◉ 基因检测指导华法林个体化用药

◉ 基因检测指导华法林个体化用药

华法林是口服维生素K拮抗剂,临床常用R-华法林和S-华法林两种消旋异构体的混合物,其中以S-华法林为主,其活性比R-华法林强3~5倍。肝脏合成的凝血因子II、VII、IX、X需要经过γ-羧化过程才能变成有活性的蛋白,这需要还原型维生素K的参与。华法林胃肠道吸收快,生物利用度高,健康人口服90分钟后血浆浓度达高峰,通过抑制肝脏维生素K环氧化物还原酶 (VKOR),使无活性的氧化型 (环氧化物型)VitK无法还原为有活原型 (氢醌型)VitK,阻止了VitK的循环利用,干扰VitK依赖性凝血因子II、VII、IX、X的羧化,使之无法活化,仅停留在前体阶段,达到抗凝目的。细胞色素P450酶是肝脏中能催化许多外源性和内源性物质合成与代谢的重要酶系,包括CYP1、CYP2、CYP3等诸多家族,CYP2家族占35%,其中主要由CYP2C组成。华法林吸收后在肝脏蓄积,几乎完全通过肝脏P450酶系代谢清除,但两种异构体的代谢途径不同。S-华法林主要被CYP2家族中CYP2C的一种异构体CYP2C9酶代谢成S-7-羟基华法林和S-6-羟基华法林失活,R-华法林主要被CYP3A4、CYP2C19、CYP1A2、CYP1A1酶代谢成R-8-羟基华法林等。因为临床应用的华法林消旋混合物活性主要由S-华法林决定,所以其代谢失活主要由P450酶系CYP2C9来完成,代谢产物具有微弱的抗凝作用;主要通过肾脏排除 (很少部分进入胆汁),只有极少量以原形从尿排出,因此肾功能不全的病人不必调整华法林的剂量。

华法林的抗栓作用主要来自血浆凝血酶原降低。抗栓作用中凝血酶原和凝血因子Ⅹ减少比因子Ⅶ、Ⅸ减少更重要。凝血酶原体内半衰期较长为60~72h,而维生素K依赖凝血因子体内半衰期为6~24h,因此华法林的抗栓作用发生在治疗后6天,而抗凝作用发生在治疗后两天。多数专家建议用凝血酶原浓度降低来反映华法林的抗栓疗效,此外也可用凝血酶原抗原水平、PT值监测抗栓疗效。其中凝血酶原抗原水平比PT值更能准确反映抗栓活性。PT是抗凝治疗最常用的监测指标,它能反映三种维生素K依赖凝血因子 (Ⅱ、Ⅶ、Ⅹ)的减少,但不够精确。INR标准模型在1982年被采用,计算公式为INR=(PT/平均正常PT)ISI(ISI为国际敏感指数,代表凝血激酶反应性)。华法林治疗开始阶段应每天监测INR,直到INR连续两天在目标范围内,然后每周监测2~3次,共1~2周,稳定后监测次数逐渐减少至4周一次。调整剂量时需重新监测。由于饮食、药物、酒精、顺应性差等因素影响,华法林剂量——反应有时会出现很大波动。华法林治疗的安全性、有效性取决于是否将INR维持在目标范围内。INR高于目标上限时出血危险性急剧增加,INR低于2,0时栓塞危险性增加。

华法林受多种因素如催眠药、奥美拉唑、胺碘酮及二代、三代头孢菌素等药物,富含维生素K的食物如酸奶酪、蛋黄、大豆油、鱼肝油、海藻类、绿叶蔬菜等食物及发热、甲亢等高代谢状态的影响,导致其作用增强或减弱。

华法林至今仍是临床应用广泛的重要口服抗凝药,用于静脉血栓、肺栓塞、心脏瓣膜置换术、房颤等导致的血栓形成的预防和治疗以及降低心梗复发和心梗后血栓栓塞死亡的危险。对于大于75岁的老年患者,华法林抗凝治疗预防血栓栓塞时间的效果已被证实明显优于阿司匹林,且大出血风险并无明显增加。

华法林虽是临床应用广泛的重要口服抗凝药,但由于在临床使用中,华法林治疗窗口窄,抗凝不足无临床疗效,抗凝过度又导致出血,甚至出现颅内大出血等严重并发症,且受药物间、食物、疾病状态等多种因素的影响,反映抗栓疗效的INR值在以上因素的影响下波动较大,加之服药过程中需频繁抽血监测INR值,患者依从性差等,医生对以上多种因素的顾虑,导致使用率低。

国内目前关于华法林在其适应证、抗凝强度以及抗凝监测方面比较混乱。有的疾病虽有确切指南,如房颤、肺栓塞、下肢深静脉血栓等指南中提出的华法林的使用,与临床实际应用也相差甚远。由于狭小的安全窗及达到治疗效果的INR波动大而需反复检测,如何安全有效的应用华发林向我们提出了严峻的挑战。

尽管近几年涌现出许多新型抗凝药物,如凝血酶抑制剂Dabigatran(达比加群),Xa抑制剂Rivaroxaban(利伐沙班)、Apixaban(阿哌沙班)等。达比加群临床常规使用剂量情况下会延长APTT时间,并且对PT和INR也有一定的影响。达比加群是一种合成的小分子凝血酶抑制剂,不通过CYP同工酶代谢,在血浆内的清除率受肾功能的影响。Xa抑制剂利伐沙班、阿哌沙班延长APTT、PT,呈剂量依赖性。利伐沙班直接可逆的抑制Fxa,在肝脏中主要通过CYP3A4、CYP2C8代谢,禁用于严重肝肾功能受损的病人。目前这些新型抗凝药的疗效与安全性仍有待于进一步评估,对于肾功能不全的高龄患者如何调整剂量及降低风险有待进一步评价,临床实验室如何客观检测新型抗凝药的疗效有待进一步完善,新型抗凝药价格相对较高也将限制部分患者的应用,目前华法林仍是口服抗凝的主要药物。

老年患者,随着年龄增长,肝脏合成凝血因子能力减退,维生素K的摄入与吸收减少;细胞色素P450酶含量及活性下降;同时由于并存疾病及合并用药的影响,出血倾向明显,这也使临床上对老年患者华法林治疗剂量的选择提出了更为严格的要求。

华法林剂量效应关系变异很大,受遗传和环境因素等许多因素的影响,这些因素可影响华法林的药物代谢动力学和药物效应动力学。编码细胞色素P450的基因突变肝脏酶遗传多态性与低剂量使用华法林时高出血并发症有关。国外研究、国内也开始有研究发现华法林靶酶VKORC1和代谢酶CYP2C9基因多态性对华法林在人体内的药理作用有着重要影响。在VKORC1编码区和北偏编码区存在大量多态性位点,在其启动子区存在-1639 G/A多态性位点与华法林应用剂量的个体差异有密切联系。西方人群中,以对华法林敏感的AA型占少数,而我国汉族人群以AA型居多,对华法林不敏感的GG型则少见。目前为止,欧美国家对CYP2C9基因多态性的研究开展得比较好,大宗的临床及基础研究表明,携带有CYP2C9*2及CYP2C9*3变异基因的白种人的华法林临床稳定维持量要比野生型基因者 (CYP2C9*1)明显降低,并将携带有上述两种突变基因的人群归为华法林敏感群。华法林多个基因多态性协同研究更有助于阐明华法林维持剂量的个体差异。维持剂量模型的建立使药物基因组学应用于临床的进程又前进了一步。目前,美国食品药品安全检验检疫局 (FDA)已批准VKORC1及CYP2C9基因多态性检验应用于华法林敏感性测定。

葛蓓蕾等选取2010年2月至2011年12月在昆明医科大学第一附属医院干部医疗科、心内科住院患者及门诊服用华法林达维持剂量 (以INR达到1,6~2,5并维持两周以上为华法林维持剂量)的患者88例为实验组,选取同一时间同一医疗单位体检健康老年人82例为对照组,抽取170名研究对象的外周血,提取DNA,应用相关引物对VKORC1的三个位点进行PCR扩增、凝胶电泳鉴定扩增目的片段、对所有样本进行基因测序序列分析,了解该群体的基因型频率、等位基因频率分布情况,进行H-W平衡检验及连锁不平衡检验,研究显示:①在老年患者华法林维持剂量的个体中,未检出野生型VKORC1 1639GG、VKORC1

1173CC、VKORC1 3730AA。②老年患者使用华法林国际标准化比值达标后(INR1,6~2,5),华法林维持剂量纯合突变体患者低于杂合突变体患者。③体重和VKORC1各基因型是影响老年患者华法林维持剂量的重要因素,联合体重和VKORC1 1639基因多态性建立的老年患者华法林维持剂量模型可以解释47,2%的华法林个体剂量差异。④VKORC1(https://www.daowen.com)

1639G>A、 VKORC1 1173C>T、 VKORC1

3730A>G基因型两两间存在连锁不平衡。⑤VKORC1 1639G>A、 VKORC1

1173C>T、 VKORC1

3730A>G各基因型频率分布与高加索人、非洲人存在着差异。并通过回归分析显示,性别、年龄、体重指数无统计学意义(P>0,05),体重、VKORC1 1639、VKORC1

1173、VKORC1

3730进行简单回归分析时有统计学意义 (P<0,05),可以分别解释8,7%、39,2%、34,4%、23,9%的华法林个体剂量差异,其中VKORC1 1639对华法林维持剂量影响最大。将性别、年龄、体重、体重指数、VKORC1

1639、VKORC1 1173、VKORC1

3730多个变量,进行多重逐步回归分析,华法林维持剂量不服从正态分布,将其进行转换后,建立关于体重、VKORC1 1639回归方程为IN(D)=

-0,294+0,01×体重 (kg)+0,521×VKORC1 1639基因型 (体重以kg为单位,VKORC1 1639基因型AA赋值为1,VKORC1 1639基因型AG赋值为2),R2=0,472,Adjusted R2=0,459(P=0,000)可以解释约47,2%的华法林个体剂量差异。通过对本地人群地服用华法林患者的VKORC1和CYP2C9基因多态测定,确定不同患者所属的基因亚型,明确本地人群与华法林有关的VKORC1和CYP2C9基因多态性与华法林敏感度之间的关系,对即将使用华法林的患者,先进行VKORC1和CYP2C9基因多态性测定,明确华法林敏感度之后再选择安全有效的剂量,避免频繁监测INR,从而提高华法林的用药安全性及依从性。

总之,华法林的临床个体用药差异是由多种因素决定的,除了基因影响华法林剂量差异外,环境、饮食也是华法林个体剂量差异的因素。在临床应用过程中应根据具体情况,全面分析。