个体化医学为心衰诊治“量体裁衣”

2011-09-22 00:00 来源:医师报 作者:
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近年来,人口老龄化导致心血管病负担日益加剧,心衰发病率逐年攀高。应该说,心衰已成为本世纪流行病,成为严重的全球医学问题。然而令人担忧的是,与经皮冠脉介入治疗、心律失常射频消融、先心病手术/ 介入封堵等相比,心衰治疗进展相对滞后。人们虽已对心衰患者采取规范化药物或器械治疗,但病死率改善不尽人意,尤其药物疗效存在显著个体差异。

随基因组学的发展和完善,个体化医学有望成为心衰防治突破口。相信在不远的将来,临床医生可依据患者的基因型和遗传学信息,定制心衰诊断、治疗及预防的个体化方案。

技术理念更新尚未扭转现实困境

心衰是复杂的临床综合征,是各种心血管病终末阶段的临床表现,主要指由于心脏排血功能障碍不能适应机体组织代谢需要,引起的严重病理生理状态。

流行病学资料显示,目前全球心衰患者高达2250万,且以每年200万的速度递增;2007年美国心衰患者数500万,以每年55 万的速度增加;不到10亿的欧洲人群至少有1500万心衰患者;普通人群的心衰总患病率为2%~3%,70~80 岁人群高达10%~20%。因人口老龄化加速、心血管病发病率上升和危险因素控制不佳等,我国成人慢性心衰患病率达0.9%,男女分别为0.7%和1.0%。而且,庞大的心衰患者群还耗费了大量医疗资源。

可喜的是,近年心衰从病理生理研究到防治措施均取得重要成果。特别近20年来,人们对心衰药物治疗理念发生重大转变,从改善血液动力学指标转变为重视纠正RAAS 与交感神经系统的神经内分泌紊乱。但是ACEI、β受体阻滞剂、他汀类药物及各种降压药等的疗效存在明显个体差异。面对目前心衰防治的种种困惑,医生特别心血管医生,一方面应重新思考心衰诊断流程;另一方面应学习如何更好将分子生物学技术与临床措施相结合,探索心衰防治新策略,最终有效降低死亡率和住院率,使心衰患者活得更有质量和尊严。

个体化医学:心衰防治的“定制化”策略

近年来,随人类基因组图谱解码与分子生物学技术和生物信息学发展,个体化医学概念逐渐完善,其是依据患者个体基因型和遗传信息,制定针对某种疾病诊断、治疗和预防的“量体裁衣”式策略。因此,个体化医学被誉为现代医学的革命,是后基因组时代对现代医疗提出的必然要求与发展方向。

筛查单基因病因心肌病

随心血管分子生物学研究进展,部分家族遗传性心肌病的致病基因及分子学基础已被阐明。鉴于此,2006年美国心脏学会根据基因因素对心肌病重新定义和分类:心肌病是由各种病因主要遗传因素引起的一组非均质心肌病变,导致心脏机械及电活动异常,常表现为心室不恰当肥厚或扩张,可仅累及心脏,也可是全身疾病的一部分,最终导致心血管死亡或进行性心衰;分为遗传性心肌病、混合型心肌病和获得性心肌病三大类。

肥厚性心肌病为青壮年心脏性猝死的首位病因和心衰的主要病因。目前证实有13个基因、超过900个突变与发病有关,肌节收缩蛋白基因,如心脏肌球蛋白重链、心肌肌球蛋白结合蛋白C及心脏肌钙蛋白T基因突变是主要致病因素。肌钙蛋白基因突变者心律失常风险升高,特别伴猝死家族史者,治疗应选择早期植入ICD。扩张性心肌病也是导致心衰的常见病因,目前认为其是混合型基因性或非基因病变性心肌病,治疗主要按照指南的最佳药物组合行“鸡尾酒”式治疗。

要实行个体化医疗,首先需详细采集家族史,至少三代精确家族史,所有一级亲属均应接受详实检查,包括心电图、超声、心肌酶和基因测试。通过了解基因信息,可实时修正治疗方案,达到最佳的个体化防治效果。

重视修饰基因作用

不同个体的同一条染色体或同一位点的核苷酸序列中,存在绝大多数核苷酸序列一致而仅一个碱基不同(包括碱基对替换、核苷酸插入和碱基缺失)现象,被称为单核苷酸多态性(SNP),是人类基因组DNA 序列最常见的变异形式。根据人类基因组研究,DNA核苷酸序列在不同个体至少99.9%相同;任意选定两个个体的DNA 序列可有数百万变异点,绝大多数属于SNP。因此,研究人群与个体的DNA 序列变异(即多态性),有助于了解某些疾病(如心衰)产生、发展、易感性及对药物治疗反应性等临床防治的关键问题。

研究还发现,某些基因虽对某种遗传性状无直接影响,但可加强或减弱与该遗传性状有关的主要基因作用,即修饰基因。通过调整修饰基因可改善心衰严重程度和疾病进程,且该作用独立于原发病变。研究证实,ACE 基因多态性与体内ACE 水平及左室重构、功能相关,DD 基因型的血清ACE 水平及活性最高。心肌梗死后左室肥厚与ACE 基因多态性有关,DD 基因型可增加相关风险。2005 年至今,众多科研机构开展了大量复杂疾病易感基因的全基因组关联研究,目前已发现高血压病及冠心病的相关易感基因,未来必将在识别心衰修饰基因方面有所突破。

关注药物基因组学成果

1979 年,杰弗里提出基因组中每100 个碱基就有一个存在变异,直到上世纪80 年代后期才将其引入药物遗传学。上世纪末,随分子遗传学发展和人类基因组计划顺利实施,人们对基因多态性可致药物反应多样性的认识为从基因组水平研究药物反应的个体差异奠定基础,药物基因组学随之成为重要学科。既往人们习惯针对同种疾病按照相同剂量给物,随后基因组时代到来,预测患者的药物效应成为可能,传统“一个药物适合所有患者”或“对症下药”时代或可终结,医生将真正实现“因人下药”。

心衰患者的药物治疗反应因个体基因而大相径庭。BEST试验提示,β1 受体阻滞剂的疗效与Arg389Gly 多态性相关。Arg389Arg 基因携带者对布新洛尔的疗效明显优于Gly389 基因携带者,死亡率减少38%。研究还显示Arg389Arg 基因携带者服用美托洛尔射血分数明显改善,携带Gly389 基因者无变化,提示该SNP 与美托洛尔的靶器官保护作用有关。

交感神经系统在心脏发育中起重要作用,过度兴奋与慢性心衰患者死亡率增加有关。突触前α2 受体是控制去甲肾上腺素自交感神经释放的重要反馈调节子,功能基因型α2c缺失不仅与心衰预后差有关,与β1 Arg389 等位基因发挥协同使人群心衰风险增加约10 倍,且可影响布新洛尔的临床疗效。此外,ACE I/D 多态性可影响血浆Ang Ⅱ浓度,对ACEI、β受体阻滞剂、醛固酮抑制剂等药物疗效产生影响。如有ACE DD患者的预后虽较差,但对β受体阻滞剂治疗比II 和ID 基因型更敏感。GFAHF 研究也提示,醛固酮合成酶(CYP11B2)-344C/T 多态性与心衰预后不良有关,但可增加肼酞嗪、硝酸异山梨酯敏感性。

结语

目前心衰研究正处在历史转折点,随基因学、分子生物学及药物基因组学进展,临床医学即将踏入基因组学新纪元。科学技术的持续发展使科研成果逐渐转化为临床获益,重新打造心衰诊断程序、思考如何利用患者基因信息优化治疗方案,实现个体化医疗是当务之急。虽然目前相关探索尚未完全成熟,研究成果不足以全面改变临床实践,但广大心血管医生必须意识到它的必然性与紧迫性,因为这是临床医学发展的新机遇和新使命。

编辑: 马

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