CYP2C 19基因多態性與復發性缺血性卒中關系的研究

曾 意，湯永紅，2，張 平

（南華大學附屬南華醫院神經內科1，臨床研究所2，湖南 衡陽 421000）

隨著我國社會經濟的發展，腦卒中（stroke）已居我國致殘的首因，其中77.8%為缺血性腦卒中（ischemic stroke），具有較高的復發率，其病理生理機制主要為動脈粥樣硬化。CYP2C19 是細胞色素P450家族中重要的藥物代謝酶之一，其基因多態性在心腦血管疾病進展中具有重要的作用。本文就CYP2C19 基因多態性對復發性缺血性腦卒中的相關影響及其臨床價值作一綜述，以期為指導臨床相關用藥以及降低缺血性腦卒中復發率提供科學參考依據。

1 CYP2C19 基因多態性

CYP2C19 酶的編碼基因為CYP2C19 基因，定位于人體10 號染色體q24，1－q24.3 區，由9 個外顯子構成，一共編碼490 個氨基酸，其編碼的氨基酸主要存在肝微粒體中。CYP2C19 被認為是CYP450 基因家族中最具有遺傳多態性的基因之一[1]。所謂的基因多態性，是指在一個生物群體中，同時且常常存在2 種甚至2 種以上不連續的等位基因或者變異基因型。在人體中，基因多態性存在著不同的作用形式，通常分為3 類：DNA 片段長度多態性（FLP）、DNA重復序列多態性（RSP）、單核苷酸多態性（SNP）。從CYP2C19 的基因多態性被首次提出至今已經發現了超過50 個影響CYP2C19 酶活性的SNP[2]。目前CYP2C19 基因多態性已經成為全球藥物遺傳學及基因組學的研究熱點。

CYP2C19 正常或野生型的等位基因通常表示為CYP2C19*1，例如純合野生型CYP2C19*1/*1，其編碼的酶具有正常活性，其余突變型基因表達的酶無催化活性或有超強催化活性。無催化活性的酶導致相關作用的功能缺失，反之有超強催化活性的酶使得相關作用的功能增加。CYP2C19*2、*3、*17 是我國人群最常見的突變等位基因，約占CYP2C19 變異的99%，其他等位基因發生突變的概率極低。

CYP2C19*2 和CYP2C19*3 是目前國內外研究最多的引起功能缺失的基因變異，均可導致編碼的CYP2C19 酶失活，從而使得該酶作用的底物代謝速率減慢。CYP2C19*2 和CYP2C19*3 涉及腺嘌呤（A）和鳥嘌呤（G）的轉換[3]。CYP2C19*2 的突變機制是由于第5 外顯子發生堿基突變，轉錄時丟失了一端限制性內切酶位點的堿基對片段，導致酶失去原有的活性；CYP2C19*3 是第4 外顯子發生突變，是色氨酸的密碼子變成終止密碼子，酶蛋白的合成提前終止，缺乏底物結合區從而導致酶失活。其他等位基因如*4、*5、*6、*7、*8 也與功能缺失相關[4]，然而這些變異率較為罕見，因此相關研究甚少。

2006 年，Sibbing D 等[5]對CYP2C19 酶的5’啟動子區域進行測序并發現了新的SNP，將其命名為CYP2C19*17，是目前僅有發現的功能增強的突變型等位基因。而CYP2C19*17 是由于側翼序列的堿基對發生C-T 突變，使得CYP2C19 基因轉錄速度加快，所產生的酶增多，導致該酶作用的底物代謝加速[6]。CYP2C19*17 作為超快代謝型，在我國存在率遠遠低于CYP2C19*2 和CYP2C19*3，以至于我國目前關于CYP2C19*17 的相關研究較少。

2 CYP2C19 基因多態性與復發性缺血性卒中

2.1 氯吡格雷抵抗 氯吡格雷作為腦梗死的關鍵用藥，在預防缺血性腦卒中復發中具有重要作用[7]。氯吡格雷是前體藥物，主要經過CYP450 酶系統的兩步氧化代謝為活性代謝物，而CYP2C19 基因是參與這一活化過程的主要酶[8]，因此CYP2C19 在氯吡格雷的抗血小板作用中起重要調節作用。CYP2C19*2和CYP2C19*3 的基因突變會降低CYP2C19 酶的催化活性，從而降低體內氯吡格雷活性代謝產物水平，最終抑制血小板聚集作用減弱[9]。血小板聚集情況最常用于評估氯吡格雷對血小板的抑制作用,常規劑量的氯吡格雷在中間代謝型和慢代謝型的患者中血小板活性抑制不足，抑制血小板聚集作用減弱，導致血栓風險增加[10]。相關研究表明[11]，缺血性腦卒中患者發生氯吡格雷抵抗的概率為4%～30%。另有研究發現[12]，CYP2C19*2 及CYP2C19*3 等位基因突變明顯增加了缺血性卒中復發的幾率。同時有研究表明[13]，在行腦血管造影（DSA）并植入支架的服用氯吡格雷抗血小板的腦梗死患者中，CYP2C19*2 和*3變異等位基因明顯增加了卒中的風險。此外，CYP2C19*17 可通過加速CYP2C19 的轉錄速率來提高酶的催化活性，使得氯吡格雷的活性代謝產物增多，故被稱為CYP2C19 功能獲得性基因。研究顯示[5]，CYP2C19*17 可以增強氯吡格雷的抗血小板聚集作用，但同時也增加了出血風險。Wang Y 等[14]研究發現，在2933 例輕型卒中或TIA 患者中LOF 等位基因攜帶者占58.8%，隨訪90 d 后發現非攜帶組雙抗治療較阿司匹林單抗治療可顯著減少缺血事件的發生率，而攜帶組雙抗治療未見明顯獲益。

2.2 調節脂質代謝 高脂血癥是心腦血管疾病的重要危險因素，降低脂蛋白水平可明顯降低卒中的復發幾率。研究表明[15]，CYP450 是參與血脂代謝的主要催化酶之一。CYP450 的產物主要包括環氧脂肪酸和花生四烯酸（AA），它們作為重要的脂質信號分子參與生物調控。環氧二十碳三烯酸（EETs）是一種由CYP2C 基因亞家族產生的血管活性物質，它催化AA 的產生[16]，主要儲存在血管內皮細胞中，通過酯化為磷脂參與生物代謝[17]。研究發現[18]，在三陰性乳腺癌患者中存在EETs 和CYP2C19 表達上調，與脂肪酸結合蛋白、脂肪細胞信號傳導和轉移相關過程相一致，初步證實了CYP2C19 基因內源性代謝調控的作用。Gu S 等[19]研究表明，CYP2C19 多態性基因可降低青年癲癇患者血清總甘油三酯和低密度脂蛋白水平，進而降低亞臨床動脈粥樣硬化風險。CYP2C19 基因型代謝不良的卒中患者血脂水平較高，主要表現為TC、LDL-C、ApoB 水平升高，進而增加了缺血性卒中的復發幾率[20]。

2.3 調節血壓 高血壓同樣也是卒中復發的高危因素之一，控制血壓也是卒中一級預防的重要內容。研究表明[21]，AA 和其他多不飽和脂肪酸代謝的改變參與了高血壓和其他心腦血管疾病的發病機制。在內源性刺激下，AA 被Ca2+激活的磷脂酶水解，并被細胞色素P450 環氧合酶氧化形成EETs。EETs 對血管張力調節和腎小管液電解質運輸過程中發揮重要作用，表明它們可能在血壓調節中發揮作用。另有研究也表明[22，23]，EETs 的利鈉和血管舒張作用可以起到降壓作用。一項針對漢族高血壓患者的研究結果提示[24]，高血壓與CYP2C19 基因的基因型有關，A-G單倍型可能是我國漢族高血壓的危險因素，T-T 單倍型可能是我國漢族高血壓的保護因素。此外，另一項研究證明[25]，CYP2C19*3 缺陷等位基因可能有助于降低高血壓的發病風險。

2.4 參與血管炎癥反應 缺血性腦卒中的形成因素很多，其中血栓的形成成為缺血性腦卒中發生的常見誘因，而血栓的形成涉及到血管炎癥因子的參與[26]，同時一些炎癥相關信號通路或標志物的表達與動脈粥樣硬化均密切相關[27，28]。作為CYP450 的重要產物，AA 與其代謝產物白三烯、EETs 被證明在炎癥調節中具有重要作用[29]。研究表明[30]，CYP2C19*2 缺陷等位基因攜帶者的炎癥標志物濃度明顯上升，表明CYP2C19 可能被認為是通過炎癥介導心腦血管風險的新候選基因。

3 總結

CYP2C19 作為人體重要的藥物代謝酶之一，其基因多態性不但通過調節氯吡格雷抗血小板活性來影響缺血性腦卒中復發風險，而且在花生四烯酸的代謝中也具有重要作用，從而通過調節脂質代謝、血壓甚至血管炎癥反應來影響腦動脈粥樣硬化的發展。腦卒中患者完善CYC2C19 基因檢測，對評估缺血性卒中的復發風險具有重要意義。對于攜帶CYC2C19 功能缺少等位基因的人群，結合臨床可加強腦卒中二級預防。與氯吡格雷相比，新型抗血小板藥物起效更快、作用更穩定、抵抗較少，應用新的抗血小板藥物替代氯吡格雷或與另一種抗血小板藥物聯合應用能有效的降低攜帶CYC2C19 功能缺少等位基因人群的缺血性卒中復發風險。因此，依據CYP2C19 基因型針對性的選擇個體化治療，對預防缺血性卒中的復發具有重要意義。