CYP2C19基因型与冠心病精准抗血小板治疗

刘晓丽，马晓腾

（首都医科大学附属北京安贞医院心内科 北京市心肺血管疾病研究所，北京 100029）

由阿司匹林和一种P2Y12受体抑制剂组成的双联抗血小板治疗（dual antiplatelet therapy，DAPT）已经成为预防急性冠脉综合征（acute coronary syndrome，ACS）和（或）经皮冠状动脉介入治疗（percutaneous coronary intervention，PCI）患者再发缺血事件的基石药物策略[1]。

目前临床上可获得的P2Y12受体抑制剂包括氯吡格雷、替格瑞洛和普拉格雷。作为一种前体药物，氯吡格雷需要经过肝细胞色素P450的代谢转化为活性药物才能发挥抗血小板的作用[2]，而替格瑞洛和普拉格雷不需要转化就可以直接发挥抗血小板的作用。氯吡格雷的临床使用时间至今已超过15年，已有充分的循证医学证据证实其在ACS和（或）PCI患者中改善心血管预后的价值，因而在临床实践中得到了广泛应用；替格瑞洛和普拉格雷作为2种新型P2Y12受体抑制剂，具有比氯吡格雷更强的抗血小板效能，且包括PLATO和TRITONTIMI 38等研究在内的多项大型随机对照研究也显示替格瑞洛和普拉格雷在降低ACS和（或）PCI患者不良心血管事件方面要优于氯吡格雷[3-4]。但替格瑞洛和普拉格雷更强的抗血小板效能意味着出血事件可能更多。一旦发生出血，有可能被迫停用抗血小板药物，那么后续出现不良心血管事件的风险将会明显升高[5]。而且这2种药物价格昂贵，明显增加医疗支出和医保负担。所以，选择哪一种P2Y12受体抑制剂进行个体化抗血小板治疗俨然已经成为临床实践中的关键问题之一。

CYP2C19基因型及代谢表型

CYP2C19同工酶是激活氯吡格雷生物学活性最为关键的一个代谢酶，而CYP2C19同工酶的活性受CYP2C19基因多态性的影响。因此，尽管接受标准剂量的氯吡格雷治疗，但仍然有20%～30%的ACS患者对氯吡格雷表现为低反应甚至无反应，造成氯吡格雷抵抗，从而明显增加不良心血管事件的发生风险[6]。

在人类细胞色素P450等位基因命名数据库中，CYP2C19至少存在25种等位基因变异[7]，既包括功能获得（gain-of-function，GOF）等位基因，也包括功能缺失（loss-of-function，LOF）等位基因，而LOF等位基因变异与氯吡格雷抵抗直接相关，其中CYP2C19*2和CYP2C19*3是最常见的LOF等位基因，CYP2C19*17是最常见的GOF等位基因。根据最常见CYP2C19基因型所对应的CYP2C19同工酶的活性，可以大致分为5类代谢表型：慢代谢型（*2/*2、*3/*3或*2/*3）、中间代谢型（*1/*2或*1/*3）、正常代谢型（*1/*1）、快代谢型（*1/*17）和超快代谢型（*17/*17）。

与西方人群相比较，东亚人群LOF等位基因变异的发生率更高，其中西方人群接近30%携带一种LOF等位基因（绝大多数为CYP2C19*2），东亚人群60%～65%携带一种LOF等位基因（绝大多数为CYP2C19*2或CYP2C19*3）。在东亚人群中CYP2C19*2或CYP2C19*3等位基因近乎可以解释全部的LOF等位基因变异，而在西方人群中这一比例为85%[8-10]。新近，中国代谢解析计划（China Metabolic Analytics Project，ChinaMAP）一期研究报道了对全国27个省份和直辖市、8个民族、10 588个个体代谢性状的遗传基础和全基因组深度测序数据的系统分析，其中通过对CYP2C19基因型的分析发现，超过一半（59.08%）的中国人携带至少1种LOF等位基因（CYP2C19*2或CYP2C19*3）[11]。

CYP2C19基因型与心血管结局

CYP2C19慢代谢型和中间代谢型的人群在ACS和（或）PCI术后仍服用氯吡格雷进行抗血小板治疗的心血管事件发生率会更高，这一观点已在多个荟萃分析中得到了证实。

2010年发表在JAMA上的一篇荟萃分析共纳入9项临床研究、总计9 685例接受氯吡格雷治疗的患者，其中91.3%的患者接受了PCI治疗，54.5%的患者诊断为ACS。就CYP2C19基因型而言，71.5%的患者未携带LOF等位基因，26.3%的患者携带1个LOF等位基因，2.2%的患者携带2个LOF等位基因。与未携带LOF等位基因的患者相比，携带1个[风险比（hazard ratio，HR）=1.55，95%置信区间（confidence interval，CI）：1.11～2.17，P=0.01]和2个（HR=1.76，95% CI：1.24～2.50，P=0.002）LOF等位基因的患者心血管死亡、心肌梗死和缺血性卒中的发生风险均更高。同样，携带1个（HR=2.67，95% CI：1.69～4.22，P＜0.001）和2个（HR=3.97，95% CI：1.75～9.02，P=0.001）LOF等位基因的患者与未携带的患者相比，支架血栓形成的风险均显著增加[12]。

2014年发表在Circulation子刊上的一篇荟萃分析共纳入24项临床研究、总计36 076例患者。CYP2C19基因型效应的荟萃分析根据氯吡格雷的主要适应证（PCI对非PCI）和种族人群（白人对亚洲人）进行分层。携带至少1个LOF等位基因与主要不良心血管事件（心血管死亡、非致死性心肌梗死和非致死性卒中）之间的相关性在未接受PCI治疗的白人[相对危险度（relative risk,RR）=0.99，95% CI：0.84～1.17，n=7 043]、接受PCI治疗的白人（RR=1.20，95%CI：1.10～1.31，n=19 016）以及接受PCI治疗的亚洲人（RR=1.91,95% CI：1.61～2.27,n=10 017）中显著不同（P＜0.001）。在携带2个LOF等位基因或针对支架血栓形成结局的二次分析上也发现了类似的差异[13]。该荟萃分析还发现，涉及亚洲人群研究之间的异质性最小。鉴于超过50%的亚洲人群携带至少1个LOF等位基因，这可能对于亚洲人群使用CYP2C19基因型来指导DAPT具有更重要的临床意义。

2019年，周玉杰教授团队专门就接受PCI和氯吡格雷治疗的亚洲人群进行了一项荟萃分析，来评估CYP2C19基因型与不良心血管结局的关系，共纳入20项临床研究、总计15 056例患者。发现携带至少1个LOF等位基因的患者与未携带的患者相比，心血管死亡和心肌梗死的发生风险明显增加[10.58%比6.07%，优势比（odds ratio，OR）=1.99，95% CI：1.64～2.42，P＜0.001]，支架血栓形成也更为常见（2.22%比0.44%，OR=4.77，95% CI：2.84～8.01，P＜0.001），但出血风险更低（OR=0.66，95% CI：0.46～0.96，P＜0.001）[9]。

新近一项荟萃分析评估了在接受PCI和氯吡格雷治疗的稳定型冠心病患者中CYP2C19 LOF等位基因与主要不良心血管事件的相关性，共纳入21项临床研究、总计16 194例患者。携带至少1个LOF等位基因的患者与未携带的患者相比，心血管死亡、心肌梗死、卒中和支架血栓形成的发生风险显著增加（OR=1.71，95% CI：1.51～1.94，P＜0.000 01），但出血事件没有显著差异（OR=1.11，95% CI：0.85～1.45，P=0.43）[14]。

既然在携带LOF等位基因的患者中，标准剂量（75 mg）氯吡格雷无法获益，那么高剂量（≥150 mg）氯吡格雷的效果如何呢？一项纳入了19项临床研究、总计10 960例PCI患者的荟萃分析显示，即使是高剂量氯吡格雷也无法克服PCI术后CYP2C19*2携带者与非携带者之间氯吡格雷抗血小板作用的可变性[15]。提示对于携带LOF等位基因的患者，单纯增加氯吡格雷的剂量可能也无法获益，可能需要更换为抗血小板作用更强的替格瑞洛或普拉格雷。

一些回顾性研究报道，携带1个或2个CYP2C19*17等位基因的个体，氯吡格雷的活性代谢物形成增加，血小板聚集抑制增加，出血风险增加，但不良心血管事件的发生风险降低[16-18]。然而，其他一些研究没有报道CYP2C19快代谢或超快代谢状态与氯吡格雷的药效学和临床结局相关[19-21]。因此，CYP2C19*17等位基因对氯吡格雷临床疗效的临床意义尚不清楚[10]。

CYP2C19基因型指导抗血小板治疗

CYP2C19 LOF等位基因与氯吡格雷临床药理学和临床疗效降低的相关性在氯吡格雷的处方信息中得到了体现。2010年，美国食品和药物管理局（Food and Drug Administration，FDA）在氯吡格雷标签上增加了黑框警告，建议CYP2C19慢代谢型患者在PCI术后不要使用氯吡格雷[22]。在2017年FDA安全通讯中，由于替格瑞洛和普拉格雷的上市，这一警告扩大到包括所有的氯吡格雷适应证。然而，FDA的警告并没有要求对使用氯吡格雷的患者常规进行CYP2C19基因型检测。

临床实践指南对CYP2C19基因型检测有不同的建议。在可以获得基因检测结果的情况下，临床药物遗传学实施联盟（Clinical Pharmacogenetics Implementation Consortium，CPIC）提供了基于药物基因组学的处方建议[10]。CPIC指南（最近更新于2013年）建议在没有替格瑞洛或普拉格雷禁忌证的情况下，CYP2C19中间代谢型或慢代谢型的患者应该考虑使用替格瑞洛或普拉格雷进行抗血小板治疗。与CPIC指南一致，荷兰药物遗传学工作组（Dutch Pharmacogenetics Working Group，DPWG）指南（最近于2018年更新）也作出了同样的建议。但DPWG指南还建议，CYP2C19中间代谢型患者可以考虑将氯吡格雷维持剂量加倍至150 mg/d（在600 mg负荷剂量之后）。

2011年美国心脏病学会基金会（American College of Cardiology Foundation，ACCF）/美国心脏协会(American Heart Association，AHA)/心血管造影和介入学会（Society for Cardiovascular Angiography and Interventions，SCAI）联合颁布的PCI指南推荐，CYP2C19基因型检测可用于因血小板抑制不足而存在不良心血管事件高风险的PCI患者，在CYP2C19中间代谢型和慢代谢型患者中使用替格瑞洛或普拉格雷（ⅡB类推荐，C级证据）[23]。然而，由于缺乏明确的临床证据，此后的美国指南并不建议对所有PCI患者进行常规CYP2C19基因型检测[23-24]。2017年欧洲心脏病学会（European Society of Cardiology，ESC）/欧洲心胸外科协会（European Association for Cardio-Thoracic Surgery，EACTS）联合颁布的DAPT指南和2019年ESC颁布的慢性冠脉综合征指南也都没有推荐CYP2C19基因型检测[25-26]。2019年的一份专家共识声明指出，对于因ACS而接受PCI治疗的患者，CYP2C19基因型可以为其心血管风险提供有用的预后数据；然而，由于缺乏大型临床试验来证实这些策略的临床效用，所以不推荐常规基因检测来指导CYP2C19 LOF等位基因携带者使用替格瑞洛或普拉格雷治疗或未携带者使用氯吡格雷治疗[1]。2020年ESC颁布的非ST段抬高型ACS管理指南[27]作出了以下新的关键推荐：降低P2Y12受体抑制剂治疗（将替格瑞洛或普拉格雷调整为氯吡格雷）可能是DAPT的替代策略，特别是对于不适合使用强效抗血小板药物的ACS患者。根据患者的风险状况和检测手段的可用性，可以根据临床判断或在血小板功能检测或CYP2C19基因分型的指导下进行降级治疗。

对于CYP2C19基因型指导抗血小板治疗的价值一直都在探索，近3年发表的3项多中心、随机、对照临床试验备受瞩目。PHARMCLO试验[28]、POPular-Genetics试验[29]和TAILOR-PCI试验[30]为基因型指导抗血小板治疗策略的有效性和安全性提供了重要见解。

PHARMCLO试验是意大利进行的一项多中心、随机、对照临床试验，原计划入选3 612例患者，但因基因检测问题该试验提前终止，最终在12个中心入选了888例ACS患者。这些患者被随机分为常规治疗组（单纯基于患者的临床特征选择P2Y12受体抑制剂）或基因指导组（基于患者的遗传和临床特征选择P2Y12受体抑制剂）。检测的基因位点包括ABCB1、CYP2C19*2和CYP2C19*17，在患者床旁就可检测，70 min之内就可获取结果。随访时间为（12±1）个月，主要复合终点为心血管死亡、首次发生非致死性心肌梗死、非致死性卒中和出血学术研究会（Bleeding Academic Research Consortium，BARC）标准3～5型出血。氯吡格雷在常规治疗组中使用比例更高（50.7%比43.3%），替格瑞洛在基因指导组中使用比例更高（42.6%比32.7%，P=0.02），而普拉格雷在2组中的使用率相同。但遗憾的是，研究者没有给出CYP2C19*2携带者换药的比例。最终的结果显示，主要终点发生率在基因指导组明显低于常规治疗组（15.9%比25.9%，HR=0.58，95% CI：0.43～0.71，P＜0.001）；基因指导组发生缺血事件的风险更低（13.0%比21.4%，HR=0.57，95% CI：0.41～0.80，P＜0.001），大出血发生率在2组之间没有显著差异（4.2%比6.8%，P=0.10）。以上结果表明，基于ACS患者的遗传和临床特征来选择P2Y12受体抑制剂可以减少缺血事件的发生[28]。

POPular-Genetics试验是一项由研究者发起的、开放标签、随机、对照临床试验，在欧洲10个中心入选了2 751例接受急诊PCI治疗的ST段抬高心肌梗死（ST segment elevation myocardial infarction，STEMI）患者，按照1∶1的比例随机分配到常规治疗组和基因指导组。常规治疗组患者服用替格瑞洛或普拉格雷，基因指导组中携带CYP2C19*2或*3的患者服用替格瑞洛或普拉格雷，非携带者服用氯吡格雷。2组患者均服用阿司匹林和P2Y12受体抑制剂至少12个月。该研究包括2个主要终点，一个为12个月的净不良临床事件的主要联合终点（包括全因死亡、心肌梗死、明确的支架血栓、卒中或PLATO标准定义的大出血事件），另一个为12个月的PLATO标准定义的小或大出血事件的主要出血终点，其中主要联合终点为非劣效性检验。该研究最终纳入2 488例患者，基因指导组为1 242例，常规治疗组为1 246例。最终的结果显示，在基因指导组和常规治疗组中分别有5.1%和5.9%的患者发生了主要联合终点事件（Δ=-0.7%，95% CI：-2.0%～0.7%，非劣效性P＜0.001），有9.8%和12.5%的患者发生了主要出血终点事件（HR=0.78，95% CI：0.61～0.98，P=0.04）[29]。以上结果表明，在STEMI患者中CYP2C19基因型指导的抗血小板治疗能够安全地进行P2Y12受体抑制剂的降级治疗（将替格瑞洛或普拉格雷调整为氯吡格雷）而不增加心血管事件，而且能够明显降低出血事件的发生。

TAILOR-PCI试验是在美国、加拿大、韩国和墨西哥的40个中心开展的一项关于CYP2C19基因型指导抗血小板治疗的开放标签、双臂平行的随机、对照、优效性临床试验。该试验旨在确定与基线氯吡格雷相比，根据CYP2C19基因型结果调整的P2Y12受体抑制剂能否减少接受PCI治疗的ACS或非ACS患者的缺血结局。随机分配到基因指导组的患者接受即时基因型检测，CYP2C19 LOF等位基因携带者处方替格瑞洛（90 mg，每天2次），而非携带者处方氯吡格雷（75 mg/d）；随机分配到常规治疗组的患者在服用氯吡格雷（75 mg/d）12个月后进行基因型检测。主要终点是12个月时心血管死亡、心肌梗死、卒中、支架血栓形成和严重复发性缺血的复合终点。次要终点是12个月时由心肌梗死溶栓治疗（thrombolysis myocardialinfarction，TIMI）标准定义的大或小出血事件。试验主要分析CYP2C19 LOF等位基因携带者，次要分析所有随机患者。在随机分配的5 302例患者中，82%诊断为ACS，另外18%诊断为稳定型冠心病，最终共有94%的患者完成了试验。1 849例CYP2C19 LOF等位基因携带者中903例患者被分配到基因指导组，其中764例（85%）接受了替格瑞洛治疗。其余946例患者被分配到常规治疗组，其中932例（99%）接受了氯吡格雷治疗。结果显示，在12个月时，基因指导组的903例CYP2C19 LOF等位基因携带者中有35例（4.0%）发生了主要终点事件，而常规治疗组的946例CYP2C19 LOF等位基因携带者中有54例（5.9%）发生了主要终点事件，2组之间无显著差异（HR=0.66，95% CI：0.43～1.02，P=0.06），而且2组出血事件发生率也无显著差异（1.9%比1.6%，HR=1.22，95% CI：0.60～2.51，P=0.58）。对于所有随机患者来说，在基因指导组的2 641例患者中有113例（4.4%）发生主要终点事件，而在常规治疗组的2 635例患者中有135例（5.3%）发生主要终点事件，2组之间无显著差异（HR=0.84，95% CI：0.65～1.07，P=0.16）。然而，在事后分析中CYP2C19 LOF等位基因携带者在PCI术后3个月内接受替格瑞洛治疗的缺血事件风险均低于氯吡格雷（HR=0.21，95% CI：0.08～0.54，P=0.001)；一项允许每例患者发生多次缺血事件的敏感性分析显示，在CYP2C19 LOF等位基因携带者中，与常规治疗组相比，基因指导组的缺血事件风险更低（HR=0.60，95% CI：0.41～0.89，P=0.011）[30]。综上所述，这些结果证明了CYP2C19基因型指导策略对接受PCI治疗的ACS和非ACS患者的潜在益处；然而，由于事件发生率低于预期，主要试验结果缺乏显著差异。

前述3个随机对照试验主要在欧美人群中开展，鉴于东亚人群与欧美人群遗传背景的巨大差异，有必要开展随机、对照试验来探索CYP2C19基因型在东亚人群中用于指导抗血小板治疗的价值。由周玉杰教授牵头的GUARANTEE试验（NCT03783351）填补了此项空白。GUARANTEE试验是一项由研究者发起的、开放标签、随机、对照试验，计划在10个中心纳入3 780例接受新一代药物洗脱支架置入的冠心病患者，按照冠心病类型（稳定型冠心病或不稳定型心绞痛或非STEMI或STEMI）以1∶1的比例随机分配到常规治疗组和基因指导组。常规治疗组仅根据患者的临床情况来决定患者服用何种P2Y12受体抑制剂，基因指导组则根据CYP2C19基因型结果相应调整P2Y12受体抑制剂。该试验的主要终点是12个月时全因死亡、非致死性卒中、非致死性心肌梗死以及缺血导致的再次血运重建的发生率，次要终点是BARC 2～5型出血的发生率。非常重要的、也是GUARANTEE试验区别于前述3个随机对照试验的是，该试验同时兼顾了CYP2C19基因型指导P2Y12受体抑制剂的升级（由氯吡格雷调整为替格瑞洛）和降级（由替格瑞洛调整为氯吡格雷）治疗。目前GUARANTEE试验仍在进行中，其结果将为基因指导抗血小板治疗提供进一步的循证医学证据。