李強(qiáng) 陸士娟 鐘江華 黃康 羊慧君 何雅歌 鐘贊蕊
中南大學(xué)湘雅醫(yī)學(xué)院附屬海口醫(yī)院心內(nèi)科(???70208)
據(jù)統(tǒng)計(jì),在歐美發(fā)達(dá)國家冠心病發(fā)病率約 5%[1]。而經(jīng)皮冠狀動(dòng)脈介入治療(percutaneous coronary intervention,PCI)是冠心病的重要治療手段之一。PCI 術(shù)后可以促進(jìn)血小板活化聚集,誘發(fā)支架內(nèi)血栓形成,引起栓塞、再次心梗、死亡等主要不良心血管事件(major adverse cardiovascular events,MACE)。因此PCI 術(shù)后患者常規(guī)進(jìn)行抗血小板治療。而阿司匹林聯(lián)合氯吡格雷雙聯(lián)抗血小板治療,是PCI 術(shù)后患者抗血小板治療的基石用藥[2-4]。但不同個(gè)體對(duì)氯吡格雷的反應(yīng)顯著差異[5-7],其中遺傳因素可能導(dǎo)致氯吡格雷血小板反應(yīng)差異是目前的研究熱點(diǎn)。根據(jù)候選基因法,ABCB1 C3435T、CYP2C19*2、CYP2C19*3、CYP2C19*17、PON1 Q192R、CES1A2 A(-816)C 是氯吡格雷代謝酶及轉(zhuǎn)運(yùn)體基因上單核苷酸多態(tài)。這些突變使轉(zhuǎn)運(yùn)體及代謝酶結(jié)構(gòu)或活性改變,影響氯吡格雷吸收、代謝及轉(zhuǎn)化,從而導(dǎo)致氯吡格雷血小板反應(yīng)差異[8-15]。GAWS 位點(diǎn):rs342293 是喀什米人全基因組掃描關(guān)聯(lián)分析(genome-wide association study,GWAS)研究[16]得到的新位點(diǎn),可能與CYP2C19*2存在連鎖不平衡而影響氯吡格雷血小板反應(yīng)。但遺傳因素受種族與地域影響,在中國人群中,ABCB1 C3435T、CYP2C19*2、CYP2C19*3、CYP2C19*17、PON1 Q192R、CES1A2 A(-816)C、GAWS 位點(diǎn):rs342293 這些SNPs 對(duì)氯吡格雷的抗血小板反應(yīng)性影響目前尚未得出一致結(jié)論[17]。并且在中國人群中尚無相關(guān)研究同時(shí)探討上述的7 個(gè)SNPs 對(duì)氯吡格雷的抗血小板反應(yīng)差異的影響。因此,本研究將探討遺傳因素中的氯吡格雷代謝酶及轉(zhuǎn)運(yùn)體基因多態(tài)(CYP2C19、ABCB1、CES1A2、PON1 等基因多態(tài)性)對(duì)冠心病PCI 術(shù)患者氯吡格雷血小板反應(yīng)差異的影響。
1.1 一般資料納入2015年6月至2016年3月,海口市人民醫(yī)院及湘雅三醫(yī)院心內(nèi)科2 個(gè)中心,明確診斷為冠心病,并行擇期PCI 或急診PCI 術(shù)的患者143例。納入標(biāo)準(zhǔn):年齡>18 歲;經(jīng)過冠狀動(dòng)脈造影確診為冠心?。ò║A、NSTEMI、STEMI 及穩(wěn)定型心絞痛、缺血性心肌?。┎⒔邮苤Ъ苤踩胄g(shù)及阿司匹林和氯吡格雷雙聯(lián)抗血小板治療。排除對(duì)阿司匹林或氯吡格雷過敏或不能耐受者;半年內(nèi)有中風(fēng)或內(nèi)臟出血性疾病史、不能按要求服用雙聯(lián)抗血小板治療者;嚴(yán)重肝臟疾患和/或凝血功能異常、不能按要求服用雙聯(lián)抗血小板治療者;具有抗血小板治療禁忌證或近期擬行手術(shù)者;合并其他終末期疾病者。簽署知情同意書,遵循自愿參與的原則。
1.2 給藥方案及血樣收集
1.2.1 給藥方案根據(jù)臨床實(shí)際要求,PCI 術(shù)前采用負(fù)荷劑量或維持劑量給藥方案。負(fù)荷劑量方案為硫酸氫氯吡格雷(300 mg/600 mg,波立維,Sanofi Aventis公司,法國)+阿司匹林腸溶片(100 mg/300 mg,拜阿司匹靈,Bayer 公司,德國)雙聯(lián)抗血小板治療。維持劑量方案為硫酸氫氯吡格雷(75 mg/d)+阿司匹林腸溶片(100 mg/d)5 d 以上。
1.2.2 血樣收集根據(jù)PCI術(shù)后患者是否使用替羅非班,選擇不同時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行血小板反應(yīng)檢測:(1)使用替羅非班患者,于使用結(jié)束后,至少洗脫24 h 后采血檢測;(2)未使用替羅非班患者,于PCI 術(shù)后12~24 h 內(nèi)檢測血小板反應(yīng)。使用3.8%枸櫞酸鈉抗凝管,收集3 mL外周靜脈血用于檢測,常溫保存,48 h 之內(nèi)檢測,有溶血或凝血的樣本不得使用。同時(shí)使用EDTA 抗凝管收集5 mL 外周靜脈血,置于-80 ℃凍存,以備后續(xù)提取DNA進(jìn)行基因檢測。
1.3 血小板反應(yīng)檢測按照血管擴(kuò)張刺激磷蛋白(VASP)檢 測 試 劑 盒(PLTVASP/P2Y12,BIOCYTEX,法國)說明書提供標(biāo)準(zhǔn)流程,采用流式細(xì)胞儀BD FACSalibue(美國)檢測血小板反應(yīng)指數(shù)(platelet reactivity index,PRI)評(píng)估氯吡格雷的抗血小板作用。VASP 作為血小板細(xì)胞內(nèi)磷酸化狀態(tài)的衡量指標(biāo),用于抗血小板聚集藥物的監(jiān)測,是血小板ADP 受體拮抗劑(抗P2Y12 藥物)的特異性監(jiān)測指標(biāo)。有研究發(fā)現(xiàn),阿司匹林對(duì)PLT VASP/P2Y12 檢測不存在有效干擾。
1.4 基因型檢測采用Genomic DNA Purification Kit(Promega)試劑盒,根據(jù)說明書流程提取人基因組DNA。采用基因芯片法對(duì)ABCB1 C3435T、CYP2C19*2、 CYP2C19*3、 CYP2C19*17、 PON1 Q192R、CES1A2 A(-816)C、GAWS 位點(diǎn):rs342293進(jìn)行基因檢測分型。
1.4.1 SNPs 特征(1)CYP2C19*2 是CYP2C19 基因第5 外顯子第681 位點(diǎn)堿基G→A 突變,導(dǎo)致轉(zhuǎn)錄時(shí)第5 外顯子初始段丟失40 個(gè)堿基對(duì)(634-682bp),翻譯時(shí)第227 個(gè)氨基酸位點(diǎn)產(chǎn)生異常的剪接位點(diǎn),導(dǎo)致第215 到227 位點(diǎn)氨基酸缺失,產(chǎn)生一個(gè)僅有234 個(gè)氨基酸的截?cái)嗟牡鞍踪|(zhì),該蛋白質(zhì)因缺少了血紅素結(jié)合功能區(qū)而喪失功能。(2)CYP2C19*3 是CYP2C19 基因第4 個(gè)外顯子堿基第636 位堿基G→A 突變,導(dǎo)致了提前產(chǎn)生的終止密碼子,使212 位色氨酸的密碼子變?yōu)榻K止密碼子,導(dǎo)致前4 個(gè)外顯子的編碼產(chǎn)物變成由211 個(gè)氨基酸組成但是沒有活性的蛋白質(zhì)。(3)CYP2C19*17是CYP2C19 基因上游5’側(cè)翼序列第-806 位堿基C→T 的突變,由于含有-806T→C 的調(diào)控元件可結(jié)合肝核蛋白,因此可加快CYP2C19 的轉(zhuǎn)錄速率,是CYP2C19 酶活性增加。(4)CES1A2 A(-816)C 是CES1 基因啟動(dòng)子區(qū)域第-816 位堿基A→C 突變可以提高該基因的轉(zhuǎn)錄效率,進(jìn)而提高該酶的表達(dá)活性。(5)ABCB1 基因位于7 號(hào)染色體p21-21.1,ABCB1 C3435T(rs1045642)是 第26 外 顯 子 堿基C→T 突變。(6)PON1 的基因定位于7 號(hào)染色體長臂q21.3~q22.1,長約25.9 kb,含9 個(gè)外顯子,8 個(gè)內(nèi)含子。PON1 Q192R(rs662)突變使得第192 位編碼區(qū)序列谷氨酰胺突變?yōu)榫彼帷?/p>
1.4.2 引物序列對(duì)7 個(gè)位點(diǎn)的序列進(jìn)行分析,設(shè)計(jì)一代測序用的引物,PCR 擴(kuò)增后,產(chǎn)物進(jìn)行測序。設(shè)計(jì)7 個(gè)位點(diǎn)的Fluidigm 芯片引物,包括4 條引物,用于擴(kuò)增每個(gè)基因型位點(diǎn)的特異性引物ASP1 和ASP2,以及兩種基因型通用的上游和下游的預(yù)擴(kuò)引物STA 和LSP。見表1,其中F1 和R1 為外側(cè)引物,用于PCR 擴(kuò)增,F(xiàn)2 和R2 為內(nèi)側(cè)引物,用于測序。見表1。
表1 被檢測SNPs 的引物序列Tab.1 Primers for detection of SNPs
1.5 臨床數(shù)據(jù)收集收集入選患者的臨床資料、實(shí)驗(yàn)室資料及冠脈造影資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法采用SPSS 18.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。所有的計(jì)量資料,符合正態(tài)分布采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差形式表示,3 組間比較采用多個(gè)樣本均數(shù)比較的方差分析(ANOVA),2 組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn);不符合正態(tài)分布采用中位數(shù)和四分位數(shù)[M(Q25,Q75)]表示的統(tǒng)計(jì)量;3 組間比較釆用Kruskal-Wallis H 檢驗(yàn),2 組間比較采用Mann-Whitney U 檢驗(yàn)。計(jì)數(shù)資料用頻數(shù)(百分比)表示統(tǒng)計(jì)量,采用χ2檢驗(yàn)進(jìn)行分析。以P<0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 基本資料臨床及介入因素對(duì)血小板反應(yīng)指數(shù)的影響差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。見表2。
表2 一般臨床因素及介入因素對(duì)血小板反應(yīng)指數(shù)的影響Tab.2 The influence of general clinical factors and interventional factors on platelet response index±s
表2 一般臨床因素及介入因素對(duì)血小板反應(yīng)指數(shù)的影響Tab.2 The influence of general clinical factors and interventional factors on platelet response index±s
變量年齡(歲)性別BMI(kg/cm2)疾病診斷病變冠脈病變支數(shù)植入支架個(gè)數(shù)類型≤44 歲45 ~59 歲60 ~74 歲75 ~85 歲男 女<18.5 18.5 ≤BMI <24 24 ≤BMI <28≥28 STEMI UNSTEMI UA穩(wěn)定型心絞痛缺血性心肌病左前降支左回旋支右冠狀動(dòng)脈左主干1 2 ≥3 1 2 ≥3例數(shù)5 41 77 20 110 33 1 65 58 8 62 11 46 21 3 71 21 48 3 35 39 69 81 45 17血小板反應(yīng)指數(shù)(%)53.3±13.2 49.9±20.5 46.4±20.5 41.2±26.7 46.2±21.3 49.2±21.4 9.5±0.0 47.6±21.9 45.1±20.0 59.5±17.2 49.2±21.3 44.4±22.7 45.1±21.8 49.7±17.5 17.1±16.1 47.3±21.6 48.6±21.7 46.1±20.5 38.9±31.8 50.4±23.1 46.3±20.8 45.5±20.7 49.1±22.2 45.5±20.7 40.3±17.7 P 值0.490 0.479 0.089 0.111 0.213 0.630 0.261
2.2 Hardy-Weinberg 遺傳平衡檢驗(yàn)本研究7 個(gè)SNPs 的最小等位基因頻率(minor allele frequency,MAF)符合人類單倍體型圖計(jì)劃(Haplotype mapping-Chinese Han Beijing,HapMap-CHB)中國北京漢族人群的最小等位基因頻率。CYP2C19*2、CYP2C19*3、CYP2C19*17、CES1A2A(-816)C、ABCB1 C3435T、PON1 Q192R、GWAS 位點(diǎn)經(jīng)χ2檢驗(yàn),符合Hardy-Weinberg 平衡檢驗(yàn),說明本研究樣本具有良好的群體代表性。見表3。
表3 最小等位基因頻率及Hardy-Weinberg 平衡檢驗(yàn)Tab.3 Minimum allele frequency and Hardy-Weinberg equilibrium test
2.3 不同基因型對(duì)血小板反應(yīng)指數(shù)的影響根據(jù)基因分型結(jié)果,將CYP2C19*2、CYP2C19*3、CYP2C19*17、PON1 Q192R、ABCB1 C3435T、CES1A2 A(-816)C、GAWS 位點(diǎn):rs342293 分為野生型個(gè)體、突變雜合子和突變純合子;采用ANOVA 方差分析比較野生型,雜合子和突變純合子3組間VASP-流式細(xì)胞儀檢測的血小板反應(yīng)指數(shù)(PRI)之間差異。入選的143例患者全部完成基因分型,CYP2C19*1/*1 野生型個(gè)體59例(41.2%),CYP2C19*1/*2 突變雜合子67例(46.9%),CYP2C19*2/*2 突變純合子17例(11.9%);CYP2C19*1/*1 野生型個(gè)體134例(93.7%),CYP2C19*1/*3 突變雜合子9例(6.3%),無突變純合子;CYP2C19*1/*1 野生型個(gè)體142例(99.3%),CYP2C19*1/*17 突變雜合子1例(6.7%),無突變純合子。ABCB1 C3435T 野生型個(gè)體51例(35.7%),雜合子70例(49.0%),純合子22例(15.3%);CES1A2 A(-816)C 野生型個(gè)體71例(49.7%),雜合子63例(44.1%),純合子9例(6.2%);PON1 Q192R 野生型個(gè)體65例(45.5%),雜合子62例(43.3%),純合子16例(11.2%);GAWS 位點(diǎn):rs342293 野生型個(gè)體85例(59.4%),雜合子49例(34.3%),純合子9例(6.3%)。其中,CYP2C19*2不同基因型對(duì)血小板反應(yīng)指數(shù)(PRI)有顯著影響,野生型個(gè)體(GG 型)PRI 平均值(41.6% ± 23.8%)最低,突變雜合子(AG 型)PRI 平均值(48.4% ±18.0%)次之,突變純合子(AA 型)PRI 平均值(59.5%±18.9%)最高。進(jìn)一步行CYP2C19*2 不同基因型內(nèi)的兩兩比較,野生型個(gè)體GG 型的PRI 值仍顯著低于突變純合子AA 型個(gè)體(P=0.015)。見表4。
2.4 顯性模型(dominant model)及隱性模型(recessive model)血小板反應(yīng)指數(shù)影響在顯性模型分析中,CYP2C19*2 差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,野生型個(gè)體PRI 均值為(45.2% ± 21.1%),突變等位基因攜帶者PRI 均值為(59.5% ± 18.9%),即說明突變等位基因攜帶者PRI 均值顯著高于野生型個(gè)體(P=0.009),見表5。在隱性模型分析中,CYP2C19*2同樣差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,突變純合子PRI 值(50.6%± 18.6%),突變雜合子+野生型個(gè)體PRI 值(41.6% ± 23.8%),突變純合子顯著高于突變雜合子+野生型個(gè)體(P=0.012)。見表6。
表4 不同基因型個(gè)體血小板反應(yīng)指數(shù)Tab.4 Platelet response index of individuals with different genotypes
有研究[18]表明,盡管有雙重抗血小板治療,仍有相當(dāng)比例的患者表現(xiàn)出氯吡格雷抵抗,表現(xiàn)出嚴(yán)重的不良反應(yīng)及臨床結(jié)果。眾多研究[5-7]表明,不同個(gè)體對(duì)氯吡格雷的抗血小板反應(yīng)存在顯著差異,而這種差異發(fā)生機(jī)制目前尚未完全清楚。遺傳因素及非遺傳因素均可能導(dǎo)致氯吡格雷血小板反應(yīng)差異,遺傳因素是目前研究的熱點(diǎn)。本研究選取了143例明確診斷為冠心病,并行擇期PCI 或急診PCI 術(shù)的患者,所有患者均完成血小板反應(yīng)指數(shù)(PRI)及基因檢測,結(jié)果顯示CYP2C19*2 對(duì)血小板反應(yīng)指數(shù)(PRI)有顯著影響,野生型個(gè)體(GG型)PRI 平均值(41.6% ± 23.8%)最低,突變雜合子(AG 型)PRI 平均值(48.4% ± 18.0%)次之,突變純合子(AA 型)PRI 平均值(59.5% ± 18.9%)最高。進(jìn)一步行CYP2C19*2 不同基因型內(nèi)的兩兩比較,野生型個(gè)體GG 型的PRI 值仍顯著低于突變純合子AA 型個(gè)體(P=0.015)。在顯示模型及隱性模型分析中,CYP2C19*2 同樣具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,而其他基因多態(tài)對(duì)PRI 值影響無顯著差異。
表5 顯性遺傳模型血小板反應(yīng)指數(shù)Tab.5 Platelet response index in dominant inheritance model±s
表5 顯性遺傳模型血小板反應(yīng)指數(shù)Tab.5 Platelet response index in dominant inheritance model±s
SNPs CYP2C19*2 CYP2C19*3 CYP2C19*17 CES1A2A(-816)C ABCB1 C3435T PON1 Q192R GWAS 位點(diǎn)基因型AA+AG GG AA+AG GG TT+CT CC CC+AC AA TT+CT CC AA+AG GG GG+GC CC血小板反應(yīng)指數(shù)PRI(%)59.5±18.9 45.2±21.1/46.9±21.3/46.9±21.3 36.1±25.0 47.6±20.9 40.0±19.1 48.2±21.5 51.3±21.5 46.3±21.3 41.1±21.8 47.3±21.3 P 值0.009/ /0.115 0.096 0.378 0.396
表6 不同基因多態(tài)對(duì)血小板反應(yīng)的隱性模型分析Tab.6 The recessive model analysis of different gene polymorphism on platelet reaction ±s
表6 不同基因多態(tài)對(duì)血小板反應(yīng)的隱性模型分析Tab.6 The recessive model analysis of different gene polymorphism on platelet reaction ±s
SNPs CYP2C19*2 CYP2C19*3 CYP2C19*17 CES1A2A(-816)C ABCB1 C3435T PON1 Q192R GWAS 位點(diǎn)基因型AA AG+GG AA AG+GG TT CT+CC CC AC+AA TT CT+CC AA AG+GG GG GC+CC血小板反應(yīng)指數(shù)PRI(%)50.6±18.6 41.6±23.8 57.3+19.2 46.2+21.3 62.2±0.0 46.8±21.3 47.6±20.8 46.2±21.9 47.2±20.0 46.4±23.6 47.2±21.6 46.5±21.1 47.3±1.3 41.1±21.8 P 值0.012 0.132 0.473 0.706 0.111 0.855 0.396
氯吡格雷是一種前體藥物,通過腸道吸收和轉(zhuǎn)運(yùn),經(jīng)肝臟代謝成活性代謝物。其中約85%氯吡格雷經(jīng)羧酸酯酶代謝轉(zhuǎn)化生成無活性的羧酸代謝物;其余15%氯吡格雷在肝臟中通過細(xì)胞色素P450 同工酶(CYP450)代謝通過兩步走最終轉(zhuǎn)化生成有活性的巰基代謝物[19]。作為一種需要肝臟轉(zhuǎn)化為代謝物的藥物,氯吡格雷的反應(yīng)受到CYP2C19 的影響,CYP2C19 對(duì)氯吡格雷生物激活的兩種基本氧化步驟至關(guān)重要[20]。CYP2C19*2 是CYP2C19 基因第5 外顯子第681 位點(diǎn)堿基G→A 突變,導(dǎo)致mRNA 轉(zhuǎn)錄時(shí)第5 外顯子初始段丟失40個(gè)堿基對(duì)(634~682 bp),蛋白質(zhì)翻譯時(shí)第227 個(gè)氨基酸位點(diǎn)產(chǎn)生異常的剪接位點(diǎn),導(dǎo)致第215 到227 位點(diǎn)氨基酸缺失,產(chǎn)生1 個(gè)僅有234 個(gè)氨基酸的截?cái)嗟牡鞍踪|(zhì),該蛋白質(zhì)因缺少了血紅素結(jié)合功能區(qū)而喪失功能。CYP2C19*2 突變是氯吡格雷的慢代謝現(xiàn)象主要突變等位基因,其突變頻率在中國人為28%,墨西哥人7.9%、東亞人28.6%、南亞人29.8%、西亞及歐洲人12.4%、印度人37.5%。有研究發(fā)現(xiàn),在接受氯吡格雷抗血小板治療的1 459例患者中,在CYP2C19 突變者中由于心血管病、心肌梗塞或中風(fēng)等引起的死亡事件的發(fā)生率12.1%,而野生型發(fā)生率為8.0%(攜帶者的HR=1.53;95%CI:1.07~2.19),同時(shí)在1 389 位接受PCI的患者中,CYP2C19 突變者中發(fā)生確定的或可能形成支架血栓的患者為2.6%,而野生型為0.8%(HR=3.09;95%CI:1.19~8.00)。由此推測,在接受氯吡咯雷治療的人群中,CYP2C19 基因突變者支架血栓形成(1 389例)和死亡風(fēng)險(xiǎn)(1 459例)均顯著高于非突變患者。此外,在健康受試者、急性冠脈綜合征患者、PCI 術(shù)患者中都發(fā)現(xiàn),攜帶1 個(gè)或2 個(gè)CYP2C19 失功能等位基因(*2 或*3),氯吡格雷治療后殘余血小板活性顯著高于野生型個(gè)體(CYP2C19*1/*1)[16,21-23]。
本研究不足在于未證實(shí)CYP2C19 基因多態(tài)性和對(duì)氯吡格雷抵抗患者的不良結(jié)果之間的相關(guān)性,未來還需要進(jìn)一步的研究來證實(shí)這一關(guān)聯(lián)。另外,非遺傳因素(臨床因素、合并用藥、實(shí)驗(yàn)室檢查等)對(duì)氯吡格雷的血小板反應(yīng)差異影響尚未明確,下一步可行相關(guān)研究,綜合考慮這些因構(gòu)建風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分可能有效發(fā)現(xiàn)高血小板反應(yīng)個(gè)體,準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)需要高危人群,優(yōu)化抗血小板的個(gè)體化治療策略,實(shí)施個(gè)體化治療。
綜上所述,rs4244285(CYP2C19*2)是冠心病PCI 術(shù)后患者氯吡格雷治療后血小板反應(yīng)差異的影響因素。本研究尚未觀察到ABCB1 C3435T、PON1 Q192R、GAWS 位 點(diǎn):rs34229 及 CES、CYP2C19 上其他SNPs 對(duì)氯吡格雷血小板反應(yīng)差異的影響。CYP2C19 變異基因的基因測試可能為臨床醫(yī)生進(jìn)行個(gè)性化的抗血小板治療提供指導(dǎo)意見。