黃 琴,索南格勒,李文斌,孫月梅,王 榮
(1. 中國人民解放軍聯(lián)勤保障部隊第九四〇醫(yī)院藥劑科, 甘肅蘭州 730050;2. 蘭州大學(xué)藥學(xué)院, 甘肅 蘭州 730000;3. 青海省玉樹州人民醫(yī)院內(nèi)科, 青海 玉樹 815000)
他汀類藥物抑制膽固醇合成途徑的限速酶3-羥基-3-甲基戊二酸單酰輔酶A 還原酶(HMGCoA 還原酶)的活性,抑制膽固醇的生成,上調(diào)肝細胞表面的LDL 受體以加快LDL 的分解代謝。阿托伐他汀以活性酸形式給藥,通過被動擴散或OATP1B1 轉(zhuǎn)運進入肝細胞,主要由CYP3A4 在肝臟和腸壁代謝阿托伐他汀,少量由CYP2C9、CYP2C19、CYP3A5 和UGT1A1 代謝。阿托伐他汀酸由CYP3A 代謝產(chǎn)生鄰、對位羥基活性代謝產(chǎn)物,在體內(nèi)它們與各自的非活性內(nèi)酯形式處于平衡狀態(tài)。ABCB1(編碼p-gp)和ABCG2(編碼BCRP)介導(dǎo)阿托伐他汀及其代謝物從肝臟排入膽汁后消除(圖1)[1]。
大多數(shù)CYP3A 代謝發(fā)生在肝細胞內(nèi),部分發(fā)生在小腸內(nèi)。CYP3A 的活性存在較大的個體間差異,顯著影響阿托伐他汀的體內(nèi)代謝。阿托伐他汀和阿托伐他汀內(nèi)酯主要由CYP3A4 同工酶代謝,CYP3A4 的活性在不同個體之間可能存在10 倍的差異,這可能是由于編碼酶的基因多態(tài)性所致[2]。
圖1 阿托伐他汀代謝途徑的基因集合
CYP3A4*1G/*1G 基因型患者的阿托伐他汀AUC0-∞比野生型和*1/*1G 基因型低36%和25%。阿托伐他汀和2-羥基阿托伐他汀的tmax和(CL/Fm)在CYP3A4*1G/*1G 基因型和野生型之間存在顯著性差異[3]。
經(jīng)阿托伐他汀治療后,CYP3A4 啟動子變異(rs2740574)與野生型等位基因相比顯示出更低的LDL-C 水平和更好的療效[2]。CYP3A4*1G(20230G>A)多態(tài)性對血清TC 下降具有劑量依賴性(P<0.01)。攜帶CYP3A4*1G 增加了阿托伐他汀的降脂效果,對辛伐他汀降脂治療沒有顯著影響[4]。CYP3A4*22(rs35599367)會導(dǎo)致CYP3A4 酶含量和活性顯著降低,CYP3A4*22 攜帶者的阿托伐他汀、辛伐他汀或洛伐他汀的劑量僅為野生型的20%~60%[5]。攜帶CYP3A4*1B(290A>G)G 等位基因可降低辛伐他汀和阿托伐他汀的血藥濃度,特別是女性和具有ABCB1 3435T 變異等位基因的患者[6]。CYP3A4 A290G 變異等位基因與阿托伐他汀治療后較高的LDL-C 水平顯著相關(guān),而非同義多態(tài)性M445T 變異與治療后較低的LDL-C 水平顯著相關(guān)[7]。此外,攜帶CYP3A4 A290G 變異等位基因比野生型等位基因型的患者具有更高的HDL 水平(P<0.001),可能與體內(nèi)CYP3A4 活性降低相關(guān),導(dǎo)致阿托伐他汀活性增加[8]。臨床上可減少CYP3A4*22 攜帶者的藥物劑量,CYP3A4*1B 突變對他汀類藥物降脂作用影響尚無定論。
CYP3A4 和CYP3A5 約 占CYP450 的30%,CYP3A4 和CYP3A5 均在肝臟和腸道中表達,其中CYP3A5 主要在肝外組織中表達。CYP3A5 基因與CYP3A 家族其他成員一起位于7q22.1 染色體上,由9 個外顯子組成,編碼502 個氨基酸。
Kivist?等[9]研究發(fā)現(xiàn)洛伐他汀、辛伐他汀和阿托伐他汀對CYP3A5 表達者(CYP3A5*1)的療效顯著低于非表達者(CYP3A5*3)。攜帶CYP3A5*1 等位基因的受試者1 年內(nèi)的平均血清TC 水平和LDL-C 水平分別比CYP3A5*3 純合等位基因的受試者高23%(P=0.001 4)和24%(P=0.036)。在服用不依賴于CYP3A5 代謝的氟伐他汀、普伐他汀的23 名受試者中,未發(fā)現(xiàn)降血脂與CYP3A5 多態(tài)性的關(guān)聯(lián)。因此,CYP3A5*3 突變可導(dǎo)致CYP3A5 酶的表達降低,提高了他汀類藥物的降脂療效。
在192 例由阿托伐他汀治療缺血性卒中的中國患者中,Chen 等[10]發(fā)現(xiàn)CYP2D6 rs1065852 顯著影響ΔLDL(P<0.001),ΔLDL/LDL (P<0.001),Δ(LDL/HDL)(P<0.001),Δ(LDL/HDL)/(LDL/HDL)(P<0.001)水平。阿托伐他汀對CYP2D6 rs1065852 G 等位基因攜帶者具有較好的降脂效果。
阿托伐他汀由UGT1A1 和UGT1A3 介導(dǎo)的葡萄糖醛酸化轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的內(nèi)酯形式,UGT1A3 是內(nèi)酯化的主要酶。
Sung 等[11]研究表明UGT1A3*2 攜帶者內(nèi)酯的生成量顯著增加。UGT1A3*2/*2 組阿托伐他汀內(nèi)酯和2-羥基阿托伐他汀內(nèi)酯的AUC 分別比UGT1A3*1/*1 組高72%和160%。UGT1A3*2 攜帶者的TC 和LDL-C 降低百分比分別比非攜帶者低29%和18%。UGT1A3*2 多態(tài)性與阿托伐他汀內(nèi)酯化增加相關(guān),可能影響其降脂作用。低表達等位基因UGT1A1*28(TA)7的攜帶者較正常活性等位基因(TA)6攜帶者的阿托伐他汀內(nèi)酯水平更低(P<0.05)[12]。
阿托伐他汀易于口服吸收,其吸收取決于轉(zhuǎn)運蛋白的活性,包括攝取性轉(zhuǎn)運體(如有機陰離子轉(zhuǎn)運多肽OATPs)和外排性轉(zhuǎn)運體(乳腺癌耐藥蛋白BCRP 和P-gp)。阿托伐他汀通過OATP1B1 攝取進入肝細胞,通過ABC 轉(zhuǎn)運體家族成員(BCRP、Pgp)排泄到膽汁。
有機陰離子轉(zhuǎn)運多肽1B1(OATP1B1)表達于人肝細胞的竇狀膜上,負責(zé)他汀類藥物的肝臟攝取,SLCO1B1 基因編碼。SLCO1B1 的SNP 影響他汀類藥物的體內(nèi)分布和效能,目前研究最多的兩個SNPs 為SLCO1B1 521T>C(rs4149056)和388A>G(rs2306283)。
在攜帶SLCO1B1 和ABCG2 野生型等位基因的中國和日本受試者的瑞舒伐他汀、阿托伐他汀和辛伐他汀的AUC 比白種人更高,其中,阿托伐他汀AUC0-∞分別比白種人高53%和69%[13]。SLCO1B1 c.521CC 基因型患者的阿托伐他汀AUC0-48比TT基因型高144%(P<0.001),比TC 基因型高61%(P=0.049)[14]。521C 等位基因攜帶者的阿托伐他汀和2-羥基阿托伐他汀的平均Cmax、AUC0-24h和AUC0-∞顯著高于521TT 基因型組,平均CL 值較521TT基因型受試者低,521C 等位基因受試者的阿托伐他汀肌毒性風(fēng)險增加[15]。SLCO1B1 521T>C 在阿托伐他汀的臨床試驗中均可增高AUC,388A>G 多態(tài)性對療效影響不顯著。
一項體外研究表明[16],SLCO1B1 521T>C 下調(diào)質(zhì)膜上OATP1B1 的表達以減少阿托伐他汀轉(zhuǎn)運進肝細胞。SLCO1B1 521T>C 通過降低肝臟對阿托伐他汀的攝取使藥物對HMG-COA 還原酶的抑制作用減弱,同時血藥濃度升高。SLCO1B1 521C(rs4149056)與辛伐他汀、阿托伐他汀、洛伐他汀和普伐他汀的降脂作用減弱有關(guān)[17]。然而,Prado 等[18]研究表明,阿托伐他汀對智利高膽固醇血癥受試者的降脂作用與SLCO1B1 rs4149056 和rs2306283多態(tài)性無關(guān)(P>0.05),但388A>G rs2306283 與阿托伐他汀治療后更高的HDL-C 相關(guān)(P=0.02)。現(xiàn)有的研究支持 SLCO1B1 521T>C基因多態(tài)性可增加阿托伐他汀的血藥濃度,攜帶突變基因型的患者應(yīng)適量減少用藥劑量。
乳腺癌耐藥蛋白(BCRP)由ABCG2 基因編碼,BCRP 在肝臟、小腸、膽管等多種正常組織和癌細胞中均有表達。
ABCG2 c.421C>A 在非洲人群中突變頻率較低,但在白種人中突變頻率為10%~14%,在日本或中國受試者中突變頻率高達35%[19]。ABCG2 c.421C>A 顯著影響阿托伐他汀和瑞舒伐他汀的藥動學(xué),ABCG2 在抑制這類他汀藥物腸道吸收方面起到重要作用。c.421AA 基因型攜帶者的瑞舒伐他汀AUC0-∞分別比c.421CA 和c.421CC 基因型高100%和144%。c.421AA 基因型攜帶者的阿托伐他汀AUC0-∞比c.421CC 高72%[1]。攜帶ABCG2 rs2622604 的日本患者的阿托伐他汀口服生物利用度比非攜帶者增加了55%(95%CI:16%~131%)[20]。亞洲人群的ABCG2 c.421C>A 突變率較高,具有變異等位基因的患者使用他汀類藥物需減少劑量。
MDR1 中的同義單核苷酸多態(tài)性C3435T 和非同義單核苷酸多態(tài)性G2677T/A 是藥物處置和療效差異的潛在因素。ABCB1 TTT/TTT 基因型攜帶者的辛伐他汀酸AUC0-12h和阿托伐他汀AUC0-∞分別比CGC-CGC 高60%和55%,且TTT/TTT 型的阿托伐他汀的半衰期比CGC-CGC 型長24%(P<0.05)[21]。ABCB1 rs1128503 (1236C>T)、rs2032582(2677G>T/A)和rs1045642 (3435C>T)顯著影響阿托伐他汀的AUC 和阿托伐他汀治療的降脂效果[22]。
ABCB1 C3435T 與阿托伐他汀療效下降相關(guān)。Kajinami 等[23]發(fā)現(xiàn) C3435T 多態(tài)性與降LDLC 作用減弱相關(guān),并且僅在女性中存在變異基因型攜帶者升HDL-C 作用增強的現(xiàn)象。Rodrigues 等[24]評估了G2677T/A 和C3435T MDR1 多態(tài)性對阿托伐他汀治療前后血脂水平的影響,阿托伐他汀療效與MDR1 多態(tài)性之間沒有顯著相關(guān)性(P>0.05)。單倍型分析顯示,與非T/T 基因攜帶者相比,T/T攜帶者有較高的基礎(chǔ)TC 和LDL-C 水平,提示MDR1多態(tài)性可能對巴西高膽固醇血癥患者的基礎(chǔ)膽固醇水平有重要影響。DeGorter 等[25]報道的一項病例對照研究中,未發(fā)現(xiàn)ABCB1 2677T 與阿托伐他汀血藥濃度之間的關(guān)聯(lián)。由于ABCB1 變異的臨床研究結(jié)果不確定且不一致,目前不建議臨床常規(guī)使用ABCB1 基因分型來預(yù)測他汀類藥物的毒性。盡管如此,ABCB1 在他汀類藥物轉(zhuǎn)運中發(fā)揮重要作用,未來可能包括ABCB1 變異的多基因指導(dǎo)他汀類藥物治療。
HMGCR 是內(nèi)源性膽固醇合成途徑中的限速酶,他汀類藥物競爭性抑制HMGCR。外顯子13上選擇性剪切HMGCR pre-mRNA,產(chǎn)生兩個全長(FL)HMGCR 和D13 HMGCR[26]。缺少外顯子13 的選擇性剪接HMGCR 轉(zhuǎn)錄物的表達量與體內(nèi)TC、LDL-C、APOB 和TC 的降低呈負相關(guān)[27]。Yu 等[28]的研究表明,HNRNPA1 的過表達降低了HMGCR酶的活性,增強了LDL 的攝取并增加APOB。同時,rs1920045 是一種與HNRNPA1 外顯子8 選擇性剪接相關(guān)的SNP,其與他汀類藥物降TC 作用減弱有關(guān)。Leduc 等[29]發(fā)現(xiàn)HMGCR的選擇性剪接可以解釋家族性高膽固醇血癥患者對他汀類藥物應(yīng)答的22%~55%的差異。攜帶rs3846662 AA 基因型女性在接受他汀治療后LDL-C 的降低百分比顯著低于非AA 基因型女性(38.4%vs46.2%,P<0.05)。rs3846662 多態(tài)性和HMGCR mRNA 的選擇性剪接顯著影響女性對他汀治療的反應(yīng)。Cuevas 等[30]發(fā)現(xiàn)在接受阿托伐他汀治療的智利患者中,HMGCR rs17671591 T 等位基因比野生型C 等位基因,顯示出更明顯地降低LDL-C 和升高HDL-C 效應(yīng)(LDL降低8%,P=0.021;HDL 增加7.7%,P=0.039)[22]。
載脂蛋白E (ApoE)是脂質(zhì)代謝的重要組成部分。ApoE 基因的多態(tài)性與血脂水平和他汀類藥物的降脂反應(yīng)有關(guān)。APOE ε2 等位基因的男性攜帶者LDL-C 的降低率比野生型個體高7%~10%(P=0.01)[31]。Cerda 等[32]報道APOE ε2 等位 基因者對高膽固醇血癥具有保護作用,并減少致動脈粥樣硬化的脂質(zhì)分布。Deshmukh 等[33]發(fā)現(xiàn) APOE rs445925 變異與阿托伐他汀治療后LDL 降低相關(guān),而APOE rs4420638 變異對阿托伐他汀治療后LDL 下降作用減弱相關(guān)。Jenny 等[34]報道阿托伐他汀對139 名智利受試者的降脂作用與APOE 變異相關(guān),E3/4 基因型攜帶者的降膽固醇作用較E3/3 基因型差(LDL-C:-18%vs-29%,P<0.001)。E2等位基因攜帶者的療效優(yōu)于E3 和E4 攜帶者,E4基因攜帶者需增加用藥劑量才能達到目標(biāo)調(diào)脂作用。
CYP7A1 為膽固醇7a 羥化酶,是催化膽固醇合成膽汁酸排泄途徑的限速酶。CYP7A1 基因是膽固醇排泄途徑中最重要的調(diào)控基因,CYP7A1 的基因突變可能會影響他汀類藥物的反應(yīng)。rs8192870位于CYP7A1 基因第一個內(nèi)含子,與阿托伐他汀降低LDL 有關(guān),阿托伐他汀治療后,GG/GA 基因型攜帶者LDL 水平降低27.89%,AA 基因型攜帶者LDL 水平降低35.26%(P=0.021)[35]。
ABCG5/G8 的膽固醇排泄和CYP7A1 催化的膽汁酸生物合成是膽固醇排泄到膽汁中的主要途徑。ABCG8 D19H 變異體與阿托伐他汀治療后降低LDL-C 作用增強相關(guān),而降TC 作用沒有顯著性差異[36]。ABCG8 H19 等位基因攜帶者比野生型D19 等位基因攜帶者降低LDL-C 作用更顯著。ABCG8 H19 和CYP7A1 C-204 等位基因?qū)Π⑼蟹ニ》磻?yīng)以劑量依賴性方式相互作用[37]。這些組合多態(tài)性分析比單一多態(tài)性分析(CYP7A1 為4.2%,ABCG8 D19H 為3.0%)更能有效解釋降LDL-C 差異,臨床上應(yīng)組合多態(tài)性分析以指導(dǎo)特定基因型患者合理用藥。
膽固醇酯轉(zhuǎn)運蛋白CETP 雖然不是他汀類藥物的藥物靶點,但在膽固醇逆向轉(zhuǎn)運過程、脂蛋白的分解代謝、不同脂蛋白類型的轉(zhuǎn)化中發(fā)揮重要作用。CETP 629C/A 的突變頻率為0.412。與CC 或CA 基因型攜帶者相比,AA 基因型攜帶者具有較低的CETP 水平(P=0.026)和較高的HDL-C 水平(P=0.035)。連續(xù)服用阿托伐他汀一年后,CC 基因型攜帶者比CA 或AA 基因型降低LDL-C、降低LP(A)(P=0.005),升高HDL-C(P=0.045)療效更顯著(P<0.001)[38]。
他汀類藥物是臨床上首選的調(diào)血脂藥物,并不是所有患者對他汀類藥物反應(yīng)良好,多數(shù)患者并未達到調(diào)脂目標(biāo)值,還有部分患者出現(xiàn)不良反應(yīng)(肌毒性、橫紋肌溶解、肝轉(zhuǎn)氨酶持續(xù)升高等)。
他汀相關(guān)肌肉癥狀(SAMS)是最常見的藥物不良反應(yīng),常導(dǎo)致患者用藥依從性差或停藥。他汀類肌炎的特征是肌肉組織炎癥導(dǎo)致肌肉疼痛或無力,并伴有肌酸激酶濃度持續(xù)升高。SAMS 癥狀出現(xiàn)在開始他汀類藥物治療的最初6 個月內(nèi),并在他汀類藥物劑量降低或停止后消退,他汀類藥物治療需要密切監(jiān)測血清肌酸激酶(CK)水平以預(yù)防SAMS。臨床應(yīng)用阿托伐他汀的群體中,SAMS 的發(fā)病率更高。歐洲動脈粥樣硬化協(xié)會共識小組發(fā)布的注冊和觀察性研究中,SAMS 的發(fā)生率為7%~29%[39]。他汀誘導(dǎo)的肌毒性在體內(nèi)外均呈現(xiàn)濃度依賴性,從輕度肌痛到潛在致命的橫紋肌溶解或暴發(fā)性橫紋肌溶解合并肌紅蛋白尿最終導(dǎo)致急性腎功能衰竭。使用辛伐他汀的患者發(fā)生SAMS 頻率最高,其次是阿托伐他汀,氟伐他汀SAMS 頻率最低[40]。
遺傳變異和高血藥濃度是他汀類藥物誘導(dǎo)肌病的關(guān)鍵原因。一項涉及1 550 名阿托伐他汀使用者的Meta 分析表明,SLCO1B1 c.521T>C 與阿托伐他汀不良反應(yīng)之間存在顯著相關(guān)性。未發(fā)現(xiàn)SLCO1B1 c.388A>G 多態(tài)性與不良反應(yīng)或療效之間的關(guān)聯(lián)(P>0.05)[41]。SLCO1B1 rs4149056 與辛伐他汀治療后肌病的發(fā)生顯著相關(guān),辛伐他汀誘導(dǎo)相關(guān)肌病的作用可能比阿托伐他汀更強[42]。與SLCO1B1 521 TT 基因型攜帶者相比,TC 或CC 基因型阿托伐他汀的不良反應(yīng)發(fā)生率高2.3 倍[43]。Liu 等[44]發(fā)現(xiàn)攜帶至少一個SLCO1B1 521C 等位基因的患者發(fā)生肌毒性的風(fēng)險更高。在接受瑞舒伐他汀治療的個體中,SLCO1B1 521C 突變等位基因突變與肌肉毒性風(fēng)險顯著相關(guān)。然而,521C 突變等位基因與阿托伐他汀和辛伐他汀誘導(dǎo)肌毒性風(fēng)險之間無顯著相關(guān)性。SLCO1B1 c.521 T>C 突變能降低OATP1B1 的轉(zhuǎn)運功能,使他汀類藥物血藥濃度升高,攜帶突變基因型的患者應(yīng)降低藥物劑量以減少不良反應(yīng)。
CYP3A 基因型與阿托伐他汀誘導(dǎo)的肌肉損傷嚴重程度增加有關(guān)。在具有CYP3A5*3 變異等位基因的個體中,肌酸激酶水平高于野生型個體(P=0.01)[45]。CYP3A 基因型與阿托伐他汀誘導(dǎo)肌肉損傷的嚴重程度增加有關(guān)。服用阿托伐他汀的CYP3A5*3/*3 基因型患者出現(xiàn)肌痛的可能性更大且更嚴重[45]。因此,攜帶CYP3A5*3 變異等位基因的個體應(yīng)減少藥物劑量以減輕肌肉損傷程度。發(fā)生他汀類相關(guān)橫紋肌溶解不良反應(yīng)約60%與藥物相互作用有關(guān)[46]。臨床上使用CYP3A4 酶的抑制劑或誘導(dǎo)劑會影響阿托伐他汀的血藥濃度,導(dǎo)致發(fā)生不良反應(yīng)的風(fēng)險增加。
他汀類藥物的另一種常見不良反應(yīng)是肝毒性。肝毒性的發(fā)生率以血中轉(zhuǎn)氨酶濃度升高為特征,遠低于SAMS。ABCB1 rs2032582 可預(yù)測日本人群患阿托伐他汀誘導(dǎo)的肝損傷(AILI)的風(fēng)險。ABCB1 中的一個SNP 位點(rs2032582:2677G>T/A)與AILI 顯著相關(guān)(P=0.000 68,OR=2.59,95%CI 為1.49~4.50),提示G 等位基因可能是AILI 的危險因素。利用穩(wěn)定表達ABCB1 rs2032582 編碼的ABCB1 蛋白的Flp-In-293 細胞,研究阿托伐他汀的細胞毒性,明確ABCB1 rs2032582 G 等位基因在體內(nèi)和體外是一個重要的AILI 危險因素[47]。ABCB1 rs2032582 可能是導(dǎo)致AILI 的危險因素,攜帶該突變基因的個體應(yīng)減少用藥劑量。
阿托伐他汀的有關(guān)藥物代謝酶、轉(zhuǎn)運體、藥物作用靶點以及脂質(zhì)代謝相關(guān)基因多態(tài)性對阿托伐他汀藥動學(xué)及藥效學(xué)的影響,國內(nèi)外已有很多研究,但仍不完善且許多研究結(jié)論不一致,可能是選取人群種族和樣本數(shù)量的差異造成。目前缺乏多基因相互作用對他汀類藥物治療的影響研究,未來還需參考更多基因多態(tài)性以指導(dǎo)臨床他汀類藥物個體化合理用藥。