回 翔，范晴晴，李丹瀅，王寶彥，王東進(jìn)，徐 航*

(1.南京大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬鼓樓醫(yī)院藥學(xué)部,南京 210008；2.中國藥科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)與臨床藥學(xué)院藥學(xué)系,南京 210009)

心臟瓣膜置換術(shù)是治療嚴(yán)重瓣膜疾病的有效手段[1]。我國每年有近10萬例患者接受心臟瓣膜置換術(shù)[2]?；颊咝g(shù)后還須進(jìn)行短則3～6個(gè)月，長則終身的華法林抗凝治療，以預(yù)防血栓栓塞并發(fā)癥。然而，國際標(biāo)準(zhǔn)化比值(international normalized ratio，INR)的高度可變性已被證明是心臟瓣膜置換術(shù)后患者死亡率的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子，這強(qiáng)調(diào)了心臟瓣膜置換術(shù)后監(jiān)測(cè)和調(diào)整華法林劑量的重要性[3-4]。

隨著藥物基因組學(xué)的發(fā)展，人們逐漸認(rèn)識(shí)到單核苷酸多態(tài)性(single nucleotide polymorphism，SNP)對(duì)華法林劑量的影響，其中影響最為顯著的是CYP2C9和VKORC1基因，可以解釋華法林劑量差異的40%～60%[5]。國內(nèi)外已有許多研究建立了基因指導(dǎo)下的華法林劑量預(yù)測(cè)模型，同時(shí)納入了性別、年齡、體表面積(body surface area，BSA)、藥物相互作用等其他變量。然而有研究表明，國外人群的給藥模型并不適用于預(yù)測(cè)中國人群的華法林維持劑量[6]，且現(xiàn)有的華法林劑量預(yù)測(cè)模型往往針對(duì)出院后長期抗凝過程，對(duì)術(shù)后早期階段的預(yù)測(cè)能力尚不明確。因此，本研究收集了南京大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬鼓樓醫(yī)院使用華法林抗凝治療并已達(dá)穩(wěn)定治療劑量的患者的臨床資料，驗(yàn)證并評(píng)價(jià)4種華法林穩(wěn)定治療劑量預(yù)測(cè)模型的準(zhǔn)確性，以期為華法林的臨床合理應(yīng)用提供參考。

1 資料和方法

1.1 研究對(duì)象 回顧性收集2018年6月至2019年6月在本院心胸外科行心臟瓣膜置換術(shù)、瓣膜修復(fù)(瓣環(huán)植入)術(shù)并需長期服用華法林抗凝治療的患者266例。納入標(biāo)準(zhǔn)：年齡≥18歲，漢族，住院期間華法林治療可達(dá)穩(wěn)定治療劑量，排除肝腎功能不全、甲狀腺功能亢進(jìn)者及孕婦。本研究獲得了本院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，由于回顧性研究的設(shè)計(jì)，豁免了知情同意書的要求。

1.2 方法

1.2.1 臨床資料采集 收集患者完整的臨床資料，包括性別、年齡、身高、體質(zhì)量、吸煙飲酒史及合并用藥情況(是否服用肝藥酶誘導(dǎo)劑、阿司匹林、胺碘酮)，并記錄術(shù)后患者每日服用華法林的劑量?；颊咝g(shù)后第1天(d 1)晚上即開始服用華法林(常規(guī)劑量為3 mg或遵醫(yī)囑)，每日或隔日監(jiān)測(cè)INR，依據(jù)INR結(jié)果調(diào)整給藥劑量。約術(shù)后d 3進(jìn)行華法林藥物基因組學(xué)檢測(cè)，對(duì)于CYP2C9*3攜帶者和VKORC1-1639G等位基因攜帶者加以關(guān)注，謹(jǐn)慎調(diào)整劑量。本研究中患者的目標(biāo)INR控制在1.8～2.5。當(dāng)劑量不變時(shí)，連續(xù)5次檢測(cè)所得的INR均在目標(biāo)范圍內(nèi)，此時(shí)所用的劑量即視為華法林的維持劑量。

1.2.2 血樣采集與基因型分析 抽取受試者外周靜脈血2 ml置乙二胺四乙酸二鈉(EDTA-2Na)抗凝管中。應(yīng)用DNA提取試劑盒(上海百傲科技有限公司)提取DNA。應(yīng)用CYP2C9*3(1075G>T，rs1057910)和VKORC1(1639G>A，rs9923231)基因多態(tài)性檢測(cè)試劑盒(上海百傲科技有限公司)檢測(cè)突變等位基因。

1.2.3 劑量預(yù)測(cè) 本研究選擇4種基于藥物基因組學(xué)的華法林穩(wěn)定治療劑量預(yù)測(cè)模型，分別為由國際華法林藥物基因組協(xié)會(huì)(International Warfarin Pharmacogenetics Consortium，IWPC)發(fā)布的IWPC模型[7]、Gage模型[8]、中國國家衛(wèi)生健康委員會(huì)發(fā)布的《藥物代謝酶和藥物作用靶點(diǎn)基因檢測(cè)技術(shù)指南(試行)》(2015)[9]中推薦的華法林起始劑量計(jì)算公式(簡稱指南模型)以及Tan等[10]構(gòu)建的模型(簡稱Tan模型)。IWPC模型和Gage模型為混合人群模型，是國際上較為權(quán)威的華法林劑量預(yù)測(cè)模型。應(yīng)用Excel軟件將患者臨床資料和基因型資料輸入公式，計(jì)算預(yù)測(cè)劑量。

2 結(jié) 果

2.1 一般資料 共入選266例患者，其中男122例，女144例，患者的基本信息見表1。

表1 患者的基本信息Table 1 The basic information of the patients

2.2 基因型分布 266例患者的CYP2C9、VKORC1基因頻率及等位基因頻率見表2。χ2檢驗(yàn)結(jié)果表明，各組患者基因型頻率差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，符合Hardy-Weinberg平衡定律，樣本具有群體代表性。

表2 患者的CYP2C9、VKORC1基因頻率及等位基因頻率Table 2 CYP2C9 and VKORC1 gene frequencies and allele frequencies of the patients

2.3 預(yù)測(cè)結(jié)果 將4種模型的華法林預(yù)測(cè)劑量分別與實(shí)際維持劑量[30(1.5) mg]進(jìn)行配對(duì)檢驗(yàn)。其中，IWPC模型、Gage模型和指南模型的預(yù)測(cè)劑量與實(shí)際維持劑量存在顯著差異(P<0.001)，Tan模型的預(yù)測(cè)劑量與實(shí)際維持劑量無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P=0.876)。另外，按照預(yù)測(cè)劑量是否在實(shí)際維持劑量的±20%范圍內(nèi)作為預(yù)測(cè)是否準(zhǔn)確的標(biāo)準(zhǔn)，將4種模型的預(yù)測(cè)劑量與實(shí)際維持劑量進(jìn)行兩兩比較。結(jié)果顯示，Tan模型的準(zhǔn)確度最高，對(duì)46.2%的患者預(yù)測(cè)劑量準(zhǔn)確(見表3)。

表3 4種模型的華法林預(yù)測(cè)劑量與實(shí)際維持劑量的差異比較Table 3 Comparison of the differences between the predicted dosages by the four models and the actual maintenance dosages of warfarin

繪制以實(shí)際維持劑量為x軸，預(yù)測(cè)劑量為y軸的散點(diǎn)圖(見圖1)。由圖1可見，IWPC模型、 Gage模型、指南模型和Tan模型的線性相關(guān)系數(shù)(r2)分別為0.264、0.098、0.262、0.276，表明4種模型與實(shí)際維持劑量的線性關(guān)系均較差，其中Gage模型的線性相關(guān)性最差。

以實(shí)際維持劑量為x軸，以預(yù)測(cè)劑量與實(shí)際維持劑量的差值為y軸，繪制Bland-Altman圖(見圖2)。由圖2可見，IWPC模型、Gage模型、指南模型和Tan模型的預(yù)測(cè)劑量在95%一致性界限以外的比例分別為6.8%(18/266)、 5.3%(14/266)、5.3%(14/266)和5.6%(15/266)。各模型的預(yù)測(cè)劑量與實(shí)際維持劑量之間的MAD分別為0.4[95%CI(-1.5,2.3)]、1.0[95%CI(-1.2,3.1)]、0.3[95%CI(-1.6,2.2)]、0.0[95%CI(-1.9,1.9)]。4種模型中，Tan模型的MAD最小，界外值有15個(gè)(5.6%)，表明該模型預(yù)測(cè)能力較好。各模型均存在趨勢(shì)性分布特征。實(shí)際維持劑量較低時(shí)，預(yù)測(cè)劑量與實(shí)際維持劑量的差值為正值，隨著實(shí)際維持劑量增加，預(yù)測(cè)劑量與實(shí)際維持劑量的差值逐漸減小，甚至為負(fù)值。表明當(dāng)患者服用華法林劑量偏小或偏大時(shí)，模型傾向于高估或低估劑量，模型的靈敏度不足。鑒于此，本研究進(jìn)一步將患者按照實(shí)際服用的華法林劑量分成低劑量組(<1.5 mg/d)、中劑量組(1.5～4.5 mg/d)和高劑量組(>4.5 mg/d)，按照預(yù)測(cè)劑量是否在實(shí)際維持劑量的±20%范圍內(nèi)作為預(yù)測(cè)是否準(zhǔn)確的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)模型進(jìn)行評(píng)估。結(jié)果顯示，在低劑量組中，各模型準(zhǔn)確度均較低(<10%)；在中劑量組中，指南模型和Tan模型的準(zhǔn)確性較好，分別對(duì)58.0%(116/200)和57.5%(115/200)的患者的劑量準(zhǔn)確預(yù)測(cè)；在高劑量組中，IWPC模型較其他模型更為準(zhǔn)確，對(duì)58.3%(7/12)的患者的劑量準(zhǔn)確預(yù)測(cè)，見表4。

表4 不同劑量范圍內(nèi)4種模型預(yù)測(cè)劑量的準(zhǔn)確性比較Table 4 Accuracy comparison of the predicted dosage of warfarin by the four models based on different dosage ranges

3 討 論

本研究納入的4種模型中，Tan模型基于口服抗凝藥物6周以上的中國心臟瓣膜置換術(shù)后患者，與本研究納入人群特征最相近，盡管納入樣本較少，但準(zhǔn)確度最高。指南模型、IWPC模型和Gage模型均是基于大樣本研究，尤其IWPC模型是由IWPC聯(lián)合9個(gè)國家21個(gè)研究小組建立的基于4043例混合種群樣本的預(yù)測(cè)模型，是目前最權(quán)威的華法林劑量預(yù)測(cè)模型之一。但在本研究中，這3種模型的準(zhǔn)確性并不理想，其中指南模型稍遜于Tan模型。

IWPC模型僅在高劑量組中表現(xiàn)出較高的準(zhǔn)確性，Gage模型則表現(xiàn)出較差的預(yù)測(cè)能力(與實(shí)際維持劑量符合的病例數(shù)占29.7%)、較低的相關(guān)性(r2=0.098)和較大的MAD(MAD=1.0)。因此，人種的差異可能是導(dǎo)致IWPC模型和Gage模型準(zhǔn)確性差的一個(gè)因素。尤其Gage模型中83%的研究對(duì)象為高加索人群[8]，模型預(yù)測(cè)劑量更適于歐美人群。研究表明，中國人群較歐美人群對(duì)華法林更為敏感，僅需要較小的劑量即可達(dá)到維持劑量[11]。另外，在中國香港地區(qū)完成的一項(xiàng)抗凝治療研究發(fā)現(xiàn)，按照目標(biāo)INR 2.0～3.0的標(biāo)準(zhǔn)會(huì)出現(xiàn)較多的出血病例，由此提出中國人群INR 1.8～2.4的抗凝治療目標(biāo)值[12]。后續(xù)研究也證實(shí)，歐美國家指南設(shè)定的目標(biāo)INR對(duì)于中國人群偏高。本研究針對(duì)心臟瓣膜術(shù)后早期高出血風(fēng)險(xiǎn)患者，INR一般控制在1.6～2.5，患者實(shí)際華法林使用劑量偏低。因此，INR目標(biāo)范圍的差異導(dǎo)致混合種群模型傾向于高估劑量，使準(zhǔn)確性下降。

然而，僅用種族差異解釋本研究結(jié)果，與既往的研究結(jié)果是矛盾的。高偉祺等[13]、管文燕等[14]的研究證實(shí)，IWPC模型適用于中國漢族人群華法林劑量的預(yù)測(cè)，張媛等[15]、XU等[16]的研究發(fā)現(xiàn)，Gage模型在中國人群華法林劑量預(yù)測(cè)中有更高的準(zhǔn)確性，并不劣于基于中國人群的指南模型和Miao模型。由此推測(cè)心臟瓣膜術(shù)而非種族差異才是各模型擬合度差的主要原因。近年來，越來越多的國外研究將心臟瓣膜術(shù)視為影響華法林劑量和敏感性的重要因素。早在1999年，Ageno等[17]回顧性比較了84例心臟瓣膜置換術(shù)后患者和32例非手術(shù)患者的華法林平均日劑量和INR，發(fā)現(xiàn)在手術(shù)組和非手術(shù)組中，華法林的平均日劑量分別為(3.29±1.29)和(4.96±1.76) mg/d(P<0.001)，平均INR分別為2.08±0.60和1.60±0.54(P<0.001)，分別有48.8%和21.8%的患者超過目標(biāo)范圍的上限(P=0.014)，54.7%和28.1%的患者停藥至少1 d(P=0.015)。因此，該研究認(rèn)為與非手術(shù)患者相比，行心臟瓣膜置換術(shù)的患者在術(shù)后最初幾天內(nèi)對(duì)華法林表現(xiàn)出更高的敏感性。Rose等[18]的研究也證實(shí)了這一結(jié)論。這種華法林敏感性升高現(xiàn)象可能是由于手術(shù)期間心肌功能障礙和體液超負(fù)荷導(dǎo)致的肝臟充血，從而影響華法林代謝或凝血因子的合成[17-20]。本研究納入人群均為心臟瓣膜術(shù)后住院患者，這類患者由于術(shù)中體外循環(huán)、升主動(dòng)脈阻斷、全身肝素化以及失血等情況導(dǎo)致凝血功能失常，對(duì)華法林表現(xiàn)出高敏感性并存在高出血風(fēng)險(xiǎn)，所用維持劑量較出院后長期穩(wěn)定劑量低，因此導(dǎo)致模型預(yù)測(cè)劑量偏高，準(zhǔn)確度下降。

目前，心臟瓣膜術(shù)后華法林敏感性變化還未引起國內(nèi)學(xué)者的足夠關(guān)注，也未納入到IWPC模型這些權(quán)威模型中。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，由于心臟瓣膜手術(shù)操作及術(shù)后患者固有的內(nèi)在危險(xiǎn)因素，術(shù)后早期患者狀態(tài)與術(shù)后長期狀態(tài)、非手術(shù)的房顫和靜脈栓塞癥患者的狀態(tài)存在差異。術(shù)后1、2、3個(gè)月的華法林劑量也可能不同。針對(duì)這一特殊人群的劑量預(yù)測(cè)模型有待進(jìn)一步完善，補(bǔ)充手術(shù)類型、術(shù)后時(shí)間及其他代表術(shù)后患者機(jī)體恢復(fù)情況的指標(biāo)，或?qū)⒂行岣吣Ｐ偷臏?zhǔn)確性。

綜上所述，本研究結(jié)果表明，目前不考慮心臟瓣膜手術(shù)因素的華法林劑量預(yù)測(cè)模型在術(shù)后早期患者中的準(zhǔn)確性不佳。心臟瓣膜手術(shù)操作及術(shù)后患者固有的內(nèi)在危險(xiǎn)因素可對(duì)患者的華法林使用劑量產(chǎn)生顯著影響，這些患者應(yīng)當(dāng)使用基于同樣特征人群建立的劑量預(yù)測(cè)模型才更準(zhǔn)確。鑒于目前的華法林劑量預(yù)測(cè)模型并未包含手術(shù)因素，建議后續(xù)研究應(yīng)加以關(guān)注。同時(shí)建議臨床醫(yī)師和藥師在指導(dǎo)華法林使用劑量時(shí)應(yīng)關(guān)注術(shù)后患者的個(gè)體情況，加強(qiáng)INR監(jiān)測(cè)，加強(qiáng)隨訪和用藥教育，靈活調(diào)整藥物劑量，防止血栓及出血的發(fā)生。