缺血性脑卒中患者氯吡格雷代谢相关基因多态性分布与预后的关系

doi:10.12307/2026.924

摘要/Abstract

摘要：

文题释义：
缺血性脑卒中：又称脑梗死，是指因脑部血液供应中断或严重减少导致相应区域的脑组织因缺血、缺氧而发生坏死、软化，并产生相应神经功能缺损症状和体征的临床综合征，该病的核心病理生理机制为：血流中断→缺血缺氧→能量代谢衰竭→细胞毒性水肿→细胞坏死/凋亡。
基因多态性：是指在一个生物群体中，同一基因位点上存在2种或2种以上的等位基因或遗传变异，并且其中最常见的等位基因频率不低于1%(通常以1%作为与罕见突变区分的阈值)。

背景：氯吡格雷可用于治疗和预防缺血性脑卒中的复发，然而不同患者对氯吡格雷的代谢可能存在个体差异，其中CYP2C19基因多态性被认为是一个重要的影响因素。
目的：探究缺血性脑卒中患者氯吡格雷代谢相关基因多态性分布情况，并分析与其预后的关系。
方法：选择2023年1月至2024年1月天门市第一人民医院收治的缺血性脑卒中患者70例，男39例，女31例，平均年龄(60.89±4.72)岁，口服硫酸氢氯吡格雷7-14 d后，采集所有患者的空腹静脉血，采用聚合酶链反应-限制性片段长度多态性法检测患者氯吡格雷代谢相关基因CYP2C19基因型。根据1个月后改良Rankin量表(mRS)评分，分为预后良好组(n=46，0分≤mRS≤1分)和预后不良组(n=24，2分≤mRS≤5分)，对比两组患者CYP2C19基因型分布情况。
结果与结论：70例缺血性脑卒中患者中，CYP2C19*2、CYP2C19*3的基因型分布均为突变型(AG+GG)占比高，分别占比90.00%，98.57%，等位基因频率均为G等位基因占比高，分别占比73.57%，92.86%。预后良好组与预后不良组CYP2C19*2基因型分布比较差异有显著性意义(P < 0.05)，CYP2C19*3基因型分布比较差异无显著性意义(P > 0.05)。结果表明，缺血性脑卒中患者氯吡格雷代谢相关基因CYP2C19*2、CYP2C19*3基因分布以突变型(AG+GG)为主，CYP2C19*2突变与患者的预后结局密切相关。
https://orcid.org/0009-0001-4581-3545(黄维)

中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞；骨髓干细胞；造血干细胞；脂肪干细胞；肿瘤干细胞；胚胎干细胞；脐带脐血干细胞；干细胞诱导；干细胞分化；组织工程

关键词: 缺血性脑卒中, 脑梗死, 氯吡格雷, CYP2C19基因, 基因多态性, 预后

Abstract: BACKGROUND: Clopidogrel can be used for the treatment and prevention of ischemic stroke relapse. However, individual differences in clopidogrel metabolism exist among patients, with CYP2C19 gene polymorphism considered an important influencing factor.
OBJECTIVE: To investigate the distribution of clopidogrel metabolism-related gene polymorphisms in patients with ischemic stroke and to analyze their relationship with prognosis.
METHODS: A total of 70 patients with ischemic stroke admitted to Tianmen First People’s Hospital from January 2023 to January 2024 were selected, including 39 males and 31 females, with a mean age of (60.89±4.72) years. After 7–14 days of oral administration of clopidogrel bisulfate, fasting venous blood samples were collected from all patients. The CYP2C19 genotype, a clopidogrel metabolism-related gene, was detected using polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism. Based on the modified Rankin Scale (mRS) score at 1 month, patients were divided into a good prognosis group (n=46, 0 ≤ mRS ≤ 1) and a poor prognosis group (n=24, 2 ≤ mRS ≤ 5). The distribution of CYP2C19 genotypes was compared between the two groups.
RESULTS AND CONCLUSION: Among the 70 patients with ischemic stroke, the genotype distributions of CYP2C19*2 and CYP2C19*3 were predominantly mutant types (AG+GG), accounting for 90.00% and 98.57%, respectively. The allele frequencies were dominated by the G allele, accounting for 73.57% and 92.86%, respectively. There was a significant difference in the distribution of CYP2C19*2 genotypes between the good prognosis group and the poor prognosis group (P < 0.05), whereas no significant difference was observed in the distribution of CYP2C19*3 genotypes (P > 0.05). These findings indicate that the distribution of clopidogrel metabolism-related genes CYP2C19*2 and CYP2C19*3 in patients with ischemic stroke is predominantly mutant types (AG+GG), and CYP2C192 mutation is closely associated with patient prognosis.

Key words: ischemic stroke, cerebral infarction, clopidogrel, CYP2C19 gene, gene polymorphism, prognosis

中图分类号:

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图/表（结果） 2

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引言

缺血性脑卒中，又称脑梗死，是指因脑部血液供应中断或严重减少导致相应区域的脑组织因缺血、缺氧而发生坏死、软化，并产生相应神经功能缺损症状和体征的临床综合征，该病的核心病理生理机制为：血流中断→缺血缺氧→能量代谢衰竭→细胞毒性水肿→细胞坏死/凋亡[1-2]。缺血性脑卒中治疗的核心是“时间就是大脑”，急性期(尤其是发病4.5 h内)的关键是尽快开通血管，首选静脉溶栓，若为大血管闭塞，可在发病24 h内评估后进行血管内取栓，同时需在脑卒中单元进行血压、血糖管理和并发症防治，并尽早启动抗血小板和强化他汀治疗；恢复期及长期治疗的核心是二级预防，需针对病因(如房颤患者需抗凝，动脉粥样硬化者需强化降脂)并严格管控高血压、糖尿病等危险因素，同时结合健康生活方式；康复治疗应早期开始并持续进行，以最大程度恢复功能[3-5]。
氯吡格雷是一种常用的抗血小板药物，用于治疗和预防缺血性脑卒中的复发，然而不同患者对氯吡格雷的代谢可能存在个体差异，其中CYP2C19基因多态性被认为是一个重要的影响因素[6]。氯吡格雷是一种前体药物，本身没有活性，它需要经过人体肝脏中的细胞色素P450酶系(尤其是CYP2C19酶)代谢转化，才能生成具有抗血小板活性的产物，而CYP2C19基因多态性直接决定了该酶的活性，从而影响氯吡格雷的代谢效率和临床效果[7-8]。CYP2C19基因存在多种等位基因，包括正常代谢型(EM)和变异型(PM)，EM携带正常功能的CYP2C19基因，能够有效代谢氯吡格雷，从而提供较佳的治疗效果；而PM则携带变异型CYP2C19基因，导致氯吡格雷的代谢减弱，可能降低药物疗效，增加患者复发的风险，导致患者获得较差的预后结局[9]。因此，进一步探究缺血性脑卒中患者CYP2C19基因的基因型分布情况，分析其基因型分布与预后结局的关系，对于制定更为精准的治疗方案、降低不良结局风险具有重要意义。因此，此次研究旨在探讨缺血性脑卒中患者氯吡格雷代谢相关基因多态性分布情况，并分析其与预后的关系。
中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞；骨髓干细胞；造血干细胞；脂肪干细胞；肿瘤干细胞；胚胎干细胞；脐带脐血干细胞；干细胞诱导；干细胞分化；组织工程

材料方法

1 对象和方法 Subjects and methods
1.1 设计观察性试验。
1.2 时间及地点选择2023年1月至2024年1月天门市第一人民医院收治的缺血性脑卒中患者。
1.3 对象纳入70例缺血性脑卒中患者，男39例，女31例，平均年龄(60.89±4.72)岁，合并糖尿病34例、高血压37例、高脂血症16例。所有患者均在入院后予以积极控制相关危险因素，包括降压、调节血糖、调脂、稳定斑块、劝导戒烟、管理体质量、调节生活方式、抑制血小板聚集等治疗，力求使上述危险因素的数值尽可能达标。由于主要的治疗方案为口服药物且出院后仍需口服药物，嘱患者严格按照治疗方案用药，并在服用氯吡格雷至少1周后接受 CYP2C19基因检测。所有患者均自愿参加此次试验。研究已通过天门市第一人民医院伦理委员会审批。
纳入标准：符合临床中缺血性脑卒中诊断标准[10]；接受氯吡格雷治疗患者；自愿参与此次研究。
排除标准：头颅影像学提示存在出血或其他常见的非缺血性脑部疾病(如肿瘤、动-静脉血管畸形等)患者；仅存在孤立的感觉症状(如麻木不适感、针刺感)、仅视力改变而无其他症状、仅出现单独的头晕或者眩晕但头颅影像学资料未见急性脑梗死证据者；需要进行抗凝治疗患者；根据目前病情无法使用氯吡格雷或者阿司匹林的患者；后续 30 d内计划手术(包括外科手术及介入手术)患者；合并有严重的基础疾病(非心血管类)，预期生存时间/预期寿命≤90 d患者；不同意进行CYP2C19基因多态性检测患者；怀疑为心源性栓塞性缺血性脑卒中患者。
1.4 方法所有患者口服氯吡格雷(规格：75 mg/片)75 mg，每天1次。服用氯吡格雷7-14 d后，采用聚合酶链反应-限制性片段长度多态性法检测缺血性脑卒中患者CYP2C19基因的2位点(CYP2C19*2)基因型、CYP2C19基因的3位点(CYP2C19*3)基因型，具体流程：①所有患者均采用真空抗凝采血管采集晨起空腹静脉血5 mL，4 000 r/min离心10 min，分离血浆、白细胞层和红细胞，分装于1.5 mL冻存管，置于-80 ℃低温冰箱冷冻贮存、备用；②DNA提取：采用TIANGEN公司的血液基因组DNA提取试剂盒(货号：DP348)提取DNA，具体试剂盒的组成、提取注意事项及步骤参见试剂说明书；③PCR扩增：CYP2C19*2的上游引物为：5’-CAA CCA GAG CTT GGC ATA TTG TAT C-3’，下游引物为：5’-GCC CTT AGC ACC AAA TTC TC-3ʹ；CYP2C19*3的上游引物为：5′-AAC ATC AGG ATT GTA AGC AC-3′，下游引物为：5′-TCA GGG CTT GGT CAA TAT AG-3′；④DNA 纯度与浓度测定：将PCR扩增产物进行琼脂糖凝胶电泳分离，在凝胶成像系统上观察结果，估计DNA的浓度与质量，利用紫外分光光度计检测DNA纯度，DNA纯度合格后放置于-80 ℃长期保存；⑤利用焦磷酸测序法，基于特异引物的设计，对目标基因的外显子以及其前后25 bp的连接区域进行测序检测，获得并统计基因型信息。
根据1个月后改良Rankin量表(Modified Rankin Scale，mRS)评分评估结果[11-12]，将70例缺血性脑卒中患者分为预后良好组(0分≤mRS≤1分)与预后不良者组(2分≤mRS≤5分)，对比两组间CYP2C19基因多态性分布情况。
1.5 主要观察指标 70例缺血性脑卒中患者氯吡格雷代谢相关基因多态性分布情况。
1.6 统计学分析应用SPSS 23.0统计学软件处理数据。分类变量以n(%)表示，使用卡方检验评估基因型分布与预后结局的相关性，P < 0.05表示差异有显著性意义。该文统计学方法已经天门市第一人民医院生物统计学专家审核。

讨论

缺血性脑卒中是一种常见的严重脑血管疾病，给患者的身体和生活带来了极大损害。氯吡格雷是一种常用的抗血小板治疗药物，可以用于治疗及预防缺血性脑卒中的复发，并改善患者的预后[13-16]。然而，患者对氯吡格雷的反应和代谢存在差异，部分患者服用氯吡格雷后的治疗效果较差，并且对药物存在过敏或出现不良反应的风险，因此，了解影响氯吡格雷药物反应性的因素对于个体化治疗和预后评估至关重要。
CYP2C19基因是人类细胞色素P450(CYP)酶系统中的一种酶，位于长臂(+)的13号染色体上，包括9个外显子和8个内含子，编码约490个氨基酸的蛋白质[17-20]。CYP2C19酶对许多重要的内源性和外源性底物发挥代谢作用，其中最为常见的基底物质是药物，CYP2C19酶代谢药物的速率和效率不仅与药物的治疗效果相关，而且还可能增加不良反应风险。CYP2C19基因多态性被认为是缺血性脑卒中患者预后结局的重要的影响因素之一[21]。此次研究结果显示，服用氯吡格雷缺血性脑卒中患者CYP2C19*2、CYP2C19*3的基因型分布均为突变型(AG+GG)占比高，分别占比90.00%，98.57%，等位基因频率均为G等位基因占比高，分别占比73.57%，92.86%；CYP2C19*2的基因型分布与服用氯吡格雷缺血性脑卒中患者预后结局呈明显相关性(P < 0.05)，CYP2C19*3的基因型分布与预后结局无明显相关性(P > 0.05)。此次研究结果表明，CYP2C19基因多态性对服用氯吡格雷缺血性脑卒中患者预后有显著影响，原因为：CYP2C19*2突变可以导致CYP2C19酶功能受损，导致酶活性降低或失活，使氯吡格雷的代谢和药效发生改变，从而影响药物的代谢能力[22]。对于携带这些突变型基因的患者来说，可能在代谢氯吡格雷时效果不如预期，从而影响治疗效果和预后。此外，有研究表明，CYP2C19*2基因多态性与氯吡格雷的抗血小板作用相关[23]，携带CYP2C19突变型基因的患者可能对氯吡格雷的抗血小板效果较差，增加了血栓再发风险。CYP2C19*3突变也会影响CYP2C19酶的功能，然而与CYP2C19*2突变相比，CYP2C19*3突变对酶活性的影响可能更小，从而对药物代谢和药效的影响要更小，因此CYP2C19*3突变与缺血性脑卒中的预后无明显相关性。
随着对疾病的逐步认识，发现在需要抗血小板治疗方案的缺血性脑卒中患者中，氯吡格雷在患者体内所起到的药效存在明显不同，在个体之间存在着明显的差异，服用同样剂量的氯吡格雷，有些患者可能发生血栓事件，而有些患者则面临更高的出血风险。虽然氯吡格雷的抗血小板聚集效果显著，但仍有相关临床研究表明血小板对氯吡格雷的反应在个体间存在很大差异，部分患者在氯吡格雷治疗过程中仍会发生支架内血栓、再发心肌梗死等缺血事件，更有甚者发生心肌梗死、死亡，称为“氯吡格雷抵抗”，通过先进的检测技术获知不同患者体内的药物代谢情况，分析药物代谢程度的差异性，成为目前的一大研究热点。“氯吡格雷抵抗”在学界内未明确定义，并且多种可控及不可控危险因素都会对药物有影响，比如：年龄、糖尿病、体质量指数、吸烟等，但最不容忽视的因素是遗传因素，由于CYP2C19基因是目前多数学者认为会明确影响氯吡格雷代谢且具有丰富的基因多态性，至今仍在不断被发掘，并且CYP2C19基因多态性很可能是导致患者出现氯吡格雷抵抗的重要内部原因。缺血性脑卒中患者作为重点关注人群，更要注重基因多态性会对患者产生的影响，这样可以早期、及时、精确地对治疗方案进行优化。
综上所述，缺血性脑卒中患者氯吡格雷代谢相关基因CYP2C19*2、CYP2C19*3基因分布以突变型(AG+GG)为主，等位基因频率以G等位基因为主，CYP2C19*2突变与服用氯吡格雷缺血性脑卒中患者的预后结局密切相关。若出现“氯吡格雷抵抗”则可考虑更换为其他类型抗血小板药物，这样可以减少缺血性脑卒中的发生率，改善患者预后，使患者后期获益。
中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞；骨髓干细胞；造血干细胞；脂肪干细胞；肿瘤干细胞；胚胎干细胞；脐带脐血干细胞；干细胞诱导；干细胞分化；组织工程