氯吡格雷基因检测论文

via 果壳网 为了控制疾病，如今许多人需要长期不间断地服用药物，最常见的莫过于降压药和抗血栓药（抗凝血药）。我的母亲每天服用降压药，已经超过二十年。而父亲七年前中风、今年又发生第二次中风，因此每天必须服用阿司匹林和华法林。然而，这两种广泛使用的抗凝血药物，在我父亲身上却效果不太明显。查阅过许多药物与遗传的相关文献后，我发现，还有其他患者曾遇过同样麻烦，而原因可能是“基因不配合”。 阿司匹林（Aspirin）：传奇也会遭遇“抵抗” 先从“神药”阿司匹林说起。 自1897年问世以来，阿司匹林的传奇就从未完结。若以每片药含50 mg阿司匹林计算，全球每年消耗的阿司匹林超过1000亿片，无怪乎它在1950年就以“销量最高的药物”入选了吉尼斯世界纪录。2004年，英国人杰弗里斯（Diarmuid Jeffreys）把阿司匹林的历史写成了一本《阿司匹林传奇》。直到今天，人们对它的兴趣丝毫没有减弱，每年都有相关科研论文发表。 阿司匹林最初并不是抗血栓药，而是对付头疼脑热的居家药品。最早的阿司匹林是从柳树皮中提取出来的。公元前400年，希腊名医希波克拉底(Hippocrates)就记述了柳树皮的医学价值。但阿司匹林的活性成分——乙酰水杨酸是在1853年才合成成功。到了1897年，拜耳的化学家、海洛因“止咳药”的合成者，菲力克斯•霍夫曼(Felix Hoffmann)终于合成出一种稳定的乙酰水杨酸。又过了不到两年，拜耳就推出了命名为“阿司匹林”的止痛药。 Aspirin这个名字，是由乙酰基的首写字母“A”与绣线菊类植物（水杨苷成分的来源）一词中的“Spir”组合而成，末尾加上了一个当时药物的常见后缀“in”。 从1980年代起，阿司匹林的使用范围逐步扩大到了预防心肌梗死、中风、静脉血栓，甚至一部分癌症和阿尔兹海默症。 从药理上说，阿司匹林能够阻止血小板黏结形成阻塞，因此可以预防心脑血管疾病，对于有心脑血管家族病史的老年人，以及糖尿病患者尤其有效。 作为预防和治疗动脉血栓性疾病类疾病的基础药物，阿司匹林可以称得上是“活人无数”。一项荟萃分析表明，阿司匹林抗血小板治疗使非致命性心肌梗死减少1⁄3，非致命性中风减少 1⁄4，血管疾病病死率减少1⁄6。 然而, 阿司匹林并非对所有血栓患者都有效，部分患者不能从中获益，即使服用阿司匹林也不能抑制血小板聚集、无法预防血栓形成。有研究报道称，5%-40%的人存在阿司匹林抵抗(AR)。 什么造成了这种“抵抗”？有些研究认为是吸烟、糖尿病、高血脂等因素削弱了阿司匹林的疗效，同时也有研究提示，要预测阿司匹林抗血小板效应的个体差异，最重要的因素是遗传背景差异。 阿司匹林之所以能抑制血小板聚集，目前明确的主要机制是通过抑制一个叫环氧合酶(COX)的蛋白活性来实现的。目前已知有三个COX同功酶：COX-1、COX-2和COX-3。COX-1被认为是种有益的酶，存在于大多数哺乳动物细胞中，而COX-2为诱导酶，其功能是活化巨噬细胞或其他细胞，充斥于炎症组织。关于COX-3的研究则较少。 当身体组织受到某种刺激如外伤、感染，就会激活COX。COX能催化合成各种前列腺素——别以为只有男性有前列腺素，实际上前列腺素广泛存在于人体的各种组织中，是炎症反应的关键。阿司匹林能抑制COX，也就能抑制前列腺素，从而抑制炎症和疼痛，起到消炎止痛的作用。 阿司匹林和布洛芬都能抑制COX蛋白 图片来源: 问题就出在 COX 基因身上。 在基因组水平上，常常会出现单个核苷酸的变异。比如说，同一个位点上，一群人是A，另一群人是G。这叫单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism，SNP)，是人类可遗传的变异中最常见的一种，占所有已知多态性的90%以上。 一个核苷酸看上去似乎微不足道。但研究却表明， COX-1 基因多态性可能妨碍阿司匹林对其乙酰化，影响其作用效果。另一项研究发现，汉族人 COX-1 基因-1676A>G位点的单核苷酸多态性，与阿司匹林抵抗有强烈的相关性，该基因型的患者更容易发生阿司匹林抵抗。 另外，阿司匹林对COX-1的抑制作用比对COX-2的抑制作用强170倍。也就是说，阿司匹林对COX-2要无能为力得多。一般来说，COX-2在正常组织细胞中极少或不表达。但在一些病理条件下，由于各种内外环境的刺激，可使COX-2过度表达。还有研究发现，突变型等位基因-765G>C位点rs20417的携带者COX-2会过度表达，这是阿司匹林疗效不佳的原因之一。 COX-3目前研究不多，但不难想象，其上的突变或多态性，也将影响阿司匹林的使用效果。 华法林（Warfarin）：先检测基因再服药 比起阿司匹林最初“抗炎止痛”的定位，另一种抗凝血药的出身听起来更吓人。华法林早在1948年就成了“灭鼠灵”，虽然已经有其它更有效的鼠药开发出来，但华法林至今依然是灭鼠的奇方。 华法林是一种抗凝血药物，在阻止血栓形成和血栓栓塞病治疗中使用，用于防治血液凝固和凝块在血管内的迁移。20世纪50年代，华法林在对抗血栓形成和防止血栓栓塞上的有效性和安全性被证实。1954年，华法林被批准上市，并沿用至今。如今，华法林是北美使用最为广泛的口服抗凝药。 华法林药效明显，但缺点也不少，比如会跟很多药物发生相互作用，甚至连富含维生素K1的绿叶食物都可能降低药效，再加上每个人的个体差异，就导致华法林的剂量特别难以掌控，吃少了没用，吃多了出事。所以华法林需要过通过血液测试的国际标准化比值（INR）确保安全服用剂量，高于INR可能有流血风险，低于INR可能有血栓形成风险。 近年的临床观察发现，虽然具有相同症状，但是不同病人对华法林使用的个体差异很大，而这些差异跟病人本身的基因背景有直接的关系。 为此，美国FDA在2010年2月修改了华法林的药物说明书，因为剂量的基因特异性，建议在开具华法林处方前对 CYP2C9 、 VKORC1 进行基因检测，针对不同的基因类型进行药物剂量调整。 CYP2C9 基因编码的蛋白，负责代谢80-85%的左旋（S型）华法林，S-华法林被其代谢后就更容易被排出体外。这种蛋白从属的细胞色素P450酶家族，负责氧化外源性和内源性化合物，也是体内药物代谢的主要酶系。在肝脏的微粒体中， CYP2C9能代谢超过100种治疗性药物。除了华法林以外，还有治疗惊厥和癫痫的苯妥英（Phenytoin），以及常规处方药如醋硝香豆素、甲苯磺丁脲、格列吡嗪氯沙坦和一些非甾体类抗炎药。而肝外的CYP2C9则代谢一些重要的内源性化合物如花生四烯酸、5-羟色胺和亚油酸等。 至于 VKORC1 则是华法林作用的对象，它的全名叫“维生素K环氧化物还原酶复合物亚单位1”基因。维生素K是凝血所必须的，但需要经过酶的激活。而 VKORC1 基因编码的蛋白就负责激活维生素K。如果 VKORC1 基因发生突变，那么维生素K就无法活化，从而导致缺乏维生素K依赖性凝血因子，进而阻止凝血。 从药理上说，华法林作用的靶点正是 VKORC1 编码的蛋白，华法林通过影响VKORC1蛋白来抑制维生素K，从而干扰维生素K依赖性凝血因子II、VII、IX、X的羧化,使这些凝血因子无法活化，仅停留在前体阶段，从而达到抗凝血的目的。不过，不同人制造的VKORC1蛋白活性有差异，这也就导致了华法林的剂量变得因人而异。 最新一版的FDA目录，还增加了 PROS 、 PROC 两个基因作为华法林警告和预警的范围，因为这两个基因也参与了凝血的过程，这两个基因编码的是血浆里存在的维生素K依赖性的蛋白。它们如果基因突变会增加形成血栓的倾向，华法林的使用也必须有所不同。 波立维（Plavix）：一场法庭争端的主角 波立维又名氯吡格雷，同样是一种非常畅销的抗凝血药物，适用于中风、心肌梗死和外周动脉疾病。从药理学上说，波立维属于二磷酶腺苷(ADP)受体拮抗剂，通过阻止ADP与它的血小板受体结合，来抑制血小板聚集。 关于波立维有一个著名的诉讼，就是2014年3月19日的夏威夷岛民控告药厂百时美施贵宝公司（Bristol-Myers Squibb）和赛诺菲-安万特（Sanofi-Aventis）隐瞒“波立维”对夏威夷岛民无效的诉讼案。 按照药价计算，波立维比阿司匹林要贵100倍，但很多岛民因为看到药品宣传抗凝血效果好于阿司匹林，而用波立维替换了阿司匹林。 然而，由于38-79%的太平洋岛民和40-50%的东亚人遗传易感性低， “波立维”在许多东亚和太平洋岛居民身体中代谢不足，因此无法起效，阿司匹林其实可以保护他们不发生血栓，波立维却并不可以。 但药企自1998年开始就故意隐瞒了这一信息，造成大量患者滥用该药物，增加了经济负担，同时将病人置于危险之中。药厂甚至还隐瞒了一件事，波立维的有效性可以通过简单的 CYP2C19 基因（rs4244285）检测即可明确判断。 之前说过， CYP2C19 编码的蛋白能代谢药物，一般来说，代谢的结果是使药物更容易排出体外，降低药物的效力，但波立维偏偏不是这样，波立维本身是“无活性前体”，要被代谢后才起效，因此，有些人的 CYP2C19 基因型属于“慢代谢者”，他们服用推荐剂量的波立维后，其活性代谢物的血药浓度就不如“正常代谢者”那么高，不能有效地抑制血小板聚集，从而出现“氯吡格雷抵抗”。 基因与药物的关系，以前虽被忽略，但正在逐步被人们认识和理解。同一种药物，对于不同的人来说，有效性是不同的，这种不同不只表现为“有效”或者“无效”，还可能表现为“副作用”的强弱，还有药物在身体里停留的时间长短，以及不同药物是否可以一起吃。通过基因的表达和单核苷酸多态性，我们可以确认有无遗传性或获得性的基因变化，这种变化又会怎样影响病人对药物的吸收、分布、代谢和排泄，这，就是所谓的药物基因组学。 如今，根据美国食品和药物管理局（FDA）规定，166种药物对应靶点、65种药物在使用之前要进行基因检测。前文提到的三种被广泛使用的抗凝血药物，其实都可以通过基因检测来确定其有效性，特别是华法林和波立维，证据十分明显，长期服用这两种药物的人，强烈推荐进行基因检测，如果疗效可能不佳，就需要与临床医生商量，针对个人具体情况决定到底是更改剂量，还是换个药物。 对于美国FDA审批过的其它与基因关系明确的药物，也建议大家在用药以前，进行相应的基因检测，以确定服用该药物的有效性和或合理剂量，如此，才是真正的个体化用药和精准治疗。

阿司匹林抵抗与基因多态性的研究进展【关键词】 阿司匹林抵抗;基因多态性阿司匹林作为一种有效的抗血小板聚集药物广泛应用于心脑血管疾病的防治，临床观察显示阿司匹林能减少约25%的心脑血管疾病复发。然而，并不是所有患者都能从阿司匹林治疗中获益，有研究显示～个体对阿司匹林的抗血小板作用不敏感，即存在阿司匹林抵抗现象(aspirin resistance,AR) [1]。阿司匹林抵抗的确切机制不明，遗传可能为其重要因素，本文将近年AR与基因多态性方面的研究作如下综述。1 阿司匹林抵抗 阿司匹林抵抗的定义 Bhatt[2]等将阿司匹林抵抗分为临床性及生化性。临床性为患者口服阿司匹林后仍发生缺血性血管疾病;生化性为口服阿司匹林后，未能改变血小板功能试验结果。 阿司匹林抵抗的分型 有研究[3]将生化性阿司匹林抵抗分为3型：(1)Ⅰ型阿司匹林抵抗(药动学型)：口服同样剂量的阿司匹林，体内血栓素(TX)合成和胶原诱导血小板聚集均未被抑制。而体外富血小板血浆中加入100 μmol/L阿司匹林后可被抑制，提示使用小剂量阿司匹林有相当大的药动学差异。(2)Ⅱ型阿司匹林抵抗(药效学型)：无论体内及体外，口服阿司匹林后，TX合成和胶原诱导血小板聚集均未被抑制，提示该型阿司匹林抵抗的机制与环氧化酶(COX)的遗传多态性有关。(3)Ⅲ型阿司匹林抵抗(假性阿司匹林抵抗)：口服阿司匹林后能抑制TX合成，但不能抑制胶原诱导的血小板聚集。该型患者之所以被冠以“假性抵抗”，因为阿司匹林已抑制了TX合成，而不能抑制其他物质如胶原诱导的血小板聚集。2 阿司匹林抵抗机制AR发生的具体机制尚不清楚，可能与药物剂量不足[4]，环氧化酶1(COX1)及血小板糖蛋白(GP)的基因多态性，胶原，吸烟，血脂异常等多种因素有关。血小板活化路径可由血栓素A2(thromboxaneA2，TXA2)、二磷酸腺苷(adenosine diphosphate，ADP) 、胶原、凝血酶和糖蛋白(glycoprotein，GP)Ⅱb/Ⅲa 受体等诱导,而阿司匹林仅能有效地阻断血栓素A2途径。目前，对于血小板活化路径及基因多态性与阿司匹林抵抗的关系研究主要集中在以下几个方面[56]：(1)血栓素激活途径中编码环氧合酶1 (cycloxygenase1 ，COX1) 的基因多态性。(2)GPⅡb/Ⅲa激活途径中编码血小板膜GPⅢa的血小板抗原1/血小板抗原2 (platelet antigen1/platelet antigen2，PLA1/PLA2)多态性。(3)胶原激活途径中编码血小板膜GPⅠa/GPⅡa的807C/T和873G/A多态性。(4)5二磷酸腺苷受体P2Y1的基因多态性。这些多态性位点有可能影响阿司匹林的抗血小板作用。现从基因水平分析阿司匹林抵抗的机制。 环氧合酶基因多态性 COX是前列腺素合成过程中的重要限速酶，它有两种同工酶：COX1和COX2。COX1是花生四烯酸转换为前列腺素G/H途径中的第一个酶，其有两种酶活性，一种环氧化酶活性催化前列腺素G的生成，一种氢过氧化物酶(HOX)活性减少前列腺素G，生成前列腺素H，前列腺素H更进一步被COX催化成为前列腺素和血栓素[7]。阿司匹林抗血小板作用机制主要是使COX1丝氨酸530不可逆的乙酰化，从而使该酶失活，阻断了TXA2的形成。目前已发现多个COX基因多态性位点[8]，不同COX的单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphisms，SNPs)可影响COX的蛋白结构或构象，使其对阿司匹林抑制作用的敏感性极不均一，构成一些病人AR的结构基础。Maree等[9]将144位冠心病患者按COX1单核苷酸多态性分为五组[A842G，C22T(R8W)，G128A(Q41Q)，C644A(G213G) 和C714A(L237M)],均给予阿司匹林口服，发现A842G与C50T完全连锁不平衡。携带含有突变体842G等位基因的患者与野生型A842相比，花生四烯酸诱导的血小板激活和血清血栓烷B2 (TXB2 ，TXA2 的下游产物)产生更明显,提示携带突变体842G等位基因的患者对阿司匹林治疗较不敏感。表明COX1的遗传变异性可以影响花生四烯酸诱导的血小板聚集和血栓形成，病人对阿司匹林的反应部分决定于COX1的基因型。GonzalezConejero等[10]的研究则显示COX1 50T等位基因可能与阿司匹林抵抗有关。 血小板糖蛋白(GP)Ⅱb/Ⅲa基因多态性 血小板糖蛋白GPⅡb/Ⅲa是细胞黏附受体整合素家族中的一员，含有纤维蛋白、纤维连接蛋白、von willbrand factor(vWF)等黏附蛋白的特异结合位点，参与血小板黏附和聚集。AR可能和血小板膜GPⅡb/Ⅲa受体复合物的多态性有关，GPⅡb/Ⅲa受体是血小板活化的最后共同通路。编码GPⅡb/Ⅲa的基因具有高度的多态性。GPⅡb/Ⅲa基因(包括编码GPⅡb和GPⅢa的基因) 突变、缺失或插入导致表型改变，进而引起血小板功能改变。迄今已发现C157T、A1163C、A1553G、T1565C等多个GPⅢa多态性位点，较为常见的是外显子2第1565位氨基酸的突变，即T1565C(Leu33Pro) ，编码Leo的位点称为PLA1(HPA1a)，编码Pro的位点称为PLA2 (HPA1b)。关于GPⅡb基因多态性的研究较少，主要有GPⅡbMax/Max +(G2603A，V837M)，HPA3a/3b(T2622G，Ile843Ser) ，GPⅡbG1063A(Glu324Lys) 等多态现象，其中研究最为广泛和深入的是GPⅡb残基843位Ile/Ser的变异，它与人类血小板抗原3 (HPA3) 相关。大量证据表明，GP受体多态性是动脉血栓形成的遗传危险因素，它能造成黏附受体成分的表达、功能和免疫遗传学的多样性。血小板激动剂(如TXA2)通过细胞内信号激活GPⅡb/Ⅲa受体，介导纤维蛋白原及其受体结合，然后促进血小板聚集。阿司匹林通过干扰COX非依赖性细胞内信号转导并使GPⅡb和GPⅢa分子乙酰化来抑制GPⅡb/Ⅲa的活化。尽管还未完全弄清，但目前所知的COX非依赖性信号转导途径可能包括跨膜蛋白受体、磷脂酶、Ca2 +释放、腺苷酸环化酶、鸟苷酸环化酶和蛋白激酶C等。某些弱的激动剂(如ADP、肾上腺素和胶原蛋白)导致的GPⅡb /Ⅲa激活可被阿司匹林部分抑制。在PLA2基因型存在时,抗血小板作用可以因这种替代途径减少而降低。Agnieszka Slowik等[11]研究发现PLA2等位基因是男性患者大血管病变所致卒中独立的危险因素。该研究分别选取92例大血管病变所致卒中患者及184例对照者，103例小血管病变所致卒中患者及206例对照者，182例心因性卒中患者及182例对照者。结果显示小血管病变及心因性卒中患者与对照者相比，PLA2等位基因出现的频率相似，无统计学意义;而大血管病变所致卒中的男性患者PLA2出现频率高( vs ;P= ，OR=;CI为～)。Grove等[12]检测了1191例健康人和1019例冠心病患者的PLA2频率，在这些患者中529例以前有过心肌梗死史。结果健康人中28%为PLA2基因型，28%的冠心病患者(除外心肌梗死患者)为PLA2基因型，35%的心肌梗死患者为PLA2阳性。健康对照与心肌梗死患者之间PLA2基因频率有统计学差异。因此，他们认为斯堪的纳维亚人PLA2基因型与心肌梗死而不是冠心病的危险增加有关。Szczeklik A研究的结果提示与PLA1相比，PLA2等位基因更倾向于促进血栓的形成从而参与了阿司匹林抵抗的发生。Papp E等[13]研究也发现,阿司匹林抵抗患者中PLA2等位基因出现的频率要明显高于那些对阿司匹林有良好反应的受试者，而且该研究中所有PLA2/A2 基因型患者对阿司匹林的抗血小板反应均不良。这就提示PLA2等位基因可能与阿司匹林疗法反应的不充分、不敏感相关。然而，Macchi等[14]的研究发现PLA1等位基因更容易对小剂量阿司匹林治疗发生抵抗。 血小板糖蛋白GPⅠa/Ⅱa受体基因多态性 GPⅠa/Ⅱa (整合素α2β1 )位于连接血小板与胶原纤维(Ⅰ、Ⅱ型)或非胶原纤维( Ⅲ、Ⅳ型)的二价阳离子键的中间。在正常个体与那些先天遗传存在α2基因的四个等位基因的个体中,其血小板表面表达的GPIa/Ⅱa是不同的。GPIa基因位于第5号染色体上，对于这一基因的一些相关研究，揭示它的一些有症状或无症状的多态现象，以及由此引起的受体的结构和功能的改变，以及血小板表面的GPⅠa/Ⅱa受体多拷贝间的差异。α2GPIa多态性—807CT(phe224)和873GA(Thr246)已被证实与血小板表面受体不同的表达有关。基因型807TT(873AA)与受体的高密度表达有关，而807CC(873GG)则与低密度表达有关。杂合子则与中间受体表达的水平有关。第三种多态性是由于1648位点上G到A被替换所致，这同时也引起505位点(Br系统)上Glu/Lys被替换。同时，GPIa807C/T与Glu505 lys之间存在基因相关，且Br的多态性与位于核苷酸环化酶837(CT)上的一个稀有多态性相连结，携带等位基因I(807T/873T/873A /Brb)者表现出高水平的GPⅠa/Ⅱa，而携带等位基因Ⅱ(807C /837T/873G/Brb)和Ⅲ(807C/837C/873G/Bra)者则表现出低水平的血小板整合素。胶原是一种重要的血小板聚集诱导剂，血小板胶原受体血小板膜糖蛋白Ⅰa/Ⅱa密度增加可能是血栓形成的潜在危险因素和阿司匹林抵抗的原因，血小板膜糖蛋白Ⅰa/Ⅱa基因多态性可以增加血小板膜胶原受体的密度[15]，从而降低阿司匹林疗效。 ADP受体P2Y1基因的变化 ADP是血小板聚集的重要介质，ADP的调节作用是通过与血小板表面G蛋白偶联P2Y受体相连接而实现的。迄今为止已有8种P2Y受体亚型被克隆，对P2Y1和P2Y12的研究较清楚。Gαq偶联P2Y1受体与ADP结合，使钙离子释放，改变血小板形状，使血小板聚集。另一种主要的受体P2Y12与G蛋白Gi偶联,抑制腺苷酸环化酶，活化磷酸肌酸激酶3，活化GPⅡb/Ⅲa受体。任何一个受体的抑制均会引起血小板聚集的显著减少。ADP通过P2Y1和P2Y12受体刺激血小板的激活和聚集，这些受体的突变与止血异常有关，任何一个受体的抑制均会引起血小板聚集的显著减少。阿司匹林以协同方式减少这些情况的发生[16]。P2Y12和阿司匹林的复合拮抗作用已在临床上被证实可显著减少血栓事件的发生[17]。因此，ADP受体P2Y1基因的相应功能变化能够改变ADP的信号功能，并且能降低对阿司匹林(包括P2Y12抑制剂，如噻氯匹啶和氯吡格雷)的反应性，导致血栓前状态的产生和对阿司匹林的反应性降低。Fontana等[18]在98名健康研究对象中发现了P2Y12受体5种多态性，其中4种是完全连锁不平衡。这导致两种单倍体产生，H1 (86%)和H2 (14% ) 。携带H2单倍体的受试者使用较低浓度的ADP (2 μm) ，血小板聚集增多。纯合子H1 (H1 /H1)平均聚集率为34. 7% (n= 74) ，有一个H2等位基因(H1 /H2，n= 21)聚集率为67. 9% ，在有2个H2等位基因(H2 /H2，n=3)聚集率高达82. 5%。这提示P2Y12多态性在阿司匹林抵抗中可能起作用。近来发现P2Y1 受体A1622G多态性与血小板对ADP反应不同相关。携带少见的G等位基因对ADP反应更强。Jefferson等[19]在332例男性有心肌梗死史的患者中研究发现阿司匹林抵抗患者与P2Y1基因C893T多态性密切相关。携带杂合子C893T等位基因患者与携带常见纯合子C893等位基因者相比阿司匹林抵抗率高出3倍，机制尚不清楚。以上综述了近年来关于基因多态性与阿司匹林抵抗关系的研究结果。由于没有国际公认的对阿司匹林抵抗的定义，多数研究样本量较小，研究结果间还存在很多矛盾，迄今为止遗传对阿司匹林抵抗的作用并不确切。所以仍需继续开展大规模和不同种族人群中的前瞻性研究来证实这些基因多态性与AR有关。【参考文献】[1] Lordkipanidze M,Pharand C, Palisaitis DA, et al. 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