载脂蛋白E基因多态性与华法林剂量相关性研究
2018-03-27赵燕综述木胡牙提乌拉斯汉审校
赵燕 综述 木胡牙提·乌拉斯汉 审校
(1.新疆医科大学研究生院,新疆 乌鲁木齐 830054;2.新疆医科大学第一附属医院综合心脏内科,新疆 乌鲁木齐 830054)
心房颤动(房颤)是指心房丧失规则有序的电活动,代之以快速无序的颤动波。心房因失去了有效的收缩和舒张、泵血功能恶化或丧失,并导致心室极不规则的反应。根据美国心脏协会/美国心脏病学会/美国心律学会[1]房颤管理指南将房颤分为阵发性房颤、持续性房颤、长期持续性房颤、永久性房颤和非瓣膜性房颤,目前房颤的病因学仍不明确,房颤患者的治疗目标:寻找和纠正诱因,心室率的控制和预防血栓栓塞事件的发生,恢复窦性心律。中国的资料[2]显示房颤的患病率为0.61%,随年龄增长患病率增高[3],80岁以上脑卒中患病率为32.9%,临床中脑卒中并发症严重影响患者的生活质量[4-5],抗凝治疗能降低房颤并发症的风险[6],按照指南应长期口服抗凝药物[7],目前华法林使用最为广泛,但由于华法林治疗窗窄,剂量个体差异大,所以相同剂量在不同患者可能出现抗凝治疗不足导致血栓形成,或者出现抗凝治疗过度导致出血风险[8-9]。临床上经常以凝血酶原时间(PT)及国际标准化比率(INR 2.0~3.0)作为抗凝药物疗效和安全性的监测指标,便于调整华法林的剂量,控制抗凝强度。有研究证明华法林稳定剂量在不同民族间及个体间存在着较大差异,不同个体间华法林稳定剂量的差异很大[10]。因此,现通过搜集大量文献对载脂蛋白E(ApoE)基因多态性与华法林剂量的相关性进行综述。
1 华法林的作用机制
1.1 抗凝机制
华法林属于香豆素类的抗凝药物,通过抑制肝脏维生素K环氧化物还原酶,使无活性的氧化型维生素K(KO)无法转化为有活性的还原性K(KH2),阻断维生素K的循环利用,干扰维生素K依赖性凝血因子Ⅱ、Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ及抗凝蛋白C、抗凝蛋白S的合成,阻碍凝血因子氨基末端谷氨酸残基的γ羧化作用,使凝血因子停留在无活性的前体阶段而达到抗凝治疗的目的。华法林有两种光学同分异构体R型和S型的消旋体混合物,并且水溶性好,口服胃肠道迅速完全吸收,血浆蛋白结合率为99%,生物利用度为100%,几乎完全经肝脏代谢清除,经肝细胞微粒体细胞色素P4502C9羟基化,T1/2为36~42 h,代谢产物仍具有微弱抗凝活性(但华法林对于已在肝脏中合成的凝血因子无抑制作用,需等待凝血因子浓度降低才会发挥作用);所以抗凝作用起效缓慢,一般口服后12 h发挥抗凝作用,2~3 d达到最大抗凝效应;作用持续5 d;主要是经肾脏排泄,很少进入胆汁,只有极少量的华法林以原型尿液排出。与华法林个体反应差异相关的候选基因[11]可分为两类:一类决定药物代谢动力学,包括编码药物代谢酶和负责转运的基因,如细胞色素P450、有机阴离子转运子等;另一类影响药物效应动力学,主要为编码药物作用的靶点、血浆转运蛋白等,如维生素K环氧化物还原酶复合物(VKORC)、ApoE等。
1.2 基因多态性对华法林抗凝治疗作用的影响
目前国内外已研究出某些遗传因素的基因多态性和华法林的剂量相关性,国外的研究者Niinuma等[12]、Wypasek等[13]和Yang等[14]发现携带CYP2C9*2、CYP2C9*3等位基因的患者所需华法林的剂量低于野生型CYP2C9*1/*1患者。可能由于CYP2C9*2和CYP2C9*3基因突变后可改变代谢酶的结构,导致酶活性降低,使华法林代谢能力减弱。有研究[15]显示VKORC1基因对华法林早期治疗的影响较大,携带VKORC1-1369GA基因型的患者需较高的华法林维持剂[16]。Giri等[17]发现CYP4F2*3与华法林的剂量相关。Sun等[18]发现在亚洲人群的GGCX rs11676382中,CG或GG基因型比CC型患者所需华法林剂量低。Liu等[19]的荟萃分析显示,EPHX1rs2292566 G>A基因突变与华法林的高剂量相关性。这些研究都证实了部分基因多态性与华法林维持剂量有一定关系。因此,美国应用遗传学确定最佳抗凝疗法(COAG)[20]和欧盟遗传药物学和抗凝治疗(EU-PACT)[21]关于华法林剂量计算公式的前瞻性多中心随机临床对照试验。2008年,美国食品药品监督管理局建议,通过基因多态性检测来帮助选择华法林的初始剂量,从而改善华法林治疗的效应和安全性[22-23]。国内黄盛文等[24]研究表明VKORC1、CYP2C9、CCGX、年龄、体重对华法林的用量存在个体差异。马建赢等[25]发现CYP2C9和CYP4F2的基因多态性导致酶活性改变,可能影响患者华法林体内血药浓度的个体差异。
2 有关ApoE与华法林剂量的研究
2.1 ApoE的基因多态性
ApoE是一种富含精氨酸的碱性蛋白,人ApoE是由299个氨基酸残基组成,相对分子质量为34 145,其合成是由位于一个基因位点上的三个等位基因所控制,即E2、E3和E4,产生三种纯合子(E2/2、E3/3、E4/4)和三种杂合子(E2/3、E2/4、E3/4)共六种常见表型[26-28],不同的ApoE亚型具有不同的亲和力和低密度脂蛋白受体,在肝脏中,维生素K的乳糜微粒残余在不同ApoE亚型清除不同,E2 有相关文献提示汉族人群ApoE基因多态性与华法林剂量有一定相关性,Liu等[29]研究提示在北方汉族人群中,ApoE等位基因不同于其他种族群体或居住在中国其他地区的人群,ApoE E2基因使用华法林维持剂量较高。黄盛文等[30]的研究发现E2组患者的华法林有效维持剂量较E3组和E4组略高。 国外一项荟萃研究[31]提示E2/E2基因型显著与华法林剂量有关,E2/E2患者需较低的平均每日华法林剂量。此外,亚组分析表明,亚洲人的E4/E4基因型趋于需较低的华法林维持剂量,而美国黑人E4/E4比E3/E3需略高的剂量。Kohnke等[32]在瑞典人中研究了145例意大利患者,调查了334和472两个单核苷酸多态性位点,其中20例带有E4等位基因,105例带有E3等位基因的纯合子,另外20例是杂合子E2/E3,在性别、年龄、体重、PT、INR等无明显统计学差异的情况下,华法林每周的剂量在不同基因组无统计学差异。发现意大利人的E4等位基因<10%,瑞典人的E4等位基因>20%,带有E4纯合子的患者比非E4纯合子接受更高剂量的华法林,携带E4等位基因患者的华法林稳定剂量相对较高,考虑可能是由于携带E4等位基因的个体脂蛋白在肝脏中吸收较快,维生素K循环的水平低,以至于维生素K在肝脏摄入多。Sconce等[33]认为ApoE E4比携带E3患者华法林剂量高,但在体重、年龄、CYP2C9基因多态性的影响下,对华法林的影响并不明显。Kimmel等[34]在非洲裔美国人和高加索人研究中发现,非洲裔美国人E4等位基因高于后者,华法林周维持剂量前者明显高于后者,提示非洲裔美国人华法林的剂量周维持与E4等位基因相关。de Oliveira Almeida等[35]在巴西进行试验研究发现,ApoE E4与低剂量华法林相关。 华法林为临床最常见的抗凝药,也是药物基因组学研究中的热点,其剂量相关基因存在种族差异性,故针对中国人群的基因给药模型的建立及完善需更多样本及更大的研究中心的数据统计及整理以指导华法林的个体化用药。目前相关研究以国外研究较多,而中国大多为回顾性研究,对于亚洲人群或者汉族人群维持剂量的ApoE相关基因型与剂量计算公式的研究相对较少,需大量的深入研究,相信随技术的发展及更多华法林剂量相关基因的发现,会使临床用药更加安全和有效。新疆是一个多民族聚集地区,饮食习惯、生活方式和居住环境大不相同,少数民族的基因分型可能与汉族人群不一致,考虑ApoE基因多态性与华法林剂量稳定性可能与种族差异、遗传异质性、基因微效等有关,也可能与研究对象入选标准不一致有关,因此在研究ApoE基因多态性对其影响产生效应的同时,不应忽视其他基因和环境因素的作用。为以后针对新疆汉族、维吾尔族房颤患者的ApoE基因型进行分型,通过基因型分析后探讨民族之间是否有差异,为今后新疆不同民族房颤患者口服华法林的临床指导用药提供新思路具有重要意义。 [1] Page RL,Joglar JA,Caldwell MA,et al.2015 ACC/AHA/HRS Guideline for the management of adult patients with supraventricular tachycardia:executive summary:a report the American Heart Association task force on clinical practice guideline and the Heart Rhythm Society[J].J Am Coll Cardiol,2016,67(13):1575-1623. 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2.3 ApoE与华法林剂量国外研究
3 华法林的剂量稳定性与ApoE临床应用的前景