華法林藥物相關基因組學研究進展

史 佩，王 楠*，楊立霞

（甘肅省人民醫心血管內科，甘肅 蘭州 730000）

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華法林藥物相關基因組學研究進展

史 佩，王 楠*，楊立霞

（甘肅省人民醫心血管內科，甘肅 蘭州 730000）

臨床上血栓栓塞性疾病的長期抗凝治療是一個重要問題，目前華法林是需要長期抗凝治療患者的最常用藥物，據統計，全球有數百萬患者在使用華法林，使卒中的相對危險度降低64%，全因死亡率降低26%。但是，由于華法林治療窗窄、劑量變異性大、需要實驗室頻繁監測等原因使其應用率降低，華法林相關的藥物基因多態性是引起劑量差異的其中因素之一，如何通過檢測華法林的基因多態性來評估個體差異選擇和調整合適的劑量，本文就藥物華法林主要相關基因CYP2C9（cytochromeP4502C9）和VKORC1（vitamin K epoxide reductase complex 1）的檢測指導臨床對其合理應用做一綜述。

華法林；CYP2C9基因；VKORC1基因；基因多態性

華法林是全球較為大量使用的香豆素類抗凝藥物，臨床上常用R和S華法林的消旋混合物，如深人工心臟瓣膜置換術、靜脈栓塞、心房顫動、髖關節置換術等患者。當前全球患有風濕性心臟病的人有數千萬人，并且每年的增長速度驚人，達百萬。所以隨著風濕性心臟病（RDH）的進展，這些病人需要行人工心臟瓣膜置換術，術后服用華法林進行抗凝是一定的。但華法林有個體差異的存在，能達到20倍左右[1，2]，所以臨床上常規性地給藥引起不適反應的風險明顯增高。

臨床常以凝血酶原時間（PT）及國際標準化比率（international normalized ratio，INR）作其抗凝的監測指標。華法林在臨床應用當中，個體差異明顯，并且療效也有較大的差異，所以每位患者的具體劑量較難控制，可能很小劑量也導致血栓或出血事件的發生，這給患者帶來精神與經濟上的壓力。根據美國食藥監督管理局的統計數據來看，華法林是十大引起嚴重不適反應的藥品之一。

近些年來，由于分子生物學的快速發展，影響著華法林的使用劑量是由于藥動和藥效學大量相關基因的多態性造成了上述的個體差異。CYP2C9基因*1，*2，*3等位基因，和VKORC1基因G-1639A、C1173T基因是最重要的兩個基因。CYP2C9和VKORC1是被公眾所認可的影響華法林穩態劑量最主要的兩種基因，華法林穩態劑量差異的30%～40%是由于CYP2C9*3和VKORC1 1639G＞A多態性。FDA建議服用華法林藥品的病人需要檢測CYP2C9*3和VKORC1 1639G＞A基因型，因而合理地給出藥劑量。并且華法林劑量還有十分明顯的種族差異，黃種人平均劑量是3.0 mg/d，白種人4.5 mg/d，黒種人5.7 mg/d[3-4]。另外，抽煙、酗酒、共同用藥、疾病等因素也會影響華法林劑量[9，10]。前瞻性研究表明，與傳統的慣性給藥相比，遺傳藥理學指向的劑量模型引導下的給藥能顯而易見的減少出血或栓塞等不適的反應，同時能夠減少患者檢測PT、INR的次數。

1 CYP2C9基因多態性與華法林的關系

細胞色素P4502C9（CYP2C9）是人類肝臟中的藥物代謝酶系統之一，能夠代謝多種通常藥物。CYP2C9基因位于染色體的10q24.2上，含有9個外顯子和8個內含子[5]，CYP2C9基因具有高度多態性，已明確命名34個等位基因，CYP2C9*1型（野生型）、CYP2C9*2（C430T，Arg144Cys）型和CYP2C9*3（A1075C，Ile359Leu）型是最常見的等位基因型。白種人CYP2C9*2型的發生率是＞10%的，但這種變異在亞洲人群中是十分地稀少。白種人中CYP2C9*3型突變的發生率波動在7.5%到10%之間，亞洲人中約3%左右。研究證實，CYP2C9*2型和CYP2C9*3型是因為基因的突變從而降低了CYP2C9酶的活性，使藥物在體內的代謝途徑收到影響，導致藥物療效及其毒性的個體差異[12]。研究發現CYP2C9*2和CYP2C9*3突變型與野生型相比對華法林的內源性清除率（Vmax/Km）分別要降低5和25倍。有報道CYP2C9*3突變型會減慢S-華法林的代謝功能，突變的患者易出現出血等并發綜合癥，因此突發的患者應減小攝入的華法林劑量[6-7]。

美國的一項回顧性研究對200名長期接受華法林治療的患者進行隨訪，研究了CYP2C19*2和CYP2C9*3型突變與華法林治療中的過度抗凝及出血事件的相關性。據研究可以看出，與野生型的患者比較，任何攜帶突變型的個體在治療初時需要比較低的維持劑量，并且到達穩定劑量耗時更長（P=0.004）。與此同時，突發型的攜帶者更易發生抗凝過量的現象，同時有可能發生危及生命的出血事件。研究提示在用藥前檢測CYP2C9基因型有助于華法林用藥劑量的調整并減少藥物不良反應的發生。

黃種人中華法林代謝最主要與CYP2C9*1和CYP2C9*3有關。鄭策等科研者研究了123名漢族正在服用華法林的患者，研究認為CYP2C9遺傳多態性對華法林劑量和抗凝效果的影響顯著，治療初階段抗凝過量的發生率及其達穩定劑量-效應關系的時間有較大的不同。并且研究指出，在給患者給藥之前，及時篩查CYP2C9突變情況，從而幫助調整華法林劑量，能夠明顯減少不良事件的發生。

2 VKORC1基因多態性與華法林的關系

研究表明，凝血因子要通過維生素K依賴性羧化酶（γ-谷氨酸基羧化酶）的羧化作用才能成為有活性的凝血因子。華法林能夠通過阻斷維生素K還原，使凝血因子停留在沒有抗凝血生物活性的前體階段。在這個過程中，氧化耦聯氫醌型維生素K，形成環氧型維生素K。氧化失活的維生素K與此類蛋白結合，進一步阻礙維生素K環氧化物轉變成環氧型向氫醌型。體內環氧型維生素K被還原為氫醌型維生素K由維生素環氧化物還原酶復合體（VKORC）完成，華法林通過抑制此酶而發揮作用。氫醌型維生素K必須還原成環氧型維生素K后，才能使維生素K依賴性凝血因子前體持續羧化成有活性的凝血因子。因此，維生素環氧化物還原酶復合體的編碼基因VKORC1的基因多態性在影響個體和種族之間劑量差異的發揮著非常重要的作用。

野生型VKORCl*1、*4（6009 C＞T）、*2（6853G＞C）和*3（9041G＞A）為VKORCl的主要單倍體。亞洲人中的主要單倍體是VKORCl*2，很多研究可以證明華法林抗凝效果與-1639G＞A多態性和1173C＞T多態性密切相關，不同的基因型患者所需華法林劑量差異十分明顯[8-9]。華法林個體劑量的50%，兩個基因的測定能夠有效地指導臨床用藥，可以從VKORC1-1639G＞A或1173C＞T和CYP2C9基因多態性得出。

通過研究表明，患者中AA（n=83）基因型所需劑量低于AG或GG基因，AA基因型分布在VKORC1啟動子的多態性（-1639G＞A）的華法林敏感的患者11例中，AG型或GG型分布在華法林抵抗的5個患者當中。另外報道指出，在華人和高加索人之間AA基因型的頻率分布也不同[10]。AA純合子基因型在華人中占82.1%；而高加索人，AA純合子基因型頻率為14.2%。這可以看出，基因型頻率，在兩個種族間的差異與臨床上發現的華法林維持劑量差異是一致的，因此VKORC1基因多態性可能是導致人群差異的主要原因。D’Andrea等，發現了VKORC1的兩個單核甘酸多態性，1173C＞T和3730G＞A（3’非翻譯區）。研究發現1173CC基因型患者的平均華法林劑量（6.2 rng）較CT型患者（4.8 mg，P=0.002）和TT型患者（3.5 mg，P＜0.001）顯著增高。另外，報道指出，VKORC1和CYP2C9也說明了1/3的華法林劑量存在著個體的差異。

3 藥物基因組學指導華法林劑量

華法林的準確劑量較難控制，小劑量起不到抗凝的作用，大劑量會導致不良反應的發生。國際華法林藥物基因組學聯合會（The International Warfarin Pharmaeogenetics Consortium）通過大量數據制訂出了華法林的劑量運算法，明顯優于傳統的固定劑量方案[11]。人口統計學，華法林的需要量與CYP2C9和VKORCl基因的變異之間有較大的關聯性。聯合會由21個研究組構成，有以華法林治療患者4043例的臨床與基因學分析資料，得出CYP2C9*3、CYP2C9*2和7個VKORCl基因的SNPs（Some singlenucleotide polymorphisms）。實驗分別對3組不同劑量的患者進行測試，研究指出，藥物基因組學指導的華法林劑量調整對大劑量和小劑量需求患者的準確用藥大有裨益。

Anderson[12-14]等研究者，開展了藥物基因組學指導華法林劑量調動的隨機雙盲研究，藥物基因組檢測CYP2C9*2、CYP2C9*3和VKORCl C1173 T的基因型，隨機分配測試者為藥物基因組（n=101）和標準劑量組（n=99），根據患者的年齡、性別和體質量和3種變異基因調動華法林劑量，并常規監測INR。研究發現，藥物基因組學能較準確地檢測出需要大劑量的野生型基因，和需小劑量的變異基因攜帶者。2組超出INR比例沒有明顯的差異；但是野生型基因攜帶者與多變異基因攜帶者之間，超出INR比例存在明顯的差異（標準劑量組：39%；藥物基因組：29%；）。這樣就能夠精確地預測穩態劑量，從而減少調整劑量的頻率及幅度。所以研究表明，藥物基因組學與臨床因素部分兩者相輔相成，能顯著地提高華法林初始劑量預測的準確性和有效性。

研究華法林多效應和CYP2C9和VKORC1基因多態性它們的關系，華法林的給藥劑量計算，可以看出它的應用前景十分廣闊，更明確地研究可以確立一個最佳的給藥方案出來，不但可以提高藥品使用的安全性，在補救常規用藥中，通過出現不適的反應再調整劑量的不足，為將來臨床個體化給藥開辟出了一個新方法。

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本文編輯：吳宏艷

Research progress in genomics of warfarin

SHI Pei, WANG Nan, YANG Li-xia
(Department of extracardiac,Gansu Provincial Hospital,Gansu Lanzhou 730000,China)

Anticoagulant therapy for a long time clinically on the thromboembolic disease is an important problem,warfarin currently is the most commonly used drug for patients who are needed an anticoagulant therapy for a long time.According to statistics,for the millions of patients all over the world,the relative risk of stroke is reduced by 64% and the gogbal mortality by 26% after the use of warfarin.However,its application rate is decreased for the narrow therapeutic window,large dose variability,frequent laboratory monitoring and so on.In this paper,the test of mainly related genes CYP2C9 and VKORC1 about warfarin,assessment of individual differences and adjustment and application on dosage are reviewed with a view to providing guidance basis for clinical rational use.

Warfarin;CYP2C9;VKORC1;Gene polymorphism

R973.2

A

ISSN.2095-6681.2016.30.020.03

王楠（1973—），女，博士，碩士生導師