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第二节 抗血栓药物的基因多态性检测
药物反应的个体差异是临床用药中的普遍现象,其中遗传变异是导致个体差异的主要因素。现有研究资料表明,20%~95%的个体差异归因于基因遗传多态性。转运体、药物代谢酶和药物作用受体的基因多态性是产生药物反应个体差异遗传因素的三个主要方面。治疗药物基因检测是指针对与药物反应相关的基因密码进行解读,预测患者对于不同药物的治疗效果及发生不良反应的可能性。目前已在70多种药物说明书中显示其遗传标签,用于指示不同基因型患者在应用该药时对疗效和毒性的指示作用。现阶段对于抗血栓药物的基因多态性研究主要集中在CYP2C9、CYP2C19和VKORC1上,代表药物为华法林和氯吡格雷。
一、代谢酶基因多态性
(一)CYP2C9
CYP2C9是CYP2C家族中的主要成员,占肝微粒体P450总量的20%,该酶催化约12%的临床常用药物。目前研究较多的CYP2C9*2和CYP2C9*3遗传变异均因单一氨基酸的替换而降低了代谢酶的活性。CYP2C9的遗传变异存在种族差异,在欧美白人中CYP2C9*2和CYP2C9*3的突变率分别为8%~13% 和6%~9%,而中国人群中未检测到CYP2C9*2突变,CYP2C9*3突变率仅为2%~3%。
华法林由消旋异构体R和S混合物组成,S-华法林的抗凝作用要比R-华法林高2~5倍,两者均需在肝脏经细胞色素P450(CYP450)代谢。S-华法林主要由CYP2C9代谢,研究显示CYP2C9*3突变纯合子对S-华法林的清除率仅为野生型的10%,因此针对CYP2C9不同基因型的患者华法林所需剂量需要个体化。
(二)CYP2C19
CYP2C19为S-美芬妥英羟化酶,许多内源性底物以及大约2%的临床常用药物经其代谢。CYP2C19存在着多个有功能意义的基因突变,人群中CYP2C19表型可分为UM、EM、IM和PM,基因型和表型有着高度的一致性。中国人群中PM主要为CYP2C19*2和CYP2C19*3突变,占弱代谢者99%以上,而欧美白人PM中CYP2C19*2和CYP2C19*3突变占87%。大量的人群调查资料显示,PM的发生频率存在明显的种族差异,东方人群中的发生率为13%~23%,远高于欧美白人的3%~5%。CYP2C19基因多态性的临床相关性主要在亚洲人群中最为显著。
氯吡格雷为前提药物,原药无活性,需经肝脏P450酶系代谢成为活性代谢产物后才发挥抗血小板作用。目前研究证实,CYP2C19*2和CYP2C19*3突变患者降低了氯吡格雷在体内转化为活性代谢产物,从而降低了抗血小板疗效,该突变可使患者临床心血管不良事件发生率增加50%,因此有必要针对需要长期服用氯吡格雷抗血小板治疗的患者进行CYP2C19检测。
二、靶标受体基因多态性
维生素K环氧化物还原酶(VKORC1)是体内维生素K依赖性凝血因子生成的限速酶,华法林可竞争性抑制此酶的作用而达到抗凝效果。单核苷酸多态性可影响VKORC1的转录水平,进而影响华法林药效动力学过程,是导致华法林剂量差异最主要的原因。VKORC1基因多态性与华法林稳定剂量个体差异具有统计学相关性。总体而言,VKORC1基因多态性可解释约27%(范围15%~40%)华法林剂量差异。VKORC1-1639G>A和1173C>T两个SNP均为影响华法林剂量差异最主要的VKORC1单核苷酸突变,并且这两个SNP在白种人、黄种人和黑种人都高度连锁。VKORC1-1639A或1173T等位基因频率在中国人群中都高达90%,这是导致中国人群华法林平均稳定剂量低于白种人的主要原因。同时,VKORC1基因多态性与不良出血反应密切相关,VKORC1 1173C>T等位基因中存在T等位基因的患者出血的概率大于1173CC患者。
三、P-糖蛋白转运体基因多态性
P-糖蛋白是由多药耐药基因(mutidurg resistance,MDR)编码的一种ATP依赖性的跨膜蛋白。P-糖蛋白的作用主要是能量依赖性地将作用底物由细胞膜内转运至细胞膜外,肠道P-糖蛋白可主动将口服药物泵出细胞外,抑制药物的吸收,使药物生物利用度降低。所以,P-糖蛋白在调节药物吸收、分布和排泄过程中起了重要的作用。
氯吡格雷为口服药物,经十二指肠部位吸收,P-糖蛋白是氯吡格雷吸收过程中的主要屏障。研究显示,抑制P-糖蛋白可显著增加氯吡格雷的吸收。进一步研究发现,MDR1外显子C3435T基因多态性可影响氯吡格雷的药代动力学和抗血小板作用。TT型患者体内氯吡格雷及其代谢产物的C max和AUC及对血小板的抑制作用显著低于CT型和CC型患者。