抗血小板药物的遗传药理学研究进展

1、讲座与综述抗血小板药物的遗传药理学研究进展范岚，张伟，周宏灏（中南大学临床药理研究所，湖南长沙）收稿日期：，修回日期：基金项目：国家自然科学基金资助项目（No ，）；重大新药创制科技专项（No ZX ）；教育部博士点青年教师基金资助项目（No ）；国家新药研究重点实验室开放课题（No SIMM KF ）；湖南省科技计划资助项目（No SK ，JT ）作者简介：范岚（），女，博士，助理研究员，研究方向：遗传药理学和临床药理学，Tel ：，Fax ：，E mail ：fanlan com ；周宏灏（），男，中国工程院院士，教授，博士生导师，研究方向：遗传药理学和临床药理学，Tel ：，Fax ：，

2、E mail ：hhzhou com中国图书分类号：R ；R ；R ；R 文献标识码：A 文章编号：（）摘要：目前心脑血管疾病是导致人类死亡的主要病因，血小板的激活和聚集在其形成过程中起到核心作用。大量临床实践发现，不同个体对抗血小板药物的反应有着较大差异，有的患者甚至出现对这些药物产生抵抗的现象。研究表明，遗传因素是导致抗血小板药物疗效产生个体差异的重要原因之一。该综述概述了国内外对抗血小板药物在遗传药理学方面的最新研究进展。关键词：抗血小板药物；遗传药理学；单核苷酸多态性；阿司匹林；氯吡格雷；普拉格雷随着人民生活水平的提高和寿命的延长，心脑血管疾病的发生率越来越高。抗血小板药物能够预防或者

3、逆反血小板聚集，有助于减少心脑血管不良事件的发生，在冠心病、栓塞性中风、糖尿病等重大疾病中得到了越来越广泛的应用。在临床上应用较为广泛的抗血小板药物有阿司匹林（aspi rin ），噻吩吡啶类药（thienopyridine ）：代表药物有噻氯匹定（ticlopidine ）、氯吡格雷（clopidogrel ），血小板糖蛋白b a 受体拮抗药：代表药物有阿昔单抗（abciximab ）、替罗非班（tirofiban ）、依替巴肽（eptifibatide ）以及新一代强效噻吩吡啶类抗血小板药普拉格雷（prasugel ）等。大量临床实践发现，患者对于这些抗血小板药物的疗效有着较大的差异，甚至

4、出现“阿司匹林抵抗”、“氯吡格雷抵抗”的现象。年龄、肝肾功能、吸烟、基础疾病等许多因素的存在，可以导致不同个体对抗血小板药物的反应不一致，但是并不能完全解释这种巨大的差异。众多研究表明，遗传因素在抗血小板药物反应的个体差异中起到了重要作用。抗血小板药物简介阿司匹林阿司匹林是最早被应用于抗栓治疗的抗血小板药物，也是至今临床上使用的最为广泛的抗血小板药物之一。阿司匹林产生抗血小板作用的机制是通过使环氧化酶（COX ）失活而抑制血小板激活剂血栓素A （TXA ）的合成。研究发现，阿司匹林抵抗的发生率为，增加阿司匹林的剂量也不能避免阿司匹林抵抗的发生。发生阿司匹林抵抗的机制尚未充分阐明，研究发现遗传因

5、素在阿司匹林反应的个体差异中起了重要作用。噻吩吡啶类药噻吩吡啶类药包括噻氯匹啶和氯吡格雷。由于噻氯匹啶更易于引起胃肠道不适、中性粒细胞减少、血栓性血小板减少性紫癜等不良反应的发生，临床上使用的主要是氯吡格雷。氯吡格雷是目前世界范围内使用最广泛的噻吩吡啶类抗血小板药，用于急性冠脉综合征、冠脉支架术和冠心病的一级及二级预防。氯吡格雷的抗血小板疗效具有明显的个体差异，一些患者对氯吡格雷的疗效不佳，在服用了氯吡格雷后仍然面临支架内血栓形成、中风、心肌梗死等栓塞性心脑血管疾病。氯吡格雷是一个前体药物，在肝脏经细胞色素（CYP ）P 酶代谢转化为活性代谢产物，通过二硫键不可逆地连接到血小板表面二磷酸腺苷（

6、ADP ）受体P Y 上，抑制ADP受体依赖性的血小板糖蛋白b a 复合物的形成来抑制血小板的聚集。CYP 酶广泛参与人体内外源性物质的代谢，在激素合成、前致癌物活化、药物转化、解毒等方面起到重要作用。CYP A 、CYP A 和CYP C 是CYP 酶系的主要组成部分，也是参与了噻吩吡啶类口服抗血小板药物人体内代谢的重要酶类。普拉格雷是第代血小板ADP 受体阻滞剂，是新一代强效噻吩吡啶类抗血小板药。与氯吡格雷类似，普拉格雷是一个前体药物，经肝脏CYP 酶代谢成活性产物后，然后不可逆地抑制P Y 受体。与氯吡格雷相比，它对血小板的抑制作用更强、更快速和更持久。血小板糖蛋白受体拮抗药位于血小板表

7、面的血小板糖蛋白（GP ）b a 复合体在血小板的激活和聚集中起了重要作用，因此GP b a 受体拮抗剂成为强有效的抗血小板的方法之一。GP b a 受体拮抗剂可有效地抑制各种诱导剂诱发的血小板聚集，对防止血栓形成、溶栓治疗和预防血管内再闭塞等有明显治疗作用。目前临床上应用较多的血小板b a 受体拮抗剂有：单克隆重组鼠人嵌和抗体如阿昔单抗（abciximab ）；非肽类抑制剂有替罗非班（tirofiban ）、拉米非班（lamifiban ）和奥波非班（orbo fiban ）；合成肽类抑制剂如埃替非巴肽（eptifibatide ）等。中国药理学通报Apr ；（）：抗血小板药物的遗传药理学研

8、究年，“遗传药理学（pharmacogenetics）”概念首次由Vogel提出。许多药物反应的个体和种族间的差异是临床用药的普遍现象。遗传药理学研究揭示，遗传因素是药物反应个体差异的决定性因素，包括药物相关酶、转运体和受体的遗传多态性。近几十年来，遗传药理学的发展极为迅速，有的研究成果已引起临床医生的关注并在临床指导合理用药。许多涉及抗血小板药物的吸收、代谢和转运以及血小板表面受体相关基因的遗传多态不断被发现并做了深入研究。这些相关基因的遗传变异对抗血小板药物的药代和药效的影响也做了广泛而深入的研究。的遗传多态与抗血小板药物的个体化应用有研究表明，血小板环氧化酶COX基因具有遗传多态性，导致

9、阿司匹林不能使位的丝氨酸残基乙酰化，从而产生阿司匹林反应性变异。COXAG突变在一般人群的突变率为，能够影响COX的表达。健康人群服用阿司匹林前后，COXCT突变与血栓素B水平密切相关。在服用阿司匹林的患者中，COX的基因突变能够对花生四烯酸诱导的血小板聚集和血栓形成产生影响。研究还发现，服用阿司匹林后，具有COXGC突变的患者，血栓素B水平的降低明显减少。COX的突变GC与阿司匹林抵抗有关。酶的遗传多态与抗血小板药物的个体化应用CYP酶家族有多个具有遗传多态的亚型，酶的基因变异可能改变酶的活性，从而引起该酶代谢药物的药代动力学的变化，甚至引起药效的改变。CYPA代谢了临床上约的药物，酶活性在

10、人体中的个体差异较大。研究者们在CYPA的端侧翼区、内含子区和编码区都发现了一些有功能意义的基因变异，但是大多数的单核苷酸多态性（SNP）发生频率很低。其中位于第内含子的CYPA倡B在亚洲人中具有较高的突变频率，能够增强CYPA酶活性，并且对一些药物的代谢产生影响。CYPA活性的个体差异也主要是由SNP的多态性所致。位于第内含子的CYPA倡和位于第外显子的CYPA倡可导致mRNA 的剪接发生改变，使CYPA酶活性降低或缺失。在中国人中具有较高突变频率的是CYPA倡，能够使环孢霉素等药物的药代和药效发生改变。CYPC的弱代谢者在高加索白种人中占，在亚洲人中占。至今已经发现了个CYPC的基因变异。

11、导致CYPC酶活性减弱最常见的基因突变是CYPC倡和CYPC倡。最近发现CYPC倡能够增加CYPC的酶活性，能够对奥美拉唑、伏立康唑等药物的药代和药效产生影响。氯吡格雷发生反应性变异的原因是多方面的。遗传因素方面，有研究认为氯吡格雷抗血小板强度与肝脏细胞CYPA活性相关，CYPA的突变SGA能够降低患者对氯吡格雷的反应，与氯吡格雷抵抗有关，。Suh 等报道，在冠状动脉成形术mon内，用氯吡格雷治疗时，CYPA倡的携带者出现动脉粥样硬化事件的机率更大。但是其他研究者的实验尚未发现CYPA的遗传多态与氯吡格雷疗效之间存在密切联系。对健康受试者和临床病人的实验均表明，CYPC活性的减少或缺如可以明显

12、降低人体对氯吡格雷的反应性，。带有CYPC倡的个体与野生型的个体相比，服用负荷剂量或是维持剂量的氯吡格雷后，氯吡格雷的血药浓度升高，其活性代谢产物的浓度降低，血小板的反应性增强，氯吡格雷的抗血小板疗效降低。最近研究发现，在服用氯吡格雷的急性冠心病病人中，CYPC的活性缺陷与心肌梗死、支架内血栓形成等反复发作的冠状动脉血栓性事件的高发生率密切相关。CYPC活性缺陷在亚洲人、高加索人和非洲人中的发生频率分别是、和，提示我们氯吡格雷的疗效具有种族性差异。研究还发现，CYPC倡对氯吡格雷药代和药效没有影响，CYPC基因变异对普拉格雷的药代和药效没有影响。糖蛋白的遗传多态与抗血小板药物的个体化应用多药耐

13、药基因MDR产物P糖蛋白是一种能量依赖型药物外排泵，主要在肝脏和肠道及肾脏中表达，在药物的吸收、组织分布和排泄方面发挥重要的作用。MDR基因具有遗传多态性，研究表明，MDRCT突变的个体对氯吡格雷的吸收明显减少，因此氯吡格雷的活性产物生成减少。随访一年内携带两个MDR变异等位基因（TT）的患者比携带MDR野生型基因型（CC）患者的心血管事件发生率高。服用mg的氯吡格雷后，MDRCT不同基因型患者对氯吡格雷的疗效有差别。和受体的遗传多态与抗血小板药物的个体化应用与抗血小板药物疗效关系较为密切的ADP受体有PY和PY受体。我们实验室发现，具有PYCC 基因型的中国健康受试者服用阿司匹林后的抗血小板

14、疗效降低。PY基因有个单倍型，H和H。与野生型相比，H单倍型的血小板反应性明显升高，患动脉粥样硬化、冠心病和外周动脉疾病的风险升高。ADP的PY受体是氯吡格雷活性代谢产物的作用靶点，但是至今还没有发现PY的遗传多态能够对氯吡格雷的临床疗效产生影响，。血小板受体的遗传多态与抗血小板药物的个体化应用GPba受体具有较高的遗传多态性，研究较多的是位于GPa的A突变造成ProLeu的氨基酸改变。实验发现，A携带者的血小板反应性增强，血小板的抑制效应明显减弱。当用GPba受体拮抗剂进行治疗时，A携带者的临床疗效较差，支架内再狭窄的发生率较高。但是，也有研究并未证实A突变与血小板抑制的关系。研究还发现，A

15、携带者应用奥波非班治疗的疗效较差。小结和展望各类抗血小板类药物的临床应用明显减少了心脑血管疾病及外周血管病变导致的严重后果，但抗血小板药物的临床疗效具有一定的不可预知性以及存在个体差异的情况，其机制也未完全阐明。遗传药理学研究的目标是量体裁衣，帮助具有不同药物相关基因型的人选择最合适的药物和剂量，中国药理学通报Apr；（）以期达到最佳疗效和最大可能性的降低不良反应的发生。我们将利用遗传药理学的工具进一步探索抗血小板类药物产生个体差异的机制，开展更大规模的临床验证研究，完善抗血小板的个体化治疗。参考文献：Mega J L ，Close S L ，Wiviott S D ，et al Cytoch

16、rome p polymor phisms and response to clopidogrel J ，（）：Angiolillo D J Variability in responsiveness to oral antiplatelet therapy J ，（Suppl ）：周宏灏主编遗传药理学M 北京：科学出版社，：Zhou H H M Beijing ：Scientific Press ，：lHalushka M K ，Walker L P ，Halushka P V Genetic variation in cy clooxygenase ：effects on response

17、 to aspirin J ，（）：Gurbel P A ，Bliden K P ，DiChiara J ，et al Evaluation of dose relat ed effects of aspirin on platelet function ：results from the aspirin induced platelet effect （ASPECT ）study J ，（）：Maree A O ，Curtin R J ，Chubb A ，et al Cyclooxygenase haplo type modulates platelet response to aspiri

18、n J ，（）：Gonza lez Conejero R ，Rivera J ，Corral J ，et al Biological assess ment of aspirin efficacy on healthy individuals ：heterogeneous re sponse or aspirin failure J ？，（）：Papafili A ，Hill M R ，Brull D J ，et al Common promoter variant incyclooxygenase represses gene expression ：evidence of role in

19、a cute phase inflammatory response J ，（）：胡永芳，翟所迪，邱雯，等CYP A 倡和CYP A 倡B 基因多态性对肾移植患者环孢素药代动力学的影响J 中国药理学通报，（）：Hu Y F ，Zhai S D ，Qiu W ，et al Effect of CYP A 倡andCYP A 倡B genetic polymorphisms on cyclosporine pharmacoki netics in renal transplant patients J ，（）：Angiolillo D J ，Ferna ndez Ortiz A ，Bernardo

20、 E ，et al Contributionof gene sequence variations of the hepatic cytochrome P A enzyme to variability in individual responsiveness to clopidogrel J ，（）：Lau W C ，Gurbel P A ，Watkins P B ，et al Contribution of hepaticcytochrome P A metabolic activity to the phenomenon of clo pidogrel resistance J ，（）：

21、Suh J W ，Koo B K ，Zhang S Y ，et al Increased risk of atherothrom botic events associated with cytochrome P A polymorphism in patients taking clopidogrel J ，（）：Smith S M ，Judge H M ，Peters G ，et al Common sequence varia tions in the P Y and CYP A genes do not explain the variability in the inhibitory

22、 effects of clopidogrel therapy J ，（）：Brandt J T ，Close S L ，Iturria S J ，et al Common polymorphisms ofCYP C and CYP C affect the pharmacokinetic and pharmaco dynamic response to clopidogrel but not prasugrelv J ，（）：Simon T ，Verstuyft C ，Mary Krause M ，et al Genetic determinantsof response to clopid

23、ogrel and cardiovascular events J ，（）：Trenk D ，Hochholzer W ，Fromm M F ，et al Cytochrome P C G A polymorphism and high on clopidogrel platelet reactivity associated with adverse year clinical outcome of elective percuta neous coronary intervention with drug eluting or bare metal stents J ，（）：Sibbing

24、 D ，Stegherr J ，Latz W ，et al Cytochrome P C loss of function polymorphism and stent thrombosis following percutane ous coronary intervention J ，（）：Wedlund P J The CYP C enzyme polymorphism J ，（）：Taubert D ，von Beckerath N ，Grimberg G ，et al Impact of P glyco protein on clopidogrel absorption J ，（）：

25、Angiolillo D J ，Bernardo E ，Trabetti E ，et al Role of the C Trs polymorphism of the MDR gene on clopidogrel re sponsiveness （abstr ）J ，Suppl ：A Li Q ，Chen B L ，Ozdemir V ，et al Frequency of genetic polymor phisms of COX ，Gp a and P Y in a Chinese population and as sociation with attenuated response

26、to aspirin J ，（）：Cavallari U ，Trabetti E ，Malerba G ，et al Gene sequence variationsof the platelet P Y receptor are associated with coronary artery disease J ，：Cuisset T ，Frere C ，Quilici J ，et al Role of the T C polymor phism of the P Y gene on platelet response to a mg loading dose of clopidogrel

27、in patients with non ST segment elevation acute coronary syndrome J ，（）：Michelson A D ，Furman M I ，Goldschmidt Clermont P ，et al Plate let GP a Pl （A ）polymorphisms display different sensitivities to agonists J ，：Kastrati A ，Sch 迸mig A ，Seyfarth M ，et al Pla polymorphism ofplatelet glycoprotein a an

28、d risk of restenosis after coronary stent placement J ，（）：Aalto Set 惫l 惫K ，Karhunen P J ，Mikkelsson J ，et al The effect of gly coprotein a PIA A polymorphism on the PFA response to GP b a receptor inhibitors the importance of anticoagulants used J ，（）：Chew D P ，Bhatt D L ，Topol E J Oral glycoprotein

29、 a inhibi tors ：why don t they work J ？，（）：FAN Lan ，ZHANG Wei ，ZHOU Hong hao（，）：Nowadays ，cerebrovascular disease is one of the maincauses of human death Activation and aggregation of the platelet中国药理学通报Apr ；（）Bl”qm8”tBIooqm88”J埘。啪Mo坤80c仰姻如n“竺!暨!竺!EWEb寸EbTBb3/b村 b0骨一唧唧c磊。明play core roles in the deve

30、lopment of cerebrovascular diseases A lot of clinical applications have showed that there are great inter individual differences in the response to antiplatelet drugs ，and many patients have developed drug resistances Pharmacogenetic studies have revealed that genetics is one of the key factors re s

31、ulting in the interindividual differences of the response to anti platelet drugs In this overview ，the newest advancement in phar macogenetics is summarized with respect to the antiplatelet drugs ：antiplatelet drugs ；pharmacogenetics ；single nucleo tide polymorphism ；aspirin ；clopidogrel ；prasugel前列腺素受体与血压调节苗一非，康继宏，杨吉春，管又飞（北京大学医学部基础医学院生理与病理生理系，教育部、卫生部分子心血管重点实验室，北京大学糖尿病中心，北京）中国图书分类号：R ；R ；R 文献标识码：A 文章编号：（）摘要：前列腺素E （PGE ）是一种重要的花生四烯酸代谢产物，通过与种G 蛋白偶联的受体（EP 、EP 、EP 、EP ）作用而广泛参与多种生理和病理生理活动。研究表明种EP受体在肾脏和血管系统中均有分布，PGE 通过作用于EP 受体而具有