP2C19失功能等位基因的影響，研究中，根據(jù)代謝表型分類的患者，接受氯吡格雷治療時(shí)，各組的反應(yīng)和臨床預(yù)后無(wú)明顯差別，造成與前面研究不同的原因，可能是由于入選的患者支架植入者所占比率不同產(chǎn)生的，在CURE試驗(yàn)中，約14.5%的患者接受PCI，而前面的研究中，超過(guò)70%的患者接受過(guò)PCI。

3.2 CYP2C19*17

最近研究人員發(fā)現(xiàn)CYP2C19*17 等位基因，能使CYP2C19轉(zhuǎn)錄增加，提高CYP2C19酶的活性。Sibbing 等[9]在一項(xiàng)包含1524名PCI術(shù)后患者的隊(duì)列研究中，探討最近探討了CYP2C19*17等位基因與氯吡格雷活性及出血風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)攜帶CYP2C19*17等位基因患者血小板活性被顯著抑制，CYP2C19*17等位基因雜合子和純合子出血風(fēng)險(xiǎn)分別是未攜帶者的1.85倍和3.41倍，該試驗(yàn)沒(méi)有對(duì)CYP2C19*17等位基因與缺血事件的關(guān)系進(jìn)行觀察。CURE試驗(yàn)中接受氯吡格雷治療的患者，攜帶CYP2C19*17等位基因與安慰劑組中，同樣攜帶CYP2C19*17等位基因比較，可以顯著減少缺血事件的發(fā)生，但根據(jù)不同代謝表型所分的亞組中，各組的主要出血事件無(wú)差別[15]。

4 其他基因多態(tài)性對(duì)氯吡格雷代謝及患者預(yù)后影響

4.1 ABCB1

氯吡格雷在小腸的吸收受ABCB1（MDR1）基因編碼的P-糖蛋白調(diào)控，根據(jù)ABCB1基因3435位點(diǎn)（C→T），可分為CC、CT、TT三種基因型，PCI術(shù)前服用300或600mg氯吡格雷，攜帶CT、TT基因型的患者相比CC基因型患者，氯吡格雷生物利用度明顯降低[16]。然而其他的一些試驗(yàn)研究，ABCB1基因多態(tài)性與氯吡格雷的抗血小板效果無(wú)關(guān)。在FAST-MI研究中，TT基因型攜帶者，死亡、心肌梗死、卒中的風(fēng)險(xiǎn)比CC型攜帶者高（15.5%比10.7%，危害比1.72，95%置信區(qū)間1.2-2.47，P=0.007），TRITON–TIMI 38試驗(yàn)結(jié)果與之相似，TT基因型攜帶者，死亡、心肌梗死、卒中的風(fēng)險(xiǎn)比CC型和CT型攜帶者高72%（12.9% 比7.8%，危害比 1.72，95%置信區(qū)間1.22-2.44，P=0.002）。然而Wallentin L等[17]在PLATO試驗(yàn)的基因研究中，發(fā)現(xiàn)攜帶CC等位基因型患者發(fā)生心血管事件是最高的，與前面的研究相反，因此ABCB1基因多態(tài)性對(duì)氯吡格雷的藥理影響及臨床預(yù)后，需要更進(jìn)一步研究。

4.2 CYP3A4

Angiolillo等[18]一項(xiàng)納入82名心血管患者研究中，發(fā)現(xiàn)CYP3A4（IVS10 + 12A）與氯吡格雷反應(yīng)性相關(guān)。然而隨后在一個(gè)包含94名健康志愿者的試驗(yàn)卻表明，CYP3A4基因（IVS10+12A）與氯吡格雷的反應(yīng)性無(wú)關(guān)[19]，造成結(jié)果不同的可能由于入選人群，樣本量小，檢驗(yàn)方法等不同原因，需要更大規(guī)模的研究進(jìn)行驗(yàn)證，并需要對(duì)與預(yù)后相關(guān)性進(jìn)行研究。CYP3A4的另一研究側(cè)重點(diǎn)是與其他經(jīng)CYP3A4酶代謝的藥物的作用，增加CYP3A4底物或CYP3A4抑制劑均可影響氯吡格雷第二步生物活性轉(zhuǎn)化。如鈣通道拮抗劑是一類CYP3A4底物和CYP3A4抑制劑。Siller-Matula等[20]在一項(xiàng)包含200名PCI術(shù)后患者中評(píng)估發(fā)現(xiàn)，與接受氯吡格雷治療同時(shí)服用鈣通道拮抗劑患者相比，氯吡格雷的反應(yīng)性比未同時(shí)服用鈣通道拮抗劑者差，心血管事件（心血管死亡、非致命性心肌梗死、支架內(nèi)血栓、血管重建）是未同時(shí)服用鈣通道拮抗劑者的3.9倍。他們同時(shí)通過(guò)體外試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，在服用氯吡格雷患者的血漿中加入鈣通道拮抗劑，與未加入鈣通道拮抗劑的對(duì)照組相比，血小板的功能在兩組之類并無(wú)差別，因此推測(cè)出鈣通道拮抗劑并不直接改變血小板功能，而是在體內(nèi)通過(guò)與氯吡格雷競(jìng)爭(zhēng)CYP3A4酶發(fā)揮作用。

4.3 CYP2B6、CYP1A2、CYP2C9

氯吡格雷的活性轉(zhuǎn)化涉及到CYP酶，目前大部分研究主要集中于CYP2C19基因多態(tài)性與氯吡格雷抗血小板作用的聯(lián)系。CYP2B6、CYP1A2、CYP2C9基因多態(tài)性在氯吡格雷的活性轉(zhuǎn)化中同樣起著重要作用。在TRITON–TIMI 38試驗(yàn)中，攜帶CYP2C9和1A2 失功能等位基因者與氯吡格雷的反應(yīng)性不相關(guān)，CYP2B6 失功能等位基因攜帶者，氯吡格雷活性產(chǎn)物的血漿水平含量低、血小板聚集率高[17]。然而，Brandt等[21]對(duì)健康志愿者（n=74），在服用300mg氯吡格雷后的研究中，發(fā)現(xiàn)CYP2C9等位基因與活性代謝產(chǎn)物的濃度相關(guān)。Harmsze等[22]在428例擇期PCI患者，給予負(fù)荷劑量或維持計(jì)量氯吡格雷，發(fā)現(xiàn)攜帶CYP2C9 * 3等位基因患者，血小板活性比攜帶該基因者高。

4.4 PON1

PON1是最近發(fā)現(xiàn)參與氯吡格雷活性轉(zhuǎn)化第二步過(guò)程的酶，Bouman等[23]研究發(fā)現(xiàn)PON1 192Q等位基因攜帶者氯吡格雷活性轉(zhuǎn)化效率比192R攜帶者低，緊接著他們?cè)趯?duì)PON1基因多態(tài)性對(duì)患者預(yù)后影響的隊(duì)列研究中發(fā)現(xiàn)PON1 192QQ基因型攜帶者，在有發(fā)生支架內(nèi)血栓的41名患者中有27名患者攜帶該基因型，沒(méi)有發(fā)生支架內(nèi)血栓的71名患者中，有25名患者攜帶該基因型（比值比：3.6，95%置信區(qū)間1.6～7.9，P=0.003）。然而接下來(lái)另外一項(xiàng)研究表明PON1 Q192R基因型攜帶者對(duì)經(jīng)氯吡格雷治療患者支架內(nèi)血栓風(fēng)險(xiǎn)無(wú)影響[24]。因此，需要對(duì)PON1基因多態(tài)性與氯吡格雷反應(yīng)性及患者預(yù)后進(jìn)行更進(jìn)一步的研究。

4.5 P2Y12

P2Y12受體是氯吡格雷活性代謝產(chǎn)物的作用靶點(diǎn)。Fontana等[25]在對(duì)健康志愿者進(jìn)行基因檢測(cè)時(shí)發(fā)先H2基因型攜帶者可能對(duì)氯吡格雷無(wú)反應(yīng)。然而對(duì)P2Y12基因多態(tài)性與氯吡格雷反應(yīng)性的研究存在矛盾，總而言之大部分研究都觀點(diǎn)都認(rèn)為P2Y12受體基因多態(tài)性和氯吡格雷的反應(yīng)無(wú)太大相關(guān)性。

5 問(wèn)題與展望

綜上所述，與氯吡格雷吸收、代謝有關(guān)的基因多態(tài)性，在一定程度上影響氯吡格雷的藥效及心血管患者的預(yù)后，但有些研究結(jié)論有所不同，仍需大量研究驗(yàn)證。根據(jù)氯吡格雷基因多態(tài)性，優(yōu)化個(gè)體抗血小板治療還面臨著一些問(wèn)題待以解決，到目前為止，尚無(wú)關(guān)于根據(jù)基因型或代謝表型情況改變抗血小板治療（增加氯吡格雷劑量、加用其他抗血小板藥物等）的安全性及有效性的試驗(yàn)；快速準(zhǔn)確、性價(jià)比高檢測(cè)儀器的研發(fā)，才能使基因檢測(cè)得以普及。總之，隨著以后研究的深入，根據(jù)基因型分析指導(dǎo)個(gè)體抗血小板治療將成為現(xiàn)實(shí)。

[1]Yusuf S,Zhao F,Mehta SR,et al.Effects of clopidogrel in addition to aspirin in patients with acute coronary syndromes without ST-segment elevation[J].N Engl J Med,2001,345(7): 494-502.

[2]Gurbel PA,Bliden KP,Guyer K,et al.Platelet reactivity in patients and recurrent events post-stenting: results of the PREPARE POSTSTENTING Study[J].J Am Coll Cardiol,2005,46 (10):1820-1826.

[3]Kazui M,Nishiyar,Ishizukar,et a1.Identification of the human cytochrome P450 enzymes involved in the two oxidative steps in the bioactivation of clopidogrel to its pharmacologically active metabolite[J].Drug Metab Dispos,2010,38(1):92-99.

[4]Sturr NK,Gough A,Stevenson K,et a1.Isolation of human cytoehrome p450 cDNA for the study of linkage in human disease[J].Cytosenet Cell Genet,1987,46(6):698.

[5]Coutts RT,Unchuk LJ.Polymorphic cytochromes p450 and drugs used in psychiatry[J].Cell Mol Neurobiol,1999,19(3):325-354.

[6]Desta Z,Zhao X,Shin JG,et al.Clinical signif i cance of the cytochrome P450 2C19 genetic polymorphism[J].Clin Pharmacokinet,2002,41(12):913–958.

[7]Xie HG,Kim RB,Wood AJ,et al.Molecular basis of ethnic differences in drug disposition and response[J].Annu Rev Pharmacol Toxicol,2001,41:815–850.

[8]Sibbing D,Koch W,Gebhard D,et al.Cytochrome 2C19*17 allelic variant,platelet aggregation, bleeding events, and stent thrombosis in clopidogrel-treated patients with coronary stent placement[J].Circulation,2010,121(4):512-518.

[9]Hulot JS,Bura A,Villard E,et al.Cytochrome P450 2C19 loss-offunction polymorphism is a major determinant of clopidogrel responsiveness in healthy subjects[J].Blood,2006, 108(7):2244–2247.

[10]Mega JL,Close SL,Wiviott SD,et a1.Cytochrome P450polymorphisms and response to clopidogrel[J].N Engl J Med,2009,360(4):354-362.

[11]Varenhorst C,James S,Erlinge D,et al.Genetic variation of CYP2C19 affects both pharmacokinetic and pharmacodynamic responses to clopidogrel but not prasugrel in aspirin-treated patients with coronary artery disease[J].Eur Heart J,2009,30(14):1744-1752.

[12]Tantry US,Bliden KP,Wei C,et al.First analysis of the relation between CYP2C19 genotypeand pharmacodynamics in patients treated with ticagrelor versus clopidogrel: the ONSET/OFFSET and RESPOND genotype studies[J].Circ Cardiovasc Genet,2010,3(6):556-566.

[13]Hulot JS,Collet JP,Silvain J,et al.Cardiovascular risk in clopidogreltreated patients according to cytochrome P450 2C19*2 lossof-function allele or proton pump inhibitor coadministration: a systematic meta-analysis[J].J Am Coll Cardiol,2010,56(2):134–143.

[14]Paré G,Mehta SR,Yusuf S,et al.Effects of CYP2C19 genotype on outcomes of clopidogrel treatment[J].N Engl J Med,2010,363(18):1704–1714.

[15]Mega JL,Close SL,Wiviott SD,et al.Genetic variants in ABCB1 and CYP2C19 and cardiovascular outcomes after treatment with clopidogrel and prasugrel in the TRITON-TIMI 38 trial: a pharmacogenetic analysis[J].Lancet,2010,376(9749):1312-1319.

[16]Simon T,Verstuyft C,Mary-Krause M,et al.Genetic determinants of response to clopidogrel and cardiovascular events[J].N Engl J Med,2009,360(4):363–375.

[17]Wallentin L,James S,Storey RF,etal.Effect of CYP2C19 and ABCB1 single nucleotide polymorphisms on outcomes of treatment with ticagrelor versus clopidogrel for acute coronary syndromes: a genetic substudy of the PLATO trial[J].Lancet,2010,376(9749):1320-1328.

[18]AngioliUo DJ,Fernandez OA,Bemardo E,et a1.Contribution of gene sequence variations of the hepatic cytochrome P450 3A4 enzyme to variability in individual responsiveness to clopidogrel[J].Arterioscler Thromb Vasc Bfof,2006,26(8):1895–1900.

[19]Fontana P,Hulot JS,De MP,et al.Influence of CYP2C19 and CYP3A4 gene polymorphisms on clopidogrel responsiveness in healthy subjects[J].J Thromb Haemost,2007,5(10):2153-2155.

[20]Siller-Matula JM,Spiel AO,Lang IM,et al.Effects of pantoprazole and esomeprazole on platelet inhibition by clopidogrel[J].Am Heart J,2009,157(1):148 e1-e5.

[21]Brandt JT,Close SL,Iturri A,et al.Common polymorphisms of CYP2C19 and CYP2C9 affect the pharmacokinetic and pharmacodynamic response to clopidogrel but not prasugrel[J].J.Thromb.Haemost,2007,5(12):2429-2436.

[22]Harmsze A,van Werkum JW,Bouman HJ,et al.Besides CYP2C19*2,the variant allele CYP2C9*3 is associated with higher onclopidogrel platelet reactivity in patients on dual antiplatelet therapy undergoing elective coronary stent implantation.Pharmacogenet[J].Genomics,2010,20(1):18-25.

[23]Bouman HJ,Schomig E,van Werkum JW,et al.Paraoxonase-1 is a major determinant of clopidogrel eff i cacy[J].Nat Med,2011,17(1):110–116.

[24]Sibbing D,Koch W,Massberg S,et al.No association of paraoxonase-1 Q192R genotypes with platelet response to clopidogrel and risk of stent thrombosis after coronary stenting[J].Eur Heart J,2011,32(13):1605-1613.

[25]Fontana P,Dupont A,Gandrille S,et a1.Adenosine diphosphate induced platelet aggregation is associated with P2Y12 gene sequence variations in healthy subjects[J].Circulation,2003,108(8):989-995.