【佳学基因检测】华法林的用药指导基因检测

华法林的临床应用场景

几十年来，维生素K拮抗剂，特别是华法林，一直是口服治疗血栓栓塞疾病的唯一药物，这些血栓栓塞疾病包括中风、深静脉血栓形成（DVT）和肺栓塞（PE）。随着直接口服抗凝剂（DOAC）的发现，由于其易于使用、起效快、抵消快，以及不需要监测，越来越多的医疗保健提供者更喜欢它们而不是华法林。在过去的十年中，美国的华法林处方从77%下降到12%，具体指征包括心房颤动（AF）。尽管直接口服抗凝剂DOACs的使用增加，但华法林仍然是机械性心脏瓣膜置换术、二尖瓣狭窄或肥厚性心肌病伴房颤以及抗磷脂抗体综合征患者预防卒中的主要选择药物。肥胖患者（体重指数 > 40 Kg/m2）、肾功能不良者（肌酐清除率） < 15毫升/分钟）和母乳喂养妇女也首选华法林。

华法林通过抑制维生素K环氧化物还原酶（VKOR）介导其抗凝作用。VKOR的抑制导致维生素K的还原（活性）形式减少，从而抑制凝血因子II、VII、IX和X的激活，并产生华法林的抗凝作用。根据华法林的作用机理的基因解码，可以明确华法林用药指导基因检测的位点。有几个因素会导致华法林的剂量变化，包括遗传和非遗传因素。这种患者间的变异性几乎有一半归因于临床和遗传因素，而其余的变异性仍无法解释。由于华法林的治疗窗口较窄，剂量的可变性使华法林管理具有挑战性，尤其是在起始阶段。这也使得频繁测量国际标准化比值（INR）对于确保最佳抗凝是必要的。为了克服确定华法林初始剂量的困难，华法林的精准用药基因解码基因检测考虑引进探索常规或固定剂量以外的用药方法。
 

华法林用药指导基因检测中的固定剂量策略

固定给药是华法林给药最广泛使用的方法之一。它包括连续两天服用预定剂量的华法林，并在第三天或第四天测量INR。然后，临床医生重新查看华法林列线图，该列线图包含根据患者INR的华法林剂量，并建议根据观察到的INR修改剂量。临床医生可能更愿意给予负荷剂量，即1-2天的“初始华法林剂量”。典型的负荷剂量范围为5至10毫克。

在过去的三十年里，华法林个性化用药指导发表了一些研究常规华法林剂量使用情况的试验。”≤ 5 mg“与使用高剂量华法林相比”>5 mg”。这些试验在设计、结果上存在差异，产生了相互矛盾的结果。在一项小型前瞻性研究中，华法林的剂量调整基因检测研究组比较了5 mg和10 mg的初始剂量。大多数患者有急性血栓栓塞。两组在连续两天（即治疗的第3天和第4天或第4天和第5天）达到治疗性INR方面没有差异。值得注意的是，在这精准用药临床研究中的大多数患者都住院了，这可能使他们与门诊患者相比对华法林治疗更敏感。这种敏感性可归因于其他共同疾病和不良饮食摄入。其他华法林用药指导基因检测人员测试了5 mg列线图，并将其与患有VTE的门诊患者的10 mg列线图相比较。10 mg组的患者比5 mg诺模图早1.4天达到治疗INR，但不增加出血风险。此外，10 mg组的患者更有可能在第5天达到治疗性INR（83%对46%；P值（P） < 0.001). 虽然这一研究是主张负荷剂量为10 mg的主要研究之一，但值得注意的是，作者排除了高出血风险的患者。Quiroz等人的第三项开放标签随机研究比较了两种华法林起始诺模图（5 mg vs.10 mg），发现连续两天达到治疗INR所需的时间（中位时间）没有差异 = 5天，对数秩检验P = 0.69). 另一项回顾性队列研究包括接受VTE治疗并开始使用10 mg诺模图的门诊患者。目的是提高先前发布的10 mg列线图的通用性。与不依从列线图的患者相比，依从的患者更有可能在第5天出现治疗性INR，而在出血和血栓复发方面没有差异。2013年发布并于2016年更新的系统综述和荟萃分析包括所有比较5 mg和10 mg负荷剂量的随机试验。华法林用药指导基因解码及基因检测必要性研究组得出结论，尽管异质性较高（I2 = 83%)，5 mg组和10 mg组在第5天的INR结果范围内没有差异[相对风险（RR）] = 1.17，95%可信区间0.77–1.77，P = 0.46]. 在敏感性分析中，去除对异质性贡献最大的研究证实两组之间没有差异（RR，0.98；95%CI，0.73–1.32，P = 0.9，I2 = 44%).

2012年美国胸科医师学会（ACCP）关于口服抗凝剂的指南建议患者开始服用10 mg华法林，尤其是对于健康的门诊患者。这些指南是在前面提到的大数据分析之前发布的，这可能解释了建议和大数据分析证据之间的差异。之前的2008年ACCP指南和英国血液学标准学会（BCSH）2011提供了给患者5-10mg负荷剂量的选择。

综上所述，建议使用10 mg而不是5 mg作为负荷剂量的证据是不确定的。根据文献，更有可能从10 mg方案中获益的患者是门诊患者、年龄较小者、维生素K摄入量较高者，合并症较少，药物相互作用较少。
 

华法林在临床实践中的使用剂量

多种因素可以影响华法林的剂量，包括遗传和非遗传（临床）因素，这两种因素都解释了华法林剂量要求的一半以上的可变性。除了遗传学之外，一些研究还探讨了非遗传因素。影响华法林的一些公认临床因素包括年龄、性别、体重指数、种族、基线INR、适应症/目标INR、肝病和药物相互作用。

年龄是最早确定的影响华法林剂量的因素之一。Redwood等人研究了年龄对华法林剂量的影响，并得出结论，平均而言，70岁以上的患者需要的华法林用量比30岁以下的患者低25%-30%。同样，Gurwitz等人的一项研究评估了老化对口服抗凝剂剂量要求的影响。年龄最大的患者更可能需要较低的华法林剂量。此外，与年轻组相比，50至70岁组的平均华法林剂量减少了10%（7.2 mg vs.8.1 mg；P = 0.0002). 在70岁以上的患者中，与50岁以下的患者相比，出血的发生率更高（RR，1.8；95%CI，1.12-3；P = 0.016) . Gage等人量化了年龄对华法林剂量的影响，华法林的精准用药研究组观察到，年龄每增加十年，华法林维持剂量就会减少7-13%。

体重及其替代物BSA和体重指数（BMI）是另一个广泛研究的与华法林剂量变异性相关的因素。根据Gage算法，BSA每增加0.26 m2，华法林剂量增加15%。另一项研究表明，体重指数增加1分与每周华法林剂量增加0.69毫克有关。其他研究表明BMI > 与肥胖、超重、正常体重和体重不足的个体相比，40 kg/m2（病态肥胖）与较高的华法林剂量需求显著相关。

种族是许多药物包括华法林变异的重要来源，。Absher及其同事的一项研究强调了这种影响，该研究包括来自社区医院和门诊抗凝诊所的146名患者。非裔美国人是华法林剂量高于5毫克的5个相关因素之一。此外，与白人患者相比，非裔美国人患者每天需要额外1.3 mg华法林剂量[26]。另一个由345名患者组成的回顾性队列发现，非裔美国人每周平均华法林剂量最高[43 mg（39-47）]，其次是白人[36 mg（34-39）]、西班牙裔[31 mg（25-37）]，而亚洲血统的患者每周平均华法林剂量最低[24 mg（21-27）][27]。

许多药物与华法林相互作用，其中许多药物可以影响华法林维持剂量，尤其是当相互作用的药物开始或停止时。华法令是S-华法令和R-华法令的外消旋混合物，其中S-异构体比R更有效。S-华法林主要由细胞色素P 450 2 C9（CYP2C9）代谢，而R-华法林则由细胞色素P450 3 A4（CYP3A4）代谢。华法林药物相互作用是药代动力学或药效学相互作用。药代动力学相互作用主要是由于CYP2C9的诱导或抑制，CYP2C8是负责华法林代谢的主要酶（和/或较小程度的CYP3A4）。服用稳定维持剂量华法林并开始服用强效药物相互作用药物的患者通常需要改变华法林剂量。最常见的是，胺碘酮、唑类抗真菌药、苯妥英钠、利福平、甲氧苄啶/磺胺甲恶唑以及他汀类药物的使用都包含在华法林维持剂量算法中。然而，相互作用药物对华法林剂量影响的量化是复杂的，并且根据相互作用药物、影响负责代谢酶的遗传变异和其他个体间变异而有所不同。例如，胺碘酮起效时建议华法林剂量减少30%-50%，而非诺贝特的剂量建议减少25%-33%。

以上讨论的大多数人口统计学和临床因素与遗传因素一起被纳入算法中，然后作为遗传算法引入。然而，这些算法允许医疗保健提供者单独使用临床因素，尤其是在遗传因素未知或待定的情况下，预测华法林维持剂量，尽管准确性较低。这些算法将在基因检测指导下的华法林剂量调整一节中讨论。
 

基因检测结果指导下的华法林用药剂量及方式调整

华法林的剂量受许多基因变异及基因序列变化的影响，这些变异可能会干扰起始和终止过程。携带影响华法林剂量的三个主要基因是CYP2C9、VKORC1和CYP4F2。CYP2C9编码清除S-华法林对映体更有效的过程中起重要作用的CYP2C9。另一方面，VKORC1编码VKOR酶，该酶负责激活维生素K，进而激活凝血因子。华法林通过抑制VKOR酶发挥抗凝作用。CYP4F2编码CYP4F2酶，该酶负责代谢活化形式的维生素K，使其失去活性。

自从FDA提议将药物遗传学剂量表添加到华法林标签中以来，药物基因组学知识库（PharmGKB）、荷兰药物遗传学工作组（DPWG）、佳学基因解码等团体开始发布关于如何使用以基因检测结果出现的遗传信息优化华法林剂量的指南。其中包括临床药物遗传学实施联盟“CPIC”指南，该指南帮助临床医生了解如何将基因检测结果用于某些药物的处方决策。美国卫生系统药剂师协会“ASHP”和美国临床药理学和治疗学协会“ASCPT”都认可CPIC指南。CPIC关于CYP2C9和VKORC1基因型和华法林剂量的指南于2011年发布，并于2017年更新。

如何用基因检测结果调整华法林的临床用量

基因检测的剂量法使用患者的基因测试结果预测华法林的初始剂量。基因检测剂量调整法主要有两种方法；第一个是FDA药物遗传学表，可在华法林包装说明书中找到，并于2010年初添加（表2）。根据患者CYP2C9和VKORC1的基因检测结果（c-1639G） > A） ，临床医生可以使用此表作为指导，推荐最合适的华法林剂量。该表通常说明了临床因素（例如，年龄、体重、性别、种族、伴随药物和共病），但没有说明可能影响华法林维持剂量变异性的其他遗传变异。第二种方法是使用药物基因组算法，该算法通常包括除临床因素外的遗传成分。这些药物遗传算法是从队列中导出的线性回归方程，其中每个变量都与华法林维持剂量相关。然后，将具有显著关联的变量添加到要在多元线性回归分析中计算的模型中，以产生具有最高关联度（确定系数R2）的最终方程。下一步是验证过程，该过程在较小的相似群体上进行，以使用该算法将观察剂量与预测剂量进行比较。验证后，计算一些重要的测量值，例如平均绝对误差和预测华法林剂量在实际华法林维持剂量20%以内的百分比。几种药物遗传算法可用于不同种族。除遗传因素外，其中一些算法还结合了临床因素，这使得华法林维持剂量的剂量预测和优化更好。其中，两种算法是最有效的；Gage等人和IWPC算法。其他算法也有助于预测负荷剂量，并在起始阶段后优化华法林剂量（Lenzini等人）。

推导和验证药物遗传学指导的华法林给药算法后的下一步是将其与大规模随机对照试验（RCT）中的护理标准（固定剂量或临床剂量）进行比较。在此基础华法林用药指导基因解码发表了三项里程碑式的研究（COAG、EUPACT和GIFT）。试验使用经验证的基因检测结果引导算法（除临床因素外）预测遗传引导华法林给药组的华法林维持剂量。除了COAG试验招募了超过25%的非裔患者外，在这三个试验中招募的大多数人群都是欧洲人后裔。与临床或固定华法林剂量相比，EUPACT和GIFT试验在基因引导华法林给药方面显示出积极的结果。另一方面，COAG研究没有显示在治疗范围内花费的时间有差异。

关于华法林用药指导基因检测的总结说明

固定给药仍然是启动华法林给药的常用方法。临床给药是一种很有吸引力的替代策略，在计算剂量时考虑已证明影响华法林剂量的因素。在IWPC验证研究中，对固定和临床给药方法进行了间接比较。与固定剂量相比，临床剂量对华法林维持剂量的解释更高（R2为26%对0%），平均绝对误差较低（MAE 9.9 mg对13 mg）。然而，据华法林用药指导基因检测所知，固定给药策略和临床给药策略之间没有直接比较。在过去十年中，除了临床因素外，还广泛研究了包括遗传因素在内的遗传剂量，也就是基因检测剂量。许多观察性研究表明，临床和遗传因素可以解释50%以上的华法林维持剂量变异性。