任國(guó)慶 易天驕 趙友云 劉俊山 吳元發(fā)
1.長(zhǎng)江大學(xué)附屬第一醫(yī)院,湖北荊州 434000;2.湖北中醫(yī)藥大學(xué)檢驗(yàn)學(xué)院,湖北武漢 430000;3.湖北省中醫(yī)院檢驗(yàn)科,湖北武漢 430061;4.安徽省滁州市婦幼保健計(jì)劃生育服務(wù)中心檢驗(yàn)科,安徽滁州 239000;5.湖北省荊州市疾病預(yù)防控制中心檢驗(yàn)科,湖北荊州 434000
原發(fā)性高血壓是一種由遺傳因素和環(huán)境因素共同作用的多基因遺傳性疾病,據(jù)報(bào)道全球13.9 億的成年人患有高血壓[1]。中國(guó)高血壓最新調(diào)查數(shù)據(jù)[2]顯示,成年居民高血壓患病率為27.9%,并隨著年齡增長(zhǎng)有逐漸增高的趨勢(shì)。盡管我國(guó)高血壓知曉率、治療率、控制率已有改善,但仍處于較低水平。長(zhǎng)期血壓控制不佳的患者會(huì)并發(fā)多種疾病,如心肌梗死、腦梗死以及腎衰竭等,因此嚴(yán)格控制血壓尤為重要。高血壓的治療主要依靠口服降壓藥物,然而由于遺傳因素的影響,降壓藥物在人體內(nèi)的代謝存在明顯的個(gè)體差異。隨著藥物基因組學(xué)研究的不斷深入,基因?qū)蛑委煾哐獕涸絹?lái)越重要。本文主要闡述5 大類降壓藥相關(guān)的7 種基因位點(diǎn)多態(tài)性,通過(guò)不同途徑影響藥物代謝酶、受體及其他藥物作用靶點(diǎn)等相關(guān)因素,對(duì)藥物療效產(chǎn)生不同影響,從而為臨床個(gè)體化治療提供參考依據(jù)。
CYP2C9 是細(xì)胞色素P450 家族中重要成員,占肝微粒體P450 總量的20%,該酶催化約12%的臨床常用藥。CYP2C9 基因位于染色體區(qū)10q24.2 上,全長(zhǎng)約為55 kb,由9 個(gè)外顯子構(gòu)成。CYP2C9 基因存在多態(tài)性,主要為CYP2C9*1、CYP2C9*2、CYP2C9*3,其中CYP2C9*1 是野生型。在中國(guó)漢族高血壓患者中,CYP2C9*1 和CYP2C9*3 的等位基因頻率分別為96.51%和3.49%,尚未發(fā)現(xiàn)CYP2C9*2 突變[3]。王申等[4]研究發(fā)現(xiàn),高血壓人群中CYP2C9*3 等位基因頻率高于正常人群,提示該等位基因與高血壓的發(fā)生有關(guān)。
雖然CYP2C9*3 的突變頻率較低,但大部分的突變會(huì)導(dǎo)致代謝酶功能顯著降低。Pedreros-Rosales 等[5]研究發(fā)現(xiàn),與健康人群比較,原發(fā)性高血壓患者CYP2C9*3 等位基因(P=0.041)和CYP2C9*1/*3 基因型頻率(P=0.04)明顯升高;同樣觀察到CYP2C9*3突變的患者需要更高劑量的氯沙坦,這與CYP2C9*3突變使前體藥物氯沙坦轉(zhuǎn)換成活性形式的羥酸代謝產(chǎn)物(E-3174)減少有關(guān)。Dong 等[6]對(duì)598 例原發(fā)性高血壓患者進(jìn)行為期4 周的厄貝沙坦(150 mg/d)治療,結(jié)果發(fā)現(xiàn)與CYP2C9*1/*1 基因型患者比較,CYP2C9*1/*3 和CYP2C9*3/*3 基因型患者收縮壓和舒張壓降低幅度較大。因此對(duì)于厄貝沙坦和纈沙坦等原型降壓藥,CYP2C9*3 突變會(huì)導(dǎo)致血藥濃度明顯升高,應(yīng)當(dāng)適量減藥,避免不良反應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)的增加。
CYP2D6 在肝臟總CYP 中僅占1%~2%,但經(jīng)其催化代謝的藥物達(dá)80 多種,不同個(gè)體CYP2D6 的活性最大可相差1000 倍。CYP2D6 基因位于22q13.1 上,總長(zhǎng)7 kb 左右。其中CYP2D6*1 為野生型,CYP2D6*10是中國(guó)人群中最常見(jiàn)的突變型,該多態(tài)性導(dǎo)致CYP2D6酶活性降低且極不穩(wěn)定,從而影響藥物代謝,東亞人群中58.7%的高血壓患者攜帶此遺傳變異[7],該等位基因在患者和健康人群中分布頻率相接近[8]。
美托洛爾是臨床上常見(jiàn)的一線降壓藥,Byeon 等[9]研究發(fā)現(xiàn)CYP2D6*10 突變可減慢美托洛爾的體內(nèi)代謝,導(dǎo)致血藥濃度增加,且CYP2D6*10 純合子變異影響更大,CYP2D6*10/*10 基因型的受試者中美托洛爾的代謝明顯弱于其他基因型。李艷翠等[10]應(yīng)用原位雜交熒光染色法檢測(cè)受試者CYP2D6*10 基因型,根據(jù)檢測(cè)結(jié)果分為CYP2D6*1/*1 組(快代謝組)、CYP2D6*1/*10 組(中間代謝組)、CYP2D6*10/*10 組(慢代謝組),根據(jù)基因?qū)蛑委熀侠碚{(diào)整美托洛爾給藥劑量,比較治療前后血藥濃度、平均心率及血壓。研究證明基因?qū)騻€(gè)體化治療可顯著提高治療效果和臨床安全性。
CYP3A 約占肝臟CYP 總量的30%,參與了臨床上50%左右的常用藥物代謝,其中CYP3A5 是CYP3A 家族中重要的亞型。CYP3A5 基因存在于人類第七號(hào)染色體,全長(zhǎng)為31.8 kb,編碼500 多種氨基酸。CYP3A5的表達(dá)與活性呈高度多態(tài)性,存在廣泛的個(gè)體及種族間差異,漢族高血壓人群中CYP3A5*3/*3 突變純合子、CYP3A5*1/*3 突變雜合子和CYP3A5*1/*1 野生純合子發(fā)生頻率分別為57.3%、34.3%和8.4%[11]。Li等[12]研究顯示,CYP3A5 基因多態(tài)性與高血壓發(fā)生相關(guān),CYP3A5*1 可降低高血壓發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。
氨氯地平作為常用的鈣通道阻斷劑(calcium channel blocker,CCB),其代謝和消除與CYP3A5 基因相關(guān)。Liang 等[13]研究發(fā)現(xiàn),CYP3A5*3/*3 突變純合子攜帶者的mRNA 表達(dá)水平顯著低于CYP3A5*1 等位基因攜帶者,導(dǎo)致翻譯出來(lái)的酶活性降低,可影響氨氯地平的血藥濃度。Galaviz-Hernandez 等[14]研究發(fā)現(xiàn),CYP3A5*3/*3 基因型的高血壓患者服用氨氯地平后降壓效果明顯好于攜帶CYP3A5*1 等位基因的患者。王玉紅等[11]對(duì)1182 例高血壓患者CYP3A5 基因檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行分組,根據(jù)基因型分為CYP3A5*1/*1 組、CYP3A5*1/*3 組和CYP3A5*3/*3 組,所有患者口服氨氯地平4 周,結(jié)果顯示CYP3A5*3/*3 組療效最好,CYP3A5*1/*3 組療效次之,CYP3A5*1/*1 組療效較差。說(shuō)明CYP3A5*3 基因多態(tài)性可作為高血壓患者選用氨氯地平藥物的參考指標(biāo)。
β1 腎上腺素能受體屬于G 蛋白偶聯(lián)受體超家族,由ADRB1 基因編碼,該基因位于人類染色體臂10q24-26,長(zhǎng)度為2.4 kb,共編碼477 個(gè)氨基酸殘基。β1 腎上腺素受體抗體(β1 adrenergic receptor antibody,β1-AR)的基因多態(tài)性中最重要的是ADRB1(1165G>C)突變,即1165G→C 單堿基突變可導(dǎo)致Gly389Arg 多態(tài)性。喻晶等[15]發(fā)現(xiàn)漢族高血壓人群中ADRB1(1165G>C)突變頻率較高為74.14%。
β1 受體阻滯劑通過(guò)作用于β1-AR 上,并通過(guò)G蛋白-腺苷酸環(huán)化酶-環(huán)磷酸腺苷-蛋白酶A 通路對(duì)平滑肌產(chǎn)生抑制效應(yīng)使得血管擴(kuò)張和血壓下降。β1-AR 基因多態(tài)性可能引起β1-AR 表達(dá)數(shù)量及性質(zhì)的改變,可直接影響血壓的高低[16]。Kitsios 等[17]發(fā)現(xiàn)中國(guó)高血壓人群中Gly389 等位基因頻率明顯高于健康人群,提示Gly389 等位基因可增加患高血壓的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn),且在東亞人群中差異更明顯。而王晶等[18]比較中國(guó)高寒地區(qū)高血壓患者與非高寒地區(qū)高血壓患者及高寒地區(qū)健康人群與非高寒地區(qū)健康人群的ADRB1基因型,發(fā)現(xiàn)Gly389 等位基因僅與高寒地區(qū)高血壓發(fā)病相關(guān)。
ADRB1(G1165C)基因多態(tài)性與高血壓治療相關(guān),Wu 等[19]研究顯示,無(wú)論美托洛爾的用藥療程長(zhǎng)短,GG 和GC 基因型原發(fā)性高血壓患者的降壓療效弱于CC 基因型,這一結(jié)論同樣適用于健康人群。Chen 等[20]探究基因型對(duì)美托洛爾影響,發(fā)現(xiàn)不同基因型對(duì)美托洛爾療效有顯著性差異,美托洛爾在CC 基因型的高血壓人群中有著更好的療效,而GG 和GC 兩種基因型對(duì)美托洛爾療效的影響無(wú)明顯差異。
血管緊張素Ⅱ是腎素-血管緊張素系統(tǒng)的重要體液因子,其90%以上的效應(yīng)通過(guò)AGTR1 基因介導(dǎo)。AGTR1 基因位于3q21-25,長(zhǎng)度為55 kb,編碼359 個(gè)氨基酸殘基。該基因研究最多的是AGTR1(1166A>C)多態(tài)性,位于3’末端非翻譯區(qū)第1166 位核苷酸的堿基發(fā)生突變即1166 位A 突變成C,中國(guó)人群中AGTR1(1166A>C)突變頻率較低為4.55%[15]。
Liu 等[21]通過(guò)meta 分析評(píng)估高血壓風(fēng)險(xiǎn)與AGTR1基因多態(tài)性的相關(guān)性,結(jié)果顯示AGTR1 基因多態(tài)性A1166C 與亞洲和高加索人群的高血壓風(fēng)險(xiǎn)相關(guān),在非洲人群中未發(fā)現(xiàn)任何關(guān)聯(lián)。董輝等[22]對(duì)淮海地區(qū)漢族1~2 級(jí)高血壓患者和健康對(duì)照者的研究顯示,未發(fā)現(xiàn)AGTR1(1166A>C)與原發(fā)性高血壓具有相關(guān)性。可能是受種族、地區(qū)差異的影響,導(dǎo)致結(jié)論不一致。
AGTR1(1166A>C)基因多態(tài)性與血管緊張素Ⅱ受體阻滯劑(angiotensinⅡreceptor blocker,ARB)類降壓藥療效的相關(guān)性研究結(jié)果顯示[22],與AA 基因型組比較,AC+CC 基因型組具有更好的降壓療效。提示C等位基因可能增加ARB 類降壓藥(厄貝沙坦)的降壓效果[22]。Sun 等[23]發(fā)現(xiàn)AGTR1(1166A>C)基因多態(tài)性與坎地沙坦存在相關(guān)性,AC 基因型患者接受坎地沙坦治療后收縮壓降低幅度明顯高于AA 基因型患者。提示AC 基因型可能增加坎地沙坦的降壓效果。
血管緊張素轉(zhuǎn)換酶是腎素-血管緊張素系統(tǒng)的關(guān)鍵酶,由ACE 基因編碼。該基因定位于17q23,序列長(zhǎng)21 kb,其中第16 號(hào)內(nèi)含子中存的287 bp 的Alu 插入片段(I)和缺失片段(D)的多態(tài)性與高血壓藥物治療相關(guān),漢族高血壓患者中的ACE(I/D)突變頻率為33.33%[15]。
ACE 基因作為原發(fā)性高血壓的候選基因已被廣泛研究,劉龍梅等[24]研究發(fā)現(xiàn)ACE 基因D 等位基因與原發(fā)性高血壓發(fā)生相關(guān),尤其與男性原發(fā)性高血壓相關(guān),并與血壓的分級(jí)相關(guān)。Abouelfath 等[25]研究顯示ACE(D/D)基因型與原發(fā)性高血壓有關(guān),攜帶D 等位基因可使高血壓的發(fā)病危險(xiǎn)性增加。
ACE 基因I/D 多態(tài)性與血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制劑(angiotensin converting enzyme inhibitor,ACEI)降壓療效的相關(guān)性報(bào)道較多,ACE 基因I/D 多態(tài)性影響人體血漿ACE 濃度(DD>ID>II),從而影響ACEI 的降壓效果。Sun 等[26]研究發(fā)現(xiàn),與擁有I 等位基因的高血壓患者比較,ACEI 類藥物對(duì)攜帶D 等位基因的高血壓患者降壓效果更為顯著。李露等[27]研究發(fā)現(xiàn),ACEI對(duì)ACE(D/D)基因型高血壓患者的降壓效果比其他基因型更顯著。除此之外,黃紅等[28]研究發(fā)現(xiàn),ARB 降壓療效在不同ACE 基因型中具有差異性,厄貝沙坦在不同基因型中降壓療效為DD>ID>II。提示ACEI/D基因多態(tài)性可能是影響原發(fā)性高血壓患者對(duì)厄貝沙坦降壓反應(yīng)的重要指標(biāo),這可能與參與調(diào)節(jié)血管緊張素Ⅱ活性生成有關(guān)。
利鈉肽家族是一組由心肌細(xì)胞分泌的激素,其中A 型利鈉肽(A-type natriuretic peptide,ANP)主要生理功能是調(diào)節(jié)血管張力和血壓。人ANP 編碼基因NPPA 位于1p36.21,長(zhǎng)度約2 kb,包含3 個(gè)外顯子和2 個(gè)內(nèi)含子。NPPA(2238T>C)在中國(guó)人群中突變頻率較低為1.17%[29],NPPA 基因多態(tài)性會(huì)影響利尿劑的療效。
Lynch 等[30]研究發(fā)現(xiàn),C 等位基因攜帶者接受利尿劑治療時(shí),心血管疾病預(yù)后更好;而TT 野生純合子個(gè)體接受鈣通道阻滯劑治療時(shí),心血管疾病預(yù)后更好。但是也有研究發(fā)現(xiàn),NPPA(2238T>C)突變的高血壓患者對(duì)CCB 更敏感,對(duì)利尿劑相對(duì)不敏感[15]。
綜上所述,CYP2C9*3 通過(guò)影響代謝酶的活性而影響ARB 類藥物在體內(nèi)的血藥濃度;CYP2D6*10 可導(dǎo)致酶活性降低,影響β-受體阻滯劑代謝;CYP3A5*3突變使酶活性顯著下降,進(jìn)而影響CCB 類藥物療效;ADRB1(1165G>C)通過(guò)影響受體敏感性,影響β-受體阻滯劑療效;AGTR1(1166A>C)使受體敏感性下降,影響ARB 類藥物療效;ACE(I/D)改變作用靶點(diǎn)敏感性,影響ACEI 降壓療效;NPPA(2238T>C)基因多態(tài)性與利尿劑降壓療效差異研究較少且結(jié)論存在爭(zhēng)議,仍有待進(jìn)行前瞻性大規(guī)模的臨床試驗(yàn)給出最終科學(xué)結(jié)論。鑒于上述結(jié)論,受地區(qū)、種族差異影響,關(guān)于基因多態(tài)性與高血壓藥物治療的相關(guān)性結(jié)論尚不一致,需加大高血壓患者樣本用藥療效與全部7 種相關(guān)基因多態(tài)性的檢測(cè),以研究其相關(guān)性,從而指導(dǎo)臨床個(gè)體化精準(zhǔn)治療。
中國(guó)醫(yī)藥導(dǎo)報(bào)2021年35期