基因检测与华法林的临床应用

5 ●专笔谈 ●《中国医学前沿杂志（电子版）》2012年第4卷第12期 基金项目：国家“973”（2012CB518004）、“863”计划（2012AA02A510）支持 通讯作者：汪道文　Email：dwwang@tjh.tjmu.edu.cn 心房颤动抗凝治疗心房颤动抗凝治疗 基因检测与华法林的临床应用····································································陈琛，丁虎，崔广林，等基因检测与华法林的临床应用····································································陈琛，丁虎，崔广林，等 心房颤动导管消融围术期抗凝治疗进展························································吴书林，薛玉梅，黄俊 临床新型抗凝药物的研究进展························································································王玉堂，王浩 基因检测与华法林的临床应用 陈琛，丁虎，崔广林，汪道文（华中科技大学同济医学院附属同济医院 心血管内科 同济医院转化医学 中心，武汉　430030） 华法林是世界上应用最广泛的维生素K拮抗 剂，作为重要的口服抗凝药已经在临床使用接近 60年，2010年华法林在美国的处方量超过2500万。 由于华法林治疗窗较窄（剂量不足有血栓风险，过 量服用可出现致命性出血）、个体间剂量差异较大 （达到适宜抗凝效果的个体间剂量差异可达10～20 倍）、受药物食物影响较大，因此维持华法林的治 疗水平需要临床医师深入了解其药代动力学和药效 动力学，并且需要医患之间有良好的沟通。目前， 临床上多通过检测凝血酶原时间（经常用国际标 准化比值INR示）来监测抗凝状态，常规的目标 INR值为2～3。依据INR对患者进行个体化用药指 导，维持适宜的剂量，以达到理想的治疗效果[1]。 大量研究证实华法林治疗初期（1～3个月） 出血风险比稳定期高10倍以上，因此需要频繁检 测患者INR，通过多次调整，经过很长时间的过高 或者不足的抗凝才能达到最终适宜的稳定维持剂 量。这些因素使华法林成为因药物不良反应急诊 住院的首要原因，限制了其在临床的使用，尤其 对那些急需抗凝（如房颤、人工瓣膜置换、静脉 血栓形成）的患者。 华法林的这些不足使人们投入更多的热情到研 究新的口服抗凝药方面。达比加群（dabigatran）和 利伐沙班（rivaroxaban）是近两年被认可的口服抗 凝药物，但是目前只在市场上占有很少的份额，华 法林依然是临床上广泛使用的口服抗凝药。达比加 群第一年上市时年处方量约110万，而华法林则为 250万。致使达比加群没有得到广泛应用的原因可 能包括近来对过度出血风险的关心、缺乏可逆性的 抗凝、一天两次的剂量、肾功能不全患者使用剂量 遇到挑战、其他方面的不良反应（尤其是达比加 群的胃肠道反应）、费用较高等等。总之，新药 似乎并未达到之前的期望值，预示着华法林在可 预知的未来仍然是口服抗凝药的主力军。因此，仍 有必要对其有效性和安全性给予更广泛的关注[1]。 自从1999年人类第一次意识到基因多态性可能 影响华法林剂量的个体差异以来，已有大量的关于 细胞色素P450 2C9（CYP2C9）——主导S-华法林的 代谢和维生素K环氧化物还原酶（VKORCI）——华 法林的靶标蛋白基因突变与华法林剂量的研究。大 量的回顾性研究从小规模（＜100人）、单中心、 同种人的研究到大规模、多中心、多种族国际合作 如国际华法林遗传药理学协会（IWPC）＞5000人 的研究[2]，最终均证实这两个基因变异对获得适宜 抗凝效果的华法林剂量有显著性影响，可以解释约 35%的华法林剂量差异，结合临床因素（如年龄、 6 ●专题笔谈 ● 《中国医学前沿杂志（电子版）》2012年第4卷第12期 性别、身高、体重、药物相互作用等）可以解释大 于50%的剂量差异。 将遗传因素与临床因素结合以指导华法林起 始剂量的选择被认为是很有前景的一项应用。事实 上已有大量的基于遗传药理学和临床因素相结合的 算法指导华法林剂量，且得到IWPC和Gage等[3]的 确证。2010年美国食品药品监督管理局（FDA）修 订华法林的药物处方信息，纳入了遗传因素对药 物剂量的影响，强调医疗服务的提供者应该给患 者提供基因检测的机会，以便提高对患者个体化华 法林剂量的初始评估，并且提供了基于CYP2C9和 VKORC1基因分型的推荐剂量表。IWPC来自于4大 洲超过5000人的研究已经证实在预测华法林稳定维 持剂量方面，遗传药理学算法推荐的剂量优于常规 的5 mg起始剂量。随后Finkelman等证实基于遗传药 理学算法的剂量同样优于FDA推荐的剂量表。美国 Mayo Clinic临床医学中心的研究表明，与既往服用华 法林未进行基因检测队列相比，服用华法林前对患 者进行基因检测，其用药后总体住院率下降31%，因 出血或血栓的总体住院率减少28%。鉴于此，临床药 理学实践协会最近推荐使用IWPC或Gage等算法作为 研究遗传药理学指导华法林起始剂量选择的首选方法。 尽管遗传药理学算法可以更精确地指导华法林 起始剂量的选择，然而临床医生似乎有很多理由不 愿意相信华法林遗传药理学剂量，其中最重要的一 点是遗传药理学预测的维持剂量在临床上似乎显得 并不那么重要。因为大多数患者可以通过频繁检测 INR，以调整华法林剂量使INR达到预先设定的目标 值范围，从而获得最佳的稳定的华法林维持剂量。 基于遗传药理学的剂量只能解释部分患者间的个体 差异，仍需要监测和调整华法林剂量。既然之前的 工作已经足够了，为什么还要麻烦地引入更多的检 查，而且还需要具备准确的解释检查结果的能力？ 遗传药理学指导的剂量可能在华法林初始治 疗时显示出重要的临床价值，因为和目前使用的 剂量（即初始治疗时选择所有患者的平均维持 剂量）相比，选择遗传药理学指导的初始剂量意味 着可以获得更加准确的稳定维持剂量，可以使患者 更快达到最佳稳定剂量，以减少处于血栓风险的 时间[4]。此外，对于需要较低维持剂量的患者，遗 传药理学推荐的剂量同样可以减少INR值过高的风 险，以避免严重的出血事件。虽然上述关于遗传药 理学指导的华法林起始剂量价值的假设看起来是合 理的，但是尚缺乏这方面的证据。目前只有少量的 研究来评估遗传药理学指导华法林起始剂量成本和 临床疗效的关系，而且结果不一致[5-9]。这些研究通 常规模比较小，事件发生率较低，而且方法学的偏 倚很多，以至于结果解释起来很困难。例如：最近 发表的一项200人的研究中，研究者未能证实基因 分型指导的患者中范围外INRs比例减少，尽管基因 分型指导的患者亚组需要高于或者低于常规剂量已 被证实有潜在的益处。 一项比较两种遗传药理学算法和标准疗法 在华法林剂量个体化应用的随机临床有效性试验 （CoumaGen-Ⅱ）包括两个前瞻性临床试验对照[10]： ①单盲、随机比较两个精确的遗传药理学算法即 改良的一步法（PG-1）和三步法（PG-2）；②用 其中一种遗传药理学算法的治疗同平行标准 （STD，非遗传药理学基础）剂量的临床结果比 较。初级兴趣终点为华法林治疗后1个月、2个月 直到3个月的INRs范围外的比例（% OOR）和治疗 范围内的时间比例（% TTR）。在随机对照组， PG-2在1个月和3个月% OOR INR和3个月的% TTR 方面不劣于也不优于PG-1。然而，结合遗传药理 学算法的队列优于平行对照组（1个月% OOR INR 为 31.2%︰41.5%，3个月% OOR INR为30.3%︰ 42.3%；% TTR 分别为68.9%︰58.4%，71.2%︰ 58.6%，所有的P＜0.001）。这种差异在校正了 年龄、性别和临床适应证后仍然存在。遗传药理 学指导的患者中3个月很少出现INR≥4和≤1.5的 严重不良事件（4.5%︰9.4%，P＜0.001）。结果 显示应大力推广遗传药理学算法在临床的应用。 简单的一步法药物遗传学算法可以提供等值的结 果，或许更适于临床应用。事实上该项研究在能 够进行抗凝管理的医疗机构已经证实遗传药理学 的优势，可以推测在那些没有条件进行华法林剂 量管理、不能够用INR来监测抗凝效果的患者中， 这种优势或许更明显，他们或许更能从中获益。 7 ●专题笔谈 ●《中国医学前沿杂志（电子版）》2012年第4卷第12期 华中科技大学同济医学院附属同济医院转化医 学中心目前已经完成705例基因分型指导华法林剂量 的检测。其中VKORC1基因分型中GG野生型患者 12例，占1.7%，AA突变型患者576例，占81.7%， AG杂合型患者117例，占16.6%；CYP2C9*3基因 分型中AA野生型641例，占90.92%，CC突变型1 例，占0.14%，AC杂合型63例，占8.94%。上述分 型结果提示：仅考虑遗传因素对华法林剂量的影 响，有近25%的患者不服用标准华法林剂量。其 中有1.7%的患者需要极高剂量，常规标准剂量容 易造成血栓形成，而8%的患者需要较低华法林剂 量，常规标准剂量有出血风险。 病例1：患者，男，60岁，2009年行冠脉搭桥＋ 二尖瓣置换术，术后每日口服阿司匹林1片、华 法林2.5 mg×1/4片抗凝。2010年起间断出现肉眼 血尿，每年数次，多于抗感染治疗后肉眼血尿消 失。2012年9月再次出现肉眼血尿，全程鲜红色， 无痛，伴排尿困难、腰部酸胀。2012年9月11日B超 提示肾脏小结石，膀胱内凝血块（8 cm×6 cm）， 遂收入院在局麻下行“膀胱镜血块冲吸术”，吸出 血块后膀胱各壁及后尿道未见新生物，无明显活动 性出血。患者2012年9月11日入院后即停用阿司匹林 和华法林抗凝，9月12日INR为5.64。给予维生素K 后，9月14日INR为1.12，9月19日INR为1.28。基因 分型提示患者CYP2CP*3为非常罕见的CC纯合突变 型，属华法林极低剂量组，后经过多次调整后华法 林剂量为每天1/8片。 病例2：患者，女，33岁，二尖瓣置换术后 8年，长期口服华法林增至2片/日，INR仍不能达 标，因担心出血风险长期未予以增加华法林剂 量，后因腹痛，行腹部CTA发现：肾静脉血栓形 成、肠系膜上动脉部分血栓形成。最后基因检测 结果提示患者VKORC1为GG野生型，属华法林极 高剂量组，根据遗传药理学算法计算每天口服剂 量应改为3片/日。经过多次监测INR每天服用3片 后达标。因此，我们的临床实践证明，通过基因 分型按照药理遗传学模型能非常准确有效地指导 临床华法林应用，可大大减少INR的检查，降低由 于剂量问题（过量或不足）带来的风险。 然而，在临床实践中仍然有20%的个体不能 够准确预测，提示与华法林剂量相关的其他基 因仍然有待进一步发掘。而那些非遗传因素，如 禁食、长期使用抗生素、药物之间相互作用、饮 食习惯变化、合并肿瘤等对华法林使用剂量也有 着显著的影响。通过基因分型指导华法林使用剂 量，虽能明显区分高、低剂量组，但其他非遗传 因素也应是华法林临床使用中需要考虑的因素， INR比值仍然是临床实践中的金标准。 在不久的将来，越来越多的患者可以很容易 地获得他们的遗传信息，当他们带着这些必要的 遗传信息来就诊时，临床医生将很难自圆其说在 选择华法林起始剂量时忽略了这些遗传信息。 参考文献 [1] Johnson JA. 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