抗血小板药物拜阿司匹林和氯吡格雷的遗传药理学研究概述

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【中图分类号】R968【文献标识码】B【文章编号】1008-6455（2011）08-0566-02

细胞环氧化酶（COX）（前列腺素过氧化物G/H合酶）催化花生四烯酸（从）转化生成前列腺素H2（PGH2）。这一步是前列腺素整个合成过程的限速步骤。PGH2再经各种酶促或非酶促反应生成前列腺素D2（PGD2），前列腺素F2（PGF2），前列腺素12（PGl2），血栓素烷A2（TXA2）。人类COX酶包括三种亚型，分别COXl、COX2和COX3。COXl构成性表达于体内几乎所有的细胞上，COX2只在细胞因子、生长因子等一些前致炎因子的诱导下表达；COX3主要分布于脑组织。

1 血小板的活化机制

正常状态下，血小板既不会黏附于血管内皮也不会被激活。然而，暴露于血流中的受损内皮或破裂的斑块却是致血栓成分，能诱导血小板的黏附、聚集和释放。急性冠脉综合症患者一般都存在动脉粥样硬化的病变基础，或因高血脂胆固醇沉积，或因高血压所造成的动脉血管损伤所致，由于血管壁增厚和管腔狭窄引起血流速度加快，在血流冲击下粥样斑块容易破裂而暴露内皮下的胶原纤维。在高血流切变率的条件下，血浆中的vonWillebrand因子（vonWillebrand factor， vWF）与内皮下暴露的胶原纤维结合导致vWF构型改变，变构的vWF与血小板膜糖蛋白（glucoprotein，GP）Ⅰb/Ⅸ（GPⅠb/Ⅸ）结合[1]。血小板通过与黏附在血管内皮下组织的vWF结合而与内皮下组织发生接触黏附而被活化，在生理性和病理性致聚剂的作用下，促使血小板聚集。活化后的血小板发生空间构型改变，导致GPⅡb/Ⅲa上的纤维蛋白原受体暴露并与其结合，然后造成纤维蛋白原构型发生改变，后者直接与静息血小板膜上的GPⅡb/Ⅲa相互作用，最终导致血小板相互聚集成团，形成松软的血栓。此外，纤维蛋白原与GPⅡb/Ⅲa的结合可引起跨膜信息传递，导致血小板进一步活化和释放反应，这些正反馈作用加速了血小板血栓的形成[2]。在低血流切变率条件下，GPⅠb/Ⅸ可在缺乏vWF的条件下直接与胶原结合介导血小板的黏附。血小板活化发生释放反应，将自身胞浆中α颗粒膜蛋白140即CD62p与血小板表面膜融合，CD62p在静息血小板上不表达，而在活化血小板上表达，当血小板活化时α颗粒迅速与血小板膜融合，在血小板的膜表面表达成为血小板活化的特异标志物，因而检测血小板膜CD62p成为血小板活化的良好标志[3-7]。

血小板活化是动脉血栓的起始因素之一，在急性冠脉综合征血栓形成过程中起着重要的作用。因此，抑制血小板功能，阻止血小板黏附、活化和聚集，对预防缺血性卒中具有重要意义。

2 COXl的遗传多态性

许多基因多态性与血小板功能改变血栓形成及冠心病发生有关。血小板聚集共同的最后通路是凝血因子Ⅰ与糖蛋白（GP）Ⅱb/Ⅲa 受体结合。GPⅡb/Ⅲa 复合体的多态性在于Ⅲa 亚单位的多态性，即可以是Pl（A1/A1） 或Pl （A2/A2） 纯合子，或Pl （A1/A2） 杂合子[8-10]。有研究表明，超过30%的心血管病患者为P1（A2/A2）纯合子，且杂合子患者比纯合子患者对阿司匹林的反应敏感。Cambria-kiely 等推测Pl/A2多态性导致阿司匹林对血小板聚集的抑制作用下降，发生AR。Macchi等认为，COX-1单核苷酸多态性主要在529位丝氨酸或120位精氨酸， 这可能是某些患者产生阿司匹林抵抗的结构学基础，但尚未有证据证实。

前列腺素G/H合酶或环氧化酶1是花生四烯酸代谢成前列腺素G和H的关键酶。环氧化酶具有两种酶活性，一个是将AA转化成PG6的环氧化活性，另一个是继续将PCG转化为POH的过氧化活性。PGH进一步被各分支酶转化为前列腺素和血栓素（Figure.2）。阿司匹林不可逆的抑制了COX1从而阻断了TXA2的形成。COX1的遗传多态可能是病人出现ASA抵抗的机制性原因。十年以前，研究者分离并克隆了羊的COX1基因，发现COX1有三个糖基化基团，其中两个位于氨基末端口。接近碳基端的530位丝氨酸为阿司匹林乙酰化位点，研究者将530位认为突变后表达的COX1，同样具有环氧化和过氧化活性，但突变的COXI蛋白不被ASA抑制。野生型的COX1被ASA乙酰化后在530位形成了一个很大的侧链，阻断了从与COX1的结合。而突变的COXI不存在这个现象。在鼠科动物上开展了相同的研究，也表明530位丝氨酸是阿司匹林发挥抑制COXI活性的关键位点[11-13]。后来研究者也分离了人的血小板上的COX1cDNA和表达在COS-M6细胞上的人红白血病细胞PG/H酶，发现529-丝氨酸多态性很显著的降低TCOX酶的活性（Figure.3）。研究表明人与羊的COXl序列具有91%的一致性。进一步在COS-I（胎牛和新生小牛）细胞上的研究发现，碳末端600-亮氨酸体外突变使COXl酶活性下降了86%，这个研究与羊模型上的结果是一致的。理论上COXI的基因多态可以降低COXl酶活性，从而减少TXA2的形成，而最终使ASA的用药量减少。但如果COX基因功能降低，TXA2可以由其他途径生成，这就有可能表现出与这个多态相关的ASA抵抗。分离和研究人COX基因，发现它的一些可以解释ASA抵抗机制的遗传变异是很有必要的。

3 GPⅢa PLA1/A2遗传多态

有几个GPⅡb/Ⅲa受体的多态在人群中已经被确认。其中有一个最常见的受体多态是GPⅢa33亮氨酸（Leu）被脯氨酸（Pro）替代，有实验表明突变等位基因增强了纤维蛋白与血小板GPⅡb/Ⅲa受体结合。在白种人群中野生型亮氨酸即PLAT多态占85%，突变型脯氨酸即PLA2多态占15%，也有些文献报道PLA2的频率高达20-30%，按这个就算，PLA2/PLA2纯合子的频率有2 %。最近的研究表明PLA2是急性冠脉综合症的危险因子并有助于发生ASA抵抗[14]。关于PLA2多态携带者易发生ASA抵抗的确切机制虽然还不清楚，但数据显示PLA2的血栓形成效应与血小板高反应性并不相关。ASA可能是通过不依赖COX途径的信号传导通路影响了GPⅡb/Ⅲa的调节。不依赖于COX途径的信号传导目前并不很清楚，但可能包括了跨膜蛋白受体，磷酸激酶，钙释放，腺昔酸和鸟昔酸环化酶以及蛋白激酶C[15]；而且，由弱激动剂如ADP，肾上腺素和胶原激活的GPⅡb/Ⅲa也部分被ASA抑制，GPⅡb/Ⅲa PLA2多态可能通过这些通路削弱了ASA抗血小板效应。因此，PLA2与ASA抵抗之间的联系可能还与未知的一些遗传因子，血小板疾病以及一些非血小板型细胞缺陷相关。最开始的报道是一项包含71个被诊断为心肌梗死或不稳定性冠脉缺血综合征的白种病人与68个健康对照者的实验，发现PLA2等位基因频率在病人中高达39.4%，而对照组中仅达19.1% （p0.01）。另外一个研究发现在那些小于60岁就发生了第一次ACS的病人中，PLA2等位基因频率也是明显高于普通人群[16]。

4 807C/T基因多态

整联蛋白GpⅠa/Ⅱa是胶原受体，通常表达在血小板表面，表达有很大的个体差异。有研究已经证明GpⅠa/Ⅱa基因的807T（873A）遗传多态影响了血小板上该胶原受体表达的密度，从而改变了血小板对胶原反应的能力。胶原是一个影响血小板聚集的重要的生理性激活因子，GpⅠa/Ⅱa受体密度增高可能成为血栓形成的一个潜在危险因素并有可能发展为ASA抵抗。最近在Moshfegh的研究中，GpⅠa/Ⅱa基因807T（873A）纯合子在MI患者妇177中为16.4%，而对照组中占5.6%（p0.022），表明携带有该多态的人群比不携带的人群罹患MI的风险性高约3倍，该风险性在807T阳性的吸烟者中进一步增加[17]。吸烟提高了血小板的聚集，是心血管疾病的主要危险因素，也是男性冠心病患者急性血栓和猝死的危险因子。胶原受体表达的密度可能与很多其他心血管疾病危险因素共同作用导致了ASA抵抗，这需要更多的大样本研究来证实。

5 展望

功能性的遗传多态都有可能与ASA抵抗相关，但还需要进一步在更大的多样本人群中前瞻性探讨这些多态在ASA抵抗中的作用。在将来检测遗传变异可以预测病人MI或其他血管栓塞的危险性，可以为心血管病一级二级预防提供ASA和联合其他抗血小板和抗血栓用药的治疗方案。

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