氯吡格雷抵抗与CYP3A4基因多态性的研究进展

李辉 综述 王洪巨 审校

(蚌埠医学院第一附属医院心血管科，安徽 蚌埠233004)



氯吡格雷抵抗与CYP3A4基因多态性的研究进展

李辉 综述 王洪巨 审校

(蚌埠医学院第一附属医院心血管科，安徽 蚌埠233004)

急性冠状动脉综合征(ACS)是指在冠状动脉粥样硬化性狭窄的基础上，再发斑块破裂、血小板聚集、血栓的形成，导致心肌细胞血供减少为特征的心脏病，目前已成为影响人类健康的常见病和高发病；经皮冠状动脉介入术(PCI)能快速改善ACS患者的心肌血运，显著降低患者的病死率并改善预后，目前已在ACS的治疗中广泛推广[1]。然而，在PCI手术过程中对病变粥样斑块的挤压、支架等手术器械的置入以及医源性血管内皮细胞的破坏，反而促进血小板的激活、血栓形成，增加了诱发支架内血栓、心肌梗死和死亡等临床终点事件的发生概率。为此，患者手术之后需进行至少6个月的抗血栓治疗。为预防PCI后的次级心血管事件，阿司匹林加一种P2Y12抑制剂类药物的标准双联抗血小板治疗方案已得到了国内外专家的一致推荐；但在标准氯吡格雷剂量下(75 mg/d)，有些患者达不到预防PCI后次级心血管事件的目的，而另一些患者却因剂量过大，增加其体内出血的相关风险。目前众多试验表明药物在体内的吸收、转化、处置等过程中涉及到的相关酶以及转运体的基因多态性是产生药物抵抗的主要原因。因此，基于药物代谢个体的不同，提出了药物基因组学，并成为近年来人们关注的热门话题[2]。现对氯吡格雷抵抗与CYP3A4基因多态性的相关性研究及指导患者抗血小板药物个体化治疗做一概述。

1 氯吡格雷抵抗

氯吡格雷在临床上已被证实可显著降低冠心病患者急性心肌缺血的发生概率。作为前体药物，氯吡格雷口服给药后，超过一半的剂量依赖肠道上皮细胞的P糖蛋白转运体吸收，被人体吸收入血后的氯吡格雷，约85%由酯酶转化为半衰期为8 h的无活性羧基代谢物,有10%～15%的氯吡格雷在体内通过CYP450 酶系转化为活性代谢产物。此途径需经过两次代谢过程，首先为氧化反应，生成2-氧-氯吡格雷，此中间产物的产生由44.9%的CYP2C19酶、35.8%的CYP1A2酶和19.4%的CYP2B6酶等催化，其次为水解反应，生成氧化巯基代谢物。其催化酶CYP3A4/5、CYP2B6、CYP2C19和CYP2C9的含量比重分别为39.8%、32.9%、20.6%和6.76%，体内研究表明CYP3A4是原型药物代谢涉及的主要酶[3]。最后，氯吡格雷的代谢终产物约50%经肾脏排泄，约46%经肠道途径排泄[4]。

目前，已有研究发现部分冠心病患者对75 mg/d的氯吡格雷治疗反应并不敏感[5]。特别是在接受PCI后超过21%的患者出现氯吡格雷无反应现象，而这将使次级心血管事件发生率提升超过8倍，早前有学者通过观察血小板的抑制程度提出了部分人存在氯吡格雷抵抗现象。氯吡格雷抵抗在临床上的发生率为5%～44%。国际上关于氯吡格雷抵抗的定义尚未形成统一的判定标准，通常认为是由于个体间对氯吡格雷药物的效应性不同。临床表现为：运用充足治疗剂量的氯吡格雷后仍不能有效控制次级心血管事件的发生；实验室证据为：给予患者氯吡格雷600 mg的负荷剂量，24 h后留取血标本，通过流体细胞计数法测定血管舒张剂刺激磷蛋白的磷酸化程度，计算血管舒张剂刺激磷蛋白的去磷酸化与磷酸化的比率称之为血小板反应指数，大于50%者被定义为氯吡格雷抵抗。同时，还有其他研究者通过血小板的集合度测定氯吡格雷抵抗。在近期的STIB试验中，研究者通过收集患者是否患有糖尿病、血红蛋白<139 g/L、身体质量指数>28 kg/m2等相关危险因素，从而获得高血小板反应性得分来预测患者发生氯吡格雷抵抗的风险性[6]。临床上形成氯吡格雷抵抗的因素多而复杂，研究表明可能是患者的内外因素共同作用的结果，外因包括年龄、性别、身体质量指数、血浆蛋白水平、糖尿病、肝肾功能、吸烟、联合用药以及患者自身药物依从性差，在现有的研究中，只有糖尿病是氯吡格雷抵抗的独立危险因素，还有试验发现患有代谢综合征比无代谢综合征患者在同等药物剂量应用下表现出对氯吡格雷的低反应性，同时高尿酸与氯吡格雷也存在密切的相关性[7]。Gurbel等[8]对于拟行PCI的ACS患者，给予氯吡格雷300 mg负荷剂量及常规75 mg/d维持，30%在术后1～5 d内出现氯吡格雷抵抗现象，而有15%的患者氯吡格雷抵抗现象出现在第30天左右，他们推测这种结果可能与体内活性氯吡格雷代谢产物不足有关，并在进一步研究中发现，运用600 mg比300 mg的氯吡格雷，其血小板抑制率明显提高，提示氯吡格雷剂量也会影响氯吡格雷抵抗。近年来基于个体遗传因素对氯吡格雷抵抗的关系也被人们逐渐认知，氯吡格雷在循环代谢过程中，与吸收有关的ATP结合亚家族B成员1基因，与代谢有关的CYP450系列相关基因的多态性均与氯吡格雷抵抗有着密切的关系[9]。

2 CYP3A4基因

CYP450是一组超基因家族，CYP450酶是由57个功能基因编码而成，主要存在于人体肝脏及肠道内。CYP450酶参与临床上80%以上药物的代谢过程。目前在肝脏微粒体中共发现CYP450的近200种同工酶，CYP3A4是CYP450在肝脏及胃肠道中含量最多的同工酶，其分别占成人肝脏、胃肠道CYP450酶的60%和70%[10]。CYP3A4基因的转录受到孕烷X受体(PXR)、组成型雄甾烷受体等多种核因子受体的调控。目前已知的CYP3A4的单核苷酸多态性位点有 30多个，且其发生率存在明显的种族和地域差异[11]。

3 氯吡格雷抵抗的相关因素

3.1 氯吡格雷抵抗的CYP3A4基因因素

既往的研究多数证实CYP2C19基因和CYP3A5基因的多态性与氯吡格雷抵抗有明确的相关性[12-13]，但CYP3A4基因多态性与氯吡格雷抵抗的关系尚不明确。既往有研究发现降低CYP3A4酶的活性，氯吡格雷相应抗血小板效应也会随之降低。而运用CYP3A4酶诱导剂利福平提高该酶的活性时，抗血小板效应会相应提高。2006年Angiolillo等[14]对氯吡格雷治疗患者CYP3A4基因不同位点进行多态性检测，结果显示，IVS10+12G > A等位基因携带者可减少血小板上纤维蛋白原受体的激活，增强抗血小板效应，提高对氯吡格雷的敏感性。而韩雅玲等[15]对300例拟行PCI的冠心病患者，通过检查入院时及PCI后的血小板聚集率变化，分成氯吡格雷抵抗组及非氯吡格雷抵抗组，同时所有患者检测CYP3A4 IVS7+894C > T位点多态性发现，氯吡格雷抵抗患者组突变的基因型分布频率明显高于非氯吡格雷抵抗组患者，证明CYP3A4 894C>T位点的多态性与氯吡格雷抵抗有关；但她们的团队在随后的研究中发现CYP 3A4 IVS10+12G>A位点在冠心病患者中也存在多态性，但CYP3A4基因IVS10+12G>A位点多态性与氯吡格雷抵抗的发生无相关性。近几年来，Zhang等[16]研究显示CYP3A4基因中IVS7+894C >T与 IVS10+12G > A多态性在非心脏性局部缺血的患者中并不罕见，但与氯吡格雷的抗血小板效应并无明确的相关性。Jia等[17]也证实CYP3A4基因多态性并未明显影响运用氯吡格雷7 d维持剂量(75 mg/d)后的血小板聚集率。与此同时，在另一项82例稳定型心绞痛患者的研究中，IVS10+12G> A多态性被证明可增加氯吡格雷的抗血小板效应[18]，可以看出CYP3A4基因多态性与氯吡格雷抵抗的相关性目前尚不明确。由此，有研究者认为只有在患者CYP2C19基因无作用时，CYP3A4 IVS10+12G>A突变型才会对氯吡格雷效价产生影响[19]。今年最新的一项有关CYP3A4 IVS10+12G>A多态性的临床研究中，82例接受PCI的冠心病患者(其中CYP3A4野生纯合子69例，占84.1%，CYP3A4 IVS10+12G>A杂合子为13例，占15.9%)CYP3A4 IVS10+12G>A突变型并未对氯吡格雷在体内代谢产生明确的影响[20]。

3.2 氯吡格雷抵抗的其他因素

王艳等[21]研究表明氯吡格雷自身对体内基因蛋白的表达也有抑制作用，其次CYP3A4的诱导剂利福平和强效抑制剂大环内酯类抗生素如克拉霉素同样会影响氯吡格雷的效价，而以CYP3A4为底物的药物之间则会相互产生竞争性作用，从而抑制氯吡格雷的活化。这其中质子泵抑制剂(PPI)、他汀类、二氢吡啶类钙离子拮抗剂之间相互影响得到了研究者的众多关注。ACS会引起全身的应激反应，可能出现急性消化道溃疡，同时患者长期的抗栓药物治疗，会增加胃肠道反流疾病的风险，PPI则是消化道抑酸药物的经典，既往的研究表明，氯吡格雷与PPI联用可能会降低抗血小板效应，但国外大规模的临床试验并未发现联用PPI会增加ACS患者再缺血及死亡的风险[22]，同时氯吡格雷效价的降低与联用PPI也无直接的关联。同时一些中国的研究发现不经CYP系列酶代谢的PPI与氯吡格雷联用时并不会影响氯吡格雷的活性效价[23]。

近年来，中药对缺血性心脏病的治疗效果得到普遍认可，有研究发现中成药隐丹参酮可能通过阻滞LS174T 细胞中CYP3A4 基因的转录启动PXR的表达。隐丹参酮可通过PXR通路抑制肝脏细胞中CYP3A4基因的转录，从而减少CYP3A4 酶的表达[28]。

有研究还发现了“吸烟奇异现象(smoker’s paradox)”[29]。即吸烟可通过诱导CYP1A2基因的活性提高体内氯吡格雷的活化程度。为此，CHARISMA等试验均提出，临床上吸烟者比非吸烟者更能从氯吡格雷中获益[30]，最近的研究发现，在PCI后，吸烟是提升氯吡格雷抗血小板效应的独立预测因子，且吸烟对氯吡格雷效应的影响与服用氯吡格雷的剂量有关，对常规氯吡格雷治疗剂量的吸烟者表现出较高的抗血小板效果，但当氯吡格雷剂量达到150 mg/d时，吸烟对氯吡格雷的效应影响不大[31]。

4 展望

为此，现有临床通过加用抗血小板用药类型、增加氯吡格雷剂量(维持剂量可从75 mg/d增加到150 mg/d)、采用新型抗血小板药物替格瑞洛等来克服氯吡格雷的疗效差异，在近期的欧洲心血管指南中，逐渐运用新型抗血小板药物普拉格雷或替格瑞洛代替氯吡格雷，在临床上对ACS患者获得更好的疗效[32]，而在临床上还可通过采用多种代谢基因多态性筛选氯吡格雷抵抗。CYP3A4基因的代谢物占临床常用治疗药物的50%，使其成为人体内重要的药物代谢酶之一，从基因分子水平上探究与CYP3A4基因代谢相关的药物相互作用的机制，探讨CY3PA4基因多态性与氯吡格雷抵抗的关系，这不仅为今后氯吡格雷抵抗的早期预测和干预提供了新思路，亦为ACS患者抗血小板药物的个体化运用提供了有力的证据。

[1] 中华医学会心血管病分会,中华心血管病杂志编辑委员会.中国心血管病预防指南[J].中华心血管病杂志,2011,39(1):3-21.

[2] Leonard CE,Bilker WB,Brensinger CM,et al.Comparative risk of ischemic stroke among users of clopidogrel together with individual proton pump inhibitors[J].Stroke,2015,46(3):722-731.

[3] Kazui M,Nishiya Y,lshizuka T,et al.Identification of the human cytochrome P450 enzymes involved in the two oxidative steps in the bioactivation of clopidogrel to its pharmacologically active metabolite[J].Drug Metab Dispos,2010,38(1):92-99.

[4] Giusti B,Gori AM,Marcucci R,et al.Determinants to optimize response to clopidogrel in acute coronary syndrome[J].Pharmagenomics Pers Med,2010,3:33-50.

[5] Yin T,Miyata T.Pharmacogenomics of clopidogrel:evidence and perspectives[J].Thromb Res,2011,128(4): 307-316.

[6] Legrand D,Barbato E,Chenu P,et al.The STIB score:a simple clinical test to predict clopidogrel resistance[J].Acta Cardiol,2015,70(5):516-521.

[7] Wu ZK,Wang JJ,Zhang WG,et al.Clopidogrel resistance response in patients with coronary artery disease and metabolic syndrome:the role of hyperglycemia and obesity[J].J Geriatr Cardiol,2015,12(4):378-382.

[8] Gurbel P,Tantry U.Clopidogrel resistance[J].Thromb Res,2007,120(3):311-321.

[9] Hasan MS,Basri HB,Hin LP,et al.Genetic polymorphisms and drug interactions leading to clopidogrel resistance:why the Asian population requires special attentionInt[J].Int J Neurosci,2013,123(3):143-154.

[10] Gellner K,Eiselt R,Hustert E,et al.Genomic organization of the human CYP3A locus:identification of a new,inducible CYP3A gene[J].Pharmacogenetics,2001,11(2):111-121.

[11] Lee JS,Cheong HS,Kim LH,et al.Screening of genetic polymoiphisms of CYP3A4 and CYP3A5 genes[J].Korean J Physiol Pharmacol,2013,17(6):479-484.

[12] Priyadharsini R,Shewade DG,Subraja K,et al.Single nucleotide polymorphism of CYP3A5*3 contributes to clopidogrel resistance in coronary artery disease patients among Tamilian population[J].Mol Biol Rep,2014,41(11):7265-7271.

[13] Sen HM,Silan F,Silan C,et al.Effects of CYP2C19 and P2Y12 gene polymorphisms on clinical results of patients using clopidogrel after acute ischemic cerebrovascular disease[J].Balkan J Med Genet,2015,17(2):37-41.

[14] Angiolillo DJ,Fernandez-Ortiz A,Bernardo E,et al.Contribution of gene sequence variations of the hepatic cytochrome P450 3A4 enzyme to variability in individual responsiveness to clopidogrel[J].Arterioscler Thromb Vasc Biol,2006,26(8): 1895-1900.

[15] 韩雅玲,麦晓燕,李毅,等.细胞色素P4503A4894C>T位点基因多态性与氯吡格雷抵抗的关系[J].解放军医学杂志,2008,33(8):939-942.

[16] Zhang S,Lai X,Li W,et al.VASP phosphorylation and genetic polymorphism for clopidogrel resistance in Chinese patients with non-cardioembolic ischemic stroke[J].Thromb Res,2014,134(6):1272-1277.

[17] Jia DM,Chen ZB,Zhang MJ,et al.CYP2C19 polymorphisms and antiplatelet effects of clopidogrel in acute ischemic stroke in China[J].Stroke,2013,44(6):1717-1719.

[18] Mega JL,Close SL,Wiviott SD,et al.Genetic variants in ABCB1 and CYP2C19 and cardiovascular outcomes after treatment with clopidogrel and prasugrel in the TRITON-TIMI 38 trial: a pharmacogenetic analysis[J].Lancet,2010,376(9749):1312-1319.

[19] Yuan JJ,Hou JK,Li ZS,et al.CYP3A4*1G genetic polymorphism influences metabolism of fentanyl in human liver microsomes in Chinese patients[J].Pharmacology,2015,96(1-2):55-60.

[21] 王艳,刘明远,杨光远,等.氯吡格雷对大鼠肝药物酶CYP3A4和CYP1A2表达的影响[J].现代生物医学进展,2014,3:39-42.

[22] Juurlink DN,Gomes T,Mamdani MM,et al.The safety of proton pump inhibitors and clopidogrel in patients after stroke[J].Stroke,2011,42(1):128-132.

[23] Mahabaleshwarkar RK,Yang Y,Datar MV,et al.Risk of adverse cardiovascular outcomes and all-cause mortality associated with concomitant use of clopidogrel and proton pump inhibitors in elderly patients[J].Curr Med Res Opin,2013,29(4): 315-323.

[24] Zahno A,Brecht K,Bodmer M,et al.Effects of drug interactions on biotransformation and antiplatelet effect of clopidogrel in vitro[J].Br J Pharmacol,2010,161(2):393-404.

[25] Leoncini M,Toso A,Maioli M,et al.High-dose atorvastatin on the pharmacodynamic effects of double-dose clopidogrel in patients undergoing percutaneous coronary interventions:The ACHIDO(Atorvastatin and Clopidogrel HIgh DOse in stable patients with residual high platelet activity)study[J].JACC Cardiovasc Interv,2013,6(2):169-179.

[26] Liu XQ,Lin S,Qiu LL,et al.Association of the use of amlodipine with clopidogrel response in Chinese patients undergoing percutaneous coronary intervention[J].Pharmazie,2014,69(11):814-817.

[27] Ojeifo O,Wiviott SD,Antman EM,et al.Concomitant administration of clopidogrel with statins or calcium-channel blockers:insights from the TRITON-TIMI 38(trial to assess improvement in therapeutic outcomes by optimizing platelet inhibition with prasugrel-thrombolysis in myocardial infarction 38)[J].JACC Cardiovasc Interv,2013,6(12):1275-1281.

[28] 王彧杰,王蓉,王媛媛,等.隐丹参酮对细胞色素P450酶CYP3A4和CYP2C9的影响[J].中国现代医学杂志,2015,36:6-11.

[29] Edem E,Kirdök AH,Kinay AO,et al.Does “smoker’s paradox” exist in clopidogrel-treated Turkish patients with acute coronary syndrome[J].Platelets,2016,27(3):240-244.

[30] Berger JS,Bhatt DL,Topol EJ,et al.Smoking,clopidogrel,and mortality in patients with established cardiovascular disease[J].Circulation,2009,120(23):2337-2344.

[31] Reed GW,Cannon CP,Waalen J,et al.Influence of smoking on the antiplatelet effect of clopidogrel differs according to clopidogrel dose:insights from the GRAVITAS trial[J].Catheter Cardiovasc Interv,2016,Feb 23.doi: 10.1002/ccd.26428[Epub ahead of print].

[32] Aradi D,Storey RF,Huber K,et al.Expert position paper on the role of platelet function testing in patients undergoing percutaneous coronary intervention[J].Eur Heart J,2014,35(4):209-215.

Research Progress on CYP3A4 Gene Polymorphism of Acute Coronary Syndrome and Clopidogrel Resistence

LI Hui,WANG Hongju

(DepartmentofCardiology,TheFirstAffiliatedHospitalofBengbuMedicalCollege,Bengbu233004,Anhui,China)

安徽省科技攻关项目(1501041154)；安徽省高校自然科学研究重大项目(KJ2015ZD30)；蚌埠医学院研究生创新课题(Byycxz1503)

李辉(1989—)，在读硕士，主要从事心血管疾病的临床研究。Email：839284494@qq.com

王洪巨(1966—)，教授，主任医师，博士，主要从事心血管疾病的临床研究。Email：1649134019@qq.com

2016-04-08

2016-04-27