冠心病人群氯吡格雷抵抗與基因多態性的研究進展

丁柏宇,趙軍禮

(1.南京醫科大學附屬上海一院臨床醫學院,南京 210000； 2.上海市第一人民醫院心內科,上海 200080)

近年來，隨著社會經濟發展、生活方式改變和世界人口老齡化，全球冠心病患者的發病率及死亡率持續上升。我國冠心病發病率在各類心臟病中居首位，據統計2018年冠心病人數達1 100萬[1]，同時經皮冠狀動脈介入治療(percutaneous coronary intervention，PCI)病例數量呈持續上升趨勢，2018年全年達915 256例，其中ST段抬高型心肌梗死患者直接PCI的比例為45.94%。因此，接受抗血小板治療的冠心病患者基數越來越大，用于單一或雙重抗血小板治療(dual antiplatelet therapy，DAPT)的藥物主要包括阿司匹林和P2Y12受體抑制劑。氯吡格雷是目前使用最廣泛的P2Y12受體拮抗劑，4%～40%的患者口服常規劑量的氯吡格雷無法達到預期的抗血小板作用，這種現象被定義為氯吡格雷治療中血小板高反應性(high on treatment platelet reactivity，HTPR)[2-3]。第三代P2Y12抑制劑替格瑞洛和普拉格雷雖然能夠更快、更有效地抑制血小板聚集，但伴隨的出血風險更高。KAMIR-NIH研究[4]在韓國急性心肌梗死患者的DAPT治療中選擇第三代P2Y12抑制劑并未帶來明確的臨床獲益，且出血風險增加。冠心病患者的個體化抗血小板治療成為目前的研究熱點，氯吡格雷代謝相關基因檢測作為一種新技術，可通過篩查敏感基因型指導臨床用藥，選擇適當的抗血小板方案以改善冠心病預后。細胞色素P450 2C19(cytochrome P450 2C19，CYP2C19)基因多態性已被指南推薦作為冠心病尤其是接受DAPT患者的抗血小板用藥參考，而目前關于其他基因的研究結果多存在差異，仍需進一步探索。現對冠心病患者中與氯吡格雷抵抗(clopidogrel resistance，CR)相關的基因多態性及其臨床價值進行綜述。

1 CR

氯吡格雷作為第二代噻吩吡啶類藥物，是預防急性冠狀動脈綜合征(acute coronary syndrome，ACS)或PCI術后復發缺血事件的主要治療用藥，但常有患者在用藥中出現CR，抗血小板作用降低，患者發生主要不良心血管事件(major adverse cardiovascular event，MACE)風險增加。目前CR的定義尚無統一標準，常用的概念有臨床CR和實驗室CR。臨床CR通常認為是在標準方案氯吡格雷治療下仍有血栓栓塞事件發生。而實驗室CR則通過血小板功能檢測結果來識別，根據是否有基線值對照采用兩種不同的定義方式：①與基線值比較，檢測ADP誘導的血小板反應性變化來評估患者對氯吡格雷治療的反應性，一般認為血小板積聚率較基線下降少于10%為CR；②通過檢測治療后HTPR來定義無基線數據參照患者的CR。

目前CR的機制尚未完全闡明，但已發現多種因素與CR相關，主要包括外部和內部因素。外部因素有患者依從性，吸煙、肥胖、藥物劑量和藥物相互作用等。內部因素包括基因多態性，血小板受體、其他血小板途徑的激活、ADP釋放的增加等。其中，基因多態性是氯吡格雷療效個體間差異的重要決定因素。

2 CR相關基因多態性

基因為有效遺傳的DNA片段，可復制傳遞遺傳信息并控制蛋白質的表達。氯吡格雷在體內吸收、分布、代謝、排泄的生物學過程中需要很多藥物代謝酶、轉運體蛋白、藥物受體等的參與,這些蛋白對氯吡格雷藥動學和藥效學有重要影響。而編碼這些蛋白的基因序列的改變或影響基因表達的表觀遺傳變化均會影響氯吡格雷的體內代謝過程。目前已有許多基因突變被發現可能與冠心病患者CR相關，但除 CYP2C19外目前大部分基因多態性與CR的相關性尚存爭議。

2.1氯吡格雷吸收相關基因多態性 氯吡格雷在小腸的吸收主要受到P糖蛋白的限制。P-糖蛋白是小腸黏膜上的一種跨膜轉運蛋白，由ATP結合轉運蛋白B1(adenosine triphosphate-binding cassette B1，ABCB1)基因編碼，利用ATP水解產生的能量將底物轉運至質膜，可調控小腸內膜對藥物的吸收。與P糖蛋白結構變化有關的ABCB1基因位點有3435C>T、1236C>T和2677G>T等，目前研究較多的是3435C>T位點。ABCB1基因C3435C>T位點發生突變后，野生純合子(CC)被突變純合子(TT)或突變雜合子(CT)取代，P糖蛋白對氯吡格雷的轉運減少，氯吡格雷有效血漿濃度降低[5]，但與CR的相關性尚未達成共識。

一項薈萃分析結果顯示，服用氯吡格雷抗血小板的ACS患者中，ABCB1 C3435T位點T等位基因攜帶者早期(1個月內)MACE風險增加[6]。TRITON-TIMI 38研究[7]發現具有TT基因型的ST段抬高型心肌梗死人群氯吡格雷血小板抑制作用降低，復發缺血事件風險增加，促進了CR發生。有研究提出3435C>T基因多態性僅影響氯吡格雷藥動學，對其藥效學無影響[8]。Zhuo等[9]發現北京地區ACS/PCI患者中ABCB1基因型與CR風險增加無顯著相關性。Samardzic等[10]分析了ABCB1 C3435T和G2677T對ACS患者HTPR及缺血結局的影響，結果未觀察到ABCB1基因型指導ACS氯吡格雷治療方案的臨床獲益。

2.2氯吡格雷代謝相關基因多態性

2.2.1羧酸酯酶1(carboxylesterase 1，CES1)相關基因多態性 氯吡格雷是一種非活性前體藥物，吸收入血后約85%被迅速水解為無活性的羧酸衍生物，與葡萄糖醛酸結合進一步代謝。CES1是氯吡格雷水解途徑的催化酶，其編碼基因多態性對CES1活性的影響可能是CR的重要決定因素。目前已有許多研究發現了不同位點CES1基因多態性對氯吡格雷功能活性的影響。

PAPI研究[11]發現冠心病患者CES1 c428G>A(rs71647871)多態性與CES1酶活性喪失有關，rs71647871突變基因攜帶者氯吡格雷活性代謝物水平明顯高于非突變者，且對ADP誘導的血小板聚集有較強的抑制作用。該位點突變者氯吡格雷活性代謝物的血漿濃度增加，氯吡格雷抗血小板作用增強，CR風險降低，這種相關性在健康人群中同樣存在[12]。與CES1 c428G>A位點不同，CES1 rs2244613 C>A突變可能會增加CR風險。Mirzaev等[13]的研究結果顯示，攜帶CES1 rs2244613突變基因的ACS患者氯吡格雷治療后殘余血小板反應性水平顯著高于未發生此等位基因突變的患者。而Fathy等[14]發現CES1基因的rs2244613多態性未增加MACE風險，該研究納入230例埃及地區初發ACS患者，給予氯吡格雷75 mg/d和阿司匹林81 mg/d DAPT治療至少12個月。MACE終點定義為12個月內出現的ACS復發、缺血性腦卒中、支架相關的血運重建和死亡。結果顯示,CES1 rs3815583 T>G、CES1 rs2244613 C>A兩個位點多態性與ACS患者DAPT 1年內MACE無關。

2.2.2細胞色素P450(cytochrome P450，CYP450)酶相關基因多態性 氯吡格雷最終需經CYP450酶轉化為其活性代謝物。在CYP450酶催化下，氯吡格雷先氧化為2-氧代-氯吡格雷，然后水解為活性硫醇代謝物。5-硫醇氯吡格雷通過與半胱氨酸殘基形成二硫鍵與P2Y12共價結合，不可逆地抑制ADP與P2Y12受體結合，防止ADP介導的糖蛋白Ⅱb/Ⅲa復合物變形和激活，抑制血小板發生聚集。

CYP450酶主要包括CYP2C19、CYP3A、CYP2B6、CYP1A2和CYP2C9等[15]，在肝臟中藥物代謝的關鍵酶為CYP3A4/5、CYP2C19。其中CYP3A4/5的基因型和表型不能預測氯吡格雷的抗血小板作用[16]，CYP2C19基因多態性是冠心病患者口服氯吡格雷療效及預后欠佳的主要影響因素。至今已發現了50多個CYP2C19相關基因多態性，其中CYP2C19*1為野生型基因，CYP2C19*17為功能獲得性基因，在我國人群中CYP2C19*17突變率較低[17]。最常見且人群攜帶率較高的功能缺失等位基因(loss of function，LOF)為CYP2C19*2和CYP2C19*3[18]，CYP2C19多態性與氯吡格雷用藥后CR相關。攜帶CYP2C19*2或CYP2C19*3基因的冠心病患者使用氯吡格雷后HTPR發生率顯著增加[19-20]，CYP2C19 LOF基因是中國ACS患者發生CR的獨立危險因素[2]。Kirac等[21]的研究證實，CYP2C19*2突變與冠心病患者CR及支架內血栓形成有關，而CYP2C19*17基因在此過程中可能具有保護作用。

此外，有研究提出冠心病患者醛酮還原酶家族1成員D1(aldo-keto reductase family 1 member D1，AKR1D1)基因多態性也與CR相關。AKR1D1為CYP450酶的反式基因調控因子，AKR1D1*36(rs1872930)等位基因變異增加了肝CYP450的mRNA表達和CYP3A4、CYP2C8、CYP2C9、CYP2C19和CYP2B6酶的活性，氯吡格雷治療中AKR1D1*36(rs1872930)多態性與重大心腦血管不良事件具有獨立相關性[22]。

2.2.3對氧磷脂酶1(paraoxonase 1，PON1)相關基因多態性 PON1是一種在肝臟中合成并存在于血清中的酯酶，與氯吡格雷的生物激活密切相關，PON1基因多態性決定了氯吡格雷活性產物形成的速率，可能與氯吡格雷治療的冠心病患者CR風險增加有關。Bouman等[23]在PCI后接受氯吡格雷治療的冠心病群體中分析了PON1 Q192R基因型的臨床相關性，結果發現相較于RR192純合子，PON1 QQ192純合子個體血漿中PON1酶活性降低，氯吡格雷活性代謝物濃度降低，血小板抑制作用減弱，HTPR及支架內血栓形成的風險顯著增加。PON1 Q192R基因或可用于前瞻性評估氯吡格雷的臨床療效。一項包含13項研究的Meta分析發現，接受氯吡格雷治療的冠心病患者PON1 Q192R基因多態性與治療中活性代謝物濃度、血小板最大聚集率無關，也缺乏證據支持Q192R影響服用氯吡格雷治療患者的MACE結局[24]。Zhang等[25]對浙江金華地區160例PCI后的冠心病患者進行了為期1年的隨訪，所有患者在300 mg負荷劑量后服用阿司匹林100 mg/d及氯吡格雷75 mg/d DAPT治療，結果顯示PON-1 Q192R基因突變增加了CR風險(OR=5.69，95%CI1.06～30.47，P=0.042)，其攜帶者血小板對氯吡格雷反應性顯著降低，但隨訪1年MACE風險未增加。Li等[26]研究證實，CYP2C19*2和PON1 Q192R等位基因的存在是ACS患者使用氯吡格雷發生HTPR的主要驅動因素，發生相應位點突變的個體CR風險增加。

2.3其他基因多態性 除上述基因外，亦有其他基因多態性被發現與冠心病患者CR及MACE相關。P2RY12為氯吡格雷作用靶點ADP受體P2Y12的編碼基因，該受體通過與抑制性G蛋白偶聯，誘導并放大其他激動劑或ADP自身誘導的血小板聚集反應，此外P2Y12受體還能穩定血小板聚集并放大強血小板激動劑誘導的血小板分泌作用[27]。一項薈萃分析發現，P2RY12 C34T和G52T多態性可能是氯吡格雷治療患者對血小板反應不良的危險因素，該研究中C34T分析組研究對象均為冠心病患者，G52T組包含1 461例冠心病(94%)及96例(6%)缺血性卒中患者[28]。在顯性遺傳模型下，P2RY12 G52T基因多態性與CR之間存在顯著相關性；在顯性、隱性和加性遺傳模型下，P2RY12 C34T多態性與CR呈明顯正相關[28]。Li等[29]對498例診斷為ACS的PCI后予氯吡格雷DAPT治療的患者進行3～12個月的隨訪發現，與具有野生基因型的患者相比，攜帶P2RY12 C34T和G52T T基因突變的患者CR和1年MACE風險顯著增加。此外，有研究發現miR-605中的rs2043556 A/G多態性可調節CYP2B6和P2RY12的mRNA和蛋白質表達，從而影響氯吡格雷對ACS患者的療效[30]。N-6-腺嘌呤特異性DNA甲基轉移酶1 rs2254638多態性也被發現與冠心病患者CR有關，且可以作為CR的獨立預測因子[31]。

3 CR相關基因多態性臨床價值

隨著DNA檢測分析技術的快速發展，藥物相關基因檢測逐漸進入臨床用于指導個體化用藥。CR相關基因多態性是氯吡格雷抗血小板效應個體差異的重要因素，相關基因發生突變后，其編碼的轉運蛋白、代謝酶、受體、離子通道、細胞因子等出現異常，引起生物體內血藥濃度差異及藥物效應變化，從而導致不同的臨床結局。

目前研究最多與CR相關性最強的是CYP2C19基因，根據CYP2C19基因多態性對氯吡格雷代謝的影響，可將不同基因型的個體分為氯吡格雷超快(*1/*17、*17/*17)，快速(*1/*1)，中間(*1/*2、*1/*3、*2/*17)和慢(*2/*2、*2/*3、*3/*3)代謝型。氯吡格雷慢代謝患者CR風險增加，慢代謝基因型是ACS患者發生重大MACE及支架內血栓的危險因素，而超快代謝型可能與出血風險相關[32]。2010年美國食品藥品管理局第三次修改的氯吡格雷說明書中增加了對于慢代謝患者的“黑框警告”：2個CYP2C19 LOF基因攜帶者服用氯吡格雷抗血小板作用降低，可進行基因檢測以識別CYP2C19代謝不良的患者，并考慮換用其他P2Y12抑制劑。臨床藥物遺傳學實施聯合會指南[33]建議在ACS/PCI患者的抗血小板治療中，氯吡格雷慢代謝者可選用新型P2Y12受體抑制劑進行替代治療。Roberts等[34]將200例接受PCI的ACS或穩定型心絞痛的患者隨機分組至快速即時基因分型或標準治療組，床旁快速基因檢測篩查CYP2C19*2。結果發現快速基因分型組CYP2C19*2攜帶者換用普拉格雷DAPT治療1周后，HTPR的患者比例顯著低于氯吡格雷標準治療組，使用普拉格雷治療已識別的CYP2C19*2攜帶者PCI后HTPR發生率降低。目前也有研究不支持在未接受PCI的ACS人群中采用CYP2C19指導抗血小板治療，Doll等[35]對TRILOGY ACS研究中5 736例行CYP2C19 基因檢測的患者再分析發現，在非血運重建的不穩定型心絞痛和非ST段抬高型心肌梗死患者DAPT治療期間，CYP2C19基因多態性與30個月內MACE無關。但其中2 236例患者血小板功能檢測的結果提示，ACS患者使用普拉格雷替代氯吡格雷DAPT治療或可有效降低HTPR風險。目前，PHARMCLO[36]、TAILOR-PCI[15]等多個大型前瞻性臨床試驗均驗證了冠心病患者在CYP2C19基因型指導下選擇個體化抗血小板治療方案的安全性及有效性，具有良好的臨床應用價值。

4 小 結

P2Y12受體抑制劑作為冠心病的基礎治療藥物，不僅適用于PCI術后DAPT治療，在冠心病一級預防及二級預防中亦不可或缺，但并非所有患者均能從標準方案氯吡格雷治療中獲益。這種非獲益現象多表現為與血小板反應性相關的藥物反應性差異，HTPR可能與血栓栓塞、MACE風險增加有關，而血小板低反應性可能與較高的出血風險有關。目前研究已發現某些基因多態性可能與CR相關，但除CYP2C19基因外，大部分位點特異性尚有欠缺，且與CR的相關性尚未明確。當前文獻報道結果的不一致性可能與研究對象一般狀況、依從性及研究設計、主要終點選擇、選定的患者人群以及血小板功能檢測的時間、方式等因素有關。CR并不是單基因作用的結果，多個基因可通過不同途徑在不同階段影響氯吡格雷抗血小板活性，仍需進一步研究驗證。目前雖然國際指南尚未推薦在冠心病患者抗血小板治療中常規檢測CYP2C19基因，但已明確其在識別高危患者及DAPT方案調整中的應用價值，且已有臨床研究證實CYP2C19基因指導下的抗血小板治療有明顯獲益，可作為臨床用藥參考。在當代精準醫療的發展理念下，氯吡格雷基因檢測指導個體化抗血小板藥物治療有良好的發展前景。