个体基因对药物选择产生的影响

三、个体基因对药物选择产生的影响

基因的遗传变异导致药物在代谢和疗效方面存在显著的个体差异,药物基因组学通过研究药物代谢酶、药物转运蛋白以及药物受体等相关基因的单核苷酸多态性对药物药动学及药效学的影响,指导临床合理用药,从而提高药物的疗效及安全性。

药物基因组学确定个体遗传基因差异对药物效应的影响,并指导临床个体化给药,探寻药物相关基因与药动学的关联性,揭开个体差异的真正原因,为个体化治疗开辟了新的途径。目前,关于心脑血管药物基因组学与药物个体化治疗方面的研究主要集中在β肾上腺素受体阻滞剂、抗血小板药物、抗凝药、降脂药等药物。

(一)β肾上腺素受体阻滞剂

β肾上腺素受体阻滞剂是治疗高血压、冠心病以及心力衰竭等心血管疾病的一线药物。目前,有关β肾上腺素受体阻滞剂疗效的个体差异的研究主要集中在CYP2D6基因多态性、β肾上腺素受体基因多态性、G蛋白基因多态性、α肾上腺素系受体基因多态性以及肾素—血管紧张素系统多态性。

慢代谢型患者服用美托洛尔后,可因药物代谢显著减慢,血药浓度大幅升高,而使低血压、心动过缓、头晕、疲劳等不良反应增多,接受美托洛尔治疗的慢代谢型患者发生严重不良事件的风险是其他代谢型患者的4.9~5.2倍;对于超快代谢患者,则可因药物代谢明显加快,血药浓度大幅降低而无效。脂溶性的β受体阻滞剂都通过CYP2D6代谢,包括美托洛尔、倍他洛尔、卡维地洛、奈必洛尔、普萘洛尔、噻吗洛尔以及阿普洛尔;水溶性的β受体阻滞剂,如比索洛尔、阿替洛尔主要经由肾脏代谢,很少或不受CYP2D6多态性的影响。

(二)抗凝血药

华法林是一种香豆素类抗凝血药,广泛用于血栓栓塞性疾病的短期和长期治疗(如深静脉血栓形成),并用于预防具有心房颤动和接受矫形外科手术的患者的卒中和全身性栓塞事件。华法林的治疗窗很窄,剂量的个体差异大,相同剂量在不同患者中可能出现抗凝不足致血栓形成,也可能出现抗凝过度导致出血风险。华法林是R-和S-对映异构体的外消旋混合物,其中,S-华法林拮抗维生素K的能力是华法林的5倍,在稳定状态下,S-华法林能够发挥60%~70%的抗凝作用。而且,华法林在应用中应规避其禁忌证。(https://www.daowen.com)

华法林的代谢、转运、维生素K作用靶点与循环再利用通路等相关基因多态性与华法林的个体差异具有重要关系。影响华法林作用的基因主要可以分为两类:一类是与华法林代谢和作用靶点相关的基因;另一类是与体内维生素K1代谢循环相关的基因。

(三)抗血小板药

在临床上应用较多的抗血小板药物主要包括阿司匹林和氯吡格雷。目前基因多态性与阿司匹林抵抗关系的研究主要集中在血小板糖蛋白ⅢaPLA2基因多态性、血小板内皮细胞凝集素受体1基因多态性(PEAR1)、血栓素激活途径中编码环氧化酶(COX)的基因多态性和血小板糖蛋白1B基因多态性。血小板糖蛋白Ⅲa PLA2多态性,为阿司匹林抵抗主要基因,CC基因型,行支架术后,其亚急性血栓事件发生率是TT型的5倍,需要更高剂量阿司匹林才能达到抗凝效果。血小板内皮聚集受体Ⅰ(PEARI)参与了诱导血小板接触性激活过程,PEAR1的遗传变异可能导致阿司匹林抵抗,其rs12041331基因多态性与PEAR1蛋白表达量显著相关。PEAR1AA和AG基因型者,标准治疗,心梗和死亡风险是GG基因型的2.03~3.97倍。PEAR1GG型对阿司匹林应答好,PEAR1GA型次之,PEAR1AA型最差。

氯吡格雷为不具有抗血小板活性的前药,需要在体内依赖于细胞色素P450系统(主要是CYP2C19)代谢成活性代谢物后才具有药理活性。细胞色素P450基因多态性是影响氯吡格雷药物功能的主要因素。PON1基因为GG纯合型,氯吡格雷活性代谢物水平高,血小板活性被抑制程度高,几乎无氯吡格雷抵抗风险;AG杂合型,半年后出现支架血栓的风险比为4.52,出现心肌梗死的风险比为2.3,氯吡格雷活性代谢物水平中等,血小板活性被中度抑制,有部分氯吡格雷抵抗风险;AA纯合型,半年后出现支架血栓的风险比为12.90,出现心肌梗死的风险比为4.93,氯吡格雷活性代谢物水平低,血小板活性较少被抑制,有氯吡格雷抵抗风险。

CYP2C19基因型:慢代谢型(PM)时,活性代谢产物低,氯吡格雷治疗可能无效,有较高的血栓风险;中间代谢型(IM)时,代谢能力较弱,不能完全将氯吡格雷转化为活性成分;快代谢型(EM/RM)时,活性代谢物水平高,血小板活性被抑制程度高,几乎无氯吡格雷抵抗风险;超快代谢型(UM)时,活性代谢产物蓄积,有抗凝效果,但有7%的出血风险。转运体ABCB1的基因型C3435T影响氯吡格雷被吸收入血的效率,其TT型吸收效率降低,可能影响氯吡格雷血药浓度。

(四)他汀类药

他汀类药调脂作用的疗效差异与参与他汀类代谢的酶、转运蛋白、受体和靶蛋白的基因多态性有关,包括细胞色素P450、载脂蛋白、胆固醇酯转移蛋白、P糖蛋白、低密度脂蛋白胆固醇受体蛋白及有机阴离子转运多肽等。他汀类在肝脏的代谢依赖于CYP。其中,CYP3A4和CYP3A5参与洛伐他汀、辛伐他汀、阿托伐他汀和西立伐他汀的代谢,辛伐他汀还部分经CYP2D6代谢,辛伐他汀的降脂作用与CYP2D6活性呈负相关。氟伐他汀和西立伐他汀主要被CYP2C9代谢。CYP活性较高的患者,他汀类在体内的代谢速度加快,导致有效血药浓度降低,进而使药物作用减低。