Cytochrome P450 2C19与氯吡格雷抵抗的研究

Cytochrome P450 2C19与氯吡格雷抵抗的研究 Cytochrome P450 2C19与氯吡格雷抵抗的 研究 ? 472?m管病学进展2010年第31卷第3期AdvCardiovascDis,May2010,Vo1.31,No.3 Cytochrome194502C19与氯吡格雷抵抗的研究 段兵综述崔炜都军审校 (河北医科大学第二医院心脑血管病研究所心内科,河北石家庄050000) ResearchDevelopmentsinCytochrome P4502C19andClopidogrelResistance DUANBing,CUIWei,DUJun (DepartmentofCardiology,TheSecondHospitalofHebeiMedicalUniversityandlr~tituteo fCardiocerebrovascularDiseaseofHebeiProvince, Shijiazhuang050000,China) 文章编号:1004-3934(2010)03-0472-04中图分类号:R972.6文献标识码:A D0I:10.3969/j.issn.1004-3934.2010.03.042 摘要:氯吡格雷是一种新型噻吩吡啶类衍生物,可选择性不可逆地抑制二磷酸腺苷 诱导的血小板聚集.CytochromeP450 2C19具有遗传多态性,CytochromeP4502C192等位基因变异所编码的功能缺陷性 药物代谢酶与氯吡格雷抗血小板聚集的效果减 弱有关. 关键词:细胞色素P4502C19;氯吡格雷;基因多态性;血小板聚集抑制 Abstract:Clopidogrelisaneworallyadministeredthienopyridinederivativethatselectively andirreversiblyinhibitsADP?induced plateletaggregation.CytochromeP4502C19isverypolymorphic,andthecytoehromeP450 2C192allelicvariantencodingadeficient drug— metabolizingenzymeisassociatedwiththeimpairedantiplateleteffectofclopidogre1. Keywords:cytochromeP4502C19;clopidogrel;polymorphsim;inhibitionofplateletaggre gation. 细胞色素P4502C19(cytochromeP4502C19, CYP2C19)是1993年Wrighton等首先从人类肝脏 分离出来的细胞色素P450超家族中的重要成员之一. CYP2C19具有遗传多态性,突变等位基因的存在可导 致酶活性的缺失,呈现强代谢和弱代谢两种表型,其基 因缺陷将直接影响该酶活性J.有报道3称健康群 体中,CYP2C192等位基因变异所编码的功能缺陷 性药物代谢酶CYP2cl9与氯吡格雷抗血小板聚集的 效果减弱有关.另外,在亚洲人群中几乎100%的氯 吡格雷弱代谢者归因于CYP2C19的两个重要突变等 位基因CYP2C192和CYP2C193所编码的功能缺 陷性药物代谢酶j.由于CYP2C19基因多态性是导 致个体,种族间的药物代谢差异和药物不良反应的重 要因素,因此关于CYP2C19与氯吡格雷治疗效果的关 系成为研究热点. 氯吡格雷作为抗血小板制剂,几项大型临床试 验'均显示它可有效降低动脉粥样硬化性血管疾病 患者血栓形成事件发生的危险.由于氯吡格雷是一种 前体药物,需经过P450同工酶将其转化为一种活性代 谢产物才能实现其血小板抑制效应,因而与CYP功能 降低有关的基因变异就会限制氯吡格雷的效力.已证 实冠状动脉内支架置人术后的患者及非sT段抬高的 心肌梗死患者,如果存在CYP2C192或CYP2C19%3 等位基因,氯吡格雷的疗效就会下降川.现在普遍 认为应用氯吡格雷治疗时的抗血小板效果有明显的个 体差异性?,其原因被归结为"氯吡格雷抵抗".氯吡 格雷抵抗的可能发病机制包括药物间相互作用?,高 胰岛素血症或胰岛素抵抗lj及基因多态性?等,其 中遗传因素在氯吡格雷抵抗机制中所扮演的角色也成 为当今研究热点. 1CYP2C19基因多态性与心血管病预后的关系 有研究?5'显示,应用阿司匹林和氯吡格雷双重 抗血小板在降低急性冠状动脉综合征(ACS)后,对高 危患者的缺血性事件复发及预防冠状动脉支架置入术 后支架血栓形成上有效,但缺血性事件依然发生,其原 因可能在部分程度是由对氯吡格雷的反应性降低所 致. Mega等?评价了TRITON.TIMI38研究中1477 例接受氯吡格雷治疗的ACS患者中CYP遗传变异与 心血管病预后之间的关联.结果发现健康者中携带至 少一个CYP2C19功能丧失等位基因的患者与不携带 者相比,心血管,心肌梗死或卒中的死亡风险均增加 (12.1%VS8.0%,HR1.53,95%CI1.07,2.19,P = 0.01),并且携带CYP2C192等位基因的患者发生 血管病学进展2010年第31卷第3期AdvCardlovascDis,May2010,Vo1.31,No.3 支架血栓的风险亦增加,其发生率是不携带者的3倍. 另Simon等?报道在接受氯吡格雷治疗的急性 心肌梗死患者中,CYP2C19功能缺失性等位基因携带 者比非携带者的后续心血管事件发生率更高.这种效 应在接受经皮冠状动脉介入治疗(percutaneouscoro— naryintervention,PCI)的患者中尤为显着.共2208例 接受氯吡格雷治疗的急性心肌梗死患者参加了这一项 法国注册研究.对1年随访期中调节氯吡格雷吸收 (ABCB1),代谢活化(CYP3A5和CYP2C19),和生物 活性(P2RY12和ITGB3)的基因变异与全因死亡,非 致死性脑卒中或心肌梗死之问的关系进行研究.结果 随访期间,225例患者中94例发生死亡,非致死性心 肌梗死或脑卒中.CYP3A5,P2RY12或ITGB3中经选 择的单核苷酸多态性(singlenucleotidepolymorphism, SNP)均与不良结果无关.有两个ABCB1变异等位基 因(核苷酸3435位点上的1_r)的患者与ABCBI野生 型(核苷酸3435位点上的CC)携带者相比,其1年时 心血管事件发生率更高(15.5%VS10.7%,HR1.72, 95%C,1.20,2.47).携带2个CYP2C19功能缺失 性等位基因(2,3,4或5)之中任一者,其事件 发生率高于非携带者(21.5%VS13.3%,HR1.98, 95%CI1.10,3.58).住院期间接受了PCI治疗的 1535例患者中,携带两个CYP2C19功能缺失性等位 基因的患者,其心血管事件发生率是非携带者的3.58 倍(95%C11.71,7.51). 此外,Geisler等?人选237名PCI术后的患者, 在第一次口服600mg负荷量氯吡格雷后发现 CYP2C192携带者比非携带者有明显高的残余血小 板聚集(residualplateletaggregation,RPA)(OR4.6, 95%CI2.5,8.7,P<0.0001).其多变量logistic回 归分析显示CYP2C192(=21.31,P<0.0001),非 遗传因素(年龄>65岁,2型糖尿病,左室功能下降, 肾脏衰竭和ACS)(=5.32,P=0.021)与高RPA明 显相关,而且RPA与两者合并后的相关性更为明显 (=25.85,P<0.0001).Collet等对长期服用氯 吡格雷的初次心肌梗死年轻患者(<45岁)做了一项 人群研究后经过多变量分析认为CYP2C192基因变 异是心血管事件的独立预测因子[HR4.04(1.81, 9.02),P=0.0006].这项研究把服用氯吡格雷期问 发生心血管死亡,非致命性心肌梗死和紧急血运重建 [心肌缺血24h内行PCI或冠状动脉旁路术 (CABG)]归为初发终点事件.然后每6个月随访一 次.继发终点事件是经过冠状动脉造影证实的支架血 栓形成.另外将CYP2C192基因变异携带者和非携 带者的基线特征平衡.结果显示:初发终点事件在 ? 473? CYP2C192基因变异携带者中发生的频率要高于非 携带者(15VS11,HR3.69,95%CI1.69,8.05,P= 0.0005),支架栓塞事件发生频率[8VS4,HR6.02 (1.81,20.04),P=0.0009j.CYP2C19$2基因变 异的有害影响从起始口服氯吡格雷到随访结束持续6 个月[HR3.00(1.27,7.10),P=0.09]. 2CYP2C19基因多态性与氯吡格雷抵抗的关系 有报道称大约30%以上的患者未从常规剂量的 氯吡格雷治疗中得到足够的抗血小板效果,这可能是 由于对氯吡格雷反应的个体变异所导致.Meta 分析显示:欧美人群中应用氯吡格雷治疗的患者中 有21%的患者只得到低甚至无体外二磷酸腺苷 (ADP)诱导的血小板聚集抑制(IPA)作用,这些对氯 吡格雷的弱反应与缺血性事件复发的危险性增加相 关,有人将其归因于氯吡格雷抵抗. 氯吡咯雷抵抗目前国内外尚无明确统一的定义, 现多采用ADP诱导的血小板聚集率为主要检测指标. Lau等将其定义为20p~mol/LADP诱导的血小板 聚集率基础值(即用药前)与用药后差值<10%为氯 吡格雷抵抗;Barragan等采用口服氯吡格雷后血小 板聚集率>50%即认为是氯吡格雷抵抗.Cuisset 等研究以经过氯吡格雷持续治疗后残存的有活性 的血小板数量>70%为抵抗.目前认为氯吡格雷抵抗 可能是多因素共同作用的结果弱.其中遗传因素 CYP2C19的基因多态性与氯吡格雷抵抗的关系成为 人们关注的焦点. CYP2C19的基因多态性被认为是其底物药物代 谢动力学不同的主要原因.为了评价CYP2C19多 态性对氯吡格雷的药代学和药效学的影响,Kim 等将24个入选对象根据CYP2CI9基因型分为3 个组(纯合型,杂合型强代谢者各8例,弱代谢者8 例).第一天给予负荷量300mg氯吡格雷,第二天到 第七天75mg量维持口服.然后测量血浆氯吡格雷的 水平和评估抗血小板聚集的药效学.结果表明 CYP2C19的基因型影响着血浆氯吡格雷的水平并影 响着氯吡格雷的抗血小板效果,并且认为氯吡格雷的 药代学与其IPA呈负相关,CYP2C19的代谢活性亦与 氯吡格雷的IPA呈负相关. 2.1CYP2c19基因型与氯吡格雷药物代谢动力学的 关系 在给予负荷量300mg氯吡格雷后比较了不同基 因型的CYP2C19受试者的血浆药物浓度.时间剖面图 得出结论:弱代谢者(poormetabolizers,PMs)比杂合 型,纯合型强代谢者(extensivemetabolizers,EMs)有更 高的氯吡格雷血浆药物浓度,其中纯合型EMs有最低 ? 474?血管病学进展2010年第31卷第3期AdvCardiovascDis,May2010,Vo1.31No.3 的血浆药物浓度水平.PMs的血浆药物浓度.时间曲 线下面积(aureailnderthecurve,AUC)分别比杂合型, 纯合型EMs高1.8,2.9倍.PMs的血浆药物浓度峰 值(Cmax)分别比杂合型,纯合型EMs高1.8,4.7倍. 2.2CYP2CI9基因型与血小板聚集抑制的关系 口服氯毗格雷之前,5/xmol/LADP诱导的血小板 聚集值在纯合型(73.1?5.6)%,杂合型(72.7? 10.6)%EMs与PMs(74.75-5.3)%之间认为无差别. 口服氯毗格雷后,5Ixmol/LADP诱导的血小板聚集水 平与CYP2C19的基因型相关.PMs比杂合型,纯合型 EMs相比有较弱的IPA,其中纯合型EMs有最高的 IPA. 给予负荷量300mg氯吡格雷后,PMs的IPA的最 大值(Emax)分别比杂合型,纯合型EMs低3l%, 40%.PMs的效果一时间曲线下面积(areaullderthe time-effectcurve,AUEC)分别比杂合型,纯合型EMs低 40%,50%.在维持量75mg/d期间,PMs的Emax分 纯合型EMs低30%,70%,并且AUEC也 别比杂合型, 分别比杂合型,纯合型EMs低37%,61%.氯吡格雷 的药物代谢动力学参数(CmaxAUC)分别与氯吡格雷 的IPA之间(EmaxAUEC)呈负相关. 综上所述,CYP2C19的基因型影响氯吡格雷的血 浆水平及氯吡格雷的抗血小板效果.因此CYP2C19 的基因多态性被认为是氯吡格雷反应个体差异性的重 要决定因素,被认为是氯吡格雷抵抗的可能机制之一. 3CYP2C19基因多态性与氯吡格雷药效学的关系 Bran&等观察74名基因型分别为CYP2C19, CYP2C9,CYP1A2,CYP2B6,CYIY3A4,CYP3A5的健康 者口服300mg氯吡格雷后的反应.结果显示功能缺 陷性CYP2C19基因变异与较低的氯毗格雷活性代谢 产物,最大血浆药物浓度,较低的IPA相关.Jinnai 等报道在日本的实际临床中CYP2C19的基因多态 性影响着氯吡格雷的抗血小板效果,缺陷性等位基因 携带者较非携带者有较低的IPA值.Chert等_3纠人选 了18名健康的中国男性,6名纯合型EMs(CYP2C19 ;l=1/1),6名杂合型EMs(5名为CYP2C19%1/%2, 1名为CYP2C19$1/3),6名PMs(5名为CYP'2C19 2/2,1名为CYP2C19:l=2/3).在第一天口服 300mg氯吡格雷后,未来2d口服氯吡格雷75mg/d. 自第一次口服氯吡格雷起分别于4h,24h,72h留取 血标本测ADP诱导的血小板聚集.使用2Ixmol/L和 5I~mo]/LADP作为激动剂,结果受试者的血小板聚集 率在4h,24h,72h都有明显的降低.用5~xmol/L ADP做激动剂组口服药物4h后观察ADP诱导的血 小板聚集的变化,结果基因型为CYP2C191/1的 变化大于基因型为CYP2C19:#2/%2,CYP2C19$2/ 15.5)%VS(29.7?17.4)%]; 3的携带者[(49.0? 24h[(48.7?20.5)%V,S(25.0?17.6)%];72h [(45.5?15.2)%VS(26.5?15.8)%].因此认为 CYP2C192和CYP2C193基因多态性降低了氯吡 格雷的IPA值,且降低的程度取决于基因型.最近, Gladding等又提出了对于携带功能缺陷性变异基 因的患者来说,增加氯吡格雷剂量可提高其抗血小板 效果,因此根据药物基因组学而个体化氯吡格雷的应 用剂量可能是优化氯吡格雷药效的一种有效方法. 4CYP2C19基因多态性与氯吡格雷激活的关系 Kim等报道CYP2C19的基因多态性影响氯吡 格雷的血浆浓度及调节其抗血小板效果.但其并未阐 明CYP2CI9的基因多态性是否影响氯毗格雷的激活 (氯吡格雷活性代谢产物的形成). 氯吡格雷是一种药物前体,它被CYP3A代谢成有 活性的代谢产物.而这个有活性的代谢产物不可 逆的与血小板表面P2Y12受体结合而抑制ADP诱导 的血小板聚集.在体内CYP3A的诱导剂或抑制剂 的共存调节着氯毗格雷的反应,因此CYP3A的 基因多态性或与CYP3A调节剂的药物之间相互作用 都可影响氯吡格雷反应的个体差异性.所以许多早期 的研究重点放在了CYP3A在氯吡格雷抗血小板聚集 中所扮演的角色上面J.但最近研究发现携带有 缺陷性CYP2C19等位基因(CYP2C192)的群体比普 通CYP2C19携带者表现出较低的氯吡格雷反应,缺陷 性CYP2C19基因型与氯吡格雷反应的差异性有 关l.Mega等认为缺陷性CYP2C19等位基因 携带者与非携带者相比其氯吡格雷活性代谢产物血浆 浓度降低32.4%(P<0.001).体外实验也表明除了 CYP3A4之外,CYP2C19也和氯吡格雷的激活相 关.而且近年几项研究均支持CYP2C19是氯吡格 雷激活过程中的关键酶驯.虽然Fontana等u提 出相矛盾的观点认为CYP2C192的等位基因和氯吡 格雷的反应无关,但由于其入选的PMs例数过少而有 其局限性. Umemura等为了观察CYP2C19的基因多态性 是否影响氯吡格雷激活及其抗血小板效果,做过一项 关于在健康受试者中CYP2C19的基因变异影响氯吡 格雷活性代谢物的药代学和药效学的试验.作者发 现,健康群体中CYP2C19的药物基因型是氯吡格雷激 活和抗血小板效果的决定因素,且氯吡格雷活性代谢 物的AUC和Cmax与血小板反应指数(PRI)和IPA密 切相关.作者还发现,氯吡格雷反应减弱主要与氯吡 格雷激活减弱有关,而与血小板表面的P2Y12受体的