王群，林文華

心血管疾病（CVD）指的是心臟和循環(huán)系統(tǒng)的所有疾病。其是由基因和環(huán)境因素的復雜關系引起的，被認為是一種無聲的慢性疾病，只有在出現嚴重癥狀的時候才被發(fā)現，心血管病有許多危險因素包括異常膽固醇，高血壓，糖尿?。―M），吸煙，不健康飲食、過量飲酒、腹部肥胖、壓力和久坐不動的生活方式。治療通常包括改善生活方式、藥物和手術。心血管疾病的治療正在進入個體化醫(yī)療的時代。藥物基因組學作為個體化醫(yī)療的一種工具，它的主要目標是根據個體患者的基因組決定最優(yōu)的藥物治療。而且通過研究藥物基因組學也可增強我們對CVD機制的理解，揭示新的藥物靶點和確定藥物耐藥性的機制。本文將重點討論不同的基因多態(tài)性型是如何影響一些不同抗心血管疾病藥物的臨床效用。

1 他汀類藥物

他汀類藥物是心血管疾病一級和二級預防的基石。通過競爭性抑制膽固醇合成限速酶HMG-CoA還原酶，使膽固醇合成減少，血清和組織細胞內膽固醇濃度均降低，促進濃度依賴的低密度脂蛋白（LDL）受體活性提高，加速LDL的分解代謝，并能減少極低密度脂蛋白（VLDL）的生成，使VLDL轉化成LDL減少，從而進一步降低LDL-C（低密度脂蛋白-膽固醇）水平。目前有7種他汀類藥物經食品和藥物管理局（FDA）批準，用于治療心血管疾病，由于他汀治療心血管疾病的成功，其處方適應癥和目標人群繼續(xù)擴大，盡管他汀類藥物取得巨大成功，但很大一部分目標人群藥物反應性差，同時不良反應較多。他汀誘導肌毒性（SIM）包括肌病，肌炎和其他相關肌肉癥狀，SIM是他汀治療中最常見的副作用，SIM常導致藥物依從性差或不能長期堅持他汀治療[1,2]，肝毒性是另一種與他汀類藥物相關的副作用，然而，一個應用他汀類藥物治療高脂血癥進行的隨機對照試驗的薈萃分析發(fā)現使用他汀類藥物治療組和安慰劑組之間肝毒性無顯著差異[3]。很有爭議的是，他汀類藥物也與中樞神經系統(tǒng)毒性有關[4]，在過去的二十年中，通過研究數百個不同基因位點的基因變異對他汀類藥物藥代動力學的影響去嘗試理解與避免藥物毒性及無反應者。等位基因與他汀類藥物反應有著密切的聯(lián)系（表1）。

溶質載體有機陰離子轉運體成員1B1（SLCO1B1）基因編碼有機陰離子轉運多肽（OATP1B1）蛋白質，被證明可以調節(jié)肝細胞對他汀的吸收[5]，其特異性分布在肝細胞膜基底部外側，負責底物從門靜脈系統(tǒng)到肝細胞的主動轉運，其功能的變化將影響轉運藥物的肝臟攝取和消除，這降低他汀類藥物進入肝細胞的能力，由于他汀類藥物的系統(tǒng)性積累，減弱降低血脂效果和增加SIM風險。近200種常見的SLCO1B1變異，但521C或SLC01B1 5（rs4149056）等位基因與臨床最相關，一項研究表明[6]，某些特定SLCO1B1基因變種與他汀類藥物治療時的高風險性相關，SLCO1B1基因521C可明顯降低轉運阿托伐他汀的能力，減弱降脂療效，同時還顯著增加SIM風險，藥代動力學分析顯示他汀類藥物在血液中的濃度對于一個有521C等位基因的人來說大約是兩倍，對于有兩份拷貝的人幾乎是三倍。此外，一項對9個臨床試驗的薈萃分析顯示[7]：11 246個他汀的使用者，擁有521C等位基因發(fā)生SIM的概率是正常2.09倍，該研究還顯示521C等位基因攜帶者在使用辛伐他汀時較其他他汀類藥物風險更大。另一方面，這個基因中的某些基因多態(tài)性也有有益的影響，一項研究顯示[8]，SLCO1B1基因388G（rs2306283）SNP可能從他汀治療獲益，這項研究對SLCO1B1基因中的不同SNP進行試驗，包括521C，證明攜帶388G SNP的患者接受阿托伐他汀藥物治療，可以提高高密度脂蛋白（HDL）濃度，在此基礎上，另一項研究證明攜帶388G SNP的患者，在他汀類藥物治療期間，其SIM發(fā)生率更低。

表1 影響他汀類藥物反應的基因多態(tài)性

另一個重要的基因A T B結合盒B亞家族成員（ABCB1），編碼多耐藥蛋白質（MDR1），這種蛋白質幫助多種藥物及基質跨過細胞膜，它是在腸道、腎臟和肝臟的細胞中表達，在這個基因中有三種基因多態(tài)性證明影響他汀的藥代動力學，1236T（rs1128503），2677T（rs2032582）和3435T（rs1045642），這三種SNP被證明顯著影響他汀類藥物的代謝。3435T SNP攜帶者在辛伐他汀治療期間[9]，其降脂療效減弱，肌痛風險增加，然而沒有證據表明，在服用阿托伐他汀期間，3435T與肌痛風險相關[10]。盡管有上述發(fā)現，ABCB1并未建議用于常規(guī)預測肌毒性。

細胞色素P450 3A同工酶（CYP3A）是一組單加氧酶，其在膽固醇，類固醇和其他脂類的合成中及藥物的代謝扮演重要角色。CYP3A4扮演最重要的角色，代謝所有藥物的45%～60%，辛伐他汀，阿托伐他汀，洛伐他汀和西伐他汀主要是由CYP3A4酶進行代謝，而氟伐他汀主要是通過CYP2C9進行代謝，研究顯示CYP3A4 22攜帶者與非攜帶者相比只需要常規(guī)他汀劑量的20%～60%，就可達到最佳降脂效果。CYP3A5也被證明在他汀代謝中發(fā)揮了作用，證實CYP3A5攜帶者較非攜帶者降低總膽固醇效果更佳。這些研究發(fā)現，可以更好的幫助臨床大夫選擇合適的他汀類藥物及劑量。

2 氯吡格雷

氯吡格雷作為急性冠脈綜合征經皮冠狀動脈介入術（PCI）術后患者的常用藥，其本身是一種前體藥物，需要經過肝臟細胞色素P450系列酶代謝才能發(fā)揮抗血小板作用。CYP2C19是氯吡格雷代謝通路上的關鍵酶，該酶的活性受CYP2C19基因多態(tài)性的影響。由于遺傳變異引起的耐藥性通常發(fā)生在藥物的吸收、代謝激活或生物活性階段。不同的基因與對氯吡格雷治療的不同反應有聯(lián)系，CYP2C19 2（rs4244285）和CYP2C19 3（rs4986893）與剩余的血小板聚集率和氯吡格雷抵抗有關[11]。CYP2C1917等位基因導致了藥物的快速代謝，這類患者在氯吡格雷治療期間，由于氯吡格雷快速轉化為活性代謝物，其出血風險大大提高。通過對CYP2C19基因單體檢測，氯吡格雷反應，剩余血小板聚集和不良出血事件可以更好地預測。CYP2C19基因多態(tài)性與主要不良心血管病事件（MACE），包括支架內急性及亞急性血栓相關。Mega等[12]對162例健康受試者進行研究，發(fā)現攜帶CYP2C19等位基因與未攜帶CYP2C19等位基因人群相比，氯吡格雷活性代謝產物的濃度水平較低，以致血小板抑制率更低，因此攜帶CYP2C19等位基因人群，其發(fā)生MACE及支架內血栓的風險更高。同時對TRION-TIMI38試驗中1477例接受氯吡格雷治療的受試者基因變異和心血管疾病預后之間的關系進行深入研究發(fā)現：攜帶CYP2C19等位基因受試者較未攜帶者，其腦卒中、急性心肌梗死、心血管死亡風險相對增加53%（12.1% vs. 8%，P=0.01），而支架內血栓的風險增加了3倍（2.6% vs. 0.8%，P=0.02）。Sawada等[13]也發(fā)現支架內血栓與CYP2C19*2基因多態(tài)性有關，并且認為CYP2C19*2基因多態(tài)性是支架內血栓唯一的獨立預測因子。Yamamoto等[14]認為殘留血小板的高反應性與MACE的高發(fā)生率可能與CYP2C19基因多態(tài)性有關。氯吡格雷對血小板抑制率與CYP2C19基因多態(tài)性關系已成定論，因此對需要接受氯吡格雷治療的患者，應早期檢測基因型，明確氯吡格雷抵抗、低反應或者是高反應、針對每個患者，制定個體化抗血小板方案，有助于減少心血管疾病患者MACE及出血事件的發(fā)生及PCI后支架內血栓的形成，改善患者臨床結局（表2）。

3 阿司匹林

阿司匹林是另一種常見的抗血小板藥物，用于冠心病一級與二級預防，可有效降低心血管事件發(fā)生率，但有一部分存在阿司匹林抵抗的患者有著再發(fā)生血栓栓塞事件的風險，其作用機制為直接并且不可逆地抑制環(huán)氧化酶1和2（COX-1和COX-2），導致COX永久失活，血小板生成血栓素A2（TXA2）受到抑制，從而抑制血小板聚集，發(fā)揮抗血小板的作用。前列腺素內過氧化物合酶1、2（PTGS1、PTGS2）基因分別編碼的COX-1和COX-2，據報道，-842 G（rs10306114）和50T（rs3842787）與阿司匹林抵抗有關，在一項對431例中國患者的研究中[15]，-1676G（rs1330344）被認為與阿司匹林抵抗有關，攜帶-1676G等位基因的患者其阿司匹林抵抗約為正常的1.77倍，在另一組接受阿司匹林治療的缺血性中風患者中CC純合子，顯示出更高的血管事件風險，風險比為1.958。PTGS2與動脈粥樣硬化、中風和其他血管事件的發(fā)病機制有關，-765G（rs20417）與動脈粥樣硬化、心肌梗死、缺血性中風有關，然而也有研究發(fā)現-765G攜帶者在阿司匹林治療期間與心血管事件發(fā)生率不相關。基因多態(tài)性對心血管疾病的發(fā)展重要，但他們對阿司匹林的反應的影響似乎是最小且不一致的。GPⅡb/Ⅲa 是血小板表面的受體蛋白，它與vWF和纖維蛋白原均可引發(fā)血小板的聚集，是血小板激活的最后環(huán)節(jié)。其中，GPⅢa 是一種多型蛋白，其最常見的等位基因亞型是PLA1 和PLA2[16]。PLA2 位點的外顯子2位置的T突變?yōu)镃，從而導致GPⅢa 蛋白的第33 個位點從脯氨酸變成了亮氨酸。體外研究表明，PLA2 基因突變可增加血小板表面的GPⅡb/Ⅲa 對纖維蛋白原的反應，從而增加血小板聚集。這是導致阿司匹林抵抗的主要基因。

表2 主要基因多態(tài)性影響氯吡格雷、β受體阻滯劑、阿司匹林和華法林藥物反應

4 β受體阻滯劑

β受體阻滯劑已被證實減少心衰患者病死率，同時改善心臟功能，ADRB1編碼β-1腎上腺素受體蛋白，與β受體阻滯劑反應性密切相關，1165G（rs1801253）和145G（rs1801252）顯示了最值得注意的結果，一個關于86 000多例的薈萃分析顯示[17]，1165G與高血壓增加風險有關，許多研究也報告了1165G和145G與β受體阻滯劑的反應減弱密切相關，一個研究小組發(fā)現，1165G和145G都是β受體阻滯劑反應性減弱很好的預測因子，沒有1165G等位基因的患者在白天的舒張壓顯著降低，多數情況下，非1165G等位基因攜帶者應用β受體阻滯劑在多種心血管疾病的治療包括心房纖維性顫動，室性心律失常和心臟衰竭顯示了良好的臨床結果。例如，BEST試驗顯示[18]在1040例沒有1165G等位基因心臟衰竭患者中，對比安慰劑應用布新洛爾可減少有38%的死亡率，對于1165G的攜帶者，應用布新洛爾與服用安慰劑的人相比沒有減少死亡率。然而也有一些研究證實1165G和145G在應用β受體治療期間和心血管事件不相關。盡管支持ADRB1基因的遺傳變異在β受體阻滯劑應用中起潛在作用的數據非常吸引人，但需更多研究來證實。

5 華法林

華法林普遍用于心血管疾病的治療，可防止血栓形成與發(fā)展，適用于預防和治療血栓栓塞性疾病，但有其局限性，治療窗口窄（2＜INR＜3），個體化差異明顯，藥物起效和失效慢，需要頻繁調整藥物劑量，并反復進行凝血酶原時間（PT）和INR測定，2007年、2009年FDA連續(xù)兩次修改標簽，強調基因信息對華法林適宜劑量的影響。根據藥物遺傳學算法（CYP2C9 & VKORC1基因型）確定的華法林劑量更接近患者的所需劑量，CYP2C9基因在華法林新陳代謝方面起著重要作用，CYP2C9 2（rs1799853）和CYP2C9 3（rs1057910）被證明是主要等位基因與華法林的新陳代謝降低，出血的風險更大有關[19]。華法林在體內由CYP2C9代謝為主要活性異構體S-華法林，CYP2C9*2和*3單核苷酸突變能減弱CYP2C9的活性，使其顯著降低華法林的代謝能力，因此抗凝達標所需的華法林劑量也相應減少。但這兩種突變的頻率在亞洲人群中出現較小，CYP2C9基因多態(tài)性僅能部分解釋個體間所需華法林劑量的差異。VKORC1是體內維生素K依賴性凝血因子生成的限速酶, 華法林可競爭性抑制此酶從而達到抗凝效果。近期有不少研究顯示VKORC1基因多態(tài)性可明顯影響華法林的使用劑量。然而確實存在其他的等位基因，包括*5，*6，*8，和*11，特別是在非洲人群，可以預測應用更低的華法林劑量即可達到治療效果，VKORC13673G＞A（rs9923231）基因與華法林敏感性增強有關[20]，攜帶VKORC1 3673G＞A和CYP2C9*2和*3患者已經被證明需要更低的劑量就可以達到治療效果同時避免出血風險，盡管如此，藥物基因學的使用仍然存在在華法林治療中引起爭議，主要原因是運用基因型多態(tài)性引導劑量沒有改善抗凝管理。目前有研究發(fā)現根據CYP2C9和VKORC1基因多態(tài)性、體重、年齡等因素的多變量模型能優(yōu)化和估算華法林的劑量, 近期也有大規(guī)模的臨床試驗數據支持上述結論。如果針對患者的新的個體化用藥方案能用于實際臨床工作，對于需要口服華法林抗凝的患者，在應用華法林前檢測其相關基因型，可幫助醫(yī)生更好的調整華法林劑量，從而使患者獲益更多，改善臨床預后。

藥物基因組學的主要目的是通過根據基因數據找到藥物靶點轉化為針對患者的個體化治療，從而改善臨床結果，本文關注的是不同基因多態(tài)性如何改變他汀類藥物、氯吡格雷，阿司匹林、β受體阻滯劑，華法林用于心血管疾病的治療反應。藥物基因組學幫助確定了預后生物標志物并設計更好的靶向治療，還有更多的藥物使用受益于藥物基因組學方法，甚至更多的受益將會從被研究的大量基因中獲得。