基因检测与华法林的临床应用

5

●

专题笔谈 ●《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”计划（2012CB518004）、“863”计划（2012AA02A510）支持通讯作者：汪道文　Email：dwwang@https://www.360docs.net/doc/7914568229.html,

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，等用·····························································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 表示）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，因为和目前使用的标准剂量（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方案同平行标准（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. Warfarin pharmacogenetics: a rising tide for its

clinical value[J]. Circulation, 2012, 125(16):1964-1966. [2] The International Warfarin Pharmacogenetics Consortium.

Estimation of the warfarin dose with clinical and pharmacogenetic

data[J]. N Engl J Med, 2009, 360(8):753-764.

[3] Gage BF, Eby C, Johnson JA, et al. Use of pharmacogenetic and

clinical factors to predict the therapeutic dose of warfarin[J]. Clin

Pharmacol Ther, 2008, 84(3):326-331.

[4] Alison AM, Michael JW. Clinical trial evidence of the

promise of pharmacogenomics warfarin dosing algorithms[J].

Pharmacogenomics, 2012, 13(8):861-863.

[5] Anderson JL, Horne BD, Stevens SM, et al. Randomized trial of

genotype-guided versus standard warfarin dosing in patients initiating

oral anticoagulation[J]. Circulation, 2007, 116(22):2563-2570.

[6] Caraco Y, Blotnick S, Muszkat M. CYP2C9 genotype-guided

warfarin prescribing enhances the efficacy and safety of

anticoagulation: a prospective randomized controlled study[J].

Clin Pharmacol Ther, 2008, 83(3):460-470.

[7] Lenzini P A, Grice GR, Milligan PE, et al. Laboratory and clinical outcomes

of pharmacogenetic vs. clinical protocols for warfarin initiation in

orthopedic patients[J]. J Thromb Haemost, 2008, 6(10):1655-1662. [8] Epstein RS, Moyer TP, Aubert RE, et al. Warfarin genotyping

reduces hospitalization rates results from the MM–WES (Medco–

Mayo Warfarin Effectiveness study) [J]. J Am Coll Cardiol, 2010,

55(25):2804-2812.

[9] Burmester JK, Berg RL, Yale SH, et al. A randomized

controlled trial of genotype-based Coumadin initiation[J].

Genet Med, 2011, 13(6):509-518.

[10] Anderson JL, Horne BD, Stevens SM, et al. Randomized and

clinical effectiveness trial comparing two pharmacogenetic

algorithms and standard care for individualizing warfarin dosing:

CoumaGen-II[J]. Circulation, 2012, 125(16):1997-2005.

收稿日期：2012-11-26