氯吡格雷吸收和代谢通路相关基因变异与临床个体化用药实践

张丽娜 王浩然 丁虎 汪道文

氯吡格雷（clopidogrel）是一种新型噻吩吡啶类抗血小板药物，联合应用氯吡格雷和阿司匹林已经成为急性冠脉综合征（acute coronary syndromes，ACS）及经皮冠状动脉介入术（percutaneous coronary intervention，PCI）后患者的标准治疗方案，可显著地降低死亡或心血管事件的发生率[1]。在缺血性事件风险评估中，与阿司匹林相比，氯吡格雷能更有效地降低心肌梗死以及缺血性脑卒中的风险[2]。随着氯吡格雷临床应用经验的积累，医师发现患者对该药临床反应性存在显著的个体差异性。部分患者在长期服用氯吡格雷后，血小板活性未得到有效控制导致严重支架内血栓形成、再发心肌梗死等不良心血管事件发生，临床上称这种现象为氯吡格雷低反应、无应答或抵抗（clopidogrel resistance，CR）。据报道[3]，大约有5%～30%患者，对氯吡格雷治疗无反应。氯吡格雷抵抗尚无统一的定义，目前最常用的是LTA法，使用5μmol/L ADP作为激动剂，以百分比计算血小板聚集，评论基线值与使用氯吡格雷后最大血小板聚集的差值，若小于或等于10%为氯吡格雷抵抗。氯吡格雷抵抗的发生机制尚未完全阐明，目前所知的包括遗传和非遗传因素两种。本文就影响氯吡格雷抗血小板活性个体差异的遗传学因素尤其是与氯吡格雷吸收和代谢相关基因多态性作一评述，旨在提高对氯吡格雷抵抗的认识，为氯吡格雷临床个体化用药提供一定的参考依据。

1 氯吡格雷的吸收代谢及作用机制

氯吡格雷是一种新型噻吩吡啶类衍生物，在体外为无活性的前体药物，口服后，经十二指肠部位吸收， 多重耐药基因MDR1（mutidurgre-sistance）或三磷酸腺苷结合盒蛋白B家族成员1（ATP-bingding cassette sub-family B member 1，ABCB1）编码的 P-糖蛋白（P-gp）是氯吡格雷吸收过程中的主要屏障[4]。氯吡格雷吸收进入体循环后在肝脏内迅速代谢，约85%通过酯酶水解为无活性羧酸衍生物，余下的大约15%在细胞色素P450（CYP450）的催化作用下，通过两步氧化反应转变成有活性的代谢产物。第一步，通过CYP1A2、CYP2B6以及CYP2C19的催化作用，氯吡格雷前体药物被氧化为硫内酯衍生物（2-氧-氯吡格雷），上述三种酶所发挥的作用大小比例分别是35.8%、19.4%和44.9%。第二步，2-氧-氯吡格雷在CYP2B6、CYP2C9、CYP2C19 以及 CYP3A4 的作用下γ-硫代丁内酯环被水解，转化为有活性的硫醇衍生物，此反应中四种酶的作用大小比例分别是32.9%、6.8%、20.6% 以及39.8%[5]。氯吡格雷在转化为有活性代谢产物后可选择性不可逆地与血小板膜表面的ADP受体（P2Y12）结合，减少ADP结合位点，阻断ADP对腺苷酸环化酶的抑制作用，从而促进环磷腺苷（cAMP）依赖的舒血管物质磷酸蛋白（VASP）的磷酸化，抑制纤维蛋白原与血小板糖蛋白（glycoprotein，GP）IIb/IIIa受体结合及继发的ADP介导的糖蛋白GPIIb/IIIa复合物的活化，进而抑制血小板的聚集[6～7]（图1）。

图1 氯吡格雷代谢通路Figure1 Metabolic pathway of clopidogrel

2 基因多态性影响氯吡格雷的临床反应性

基因多态性是引起氯吡格雷抵抗的最重要的因素。药物在体内的药代动力学过程包括药物的吸收、分布、代谢和排泄，如果参与编码上述过程各种蛋白的基因发生遗传变异，可能会导致活性药物浓度差异，从而影响药物疗效，导致个体差异。研究发现，与氯吡格雷吸收代谢相关的基因主要包括MDR1、细胞色素P450基因、PON1以及编码氯吡格雷受体的基因P2Y12。

2.1 多重耐药基因MDR1（ABCB1）多态性

Taubert等[4]研究发现，氯吡格雷为肠道转运体P-糖蛋白（P-gp）的底物。P-gp是由MDR1编码的一种ATP依赖性跨膜蛋白，其主要功能是能量依赖性地将作用底物由细胞膜内转运至细胞膜外，在肠道可主动将口服药物泵出细胞外，抑制药物的吸收，使药物生物利用度降低，在调节氯吡格雷吸收、分布和排泄过程中起重要的作用。在已发现的MDR1基因50个单核苷酸多态性（Single Nucleotide Polymorphisms，SNPs）中，第 26外显子 C3435T基因多态性，具有重要的功能意义。Taubert等[4]的结果表明，MDR13435T/T型患者氯吡格雷及其代谢产物的曲线下面积（AUC）和最大血浆浓度（Cmax）均低于3435C/T 和3435C/C基因型患者。可见，氯吡格雷的吸收和活性代谢物可被P-gp减少，并受MDR1 C3435T基因的影响。许多研究发现，与CC和CT携带者相比，MDR1 TT携带者更容易发生心血管不良事件[8～9]。但是，部分研究者发现MDR1基因多态性与氯吡格雷的疗效无关[10～11]。目前，单一C3435T位点多态性对P-gp的影响还存在分歧，其在氯吡格雷抵抗中所发挥的作用需进一步研究。

2.2 细胞色素P450基因多态性

2.2.1 CYP2C19基因多态性

氯吡格雷本身无抗血小板作用，需在肝脏经CYP450酶氧化生成活性代谢产物才能发挥抗血小板作用，CYP450是超家族基因编码的同工酶，参与了许多药物的代谢。研究发现，在氯吡格雷的代谢过程中CYP2C19发挥至关重要的作用，它对氯吡格雷药效学及药代动力学的影响已被证明。CYP2C19基因位于10号染色体，目前已经发现，在CYP2C19中的25个突变等位基因中，至少有10个造成了酶活性改变。其中慢代谢型以CYP2C19*2和CYP2C19*3变异为主，分别导致了酶失去催化活性和活性降低。CYP2C19*17突变显著升高了2C19的转录活性，是一种超快速代谢的基因表型[12]。

目前许多科学工作主要集中在研究CYP2C19*2等位基因与对氯吡格雷反应的关系。Shuldiner等[13]在阿米什人进行的基因组研究发现，CYP2C19*2基因型可以解释大约12%的对氯吡格雷的反应变异。然而，Fontana等[14]报道，上述多态性仅可以解释4.5%的对氯吡格雷的反应变异。Collet等[15]研究发现，与野生型个体相比，携带CYP2C19*2的个体氯吡格雷活性代谢产物减少。另外，有许多证据证明，携带有CYP2C19*2等位基因的正常人和病人，服用氯吡格雷后，对血小板的抑制力降低，更容易发生心血管并发症，如急性心肌梗死、中风甚至死亡[15～19]。在CYP2C19*3携带者中，也发现氯吡格雷的抗血小板作用下降[10～17]。在白种人和亚洲人群中，*2（681G＞A）和*3（636G＞A）在慢代谢型等位基因中占主要部分（大约分别为85%和99%）。此外，在亚洲，尤其是日本人，慢代谢型人群的比例明显高于白种人或非洲人。因此，在这些人群中，测定慢代谢型等位基因对氯吡格雷效力的影响是至关重要的。

与*2和*3作用相反，CYP2C19*17 基因型与酶活性升高有关，可以预期携带此基因型的人群能增强氯吡格雷的抗血小板作用。研究表明，此基因型携带患者服用氯吡格雷后，表现出最好的氯吡格雷抗血小板作用，因此，CYP2C19*17等位基因使酶的活性增加，促进氯吡格雷的代谢，加强抗血小板作用[20]。Tiroch[21]发现，CYP2C19*17等位基因对接受介入治疗的急性心肌梗死患者具有保护作用，可以减少临床事件的发生。另一方面，由于CYP2C19*17引起的氯吡格雷高度活化可能导致出血风险的增加[22]。

大量CYP2C19基因型与氯吡格雷抗血小板作用以及服用氯吡格雷患者临床不良事件之间的联系的研究结果，充分证明了CYP2C19基因型检测对临床控制氯吡格雷抵抗所造成的心血管不良事件有一定的指导意义。FDA已经发出警告，称抗血小板聚集药氯吡格雷（波立维）对代谢不佳人群，效果有限，因此必须在药品标签上，添加黑框警告并着重强调：2C19基因型对氯吡格雷药代动力学和药效学以及临床反应 的 影 响（http://www.fda.gov/Drugs/DrugSafety/Po stmarketDrugSafetyInformationforPatientsandProvide rs/ucm203888.htm）。

2.2.2 其他CYP450基因多态性

Angiolillo等[23]研究发现，与野生型个体相比，CYP3A4基因一个内含子突变（IVS10+12G＞A）携带者有较好的氯吡格雷抗血小板效果。目前CYP3A5基因型对氯吡格雷的反应的影响报道不一致，暂不赘述。CYP2C9*2和*3等位基因也影响对氯吡格雷的反应，降低对血小板聚集力的抑制作用[19]。CYP2B6*6，*9和*13等位基因携带者对氯吡格雷的反应降低，但是与临床事件无明显关联[24]。

2.3 对氧磷酶1（Paraoxonase-1，PON1）基因多态性

PON1由肝脏合成，含有354个氨基酸，在血清中借助于极端疏水的N端和载脂蛋白A1紧密结合，固定于高密度脂蛋白，催化低密度脂蛋白和高密度脂蛋白中脂类过氧化物的水解，认为与动脉粥样硬化的形成有关。Bouman[25]发现QQ192携带者血浆PON1活性降低，氯吡格雷的活性代谢产物减少，血小板的抑制作用减弱，因此认为PON1基因的常见多态性Q192R影响血小板的聚集，但是上述研究结果并未被其他研究证实[26～27]。不同的研究结果表明需进一步探讨PON1基因多态性在氯吡格雷抵抗中的作用。

2.4 氯吡格雷受体P2Y12基因多态性

P2Y12是P2家族中一种G蛋白偶联的嘌呤受体，是氯吡格雷作用的靶点，刺激P2Y12引起颗粒释放，血小板形态的改变，形成血小板聚集的过渡相，因此，在血小板聚集过程中P2Y12受体发挥关键作用，其遗传变异是影响氯吡格雷抗血小板活性个体差异的一个重要因素。P2Y12基因位于第3号染色体，主要存在2种单体型（H1和H2）。H2单体型（744T＞C或52G＞T）与升高的ADP诱导的血小板聚集率相关[28]。最新研究发现另外的单体型中，H3与ADP诱导的血小板聚集密切相关[29]。但是，也存在大量研究发现上述单体型与患者对氯吡格雷的反应无关[30～31]，只有Staritz[32]发现H2单体型与氯吡格雷抵抗有关。除了P2Y12多态性，其他血小板受体基因多态性如 GPIa（807C＞T），GPVI（13254C＞T）以及GPIIIa（P1A1/P1A2）也备受关注，但是报道不一致，需要进一步研究。

3 氯吡格雷抵抗的临床处理

氯吡格雷抵抗是一个亟待解决的临床问题，早期认识并进行预防氯吡格雷抵抗可减少心血管事件的发生，对患者预后有重要意义，但遗憾的是由于缺少对氯吡格雷抵抗发生机制的深入认识和大规模的临床数据，目前还没有确实有效的治疗对策。可尝试通过以下处理措施减少氯吡格雷抵抗的发生：（1）避免药物间的相互作用：在服用氯吡格雷期间，应尽量避免使用经CYP2C19代谢的质子泵抑制剂，增加氯吡格雷有效活性产物的生成；（2）调整氯吡格雷剂量：研究表明，高剂量的氯吡格雷对ADP诱导的血小板聚集的抑制效应更为显著，明显减少不良心血管事件发生率，同时也使氯吡格雷抵抗的发生率降低。因此，在慢代谢型患者可适当增加氯吡格雷的负荷量和维持量，但是对携带*17位点的患者用量需谨慎，预防出血事件的发生；（3）换用新型P2Y12受体拮抗剂：对氯吡格雷抵抗患者，可以换用其他噻吩吡啶类药物或者其他种类的药物进行替代治疗，普拉格雷是一种更强效的，迅速且持久的噻吩吡啶类血小板抑制剂，且它的代谢不受 CYP2C19等位基因变异的影响，降低了个体间的反应差异，更不容易引起抵抗，但值得注意的是，普拉格雷的出血风险增加，因此，使用普拉格雷时，应当谨慎地选择患者，对于行冠状动脉旁路移植术或有脑血管疾病史的患者，应尽量避免使用；（4）联合使用抗血小板的其他药物：GPIIb/IIIa受体拮抗剂可直接阻断血小板活化、黏附、聚集的最后通路，在氯吡格雷治疗的基础上，联合使用GPIIb/IIIa受体拮抗剂可进一步抑制血小板的聚集作用，减少氯吡格雷抵抗的发生。

总之，在临床工作中，提高临床医生对氯吡格雷抵抗的认识，早期发现并预防，可减少不良心血管事件的发生。作者相信在不久的将来，通过检测识别基因位点的多态性，并采用可靠的方法检测血小板功能，能正确判断评估患者使用氯吡格雷治疗的有效性，从而指导临床医师根据患者具体情况调整用药方案，实现氯吡格雷的个体化使用。

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