單廣東,顧翔
(1大連醫(yī)科大學(xué)第一臨床學(xué)院,遼寧 大連 116000;2蘇北人民醫(yī)院心血管內(nèi)科,江蘇 揚州 225001)
華法林屬于香豆素類抗凝劑,是全世界使用最廣泛的抗凝劑,他能有效降低中風(fēng)率,且成本相對較低。但由于華法林維持劑量的個體差異很大,因此一定要做到劑量個體化,過度抗凝會使患者面臨潛在的致命性出血的風(fēng)險,從而無法從藥物中獲益。華法林劑量受年齡、體質(zhì)量指數(shù)、藥物相互作用、食物及吸煙飲酒等非遺傳因素影響,同時也受遺傳因素的影響。隨著對華法林代謝過程的深入了解以及基因檢測方法的高速發(fā)展,基于基因檢測的個體化用藥已在臨床展開應(yīng)用。但基因檢測用于指導(dǎo)個體用藥的有效性仍存在較大的爭議。臨床藥物遺傳學(xué)實施聯(lián)合會(Clinical Pharmacogenetics Implementation Consortium,CPIC)指南[1]提出,對于非非洲血統(tǒng)的成年患者,強烈建議使用細胞色素P450 2C9(Cytochrome P450 2C9,CYP2C9)*2、CYP2C9*3和維生素 K 環(huán)氧化物還原酶亞單位 1(vitamin K epoxide reductase complex 1,VKORC1)-1639G>A基因型進行基于藥物遺傳算法的劑量計算,建議攜帶CYP2C9*5、CYP2C9*6、CYP2C9*8和CYP2C9*11基因型的非洲人后裔和攜帶CYP2Crs12777823 基因型的非裔美國人減少計算劑量。而美國胸科醫(yī)師學(xué)會(American College of Chest Physicians,ACCP)[2]及2018 版中國《肺血栓栓塞癥診治與預(yù)防指南》[3]均不提倡常規(guī)藥物基因檢測指導(dǎo)華法林劑量調(diào)節(jié),基因檢測只能部分解釋華法林劑量變異。因此,本文通過對影響華法林劑量的非遺傳因素及遺傳因素進行綜述,以期為臨床實現(xiàn)華法林精準治療提供參考。
對華法林劑量有影響的患者因素包括年齡、身高、體質(zhì)量等,其中年齡對其影響最大。華法林是一種口服抗凝藥,通過抑制依賴維生素K的凝血因子發(fā)揮抗凝作用。一項隊列研究[4]發(fā)現(xiàn)兒童年齡與維生素K拮抗劑(vitamin K antagonists, VKAs)劑量呈負相關(guān)(P<0.001),年齡可解釋28.3%的VKAs劑量變化,而VKORC1和CYP2C9基因型僅解釋約4%的差異,在兒童中使用基于成人人群建立的回歸模型將低估VKAs的每日劑量。與成人相比,維生素K依賴性凝血因子和抑制劑水平在出生時顯著降低,在兒童時期持續(xù)降低[5]。但目前針對兒童的研究較少,且需要更多的研究評估VKAs劑量與不同種族兒童群體多態(tài)性的相關(guān)性,開發(fā)適用于兒童的劑量預(yù)測模型。年齡對成人華法林劑量影響相對較小,但老年人的華法林劑量應(yīng)予以重視?!?0歲患者需要的華法林穩(wěn)定劑量顯著降低,且隨著年齡的增加逐漸減少[6]。因此,在條件允許的情況下,臨床上更傾向于對成人進行基因檢測。此外,體質(zhì)量也是影響華法林劑量的一個重要因素[6-8],研究[6]發(fā)現(xiàn),Ⅰ級和Ⅱ級肥胖患者(30~39.9 kg/m2)的華法林穩(wěn)定劑量顯著高于正常體質(zhì)量患者,但體質(zhì)量不足(<18.5 kg/m2)、超重(25~29.9 kg/m2)和三級肥胖(病態(tài)肥胖,>40 kg/m2)患者的華法林穩(wěn)定劑量與正常體質(zhì)量患者比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義。針對使用華法林的肥胖患者,應(yīng)進一步評估患者肥胖程度,加強對Ⅰ級和Ⅱ級肥胖患者華法林抗凝有效性指標(biāo)國際標(biāo)準化比值(international normalized ratio,INR)的監(jiān)測。
胺碘酮是華法林最常見的聯(lián)合用藥之一,胺碘酮與華法林聯(lián)用可加強華法林的抗凝作用, 引起INR升高或出血。其機制在于胺碘酮可競爭抑制華法林的代謝酶及CYP2C9的活性,從而減少華法林的代謝[9]。華法林與調(diào)血脂藥物聯(lián)用時,可增加消化道出血或顱內(nèi)出血風(fēng)險。其中與貝特類降血脂藥物聯(lián)用的出血風(fēng)險顯著高于他汀類降血脂藥物[10],而與氟伐他汀、瑞舒伐他汀聯(lián)用的出血風(fēng)險又顯著高于其他他汀類藥物[10,11]。對乙酰氨基酚是治療感冒發(fā)熱、消炎止痛的常見藥物,治療劑量的對乙酰氨基酚產(chǎn)生的一些代謝物可抑制維生素K依賴性羧化酶(維生素K循環(huán)中的一種關(guān)鍵酶)活性,導(dǎo)致維生素K循環(huán)的中斷,INR值急劇上升[12]。雖然非甾體抗炎藥不能直接抑制或誘導(dǎo)華法林代謝,但由于其可引起胃黏膜損傷,即使是在INR目標(biāo)范圍內(nèi),出血的風(fēng)險仍會增加。中藥種類繁多且成分較復(fù)雜,部分中藥通過抑制華法林的重要代謝酶或維生素K的氧化還原酶影響其療效[13]。常見的可增強華法林抗凝的中藥成分和中藥制劑有丹參、紅花、銀杏葉、枸杞、水飛薊、全蝎、雞血藤、甘草、丹參、葛根、刺五加注射液、生脈飲、新癀片、復(fù)方丹參滴丸及舒腦欣,可減弱華法林抗凝作用的中藥成分有人參、貫葉金絲桃及貫葉連翹等[13,14]。因此,當(dāng)有服用華法林史的患者聯(lián)用、加用以及停用以上藥物尤其中藥時,應(yīng)加強對其INR的監(jiān)測。
華法林同樣受飲食、吸煙及飲酒等生活習(xí)慣的影響。華法林是一種VKAs,因此,大量食用富含維生素K的食物如深綠色蔬菜西蘭花、菠菜及香菜等,會降低華法林的藥效。考慮到富含維生素K的食物種類多樣、含量各異,且大部分患者對食物所含營養(yǎng)成分相關(guān)知識了解甚少,因此部分患者常被建議避免攝入此類食物[15]。但最新研究表明,對于有華法林服用史的患者來說,每日維持150 μg的維生素K攝入能更好地保持穩(wěn)定的抗凝作用,提高抗凝達標(biāo)率[16]。有研究發(fā)現(xiàn)服用華法林的同時攝入高劑量維生素E補充劑(≥300 mg/d)會導(dǎo)致凝血功能降低,出血風(fēng)險增加[17]。常見的可增強華法林抗凝作用的食物有核桃仁、魚油、芒果、蒜頭、木瓜、西柚及生姜,可降低華法林抗凝作用的食物有大豆及綠茶等。其他非遺傳因素如吸煙(每天>20支)可能通過誘導(dǎo)CYP1A2增加華法林清除率,從而降低華法林抗凝作用,戒煙則可能會增強以前慢性吸煙者的華法林抗凝作用[18]。大量飲酒可加速華法林代謝,降低其抗凝作用[19]。因此,臨床醫(yī)師應(yīng)在患者開始服用華法林時建議其保持合理飲食結(jié)構(gòu),控制吸煙量,避免飲酒,培養(yǎng)健康的生活方式。
目前藥物基因組學(xué)的研究主要集中在CYP2C9和VKORC1基因多態(tài)性上。CYP2C9和VKORC1基因多態(tài)性與華法林治療初期過度抗凝和出血事件的風(fēng)險密切相關(guān)[20]。Liu等[8]對我國226例長期服用華法林的北方漢族成年患者行多元線性回歸分析,發(fā)現(xiàn)CYP2C9*3和VKORC1 rs9923231是華法林劑量變異的最強預(yù)測因子,分別可解釋14.2%和9.6%的華法林劑量變異。
CYP2C9是編碼細胞色素P450家族酶2C9蛋白的基因,以CYP2C9*2及CYP2C9*3兩種突變形式多見,CYP2C9*1為野生型。較野生型而言,CYP2C9*2和CYP2C9*3出血風(fēng)險更高[6,21,22]。CYP2C9等位基因CYP2C9*2(rs1799853)和CYP2C9*3(rs1057910)在白種人中更為普遍(基因頻率分別為12%和7%)[23]。我國漢族人群等位基因CYP2C9*1,CYP2C9*2和CYP2C9*3的基因頻率分別為95.7%、0.2%和4.1%[24]。其他的CYP2C9突變體,如CYP2C9*5、CYP2C9*6、CYP2C9*8 和CYP2C9*11,主要存在于非裔美國人中。研究發(fā)現(xiàn),非洲黑人CYP2C9等位基因CYP2C9*5、CYP2C9*6、CYP2C9*8和CYP2C9*11可能比CYP2C9*2和CYP2C9*3更重要[25,26]。
VKORC1是華法林的作用靶點,通過編碼維生素 K環(huán)氧化物還原酶催化氧化型維生素K轉(zhuǎn)化為還原型維生素K,VKORC1(-1639G>A)rs9923231是研究最多的多態(tài)性?;蛐蜑榧兒献覣A的人群對華法林較敏感,為AG或GG的人群則對華法林相對抵抗。VKORC1基因在高加索人群中,GA + GG型占83.5%,AA型占16.5%[27]。但Miao等[21]研究發(fā)現(xiàn),其在我國漢族人群中以AA型為主(83.5%),GA+GG型較少(16.5%)。Hernandez等[28]研究發(fā)現(xiàn)在非裔美國人群中,位于VKORC1基因下游90 kb的STX1Brs4889606與華法林高劑量相關(guān),當(dāng)納入CYP2C9基因、VKORC1(-1639G>A)rs9923231和臨床因素后,影響仍顯著。Hamadeh等[29]同樣發(fā)現(xiàn)VKORC1基因下游90 kb的STX1Brs4889606是埃及人和歐美人華法林劑量需求的重要決定因素,但當(dāng)納入VKORC1(-1639G>A)rs9923231等因素后,其影響不再顯著,且STX1Brs4889606和VKORC1(-1639G>A)rs9923231連鎖不平衡程度較高。這可能與兩項實驗所針對人群不同有關(guān),STX1Brs4889606對華法林劑量變異的影響仍需進一步研究證實。
對CYP2C9和VKORC1多態(tài)性進行基因分型有助于選擇最佳的口服抗凝劑量,但這種潛在益處主要體現(xiàn)在治療早期,對于已經(jīng)開始服用穩(wěn)定的華法林劑量進行長期治療以及因依從性差無法達到穩(wěn)定劑量的患者,進行基因檢測獲益可能不大。歐盟遺傳藥物學(xué)和抗凝治療[30]及華法林基因遺傳學(xué)試驗[31]兩大隨機對照試驗發(fā)現(xiàn),對心房顫動、深靜脈血栓及髖或膝關(guān)節(jié)置換術(shù)后患者進行基因分型可縮短達到穩(wěn)定華法林治療劑量的時間,且降低過度抗凝的風(fēng)險。Hao等[32]研究發(fā)現(xiàn),對心臟瓣膜置換術(shù)后服用華法林的患者進行CYP2C9和VKORC1基因分型,雖然在治療初期能縮短INR首次達標(biāo)時間,但其發(fā)生的出血和血栓事件與傳統(tǒng)給藥組相比,差異無統(tǒng)計學(xué)意義。不同種族、疾病是否可不同程度地從基因檢測中獲益仍需進一步證實。
細胞色素P450 4F2(cytochrome P450 family 4 subfamily fmember 2,CYP4F2)是一種維生素K1(vitamin K1,VK1)單氧化酶,催化VK1的羥基化。CYP4F2以野生型CC為主,而野生型基因?qū)θA法林劑量無明顯影響[33]。突變基因純合子TT基因型是華法林劑量變異的一個重要因素,突變基因攜帶者代謝維生素K的能力降低,因此需要較高的華法林劑量才能獲得相同的抗凝效果[6,34]。有針對亞洲人和白種人的研究發(fā)現(xiàn),CYP4F2對華法林劑量變異的預(yù)測貢獻為1.4%~4.0%[6,35],CYP4F2等位基因頻率在中國漢族人群中為26.3%[36],歐洲裔美國人中為30.3%,非洲裔美國人中為8.4%[34]。最新的CPIC指南僅支持將CYP4F2變異體作為華法林劑量預(yù)測因子納入高加索和亞洲患者。
CYP2C基因簇中的rs12777823G>A單核苷酸多態(tài)性已被證明會影響非裔美國人華法林的最佳劑量[37]。Li等[38]通過對214例年齡≥65歲的上海漢族患者進行華法林基因多態(tài)性的檢測,發(fā)現(xiàn)載脂蛋白E基因rs7412 可解釋2.2%的華法林劑量變異,而醌氧化還原酶rs10517基因多態(tài)性對華法林穩(wěn)定劑量無明顯影響。Chung等[39]對206例韓國機械性心臟瓣膜患者進行了基因多態(tài)性的檢測,發(fā)現(xiàn)在VKORC1、CYP2C9、CYP4F2基因的基礎(chǔ)上,納入NQO1rs10517(C>T)基因作為預(yù)測因子后,對華法林劑量變異的解釋可從42.5%增加到43.8%。但目前針對這些基因的研究較少,臨床上仍需大規(guī)模研究進一步證實。
綜上,非遺傳因素結(jié)合基因多態(tài)性對于指導(dǎo)華法林用藥具有重要意義。國內(nèi)外已建立的20多種華法林劑量預(yù)測模型,均不同程度地將非遺傳因素和遺傳因素納入其中。通過改進具有高水平INR達標(biāo)率的藥物遺傳學(xué)算法,加強對應(yīng)用華法林患者生活方式的管理和用藥的指導(dǎo),可提高華法林精準治療的療效。為進一步提高藥物遺傳學(xué)算法的預(yù)測精確度尚需考慮以下幾個因素:(1)算法的生成要考慮種族差異,CYP2C9、VKORC1和CYP4F2等位基因頻率在不同祖先群體中有較大差異,應(yīng)該根據(jù)種族進行不同的加權(quán);(2)結(jié)合罕見的基因變異、藥物微生物、藥物表觀遺傳生物標(biāo)志物和其他有待發(fā)現(xiàn)的非遺傳因素,可以提高算法的性能;(3)變異體對華法林初始和穩(wěn)定劑量的貢獻可能不同,考慮到藥物的安全性和耐受性,患者的穩(wěn)定劑量可能不是最佳的初始劑量。