蚌埠地区高血压病人药物基因多态性的分布
孙思雨,尚茂林
J Bengbu Med Coll,July 2022,Vol.47,No.7
[文章编号]1000-2200( 2022) 07-0912-05
·药学·
摘要
目的: 探讨高血压病人降压药物代谢酶基因位点CYP2C9*3 (1075 A>C)、CYP2D6*10 (100 C>T)、CYP3A5*3(6986 A>G) 和药物作用靶点基因位点AGTR1( 1166 A >C)、ACE( I/D)、ADRB1( 1165 G>C)、NPPA (2238 T>C) 的基因型分布频率。为安徽蚌埠地区高血压病人 β 受体阻滞剂、血管紧张素受体拮抗剂、血管紧张素转换酶抑制剂、钙离子拮抗剂、利尿剂五大类降压药物的个性化用药提供理论基础。方法: 使用PCR 熔解曲线法检测2020 年1 -12 月住院的879 例高血压病人的药物基因位点多态性,对各基因位点的分型频率进行分析。结果: 879 例高血压病人AGTR1 (1166 A>C) 基因位点的野生型、杂合突变型、纯合突变型的频率分别为88.74% 、10.92% 、0.34% ; ADRB1( 1165 G>C) 基因位点的野生型、杂合突变型、纯合突变型的频率分别为5.23% 、35.38% 、59.39% ; ACE( I/D) 基因位点的野生型、杂合突变型、纯合突变型的频率分别为 40.73% 、43.12% 、16.15% ; NPPA( 2238T >C) 基因位点的野生型、杂合突变型、纯合突变型的频率分别为98.63% 、1.37% 、 0% ; CYP2C9*3( 1075 A>C) 基因位点的野生型、杂合突变型、纯合突变型的频率分别为91.81% 、7.96% 、0.23% ; CYP2D6*10(100 C>T) 基因位点的野生型、杂合突变型、纯合突变型的频率分别为25.94% 、45.73% 、28.33% ; CYP3A5*3(6986 A>G) 基因位点的野生型、杂合突变型、纯合突变型的频率分别为7.17% 、39.70% 、53.13% 。其中,CYP2C9*3( 1075A >C) 基因位点基因型在男性与女性病人中的分布差异有统计学意义( P<0.05) 。CYP2C9*3 等位基因多态性在男性和女性病人的分布差异有统计学意义 (P<0.05) 。CYP2D6*10 等位基因多态性在男性和女性病人的分布差异有统计学意义( P<0.05) 。结论: 获得安徽蚌埠地区原发性高血压人群的高血压药物相关的基因多态性分布频率的数据,为建立病人基因库提供了基础, 便于后期继续深入研究相关基因位点的多态性在临床中指导的合理用药。
[关键词]
高血压; 药物代谢酶基因; 药物作用靶点基因; 降压药物; 基因多态性
[中图法分类号]R 544.1
[文献标志码]A
DOI: 10.13898 /j.cnki.issn.1000-2200.2022.07.018
Distribution of gene polymorphism of drug in hypertensive patients in Bengbu area
SUN Si-yu,SHANG Mao-lin
( Department of Pharmacy,The Second Affiliated Hospital of Bengbu Medical College,Bengbu Anhui 233040,China)
[Abstract]
Objective: To investigate the gene locus of antihypertensive drug metabolizing enzymes CYP2C9 *3 ( 1075A >C) , CYP2D6*10( 100C > T) CYP3A5*3( 6986A >G) and genotype distribution frequency of the drug target gene loci AGTR1( 1166 A >C) ACE( I/D) ,ADRB1 (1165 G>C) and NPPA (2238 T>C) to provide a theoretical basis for the personalized medication of five types of antihypertensive drugs including β -blocker,angiotensin receptor antagonist,angiotensin-converting enzyme inhibitor,calcium ion antagonist,and diuretics in hypertensive patients in Bengbu area of Anhui.Methods: The PCR melting curve method was used to detect the gene locus polymorphism of drug in 879 hypertensive patients hospitalized from January 2020 to December 2020,and the typing frequency of each gene locus was analyzed.Results: The frequency of wild type,heterozygous mutant and homozygous mutant of AGTR1 ( 1166 A>C) gene locus in 879 hypertensive patients was 88.74% ,10.92% and 0.34% ,respectively,which was 5.23% ,35.38% and 59.39% for ADRB1( 1165 G>C) gene locus,40.73% ,43.12% and 16.15% for ACE( I/D) gene locus,98.63 % ,1.37% and 0% for NPPA( 2238 T>C) gene locus,91.81% ,7.96% and 0.23% for CYP2C9*3 (1075 A>C) gene locus,25.94% ,45.73% and 28.33% for CYP2D6*10(100 C>T) gene locus,and 7.17% ,39.70% and 53.13% for CYP3A5*3 (6986 A>G) gene locus. Among them, the distribution difference of genotype at CYP2C9*3 (1075 A>C) gene locus was statistically significant between male and female patients (P<0.05) and the distribution difference of allele gene polymorphism of CYP2C9*3 and CYP2D6*10 was statistically significant between male and female patients ( P<0.05) Conclusions: The data on the distribution frequency of hypertensive drug-related gene polymorphisms in the primary hypertension population in Bengbu area of Anhui have been obtained, which provide a basis for the establishment of a patient gene pool,and facilitate further study on the polymorphisms of related gene locus in future to guide rational drug use in clinic.
[Key words]
hypertension; drug metabolizing enzyme gene; drug target gene; antihypertensive drug; gene polymorphism
高血压被称作“沉默的杀手”,全球有30% ~ 40% 的成年人( 25 ~64 岁) 患有高血压,其中仅有三分之一的高血压病人血压能够得到控制 [1]。通过药物治疗高血压疾病是目前及今后长时间内的一个重要手段 [2]。关于遗传因素影响药物疗效和药物不良反应的相关研究已经60 余年。基因多态性导致的药物疗效以及不良反应是造成用药个体差异的主要影响因素 [3]。蚌埠地区高血压病人发病率高 [4],血压控制率低,可能与药物相关基因位点的多态性相关。临床中,药物的反应因人而异,40% ~ 70% 的病人存在药物治疗无效或者发生药物不良反应( ADR) [5]。美国FDA 在批准药物的标签中包括药物基因组PGx 信息,以便更好地了解药物相关的安全性和有效性及病人药物的选择和剂量的调整 [6]。通过药物代谢酶和药物作用靶点基因位点多态性的检测,可指导特定病人选择更为合适的降压药和药物剂量,进一步提高药物治疗的有效性和安全性 [7]。本研究对药物代谢酶CYP450 和药物关键作用靶点的基因进行检测,分析7 个基因位点的多态性频率及基因型分布特征,为抗高血压五大类药物的合理使用提供基础依据。
1 资料与方法
1.1 一般资料
选取2020 年1 -12 月在我院就诊的高血压未达标病人879 例,收缩压 (SBP) ≥140 mmHg 和/或舒张压 ( DBP) ≥90 mmHg 。经我院伦理专业委员会审查通过,病人签署知情同意书。入选标准: 年龄>18 周岁; 根据中国高血压防治指南( 2010 年修订版) 中的血压测量办法,连续3 次非同 SBP ≥140 mmHg 和/或 DBP ≥90 mmHg 。排除标准: 继发性高血压; 急性心脑血管事件发生的3 个月内; 合并有严重心肌病、风湿性心脏病、先天性心脏病和严重肝肾疾病病人。
1.2 方法
DNA 样品制备: 采用西安天隆科技有限公司的NP968-C 型全自动核酸提取仪和全血基因组DNA 提取试剂盒提取全血基因组DNA,贮存 在-20 ℃冰箱备用。基因位点检测: 采用全自动医用PCR 分析系统( 西安天隆科技有限公司) 和 CYP2D6*10、CYP2C9 *3、ADRB1 ( 1165 G>C) AGTR1 (1166 A>C) 、ACE( I/D) 检测试剂盒( PCR 熔解曲线法) 和NPPA (2238 T>C) 、CYP3A5*3 检测试剂盒( PCR 熔解曲线法) ( 无锡锐奇基因生物科技有限公司) 。
1.3 统计学方法
采用 χ2检验和Fisher's 确切概率法。
2 结果
2.1 高血压药物相关的7 个基因位点检测结果
879 例高血压病人中,男621 例,女258 例,年龄 ( 68.52 ± 12.01) 岁。受试者各基因位点基因型频率均符合Hardy-Winberg 平衡。基因多态性位点基因型和等位基因分布频率见表1。
表1 原发性高血压病人药物相关7 个基因多态性位点分布频率[n; 百分率( %) ]
2.2 不同性别间、不同年龄间高血压组相关基因位点基因型频率分布情况
在不同性别组间以及不同 CYP2C9* (1075 A>C) 等位基因多态性分布频率及基因型分布频率差异均有统计学意义 (P<0.05) 。不同年龄组间,CYP2D6*10 等位基因多态性分布频率有统计学意义 (P<0.05) 。AGTR1 (1166 A>C) 、ACE ( I/D) 、ADRB1 ( 1165 G>C) (2238 T>C) 、CYP3A5*3(6986 A>G) 等位基因多态性差异无统计学意义 (P>0.05)
3 讨论
本研究所分析的7 个基因位点是临床中常用到的五大类降压药: β 受体阻滞剂、血管紧张素Ⅱ受体拮抗剂( ARB) 、血管紧张素转换酶抑制剂( ACEI) 、钙离子拮抗剂( CCB) 、利尿剂的相关基因位点,属于药物的主要作用靶点和主要代谢酶基因,其基因多态性可影响病人五大类降压药物的疗效和不良反应的发生风险。
细胞色素P450 超家族酶系( CYP450) 是人体内重要的药物代谢酶系统。CYP450 酶是第一阶段代谢酶,包括大多数临床处方药。该酶的等位基因组合编码的各酶活性分别为低代谢酶( PM) 、中间代谢酶( IM) 、广泛代谢酶( EM) 和超快代谢酶( UM) [8]。 在药物使用剂量、疗效和安全性的方面具有一定的指导意义。
AGTR1 基因编码血管紧张素Ⅱ-1 型受体,主要介导肾素-血管紧张素-醛固酮系统( RAAS) ,该基因在ARB 类药物的临床治疗中具有重要的意义。 在众多研究的位点中,1166A >C( rs5186) 突变位点 是研究最为广泛的,这种变异可以调节心力衰竭病人ARB 药物坎地沙坦的疗效 [9]。AGTR1 (1166A>C) 基因位点突变杂合子的病人接受坎地沙坦药物 后,SBP 和DBP 降低程度较野生型者要高 [10]。 AGTR1 基因AC 和CC 基因型的男性,厄贝沙坦的 降压效果优于AA 型 [11]。本次研究蚌埠地区高血 压病人中AGTR1 (1166 A>C) 基因位点在男性和女 性病人的分布差异无统计学意义 (P>0.05) 。此外 在青中老年 (≤64岁) 和老年组( ≥65岁) 病人中的 分布差异均无统计学意义( P>0.05)。
ARB 类降压药主要经过CYP2C9 代谢,其中 CYP2C9*3 位点突变可影响药物最终疗效和不良 反应 [12]。突变导致酶清除率只有野生型的15% ~ 20% ,使用标准剂量的ARB 药物时,病人易产生药 物相关的不良反应。本研究中CYP2C9*3 位点多 态性在男性和女性病人的分布差异有统计学意义 (P<0.05) 。CYP2C9*3 等位基因多态性在男性和 女性病人的分布差异有统计学意义 (P<0.05) 。另 外CYP2C9*3 /*3 纯合突变基因型病人均为男性, 突变频率为0.32% 。为高血压的个体化治疗提供 了基础的指导意义。
ACE( I/D) 基因编码血管紧张素转换酶,是 RAAS 系统的关键酶之一,也是ACEI 类药物的作用 靶点之一。该基因位点的多态性为第16 内含子存 在的287 bp 的Alu 插入片段( I) 和缺失片段( D) 。 ACE 基因的插入/缺失( I/D) 是在16 内含子287 bp 缺失的多态性,DD 基因型的病人有较高的血清和 心脏ACE 水平。研究 [13]显示携带ACE D 等位基因 的射血分数下降的心力衰竭病人的预后要比非携带 者更差,可以通过使用高剂量的ACEI 类药物来获 益。一项荟萃分析 [14]证实ACE 基因I 等位基因与 较高的ACEI 类药物诱导的咳嗽有相关性,且Ⅱ基 因型个体可能是高危人群。此次研究中ACE( I/D) 的基因型分布频率在不同性别病人和不同年龄病人 中的差异均无统计学意义( P>0.05) 。ACE 基因I/ I 型、I/D 型、D/D 型的分布频率分别为40.73% 、 43.12% 、16.15% ,应重视ACE 基因多态性造成的 药物疗效降低和不良反应的风险,为后期不同基因 型病人的ACEI 类药物提供临床指导依据。
β 受体阻滞剂通过阻断人β1 肾上腺素能受体 ( ADRB1) 调节交感神经反应,对高血压的治疗具有 重要作用。美托洛尔主要由CYP2D6 代谢酶基因代 谢,占70% ~80% ,同时也受到ADRB1 基因多态性 的影响,在中国人群中突变位点的频率占到了 74% [15]。有研究 [16]证实,ADRB1 基因是美托洛尔 降压效果的主要原因,即美托洛尔的降压效果受到 ADRB1 基因多态性的显著影响,ADRB1 纯合突变 的病人降压效果好于ADRB1 杂合突变的病人。本 研究中,C /C 基因型( 敏感型) 、C /G 基因型( 中间敏 感型) 、G/G 基因型( 不敏感型) 的分布频率分别为 59.39% 、35.38% 、5.23% ,可为后期不同基因型病 人的β 受体阻滞剂类药物的用药疗效提供临床指 导依据。
CYP2D6 基因的多态性截至目前已发现70 余 种,不同个体间的代谢酶活的差异在10 ~200 倍,美 托洛尔主要由CYP2D6 酶代谢。有研究 [15]表明, CYP2D6*10 基因位点多态性与服用美托洛尔缓释 片的PCI 术后病人的心率相关,CYP2D6*10 纯合 突变病人使用美托洛尔后心率控制率明显高于野生 和杂合突变病人。本研究中CYP2D6*10 的基因型分布频率在不同性别病人组和中青年与老年病人组 中差异均无统计学意义 (P>0.05) 。CYP2D6*10 等位基因多态性在男性和女性病人的分布差异有统 计学意义 (P<0.05) 。该基因的*1 /*1 型、*1 /*10 型、*10 /*10 型的分布频率分别为25.94% 、 45.73% 、28.33% ,应重视该代谢酶基因多态性对病 人用药造成的药物疗效差异和不良反应风险的影 响,为病人服用 β 受体阻滞剂类药物提供个体化用 药指导依据。
人体心房钠尿肽( ANP) 可以通过利尿利钠作 用调节体液平衡进而达到调节血压的作用。有研 究 [17]发现,钠尿肽前体蛋白A ( NPPA) 基因的 2238T >C 位点纯合突变病人使用利尿剂氯噻酮更 加敏感,疗效好,而未突变病人使用钙离子拮抗剂氨 氯地平疗效更好,优于ACEI 类药物和利尿剂药物。 本研究中,暂未发现有C /C 基因型,T/T 基因型和 T/C 基因型的分布频率分别为98.63% 、1.37% ,可 为不同基因型病人的利尿剂类药物的用药疗效和风 险提供临床指导依据。
外周水肿是CCB 药物氨氯地平的主要不良反 应,CYP3A5 在体内对氨氯地平的清除起重要作用。有研究 [18]表明,CYP3A5*3 等位基因与中国人群 CCB 药物氨氯地平的抗高血压的疗效有相关性,纯 合突变病人氨氯地平的治疗效果远高于其他 CYP3A5 基因型病人。在本研究中,在不同性别和 年龄病人中,CYP3A5*3 基因型分布频率差异均无 统计学意义 (P>0.05) 。但该基因*1 /*3 型、*3 / *3 型的分布频率分别占到39.70% 、53.13% ,应重 视相关病人的CCB 类药物用药风险的评估,为降低 不同基因型病人的利尿剂类药物的用药风险提供临 床指导依据。
本研究对879 例安徽省蚌埠地区的病人进行五 大类降压药的相关基因位点进行研究分析,分析7 个基因位点多态性的分布频率,其中CYP2C9*3 基 因位点在男性与女性病人中的分布具有显著性差 异,其他基因位点在不同性别间以及不同年龄组间 的分布,其差异均无统计学意义,我们考虑后期继续 扩大样本量进行深入研究,为蚌埠地区高血压病人 五大类降压药物的合理使用提供合理的用药指导。
[ 参 考 文 献 ]
[1]JOHNSON R,DLUDLA P,MABHIDA S,et al.Pharmacogenomics of amlodipine and hydro-chlorothiazide therapy and the quest for improved control of hypertension: a mini review[J].Heart Fail Rev,2019,24( 3) : 343.
[2] 杨梅,肖智林,陈晓彬.抗高血压药物相关基因多态性在 长沙县区高血压病人群中的分布[J].临床心血管病杂志, 2019,35( 6) : 559.
[3] 肖智林,楚志文,杨梅.药物基因组学导向高血压个体化 用药的临床研究[J].中国实用内科杂志,2020,40( 10) : 850.
[4] 储金金,张伟,方瑞.蚌埠市社区高血压控制情况及影响 因素研究[J].蚌埠医学院学报,2020,45( 2) : 263.
[5] LAUSCHKEV M,SUNDBERG MI.The importance of patientspecific factors for hepatic drug response and toxicity[J].Int J Mol Sci,2016,17( 10) : 1714.
[6] DARSHAN M,RYLEY U,TAYLOR I,et al.Study of pharmacogenomic information in FDA-approved drug labeling to facilitate application of precision medicine[J].Drug Discov Today,2020,25( 5) : 813.
[7] 国家卫生计生委合理用药专家委员会,中国医师协会高血压 专业委员会.高血压合理用药指南( 第2 版) [J/CD].中国医 学前沿杂志( 电子版) ,2017,9( 7) : 28.
[8] GOH LL,LIM CW,SIM WC,et al.Analysis of genetic variation in CYP450 genesfor clinical implementation[J].PLoS One,2017, 12( 1) : e0169233.
[9] DENUS S,DUBE MP,FOUODJIO R,et al.A prospective study of the impact of AGTR1 A1166C on the effects of candesartan in patients with heart failure[J].Pharmacogenomics,2018,19( 7) : 599.
[10] SUN YX,LIAO YH,YUAN Y,et al.Influence of autoanti-bodies against ATl receptor and AGTRl polymorphisms on candesartanbased antihypertensive regimen: results from the study of optimal treatment in hypertensive patients with anti-ATl-receptor autoantibodies trial[J].J Ani Soc Hypertens,2014,8( 1) : 21.
[11] DONG H,WANG FZ,SHI K,et al.Association of cytochrome P450 2C9*3 and angiotensin II receptor 1 ( 1166A >C) gene polymorphisms with the antihypertensive effect of irbesartan[J]. Am J Hypertension,2021,34( 1) : 121.
[12] 喻晶,杨璐,张舒琼,等.7 个高血压药物相关基因的多态性在 582 例汉族高血压患者中的分布[J].国际检验医学杂志, 2021,42( 3) : 325.
[13] MOTTETL F,VARDENY O,DENUS S.Pharmacogenomics of heart failure: a systematic review [J].Pharmacogenomics,2016, 17( 16) : 1817.
[14] MU GY,XIANG Q,ZHOU S,et al.Association between genetic polymorphisms and angio-tensin converting enzyme inhibitorinduced cough: a systematic review and meta-analysis [J]. Pharmacogenomics,2019,20( 3) : 189.
[15] GAO XF,WANG H,CHEN H.Impact of CYP2D6 and ADRB1 polymorphisms on heart rate of post-PCI patients treated with metoprolol[J].Pharmacogenomics,2017.
[16] CHEN LP,XIAO T,CHEN LL,The association of ADRB1 and CYP2D6 polymorphisms with antihypertensive effects and analysis of their contribution to hypertension risk[J].Am J Med Sci, 2018,335( 3) : 235.
[17] ZAIOUA M,AMR HE.Cardiovascular pharmacogenetics: a promise for genomically-guided therapy and personalized medicine[J].Clin Genet,2017,91( 3) : 355.
[18] HUANG Y,WEN GY,LU Y,et al.CYP3A4*1G and CYP3A5 *3 genetic polymorphisms alter the antihypertensive efficacy of amlodipine in patients with hypertension following renal transplantation[J].Int J Clin Pharmacol Ther,2017,55 ( 2 ) : 109.
( 本文编辑 刘畅)
