Kurbanov R.D., Zakirov N.U., Irisov D.B., Kevorkov А.G., Husanov Sh.S.

Republican Specialized Center of Cardiology, Tashkent, Uzbekistan

Effect of CYP2C9 gene polymorphism on the efficacy of warfarin

in uzbek patients with long-standing persistent atrium fibrillation

Резюме. При фибрилляции предсердий значимо увеличиваются смертность и инвалидизация населения, прежде всего за счет ишемического инсульта. Доказана высокая эффективность варфарина в профилактике ишемического инсульта. Отмечается различная чувствительность пациентов к варфарину, которая обусловлена в том числе полиморфизмами гена CYP2С9. У пациентов с фибрилляцией предсердий узбекской национальности в 91,3% случаев выявлен «дикий» тип полиморфизма гена CYP2С9*2. По полиморфизму CYP2С9*3 «дикий» тип имели 100% обследованных. Дозы варфарина, обеспечивающие должные уровни МНО (международное нормализованное отношение), в группе больных – носителей генотипа CYP2С9*1/*2 и CYP2С9*2/*2 достоверно ниже, чем в группе пациентов с гомозиготным генотипом CYP2С9*1/*1. В группе больных – носителей генотипов CYP2С9*1/*2 и CYP2С9*2/*2 на фоне 3-месячной терапии варфарином случаи чрезмерной гипокоагуляции наблюдались чаще по сравнению с носителями гомозиготного генотипа CYP2С9*1/*1.

Ключевые слова: фибрилляция предсердий, фармакогенетика, варфарин, полиморфизм гена CYP2C9.

Summary. In atrial fibrillation, mortality and disability in population significantly increase, primarily due to ischemic stroke. The high efficacy of warfarin use for the prevention of ischemic stroke is proven. However, there is a different sensitivity of patients to warfarin, which is due, in particular, the CYP2C9 gene polymorphisms. It is established that: genotyped Uzbek patients with AF in most cases have no CYP2C9*2 (91,3%) neither CYP2C9*3 (100%) polymorphism. The maintenance dose of warfarin was significantly lower in carriers of CYP2C9*2-allele in compare with patients with «wild type» allele carriers. In patients with carriage of CYP2C9*2-allele the hypocoagulation occurred more frequently in compare with patients with «wild type» allele carriers.

Key words: atrial fibrillation, pharmacogenetics, warfarin, CYP2C9 gene polymorphism.

Фибрилляция предсердий (ФП) является независимым и существенным фактором риска развития тромбоэмболических осложнений (ТЭО), прогрессирования недостаточности кровообращения и смертности [13]. У пациентов с неревматической ФП риск развития ишемического инсульта (ИИ) в 5,6 раза выше, чем у людей с синусовым ритмом, а при ФП клапанного генеза – в 17,6 раза [16]. Доказана высокая эффективность антикоагулянтов непрямого действия, в частности варфарина (Вф), в профилактике ТЭО. Установлено, что клинический эффект Вф, представляющего собой рацематическую смесь двух энантиомеров ((S) и (R)), в большей степени зависит от (S)-Вф, который в 3–5 раз фармакологически более активен, чем (R)-Вф. Суточные дозы Вф, поддерживающие международное нормализованное отношение (МНО) в рекомендуемых значениях 2,0–3,0, колеблются в широких пределах [18]. При этом установлено, что одной из основных причин столь выраженной вариации (до 20 раз) ответной реакции организма на Вф являются индивидуальные генетические особенности, в частности полиморфизмы гена CYP2C9, ответственного за процесс гидроксилирования S-энантиомеров [3, 19].

По данным популяционных исследований, наиболее распространен из клинически значимых аллелей гена изофермента цитохрома Р-450 так называемый «дикий» тип гена, обусловливающий нормальный метаболизм Вф и обозначающийся как CYP2C9*1/*1, а наиболее распространенные функционально дефектные аллели – CYP2C9*2 (R144C) и CYP2C9*3 (I359L), ассоциированные с более частым развитием кровотечений, эпизодов чрезмерной гипокоагуляции, обусловленных замедлением метаболизма Вф [14, 22].

Цель исследования – изучение частоты выявления полиморфизмов гена CYP2C9*2/*3 и его влияния на состояние гипокоагуляции у больных с фибрилляцией предсердий узбекской национальности, принимающих варфарин.

Материалы и методы

В исследование включено 92 пациента узбекской национальности обоих полов (61,9% мужчин) в возрасте от 38 до 76 лет (в среднем 60,2±9,2) с постоянной или персистирующей формой ФП (средняя продолжительность ФП 5,2±6,1 года), как клапанной, так и неклапанной этиологии. У 57 (61,9%) пациентов этиологическим фактором возникновения ФП были ИБС и/или АГ, у 35 (38,04%) больных – некоронарогенная патология сердца: в том числе у 3 из них (8,6%) – дилатационная кардиомиопатия, у 2 (5,7%) – хронический миокардит, у 30 (85,7%) – хроническая ревматическая болезнь сердца.

Абсолютные показания к назначению Вф имели 30 (32,6%) больных с клапанной этиологией ФП (стеноз митрального отверстия) [13].

У 62 (67,4%) больных, не имеющих клапанного поражения сердца, риск ТЭО оценивался по шкале CHA₂DS₂VASc, рекомендованной Европейской ассоциацией кардиологов (ESC) в 2010 г. [13]. Гипертоническая болезнь наблюдалась у 61 (98,3%) больного, сахарный диабет 2 типа – у 16 (25,8%), ОНМК или ТИА в анамнезе встречались у 18 (29%) пациентов. Функциональный класс (ФК) сердечной недостаточности определялся с помощью теста 6-минутной ходьбы. I–II ФК по NYHA выявлен у 47,4%, а III–IV ФК – у 52,6% пациентов. По результатам анкетирования по шкале CHA₂DS₂VASc, больных с низким риском развития ТЭО (0 баллов), в частности ИИ, не выявлено. Средний риск развития ИИ (1 балл) выявлен у 6 (9,7%) больных, высокий риск ТЭО (≥2 баллов) имели 56 (90,3%) больных. Как видно из представленных данных, все больные имели показания к антикоагулянтной терапии, а 90,3% из них нуждались в обязательном ее назначении.

 Принадлежность к узбекской нацио-нальности определялась анамнестическим методом, путем собеседования с пациентом, подтвердившим принадлежность членов его семьи к данной нацио-нальности в трех последних поколениях.

В исследование не включались больные с сопутствующими заболеваниями, выраженность симптомов которых преобладала над клиническими явлениями ФП, а также пациенты, имевшие противопоказания к назначению варфарина: гематологические заболевания, заболевания печени или почек в стадии декомпенсации, тяжелую артериальную гипертензию, эрозивно-язвенные болезни ЖКТ, кровоизлияние в головной мозг в анамнезе, а также больные, не согласившиеся принять участие в исследовании.

Исследование состояло из двух этапов:

I этап – изучение распространенности полиморфизмов гена CYP2C9*2/*3 у больных ФП узбекской национальности (n=92);

II этап – изучение влияния полиморфизма гена CYP2C9*2/*3 на состояние гипокоагуляции у больных с ФП узбекской национальности, наблюдавшихся не менее 3 месяцев от начала приема Вф (n=92).

Варфарин (Nycomed, Дания) назначался в начальной дозе 2,5–5,0 мг/сут, под контролем МНО, дополнительно к базисной медикаментозной терапии основного заболевания. МНО определяли на полуавтоматическом коагулометре «HumaClot Duo» фирмы Human (Германия) с использованием тест-систем для определения протромбинового индекса с международным индексом чувствительности (МИЧ). Значения МНО контролировались согласно рекомендациям ESC (2010) [13]. Дозу Вф расценивали как подобранную, если она обеспечивала стабильный уровень терапевтический гипокоагуляции (МНО 2–3) в течение 2–3 последовательных определений. Чрезмерную гипокоагуляцию констатировали при МНО более 3 [9]. Аллельные варианты гена определяли методом ПЦР-ПДРФ (полимеразной цепной реакции с последующим изучением полиморфизма длин рестрикционных фрагментов).

Статистическую обработку полученных результатов осуществляли с помощью стандартного пакета анализа данных «Microsoft Excel 2007» и программы «Biostat» на персональном компьютере «Pentium IV». С помощью методов параметрической и непараметрической статистики определяли среднее арифметическое ± стандартное отклонение, критерий Стьюдента (t) при различных уровнях значимости (Р). За статистическую достоверность различий принимали р <0,05.

Результаты и обсуждение

На I этапе исследования по результатам генотипирования полиморфизма гена CYP2С9*2 гомозиготы по «дикому» аллелю CYP2С9*2 (CYP2С9*1/*1) выявлены у 84 (91,3%) пациентов, гетерозиготы по аллельному варианту CYP2С9*2 (CYP2С9*1/*2) – у 7 (7,6%) пациентов и гомозигота по аллельному варианту CYP2С9*2 (CYP2С9*2/*2) – у 1 (1,1%) пациента. Изучение полиморфизма гена CYP2С9*3: у всех 92 (100%) пациентов определено носительство гомозиготы по «дикому» аллелю CYP2С9*1/*1 (табл. 1). Таким образом, у подавляющего большинства пациентов выявлен так называемый «дикий» тип полиморфизма, а дефектные аллели CYP2С9*2 и CYP2С9*3 полиморфизмов, которые могут привести к чрезмерной гипокоагуляции, обнаружены лишь у 8 (8,7%) обследованных.

 Таблица 1. Распространенность полиморфизмов гена CYP2C9*2/*3

у больных с ФП узбекской национальности

Гомозиготы CYP2С9*1/*1 «дикого» типа полиморфизма CYP2C9*3 выявлены у 100% больных, поэтому в дальнейшем они не учитывались в статистической обработке и не анализировались.

На II этапе исследования для изучения влияния полиморфизма гена CYP2C9*2*3 на эффективность терапии Вф 92 больных с ФП узбекской национальности, наблюдавшиеся не менее 3 месяцев от начала приема данного препарата, были разделены на две группы.

1-ю группу составили 84 больных (65,6% мужчин), имеющих гомозиготы по «дикому» аллелю (CYP2С9*1/*1), считающиеся активными метаболизаторами и не требующие низких доз ВФ [2].

2-ю группу составили 8 (57,14% мужчин) пациентов, имевших генотипы CYP2С9*1/*2 (n=7) и CYP2С9*2/*2(n=1). Они были объединены в составе 2-й группы из-за малочисленности.

Межгрупповых различий по возрасту, полу, основному и сопутствующим заболеваниям не выявлено. В ходе анализа базисной терапии для учета препаратов, влияющих на метаболизм Вф в сравниваемых группах, установилено, что пациентам 1-й группы в составе базисной терапии несколько чаще назначался амиодарон (48,8% vs 25%; ?²=0,844, р=0,358), статины (40,4% vs 25%; ?²=0,228, р=0,633), нестероидные противовоспалительные средства (9,5% vs 0%; ?²=0,066, р=0,797) и сердечные гликозиды (39,3% vs 25%; ?²=0,066, р=0,797) в сравнении со 2-й группой, однако межгрупповые различия не имели статистически значимого характера.

В целом при анализе частоты назначения препаратов, влияющих на метаболизм Вф, установлено, что в 1-й группе (с носительством «дикого» типа) у 71 (84,5%) пациента в базисной терапии присутствовал как минимум один препарат, потенцирующий действие Вф. Во 2-й группе их принимали лишь 4 (50%) больных (?²=3,175; р=0,054).

На фоне 3-месячного периода наблюдения у пациентов 2-й группы по сравнению с 1-й группой отмечались низкие значения поддерживающих доз Вф (2,3±0,63 против 3,21±0,99 мг/сут, р<0,05), обеспечивающие должные уровни МНО (2,29±0,3 против 2,26±0,31 соответственно, р>0,05). Установлены также достоверные различия по поддерживающим недельным дозам Вф: 22,98±8,54 против 16,10±6,05 мг/нед соответственно в 1-й и 2-й группах (р=0,029) (табл.2).

 Таблица 2. Влияние полиморфизма гена CYP2C9 на эффективность терапии

варфарином у больных с ФП узбекской национальности

В целом за период исследования состояние чрезмерной гипокоагуляции (МНО>3) наблюдалось у 58 (63,04%) из 92 пациентов. Как видно из табл. 3, случаи развития чрезмерной гипокоагуляции выявлялись у 51 (60,7%) и 7 (87,5%) пациентов в 1-й и 2-й группах соответственно (?²=1,247; р=0,264). При этом средние значения МНО в момент развития чрезмерной гипокоагуляции оказались достоверно выше во 2-й группе больных (4,92±1,55 против 3,95±0,93 соответственно, р=0,010), а дозы Вф, вызвавшие чрезмерную гипокоагуляцию, оказались ниже, чем в группе сравнения: 3,21±0,98 против 3,74±1,12 мг/сут (р>0,05).

Таблица 3. Влияние полиморфизма гена CYP2C9 на состояние чрезмерной

гипокоагуляции у больных с ФП узбекской национальности

Одним из прорывов второй половины XX века считается внедрение в клиническую практику фармакогенетики. Методы генотипирования позволяют прогнозировать фармакологический ответ организма на ЛС и, следовательно, повысить эффективность и безопасность терапии. Одним из наиболее изученных препаратов с точки зрения фармакогенетики является варфарин. Установлено, что индивидуальные особенности дозирования Вф обусловлены полиморфизмом как минимум 6 генов, к числу которых относятся ген цитохрома Р450 CYP2С9; ген, кодирующий одну субъединицу фермента витамина К эпоксид редуктазы (VКORC1) – главную молекулу-мишень АКНД; ген CYP4F2 (цитохром 4F2); ген гамма-глутамат карбоксилазы (GGCX, участвует в посттрансляционном процессинге в гепатоцитах); ген, кодирующий АРОЕ (участвует в транспорте витамина К в организме человека), микросомальная эпоксид гидроксилаза (EPHX1); ген PROC (белок C) и ген фактора VII (FVII) [7, 15]. При этом наиболее клинически значимы по влиянию на эффективность Вф, по мнению различных авторов, полиморфизмы генов CYP2С9 и VKORC1 [15]. Полиморфизмы остальных генов имеют ограниченное клиническое значение [10, 11, 17]. Следует отметить, что нередко у одного и того же больного встречаются полиморфизмы двух и более генов одновременно, обусловливающих повышенный риск гипокоагуляции [18].

Очевидно, что проведение исследований по изучению влияния отдельно взятого полиморфизма сложно с методологической точки зрения. Мы сочли возможным изучение полиморфизмов CYP2С9*2 и CYP2С9*3 гена CYP2С9 без учета полиморфизмов других генов кандидатов у лиц узбекской национальности.

В изученной нами выборке больных в 91,3% случаев выявлен так называемый «дикий» тип полиморфизма CYP2C9*2. По полиморфизму CYP2C9*3 «дикий» тип имели 100% больных. Таким образом, в нашем исследовании еще раз продемонстрирована наибольшая частота выявления активных метаболизаторов в общей популяции [20].

Распространенность полиморфизмов CYP2C9*2 и CYP2C9*3 сильно различается в различных этнических группах. Показано, что в европеоидных популяциях, в частности у турок, россиян, хорватов, испанцев, французов и бельгийцев, наиболее часто встречаются вариантные аллели полиморфизмов CYP2C9*2 (8–20%) и CYP2C9*3 (6–10%), в сравнении с Азиатскими популяциями (0 и 2–5% соответственно) [20, 24].

Наш предварительный опыт наблюдения за пациентами узбекской национальности, принимающими Вф при лечении ФП в соответствии с алгоритмом его назначения, рекомендованным Российским Федеральным руководством по использованию лекарственных средств (Выпуск VII, 2006), показывает, что средняя доза Вф, поддерживающая должные значения МНО, не превышает 5 мг/сут, что значительно ниже, чем соответствующие дозы Вф, указанные в российских исследованиях [8, 12]. При этом частота возникновения чрезмерной гипокоагуляции, отмеченная в нашем исследовании, несколько превышает результаты исследований [5] по изучению этого показателя в российской популяции (63,04 и 54,9% соответственно). Исходя из этого, мы предполагали, что частота распространенности «медленных» метаболизаторов среди лиц узбекской национальности должна была быть выше, чем у лиц, обследованных в рамках российских исследований.

Так, например Михеева Ю.А. и соавт. выявили, что распространенность «медленных» метаболизаторов полиморфизмов CYP2C9*2 и CYP2C9*3 в Московском регионе составила 15,5 и 14,3% соответственно [4]. А по данным Сироткиной О.В. и соавт., частота распространенности этих вариантных аллелей гена CYP2C9 в популяции Санкт-Петербурга составила 11,11% (CYP2C9*1/*2, CYP2C9*2/*2) и 6,32% (CYP2C9*1/*3, CYP2C9*3/3) соответственно [6].

По результатам нашего исследования, распространенность полиморфизма CYP2C9*2 (8,7%) в узбекской популяции близка к популяции Санкт-Петербурга (по данным [6]). Вместе с этим неожиданно для нас по полиморфизму CYP2C9*3 у всех больных узбекской национальности, включенных в исследование, выявлен так называемый «дикий» тип, в то время как по литературным данным именно больные, имеющие мутантные аллели с полиморфизмом CYP2C9*3, наиболее склонны к возникновению чрезмерной гипокоагуляции и разного рода кровотечений, чем имеющие полиморфизм CYP2C9*2 [23].

Результаты, полученные в нашем исследовании, свидетельствующие о большой частоте развития чрезмерной гипокоагуляции у носителей функционально дефектных аллелей (CYP2C9 *1/*2, CYP2C9*2/*2), обусловливающей достоверно меньшие суточные и недельные дозы Вф, необходимые для поддержания терапевтического диапазона МНО, подтверждают данные о высоком риске гипокоагуляции у этой категории больных (даже без учета других генов кандидатов). Например, в метаанализе 11 исследований, посвященных изучению влияния носительства функционально дефектных аллелей на терапию Вф [21], получены данные, схожие с результатами нашего исследования. Носителям гетеро- или гомозиготных генотипов по функционально дефектным аллелям CYP2C9*2 и CYP2C9*3 по сравнению с гомозиготами по «дикому» типу для достижения терапевтической гипокоагуляции требовался прием меньших доз Вф – соответственно на 17 и 37%, при этом у них в 2 раза чаще возникали геморрагические осложнения. В исследовании Higashi M.K., которое включало 185 пациентов, принимавших Вф в течение 10 лет, у 58 (31,4%) лиц, носителей как минимум одного из вариантных аллелей гена CYP2C9, достоверно чаще встречались случаи чрезмерной гипокоагуляции и кровотечения, а также им требовалось больше времени для определения поддерживающих доз Вф [14].

В оценке эффективности и безопасности применения Вф, кроме генетических факторов, следует учитывать ряд методологических аспектов, требующих особого внимания лечащего врача: необходимо принимать во внимание взаимодействие варфарина с другими лекарственными препаратами, метаболизирующимися изоферменотом Р450, возраст, пол, сопутствующие заболевания печени, заболевания щитовидной железы, почек, ранний послеоперационный период и другие состояния [1]. В нашем исследовании межгрупповых различий по возрасту, полу, основному и сопутствующим заболеваниям не выявлено. При анализе базисной терапии было установлено, что пациентам 1-й группы несколько чаще назначался амиодарон, статины, нестероидные противовоспалительные средства и сердечные гликозиды. Несмотря на отсутствие достоверных межгрупповых различий по приему отдельных препаратов, потенцирующих действие Вф, межгрупповые различия по совокупному количеству больных, принимавших как минимум один из этих препаратов (84,5% против 50%) оказались близки к достоверному (?²=3,175; р=0,054). Таким образом, даже в присутствии в составе базисной терапии препаратов, потенцирующих действие Вф, в частности гипокоагуляцию, больные с «диким» аллелем нуждались в достоверно больших поддерживающих дозах Вф и у них меньше развивались случаи чрезмерной гипокоагуляции.

Данные обстоятельства подтверждают целесообразность изучения полиморфизмов гена CYP2C9 для дифференцированного подбора доз Вф в лечении больных с высоким риском ТЭО, в том числе при ФП.

Выводы

1. У пациентов с ФП узбекской национальности в преобладающем большинстве случаев (91,30%) выявлен «дикий» тип полиморфизма гена CYP2С9*2, а по полиморфизму CYP2С9*3 «дикий» тип имели 100% обследованных.

2. Суточные и недельные дозы вафарина, обеспечивающие должные уровни МНО, в группе больных – носителей генотипа CYP2С9*1/*2 и CYP2С9*2/*2 достоверно ниже, чем в группе пациентов с гомозиготным генотипом CYP2С9*1/*1.

3. В группе больных – носителей генотипов CYP2С9*1/*2 и CYP2С9*2/*2 на фоне 3-месячной терапии Вф случаи чрезмерной гипокоагуляции наблюдались чаще по сравнению с носителями гомозиготного генотипа CYP2С9*1/*1.

Л И Т Е Р А Т У Р А

1. Кропачева Е.С., Панченко Е.П. // Болезни сердца и сосудов. – 2009. – №4. – С.48–53.

2. Кукес В.Г. // Клин. фармакология. – М., 2006. – С.154–167

3. Кукес В.Г. Метаболизм лекарственных средств: клинико-фармакологические аспекты. – М., 2004. – С.44.

4. Михеева Ю.А., Кропачева Е.С., Игнатьев И.В. и др. // Кардиология. – 2008. – №3. – С.52–57

5. Панченко Е.П., Михеева Ю.А., Сычев Д.А. и др. // Кардиолог. вестн. – 2008. – Т.3, №2. – С.38–43.

6. Сироткина О.В., Улитина А.С. Тараскина А.Е. и др. // Кардиология. – 2005. – №4. – С.61–63.

7. Сычев Д.А., Антонов И.М., Загребин С.В. и др.// Рац. фармакотерапия в кардиологии. –2007. –№2. – С.59–66.

8. Чарная М.А., Морозов Ю.А. // Тромбозы в клинич. практике. – М., 2009.

9. ACC/AHA/ESC 2006 Guidelines for the Management of Patients With Atrial Fibrillation. // JACC. – 2006. – №48. – P.149—246.

10. Aquilante C.L., Langaee T.Y. // Clin. Pharmacol. Ther. – 2006. – Vol.79(4). – P.291–302.

11. Cen H.J., Zeng W.T. // Br. J. Clin. Pharmacol. – 2010. – Vol.70(2). – P.234–240.

12. Gaikovitch E., Cascorbi I., Mrozikiewicz P. et al. // Eur. J. Clin. Pharmacol. – 2003. – Vol. 59. – P.303–312.

13. Guidelines for the management of atrial fibrillation // Eur. Heart J. – 2010. – Vol.31. – P.2369–2429.

14. Higashi M.K. et al. // JAMA. – 2002. – Vol. 287. – P.1690–1698.

15. Jeffrey J.W. et al. // Eur. Heart. J. – 2012. – Vol.33(2). – P.165–175. doi:10.1093/eurheartj/ehr239

16. Kannel W.B. // N. Engl. J. Med. – 1982. – Vol.306. – P.1018–1022.

17. Mia Wadelius, Leslie Y. // Hum. Genet. – 2007. – Vol.121. –P.23–34.

18. Nada Boћina // Biochem. Medica. – 2010. – Vol.20(1). –P.33–44

19. Regal R.E., Tsui V. // Pharmacol. Ther. – 2004. – Vol.29. – P.652–656.

20. Rosemary J., Adithan C. // Cur. Clin. Pharmacol. – 2007. –Vol.2. – P.93–109.

21. Sanderson S., Emery J., Higgins J. // Gen. Med. – 2005. – Vol.7. – P.97–104.

22. Schwarz U.E. et al. // N. Engl. J. Med. – 2008. – Vol.358. – P.999–1008.

23. Stehle S., Kirchheiner J., Lazar A., Fuhr U. // Clin. Pharmacokinet. – 2008. – Vol.47. – P.565–594.

24. Takahasha H., Echizen H. // Clin. Pharmacokinet. – 2001. – Vol.40(8). – P.587–603.

Медицинские новости. – 2012. – №9. – С. 35-38.

Внимание! Статья адресована врачам-специалистам. Перепечатка данной статьи или её фрагментов в Интернете без гиперссылки на первоисточник рассматривается как нарушение авторских прав.