牡丹江地区急性冠状动脉综合征患者CYP2C19基因多态性与氯吡格雷反应性的相关研究

牡丹江地区急性冠状动脉综合征患者CYP2C19基因多态性与氯吡格雷反应性的相关研究

任丽娜，计春辉,曲福财，王玉华

（牡丹江市第二人民医院检验科，黑龙江 牡丹江157000）

摘要：目的 探讨牡丹江地区急性冠状动脉综合征（ACS）患者CYP2C19基因多态性与氯吡格雷反应性的关系。 方法 选取2020年1月-2021年11月牡丹江市第二人民医院心内科住院的ACS患者241例为研究对象，采用荧光分子检测技术检测所有患者CYP2C19基因* 2、* 3、* 17三个位点，得出三个基因位点的基因型及代谢类型。根据用药方案将患者分为两组，服用阿司匹林加氯吡格雷的患者为观测组，服用阿司匹林加替格瑞洛的患者为对照组，比较两组六个月内再发主要血管事件的情况。结果 所有患者的CYP2C19* 2、CYP2C19* 3、CYP2C19* 17三个基因位点的等位基因分布均符合 Hard-Weinberg 遗传平衡定律（P＞0.05）。CYP2C19* 2的突变率（53.11%）较CYP2C19* 3（3.32%）和CYP2C19* 17（2.49%）高。引起氯吡格雷抵抗的代谢型（中间代谢型和慢代谢型）占比（55.6%）较正常代谢型（42.7%）高，同时也存在增加氯吡格雷药效引起出血风险的超快代谢型（1.7%）。CYP2C19* 2野生型GG在两组间比较六个月内再发主要血管事件的差异无统计学意义（P＞0.05），突变杂合型GA 和突变纯合型AA在两组间比较六个月内再发主要血管事件的差异存在统计学意义（P<0.05）。CYP2C19* 3和CYP2C19* 17基因野生型和突变型在两组间六个月内再发主要血管事件的比较差异均无统计学意义（P＞0.05）。结论 牡丹江地区ACS患者CYP2C19基因多态性与氯吡格雷反应性有关，CYP2C19* 2是引起氯吡格雷抵抗的主要基因，其突变与再发主要血管事件相关；CYP2C19基因型的检测可了解氯吡格雷的反应性，对有效个体化治疗有重要意义。

关键词：CYP2C19* 2；CYP2C19* 3；CYP2C19* 17；氯吡格雷；急性冠状动脉综合征

Correlation between CYP2C19 gene polymorphism and clopidogrel reactivity in patients with acute coronary syndrome in Mudanjiang area

REN Lina,JI Chunhui,WANG Xuhui,QU Fucai((Laboratory Department of Mudanjiang Second People's Hospital, Mudanjiang, Heilongjiang 157000)

Abstract: Objective To investigate the relationship between CYP2C19 gene polymorphism and clopidogrel reactivity in patients with acute coronary syndrome (ACS) in Mudanjiang area. Methods A total of 241 ACS patients hospitalized in the Cardiology Department of Mudanjiang Second People's Hospital from January 2020 to November 2021 were selected as the research objects Three loci of CYP2C19 gene * 2, * 3, * 17 were detected by fluorescence molecular detection technique, and the genotypes and metabolic types of the three loci were obtained. The patients were pided into two groups according to the medication regimen. The patients taking aspirin plus clopidogrel were the observation group and the patients taking aspirin plus tegranolol were the control group. The recurrence of major vascular events within six months was compared between the two groups.

Results The allele distribution of CYP2C19* 2, CYP2C19* 3 and CYP2C19* 17 in all patients conformed to Hard-

Weinberg law of genetic balance (P > 0.05). The mutation rate of CYP2C19* 2 (53.11%) was higher than that of CYP2C19* 3 (3.32%) and CYP2C19* 17 (2.49%). The proportion of metabolisms causing clopidogrel resistance (intermediate metabolisms and slow metabolisms) (55.6%) was higher than that of normal metabolisms (42.7%), and there was also an ultrafast metabolism (1.7%) that increased the risk of bleeding caused by clopidogrel. There was no significant difference in the recurrence of major vascular events within six months between the two groups for CYP2C19* 2 wild-type GG (P > 0.05), and there was significant difference in the recurrence of major vascular events within six months between the two groups for mutant heterozygous GA and mutant homozygous AA (p<0.05). There was no significant difference between wild-type and mutant CYP2C19* 3 and CYP2C19* 17 genes in the recurrence of major vascular events within six months between the two groups (P > 0.05). Conclusion CYP2C19 gene polymorphism is related to clopidogrel reactivity in patients with ACS in Mudanjiang area. CYP2C19* 2 is the main gene causing clopidogrel resistance, and its mutation is related to recurrent major vascular events; The detection of CYP2C19 genotype can understand the reactivity of clopidogrel, which is of great significance for effective inpidualized treatment.

Key words: CYP2C19* 2; CYP2C19* 3； CYP2C19* 17； Clopidogrel; Acute coronary syndrome

前言

急性冠状动脉综合征（Acute coronary syndrome，ACS）是冠心病的危急重症，其病理特征为不稳定斑块破裂或糜烂基础上血小板聚集并发血栓形成[1]。对发现ACS 患者应立即开始抗栓治疗。阿司匹林和氯吡格雷的双重抗血小板治疗已被证明可减少ACS患者的心血管事件[2]。氯吡格雷是一种需要代谢的前药，由肝脏细胞色素P450（CYP450）酶来转化为活性药物。CYP2C19是在CYP450系统中起主要作用的基因，直接参与氯吡格雷的转化[3]。目前有二十多个已知类型的CYP2C19基因位点的突变，其中CYP2C19*2、CYP2C19*3和CYP2C19*17是最多最常见的突变基因[4]。CYP2C19*2和CYP2C19*3是主要的功能缺失基因，可导致CYP2C19基因编码的酶活性降低或完全丧失，从而抑制氯吡格雷代谢。其他等位基因也与CYP2C19功能丧失相关，如CYP2C19*4、*5、*6、*7和*8等，但是这些变体罕见且研究较少[5-6]。 CYP2C19*17是一个功能增强基因，可增强氯吡格雷代谢，产生出血风险

[7-9]。

遗传等位基因的组合决定了一个人的基因型及代谢类型。CYP2C19正常代谢型的特征是存在两个正常功能的等位基因（例如CYP2C19*1/*1）。CYP2C19中间代谢型的特征是存在一个正常功能等位基因和一个无功能等位基因（例如CYP2C19*1/*2）。有限的数据表明，功能增强型等位基因CYP2C19*17可能无法补偿无功能等位基因，如CYP2C19*2，因此，包含一

个无功能等位基因和一个功能增强型等位基因（如CYP2C19*2/*17）的双倍型也被定义为中间代谢型。 CYP2C19慢代谢型的特征是存在两个无功能等位基因（例如CYP2C19*2/*3）。以一个正常功能等位基因和一个功能增强等位基因（即CYP2C19*1/*17）为特征的双倍型被归类为快代谢型，以两个功能增强等位基因（即CYP2C19*17/*17）为特征的双倍型被归类为超快代谢型[10]。中间代谢型和慢代谢型患者发生缺血性事件的风险增加，尤其是PCI术后[11]。超快代谢型血小板抑制作用增强，发生出血的风险增加[12]。

CYP2C19基因存在高度多态性，且在人群中差异较大。本文主要通过对CYP2C19基因多态性的检测分析，及应用阿司匹林加氯吡格雷和阿司匹林加替格瑞洛在不同基因型中患者发生主要血管事件的结果分析，以求了解牡丹江地区ACS患者CYP2C19基因多态性与氯吡格雷反应性的关系，为患者精准用药提供一定的证据。

1资料与方法

1.1研究对象 选取2020年1月-2021年11月牡丹江市第二人民医院心内科收治的ACS患者241例为研究对象。其中男性173人，女性68人，平均年龄(61.9±11.9)岁。纳入标准：（1）符合《心血管病诊疗指南解读(第 3 版)》[13]关于冠心病的诊断标准；（2）均给予双重抗血小板治疗（阿司匹林加氯吡格雷或阿司匹林加替格瑞洛）两周以上；（3）临床资料完整。排除标准：( 1) 存在阿司匹林、氯吡格雷等抗血小板应用禁忌证，凝血功能异常或其他出血性疾病;（2）合并恶性肿瘤、严重肝肾功能不全、患有严重免疫系统疾病；（3）中途自行停药或改用其他抗血小板药物。本研究经医院伦理委员会批准，患者及家属签署知情同意书。

1.2 方法

1.2.1仪器及试剂 TL998A荧光检测仪( 西安天隆科技有限公司)，ML-6K迷你离心机（湖南迈克尔实验仪器有限公司），离心机（湖南迈克尔实验仪器有限公司），移液器，试剂( 均为北京华夏时代基因科技发展有限公司)包括核酸纯化试剂、基因检测通用试剂、NH4CL预处理液及无菌用水。

1.2.2 CYP2C19*2、CYP2C19*3和CYP2C19*17的基因检测 采集患者外周静脉血2-3ml于EDTA-K2抗凝管中，反复颠倒混匀，使白细胞不贴于管壁。100ul预处理液、900ul无菌水加200ul全血混匀，静置5分钟后3000r/min离心5分钟，弃去上清液，留取管底白细胞，重复上步骤再次洗涤白细胞；加入核酸纯化试剂40ul，静置20-30分钟对核酸进行纯化；最后加1.5ul纯化核酸于CYP2C19*2、CYP2C19*3和CYP2C19*17的基因检测通用试剂中。将扩增管置于TL998A荧光检测仪中，采用配套软件程序进行基因扩增。

1.2.3 CYP2C19基因型与代谢型结果判读 CYP2C19*2和CYP2C19*3基因型GG为野生型，GA为杂合突变型，AA为纯合突变型；CYP2C19*17基因型CC为野生型，CT为杂合突变型，TT 为纯合突变型。根据CYP2C19基因型与代谢型对应关系表：* 2/* 3/* 17基因组合结果，GG/GG/CC为正常代谢型，GA/GG/CC、GG/GA/CC 、GA/GG/CT为中间代谢型，AA/GG/CC、GA/GA/CC为慢代谢型，GG/GG/CT为超快代谢型。

1.2.4 观察指标 根据临床医生给出的不同治疗方案，将所有患者分为阿司匹林加氯吡格雷组（命名观测组）和阿司匹林加替格瑞洛组（命名对照组），比较两组六个月内再发主要血管事件患者的 CYP2C19*2、*3和*17三个位点不同基因型的差异。

1.3 统计学方法 采用 SPSS 22.0 软件进行统计处理和分析，计数资料以n，%表示，采用 χ2检验比较组间差异，α = 0. 05 为检验水准，以 P ＜0.05为差异有统计学意义。采用 χ2 检验分析 CYP2C19 等位基因是否符合 Hardy-Weinberg 平衡，以 P >0. 05 为差异有统计学意义。

2结果

2.1 CYP2C19*2、*3和*17基因型及基因频率与Hardy-Weinberg平衡检验 CYP2C19* 2 位点检测出三种基因型，分别为GG、GA、AA；CYP2C19* 3检测出两种基因型，为GG和GA；CYP2C19* 17检测出两种基因型，为CC和CT。CYP2C19* 2的突变率（GA+AA=53.11%）较CYP2C19* 3（GA=3.32%）和CYP2C19* 17（CT=2.49%）高。所有患者的CYP2C19* 2、CYP2C19* 3、CYP2C19* 17三个基因位点的等位基因分布均符合 Hard-Weinberg 遗传平衡定律（P＞0.05）。 ( 见表 1) 。

表 1 CYP2C19*2、*3和*17基因型及等位基因的频率分布

2.2 CYP2C19*2、*3和*17基因代谢类型 正常代谢型（GG/GG/CC）占42.7%、中间代谢型（GA/GG/CC、GG/GA/CC、GA/GG/CT）占44%、慢代谢型（AA/GG/CC 、              GA/GA/CC ）占11.6%，超快代谢型（GG/GG/CT）占1.7%。（见表 2）

表 2 CYP2C19*2、*3和*17基因不同代谢类型占比

2.3 两组间六个月内再发主要血管事件的 CYP2C19*2、*3和*17基因型比较  CYP2C19* 2基因野生型（GG）在对照组与观测组间比较差异无统计学意义（P>0.05）,而突变型（GA、AA）在两组间比较差异有统计学意义（P<0.05）；CYP2C19* 3基因野生型（GG）与突变型（GA）在两组间比较的差异无统计学意义（P>0.05）；CYP2C19* 17基因野生型（CC）与突变型（CT）在两组间比较的差异无统计学意义（P>0.05）。

表 3六个月内再发主要血管事件的 CYP2C19*2、*3和*17基因型比较

注：观测组为服用阿司匹林加氯吡格雷组，对照组为服用阿司匹林加替格瑞洛组，事件数为六个月内再发主要血管事件数

3讨论

阿司匹林加一种P2Y12受体拮抗剂已成为临床抗血小板治疗的黄金标准[14]。氯吡格雷是一种P2Y12受体拮抗剂，可减少近期患者动脉硬化事件或梗死事件的发生。氯吡格雷作为第二代噻吩吡啶类药物提高了耐受性，减少了血液学副作用的发生率，且每天一次的给药方式更方便省事[15]。 随着对药物基因组学的不断探索，发现影响药物疗效的很大原因是编码药物代谢的基因发生变异。在药物代谢中，编码酶的基因变异是目前最常见的。药效反应取决于酶是否可将前体药物代谢成有生物活性的药物。对于需要生物代谢的前药如氯吡格雷，由于其本身转化率就很低，再加遗传性酶活性的缺乏将导致药物无法转换成活性药物发挥作用。经研究CYP2C19基因是影响氯吡格雷代谢的主要基因，且CYP2C19等位基因频率在不同种族不同地域间也存在较大差异。最常见的是南亚人（32.5%）和东亚人（31%），其次是非洲人（18%）、欧洲人（15%）和拉丁裔（10%）

[16]。

CYP2C19基因中影响药物疗效的基因突变主要是CYP2C19* 2和CYP2C19* 3，其次是CYP2C19* 17。本研究通过检测牡丹江地区ACS患者的CYP2C19* 2、CYP2C19* 3和CYP2C19* 17基因位点发现，CYP2C19* 2检测出三种基因型，野生型GG、杂合突变型GA和纯合突变型AA，分别对应的频率为46.89%、41.91%和11.20%。突变的基因型占53.11%，说明CYP2C19* 2基因突变在牡丹江地区患病人群中发生率较高。CYP2C19* 3检测出两种基因型，野生型GG占96.68%，杂合突变型GA占3.32%，没有检测出纯合突变型AA。CYP2C19* 17亦检测出两种基因型，野生型CC占97.51%，杂合突变型CT占2.49%，没有检测出纯合突变型TT。由此得出* 2的突变率较* 3和* 17的突变率要高。所有患者的CYP2C19* 2、CYP2C19* 3、CYP2C19* 17三个基因位点的等位基因分布均符合 Hard-Weinberg 遗传平衡定律（P＞0.05）。说明样本基因来源于一个规模较大的完全随机婚配并处于平衡状态的人群，具有一定的群体代表性。

患者同时检测三种基因位点可得到药物的代谢类型，由表2可见中间代谢型占44%，慢代谢型占11.6%，超快代谢型占1.7%。中间代谢型可引起常规剂量用药的疗效下降或无效，慢代谢型则会引起药物无效，出现氯吡格雷抵抗或称血小板高反应性。抗血小板无效增加血栓发生风险，患者出现再发病或更严重血管事件比率会加大。超快代谢型会引起药物药效增加，加大患者的出血风险。本研究发现本地人群中间代谢型加慢代谢型占比超过百分之五十，说明服用氯吡格雷患者大部分会出现药物抵抗，即应用传统的常规剂量无法达到临床效果。由此可见，服用氯吡格雷前对患者进行CYP2C19基因多态性的检测是很有必要的。个体化用药方案的优化不仅有助于对疾病的最优治疗，还会减轻患者的经济负担。

本研究还随访了所有研究对象六个月内再发主要血管事件的情况。将241例研究对象根据用药情况分为两组，服用阿司匹林加氯吡格雷的患者作为观测组，服用阿司匹林加替格瑞洛的患者作为对照组。通过对两组患者CYP2C19* 2、CYP2C19* 3和CYP2C19* 17基因型的检测发现，CYP2C19* 2野生型GG在两组间比较差异无统计学意义（P＞0.05），突变杂合型GA 和突变纯合型AA在两组间比较差异存在统计学意义（P<0.05）。说明CYP2C19* 2基因突变的患者若继续常规剂量服用氯吡格雷会增加血管事件的发生，威胁患者的生命健康。CYP2C19* 3和CYP2C19* 17基因野生型和突变型在两组间的比较均无统计学差异（P＞0.05）。

这与一项纳入9685名接受氯吡格雷治疗的荟萃分析结果有相似之处，不同的是本研究CYP2C19* 3在两组间比较无意义，可能是由于本研究CYP2C19* 3基因突变患者数较少导致[17] 。在一项涉及106名心肌梗死受试者的药代动力学研究中，在调整混杂因素如体重、糖尿病、质子泵抑制剂的使用和PON1的遗传变异后，CYP2C19*2基因型仍然是影响氯吡格雷活性代谢的重要预测因子[18]。

    综上所述，牡丹江地区ACS患者CYP2C19* 2基因突变率较高，该位点的突变会影响患者的预后且增加主要血管事件的发生，威胁患者的生命健康。中间代谢型和慢代谢型在人群中占比也较高，说明大多数患者应用传统的经验治疗可能会无效且延误病情。由此可见，对需要氯吡格雷治疗的患者常规检查CYP2C19基因的重要性。药物遗传学还受很多因素的影响，比如药物间的相互作用，影响药物吸收的其他基因突变，个体间的差异等等。本研究还存在一定的局限性，会在今后扩大样本量的同时深入个体化的研究。

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