阿司匹林抵抗的基因多態性及個體化治療Δ

彭文星，馮頻頻，石秀錦，仇　琪，杜海燕，林　陽（首都醫科大學附屬北京安貞醫院藥事部，北京　100029）

·精準醫療·

阿司匹林抵抗的基因多態性及個體化治療Δ

彭文星＊，馮頻頻，石秀錦，仇琪，杜海燕，林陽#（首都醫科大學附屬北京安貞醫院藥事部，北京100029）

目的：為阿司匹林用于心血管疾病的個體化治療提供理論依據。方法：收集近年來國內外相關研究文獻，進行歸納和總結。結果與結論：患者的基因多態性可顯著影響血小板活性。GPⅢa PLA2、PEAR1和PTGS1等基因突變與阿司匹林抵抗有一定的相關性，不同的基因突變發生阿司匹林抵抗的比例和心血管事件發生率有顯著性差異。根據臨床基因型檢測結果并結合其他因素合理調整給藥方案實行個體化治療，可以降低患者阿司匹林抵抗和心血管不良事件的發生率。

阿司匹林抵抗；基因多態性；個體化治療

基因多態性會影響患者治療方案的選擇。近年來，基因多態性導致藥物個體反應差異的現象得到了廣泛關注，近期研究主要關注的是影響藥物治療效果的基因位點。在藥物治療之前檢測基因型有助于為患者制訂個體化治療方案，以提高藥物治療效果，避免或減少藥物不良事件的發生。阿司匹林抵抗在心血管疾病患者中十分常見，發生率約在5.5%～60%之間[1]。研究表明，急性冠脈綜合征的發生與環境因素和基因因素都有顯著相關性[2]。有阿司匹林抵抗的患者發生急性冠脈綜合征和心血管缺血事件的風險會增加[3]。本文通過對近年來國內外相關研究文獻進行歸納和總結，為阿司匹林用于心血管疾病的個體化治療提供理論依據。

1　阿司匹林抵抗的定義

阿司匹林抵抗通常是指阿司匹林不能發揮預期的生物學作用或者不能預防栓塞性疾病。歐洲心臟病學會（ESC）將阿司匹林抵抗分為臨床抵抗和實驗室抵抗。臨床抵抗是指阿司匹林不能按預期預防患者發生心血管事件；實驗室抵抗是指經體外血小板活性檢測，阿司匹林不能有效抑制血小板聚集[4-5]。

2　阿司匹林的藥理作用機制與相關基因

2.1藥理作用機制

阿司匹林除具有解熱鎮痛和抗炎作用外，還具有抗血小板作用，其作用機制為直接并不可逆地抑制環氧化酶1和2 （COX-1和COX-2），減少前列腺素的合成，抑制血小板合成血栓素A2（TXA2），從而抑制血小板聚集。同時，阿司匹林也可抑制低濃度膠原、凝血酶、抗原-抗體復合物等所致的血小板聚集和釋放反應及自發性聚集，由此發揮預防血栓的作用。

2.2相關基因

當血管內皮損傷時，機體通常會啟動血小板的激活和聚集機制。首先，血小板內皮下的膠原蛋白被激活，血液流速變慢，血小板表面的糖蛋白受體與血管性血友病因子（vWF）結合，之后血小板上的膠原蛋白受體活化，導致細胞內Ca2+濃度升高，促進血小板的變形和脫顆粒，而后血小板釋放花生四烯酸（AA）。此環節是由前列腺素內過氧化物合酶1（PTGS1）基因編碼的COX-1催化AA的第一步反應，使其形成TXA2，該過程可被阿司匹林不可逆地抑制。此后血小板脫顆粒釋放二磷酸腺苷（ADP）、TXA2等因子，通過ADP、TXA2、凝血酶聚集并放大信號，召集周圍血小板，激活血小板表面的凝血酶受體、TXA2受體和ADP受體（P2Y1和P2Y12受體），使周圍血小板聚集。P2Y12受體抑制劑（如氯吡格雷等）可抑制該過程的激活。這種瀑布反應會使血小板表面的糖蛋白（GP）Ⅱb/Ⅲa表達，通過纖維蛋白原的橋梁作用實現血小板聚集[6]。研究顯示，在整個過程中，編碼AA通路的PTGS1基因、決定GPⅡb/ Ⅲa活性的關鍵基因——GPⅢa血小板抗原2（PLA2）受體基因、還有血小板內皮細胞凝集素受體1（PEAR1）基因的多態性都可能與阿司匹林抗血小板治療失敗相關。各基因在人群中的突變頻率見表1。

表1　阿司匹林抵抗相關基因在人群中的突變頻率（%）Tab 1　Mutation frequency of aspirin resistance related gene in crowd（%）

3　導致阿司匹林抵抗的因素

3.1基因多態性

3.1.1GPⅢa PLA2基因多態性GPⅡb/Ⅲa是血小板表面的受體蛋白，它與vWF和纖維蛋白原均可引發血小板的聚集，是血小板激活的最后環節。其中，GPⅢa是一種多型蛋白，其最常見的等位基因亞型是PLA1和PLA2。PLA2位點的外顯子2位置的T突變為C，從而導致GPⅢa蛋白的第33個位點從脯氨酸變成了亮氨酸。體外研究表明，PLA2基因突變可增加血小板表面的GPⅡb/Ⅲa對纖維蛋白原的反應，從而增加血小板聚集。這是導致阿司匹林抵抗的主要基因[7]。

Galasso G等[8]的研究納入400例行經皮冠狀動脈介入治療（PCI）術的冠心病患者，發現PLA2基因突變者心血管事件發生風險大大增加（13.1%vs.1.5%，P=0.000 1），心肌梗死風險增加（10.7%vs.2.6%，P=0.004），PLA2基因突變是心源性死亡和主要心血管事件的獨立危險因素，與血栓性心血管疾病的發生有顯著關聯。但臨床研究結果并不完全相同，甚至相互矛盾[9]。Floyd CN等[10]納入了16項研究共1 650例患者進行Meta分析，以PFA-100值測定結果確定是否存在阿司匹林抵抗，結果并沒有顯示出PLA2基因與抗血小板藥物抵抗的關聯性。故該基因多態性與阿司匹林抵抗的相關性仍需要進一步的大型隨機對照試驗加以證實。

3.1.2PEAR1基因多態性PEAR1是表達在血小板和內皮細胞上的1型膜蛋白，其功能尚不完全清楚。該受體的磷酸化可能促進αⅡbβ3信號的激活放大，使大量血小板脫顆粒，引起血小板之間不可逆的聚集反應[11]。中國人群中PEAR1的野生G基因的基因頻率為0.61，突變A基因的基因頻率為0.39[12]。突變基因型AA或AG的患者使用阿司匹林（或結合氯吡格雷）時的心肌梗死發生率和死亡率會增高[13]。

Lewis JP等[14]開展的一項包含1 000例患者的研究發現，PEAR1基因與患者對抗血小板治療的反應具有強烈的相關性（P=7.66×10－9）。高加索人與美國黑人攜帶突變基因患者PCI術后比攜帶野生型基因患者有更高的心血管事件發生率和死亡率[風險比（HR）=2.62，P=0.059；HR=3.97，P=0.035]。在服用阿司匹林和氯吡格雷雙抗治療的患者中，攜帶突變基因患者比攜帶野生型基因患者心肌梗死的發生率更高[比值比（OR）=2.03，P=0.048]。Wurtz M等[13]在一項985例穩定性冠心病患者服用阿司匹林單藥治療的研究中發現，PEAR1基因突變與血小板高活性具有相關性。

3.1.3PTGS1基因多態性阿司匹林主要通過抑制COX-1和COX-2發揮藥理作用，可使COX-1位點甲基化而使該酶失活，從而阻斷血小板聚集反應[15]。阿司匹林對COX-2的抑制作用遠低于COX-1，且有研究表明主要是編碼COX-1的PTGS1基因多態性與發生阿司匹林抵抗相關。該基因突變的多態性位點較多，如A842G、C22T、G128A、C644A等[16-17]，但其中A842G位點突變與阿司匹林抵抗關聯性更密切，該突變在愛爾蘭人群中頻率為6%[18]，在中國人群中的頻率較低，約為0.12%。

一項包含1 327例ST段抬高型心肌梗死患者的隊列研究發現，在PTGS1（－842A＞G）、P2Y1（893C＞T）、GPIa（807C＞T）、GPⅢa（PLA1/PLA2）、CYP2C19（*2、*3和*17）、ABCB1 （3435T＞C）和PON1（576A＞G）這9個基因位點中，只有PTGS1和CYP2C19*2的突變與心肌梗死的復發有顯著關聯性（HR=2.55，P=0.001；HR=2.03，P=0.001）；聯合分析后發現，攜帶兩個以上風險基因突變的患者發生心血管事件的風險是正常人的2.5倍（P=6.9×10－9）。上述二者是血栓并發癥的決定因素，故建議對心血管事件復發風險高的ST段抬高型心肌梗死患者進行基因型檢測[19]。Lep?ntalo A等[20]以血小板聚集率為標準定義阿司匹林抵抗，發現60%的阿司匹林抵抗患者均攜帶突變位點G，而無阿司匹林抵抗患者只有17%攜帶突變基因（OR=7.3，P=0.017）。但該研究人數過少，仍需要進一步大樣本的研究證實。

3.1.4其他相關基因Fujiwara T等[21]發現，110例健康男性受試者中血小板膜GPⅠb a多肽（GP1BA）基因型為CC型或CT型的受試者相比于TT型的受試者發生阿司匹林抵抗的風險增加。此外，阿司匹林的不良反應還與其他某些位點存在一定相關性。一項包含37例腸道出血患者和400例對照組（未發生腸道出血）患者的臨床研究表明，谷胱甘肽巰基轉移酶P1 （GSTP-1）G位點可能與腸道出血的風險增加有關（P=0.04），但經過其他因素校正后則不存在顯著相關性[22]。一項包含110例阿司匹林相關性蕁麻疹患者和165例對照組（未發生蕁麻疹）患者的研究證實，白三烯C4合酶（LTC4S）基因位點由A突變為C是引起蕁麻疹發生的危險因素[OR=1.95，95%CI （1.26，3.03）]，提示該基因位點可能為阿司匹林相關性蕁麻疹的基因標志物[23]。此外，催化合成TXA2的血栓素合酶1 （TBXAS1）等相關基因多態性也可能與阿司匹林抗血小板療效相關，而且還可能存在一些尚未發現的基因位點，但由于研究較少，證據不足，尚未得出一致性結論。

3.2影響阿司匹林抵抗的其他因素

除了基因因素，還有很多其他因素會導致患者發生阿司匹林抵抗。首先，患者的用藥依從性較差可以使阿司匹林的抗血小板作用減弱甚至失效，這種現象成為假性阿司匹林抵抗[24]，但它已經成為引起阿司匹林抵抗十分常見的原因。一項包含50 279例冠心病患者的薈萃分析顯示，間斷性使用阿司匹林可增加約3倍心臟不良事件風險（OR=3.14，P=0.000 1）[25]。其次，藥物相互作用也會降低阿司匹林在體內的血藥濃度，從而引起阿司匹林抵抗。例如，同時使用非甾體抗炎藥（NSAIDs）或者COX-2抑制劑可減少與阿司匹林競爭的蛋白結合位點，并增加其代謝，從而降低阿司匹林的臨床療效；與質子泵抑制劑（PPIs）合用也可以使阿司匹林的生物利用度降低，并通過胃腸黏膜上的酯酶增加阿司匹林的滅活[26]。再次，患者的合并癥也有可能增加其發生阿司匹林抵抗的風險，如高脂血癥、糖尿病、高血壓和炎癥性疾病都與阿司匹林抵抗的發生有關，特別是服用低劑量阿司匹林時，這些伴有并發癥的患者更有可能出現阿司匹林抵抗。

4　阿司匹林個體化治療

阿司匹林的基因型檢測可為臨床提供一定參考依據，幫助臨床判斷患者發生阿司匹林抵抗的風險，并通過采取一定的措施減少阿司匹林抵抗的發生，對患者心血管疾病的預后具有重要意義。若患者基因型均為野生型，可進行常規抗血小板治療，并定期復查。若檢測結果顯示患者基因GPⅢa-PLA2、PEAR1、PTGS1發生突變，應結合患者具體情況和相關實驗室檢查指標，包括血小板功能檢測和血栓彈力圖等，判斷患者發生阿司匹林抵抗的風險程度。此類患者藥學監護需注意：首先，應對患者進行用藥教育，提高患者用藥依從性，并為患者解釋可能的不良反應，對于可耐受范圍內的不良反應（如少量牙齦出血等），應堅持使用該藥物，并定期進行監測（如便潛血試驗等）。其次，應排查患者同時使用的藥物，盡量避免同時使用有相互作用的NSAIDs類和PPIs類藥物[4]。再次，警惕合并高脂血癥、糖尿病、高血壓等疾病的患者，該類患者發生阿司匹林抵抗的概率更高，增加劑量又可能使不良反應的發生率增加。綜合遺傳因素和其他因素后，可考慮增加該類患者的阿司匹林用量，并應在增加劑量后檢測血小板聚集率或血栓彈力圖以綜合評估其臨床療效，同時應密切關注患者有無出血傾向，以預防大出血事件發生。

5　結語

阿司匹林抵抗是造成抗血小板治療失敗的一個十分常見的原因，會使患者心血管不良事件的發生率大大增加。除了疾病因素和依從性因素以外，相關基因突變是造成阿司匹林抵抗的一個重要因素。而基因型檢測可為臨床提供患者與阿司匹林抵抗相關的遺傳信息，結合臨床實際情況和相關實驗室檢查結果，對實行個體化抗血小板治療具有重要意義。

[1]Gasparyan AY，Watson T，Lip GY.The role of aspirin in cardiovascular prevention：implications of aspirin resistance [J].J Am Coll Cardiol，2008，51（19）：1 829.

[2]Leung Yinko SS，Thanassoulis G，Stark HD，et al.Omega-3 fatty acids and the genetic risk of early onset acute coronary syndrome[J].Nutr Metab Cardiovasc Dis，2014，24 （11）：1 234.

[3]Pamukcu B，Oflaz H，Oncul A，et al.The role of aspirin resictance on outcome in patients with acute coronary syndrome and the effecr of clopidogrel therapy in the prevention of major cardiovascullar events[J].J Thromb Thrombolysis，2006，2（22）：103.

[4]Kasmeridis C，Apostolakis S，Lip GY.Aspirin and aspirin resistance in coronary artery disease[J].Curr Opin Pharmacol，2013，13（2）：242.

[5]Bishopric NH.Toward a genomic definition of aspirin resistance[J].J Am Coll Cardiol，2013，62（14）：1 277.

[6]Katzung BG，Masters SB，Trevor AJ.Basic&clinical pharmacology：11th edition[EB/OL].[2015-05-04].http：// www.accessmedicine.com.

[7]Verschuren JJ，Trompet S，Wessels JA，et al.Asystematicreview on pharmacogenetics in cardiovascular disease：is it ready for clinical application？[J].Eur Heart J，2012，33（2）：165.

[8]Galasso G，Santulli G，Piscione F，et al.The GPⅢA PLA2 polymorphism is associated with an increased risk of cardiovascular adverse events[J].BMC Cardiovasc Disord，2010，doi：10.1186/1471-2261-10-41.

[9]Szczeklik A，Undas A，Sanak M，et al.Relationship between bleeding time，aspirin and the PLA1/A2 polymorphism of platelet glycoproteinⅢa[J].Br J Haematol，2000，110（4）：965.

[10]Floyd CN，Ferro A.The PLA1/A2 polymorphism of glycoproteinⅢa in relation to efficacy of antiplatelet drugs：a systematic review and meta-analysis[J].Br J Clin Pharmacol，2014，77（3）：446.

[11]Kauskot A，Di Michele M，Loyen S，et al.A novel mechanism of sustained platelet αⅡbβ3activation via PEAR1 [J].Blood，2012，119（17）：4 056.

[12]Allele Frequencies.rs12041331 at chr1：156869714（hg38）in PEAR1[EB/OL].[2015-05-04].https：//www.pharmgkb.org/ rsid/rs12041331.

[13]Wurtz M，Nissen PH，Grove EL，et al.Genetic determinants of on-aspirin platelet reactivity：focus on the influence of PEAR1[J].PLoS One，2014，9（10）：e111 816.

[14]Lewis JP，Ryan KO，Connell JR，et al.Genetic variation in PEAR1 is associated with platelet aggregation and cardiovascular outcomes[J].Circ Cardiovasc Genet，2013，6 （2）：184.

[15]Yerges-Armstrong LM，Ellero-Simatos S，Georgiades A，et al.Purine pathway implicated in mechanism of resistance to aspirin therapy：pharmacometabolomics-informed pharmacogenomics[J].Clin Pharmacol Ther，2013，94（4）：525.

[16]Lev EI，Patel RT，Guthikonda S，et al.Genetic polymorphisms of the platelet receptors P2Y（12），P2Y（1）and GP Ilia and response to aspirin and clopidogrel[J].Thromb Res，2007，119（3）：355.

[17]Cao L，Zhang Z，Sun W，et al.Impacts of COX-1 gene polymorphisms on vascular outcomes in patients with ischemic stroke and treated with aspirin[J].Gene，2014，546（2）：172.

[18]Maree AO，Curtin RJ，Chubb A，et al.Cyclooxygenase-1 haplotype modulates platelet response to aspirin[J].J Thromb Haemost，2005，3（10）：2 340.

[19]Verschuren JJ，Boden H，Wessels JA，et al.Value of platelet pharmacogenetics in common clinical practice of patients with ST-segment elevation myocardial infarction[J]. Int J Cardiol，2013，167（6）：2 882.

[20]Lep?ntalo A，Mikkelsson J，Reséndiz JC，et al.Polymorphisms of COX-1 and GPⅥassociate with the antiplatelet effect of aspirin in coronary artery disease patients[J]. Thromb Haemost，2006，95（2）：253.

[21]Fujiwara T，Ikeda M，Esumi K，et al.Exploratory aspirin resistance trial in healthy Japanese volunteers（J-ART）using platelet aggregation as a measure of thrombogenicity [J].Pharmacogenomics J，2007，7（6）：395.

[22]Shiotani A，Murao T，Fujita Y，et al.Novel single nucleotide polymorphism markers for low dose aspirin-associated small bowel bleeding[J].PLoS One，2013，8（12）：e84 244.

[23]Sánchez-Borges M，Acevedo N，Vergara C，et al.The A-444C polymorphism in the leukotriene C4 synthase gene is associated with aspirin-induced urticaria[J].J Investig Allergol Clin Immunol，2009，19（5）：375.

[24]Shantsila E，Lip GY.“Aspirin resistance”or treatment non-compliance：which is to blame for cardiovascular complications?[J].J Transl Med，2008，doi：10.1186/1149-5876-6-47.

[25]Gasparyan AY，Watson T，Lip GY.The role of aspirin in cardiovascular prevention：implications of aspirin resistance[J].J Am Coll Cardiol，2008，51（19）：1 829.

[26]Patrono C，García Rodríguez LA，Landolfi R，et al.Low-dose aspirin for the prevention of atherothrombosis[J]. N Engl J Med，2005，353（22）：2 373.

（編輯：周箐）

Gene Polymorphism ofAspirin Resistance and Individualized Treatment

PENG Wenxing，FENG Pinpin，SHI Xiujin，QIU Qi，DU Haiyan，LIN Yang（Dept.of Pharmaceutical Affairs，Beijing Anzhen Hospital，Capital Medical University，Beijing 100029，China）

OBJECTIVE：To provide theoretical foundation for individualized treatment of aspirin in patients with cardiovascular disease.METHODS：Domestic and foreign literatures in recent years were collected and summarized.RESULTS&CONCLUSIONS：The gene polymorphism can significantly affect the platelet activity.GPIII a PLA2，PEAR1 and PTGS1 alleles are associated with aspirin resistance，and cardiovascular events have significant difference in different genotype patients.Adjusting reasonably dosage regimen and conducting individualized treatment according to the genetic testing result and other factors can reduce aspirin resistance and the incidence of cardiovascular adverse events in the patients.

Aspirin resistance；Gene polymorphism；Individualized treatment

R968；R541文獻標志碼A

1001-0408（2016）23-3172-03

10.6039/j.issn.1001-0408.2016.23.02

“重大新藥創制”科技重大專項課題（No.2012ZX 09303016-016）

＊藥師，碩士。研究方向：臨床藥學。電話：010-66096265。E-mail：shouyipwx@163.com

主任藥師，碩士生導師，博士。研究方向：藥事管理學、臨床藥學、藥物Ⅰ期臨床試驗。電話：010-64456609。E-mail：linyang3623@163.com

2016-02-14

2016-06-14）