一种预测氯吡格雷抗血小板疗效的模型及其应用

技术领域

本发明属于生物检测技术领域，具体涉及一种预测氯吡格雷抗血小板疗效的模型及其应用，可用于指导临床医生精准选择血小板P2Y

背景技术

在冠心病的发生和发展中，血小板活化是一个关键环节，它在血栓性事件中扮演着重要的角色，抗血小板治疗是冠心病治疗的基石。我国冠心病患者逐年增多，每年进行冠状动脉介入治疗(percutaneous coronary intervention，PCI)的患者接近100万例，其中大部分患者需要在阿司匹林基础上联合使用血小板P2Y

值得注意的是，氯吡格雷疗效存在明显的个体差异，同样剂量的药物对不同患者的抗血小板作用并不相同。20％以上的患者服用常规剂量的氯吡格雷后，其血小板聚集能力并没得到有效的抑制，残余的高血小板活性(high residual platelet reactivity，HRPR)使得这部分患者仍处于支架内血栓、心肌梗死等高风险状态中。显然，氯吡格雷抗血小板作用的不可预测性给临床工作带来了阻扰和挑战，如果可以事先预估氯吡格雷疗效，就有机会早期识别高危患者，也就有机会对患者采用个体化的抗血小板策略。

氯吡格雷药物基因学为个体化抗血小板治疗提供可能，但尚有亟待提升之处。氯吡格雷是前体药物，它需要在肝内经过肝细胞色素P450(CYP450)生物转化成有活性的代谢产物才能发挥抗血小板作用，其中CYP2C19参与氯吡格雷氧化代谢的两个步骤。因此，假若患者携带有CYP2C19功能缺失位点(loss-of-function allele，LOF)则该酶的活性可能会下降，使得氯吡格雷有活性的代谢产物减少，从而抗血小板作用减弱。研究发现接近60％的冠心病患者携带有CYP2C19 LOF位点，并从细胞内分子水平、血小板功能、围手术期事件以及长期预后四个层面证实CYP2C19*2和*3LOF位点影响氯吡格雷的疗效。另外，虽然东亚人群携带CYP2C19 LOF位点频率远高于欧美人群，但是同样接受氯吡格雷治疗其事件率并不增加、甚至还低于欧美人群，或许是因为人群内在的血小板活性不同。CYP2C19基因多态性影响氯吡格雷的代谢，但并不直接影响血小板；而抗血小板药物的疗效除了与药物有关，还和血小板本身活性有关。对于我国冠心病患者，如果仅依据CYP2C19基因型指导治疗意味着超过一半的患者需要更换氯吡格雷，不仅过度而且不精准。2020年ACC会议公布的TAILOR-PCI研究也表明单纯依赖CYP2C19基因型不足以指导个体化血小板治疗，该研究是迄今规模最大的评估使用CYP2C19基因检测来指导选择抗血小板策略，研究人群包括东亚患者，结果未达到阳性终点。

发明内容

本发明的第一目的是，提供一种预测氯吡格雷抗血小板疗效的模型，在前期研究的基础上，现有的CYP2C19基因型因素结合患者年龄和基础血小板活性，构建精准预测氯吡格雷抗血小板疗效的ABC评分模型，预测效果好。

本发明的第二目的是，提供上述预测氯吡格雷抗血小板疗效的模型在指导临床医生精准选择血小板P2Y

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种预测氯吡格雷抗血小板疗效的模型，包括对受检对象的年龄(age，A)、基础血小板活性(baseline platelet reactivity，B)和CYP2C19基因型(CYP2C19 genotype，C)三个独立危险因素的数据输入单元、赋值单元、疗效预测单元和报告输出单元，依据上述各单元构建ABC评分系统；其中，

所述数据输入模块采集录入受检对象的年龄、基础血小板活性和CYP2C19基因型三个独立危险因素数据并保存；其中，所述基础血小板活性通过血栓弹力图测定的凝血酶诱导的MA值表示，所述CYP2C19基因型选自无CYP2C19 LOF位点、一个CYP2C19 LOF位点和两个CYP2C19LOF位点中的一种；

所述赋值模块包含并列的年龄赋值子单元、基础血小板活性子单元和CYP2C19基因型子单元，通过以下方式进行赋值：

所述年龄赋值子单元中，若年龄≤60岁，则得分为0；若年龄为61-75岁，则得分为1；若年龄>75岁，则得分为2；

所述基础血小板活性子单元中，若凝血酶诱导的MA值>65.7mm，则得分为3，反之则得分为0；

所述CYP2C19基因型子单元中，若CYP2C19基因型为无CYP2C19 LOF位点，则得分为0；若CYP2C19基因型为一个CYP2C19 LOF位点，则得分为1；若CYP2C19基因型为两个CYP2C19LOF位点，则得分为2；

所述疗效预测单元接受所述赋值模块的赋值，并根据赋值的总得分进行氯吡格雷抗血小板疗效预测，按照总分为7分计：

若所述ABC评分≤3分，可选择氯吡格雷单独作为血小板P2Y

若ABC评分≥4分，可选择替格瑞洛、氯吡格雷和西洛他唑联用、或者氯吡格雷和小剂量利伐沙班联用。

根据本发明的一些实施例，所述受检对象为长期使用氯吡格雷抗血小板的患者。

本发明还提供上述预测氯吡格雷抗血小板疗效的模型在指导临床医生精准选择血小板P2Y

根据本发明的一实施例，若ABC评分≤3分，则预估患者对氯吡格雷反应可接受，氯吡格雷可作为血小板P2Y

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

(1)本发明在前期研究的基础上发现除CYP2C19基因型之外，患者的年龄和基础血小板活性(血栓弹力图测定的凝血酶诱导的MA值表示)也是预测氯吡格雷疗效的独立危险因素，而且这三个独立危险因素对氯吡格雷疗效具有叠加作用，相较于现有的单纯依赖CYP2C19基因型预测氯吡格雷疗效，其预测结果更加精准可靠。另外，上述三个因素在临床上均可快速检测，简便快捷。

(2)本发明的模型属于上游预测而不是事后评价，用于指导临床医生精准选择血小板P2Y

参考以下详细说明更易于理解本申请的上述以及其他特征、方面和优点。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更显著：

图1是本发明中预测氯吡格雷抗血小板疗效的模型结构示意图；

图2是本发明中预测氯吡格雷抗血小板疗效的模型的评价体系；

图3是基础最大的血小板活性与残留的血小板活性在药物对血小板活性抑制代谢过程中的关系；

图4是我国人群CYP2C19 LOF对氯吡格雷抗血小板疗效影响呈量效关系；

图5是氯吡格雷治疗后残留高血小板活性(HRPR)和一年缺血性事件(MACE)的相关性。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。

现有技术中，CYP2C19基因型只影响氯吡格雷的代谢导致其活性药物浓度出现差异，不足以预测氯吡格雷疗效。本发明在前期研究的基础上发现药物的抗血小板作用除与药物有关外，还和患者及血小板有关，整合患者临床因素如龄、血小板活性(血栓弹力图检测的凝血酶诱导的MA值(MAthrombin)可作为冠心病患者内在基线血小板活性的指标)和CYP2C19基因型，更好预测患者使用氯吡格雷抗血小板的疗效，精准指导血小板P2Y

若ABC评分≤3分，血小板P2Y

若ABC评分≥4分，血小板P2Y

适用对象：需要长期使用氯吡格雷的患者。

所需检测：

①检测CYP2C19基因型，需要同时检测*2位点和*3位点；

若基因型为CYP2C19*1/*1，则为野生型，无携带CYP2C19 LOF；

若基因型为CYP2C19*1/*2或者*1/*3，则为携带1个CYP2C19 LOF；

若基因型为CYP2C19*2/*2或者*2/*3或者*3/*3，则为携带2个CYP2C19 LOF。

②通过血栓弹力图(TEG)检测凝血酶诱导的MA值，TEG分析仪主要由两个部分组成：一个可振荡的旋转加热杯和一支自由悬挂于张力线的针。抽取的新鲜血液放于小杯内，悬挂的针浸泡于血液中，当血样本处于液体状时，小杯的运动不影响到针。而当凝血块开始形成后，凝血块中的纤维素和血小板形成凝块状物，将小杯的运动和针形成耦联，针的运动幅度与已形成的血凝块的强度有关，当血凝块回缩或溶解时，针与血凝块的耦联解除。上述变化和血凝块的弹性通过与针连接产生效应信息传递，经放大传至TEG描记仪，以2mm/min的速率记录在热敏纸上形成血栓弹性图形。检测时体外模拟缓慢静脉血流，通过加入含高岭土的试剂诱导血凝块形成，用感受器测定血栓形成的时间和数量，并由计算机绘制血凝速度和强度曲线，即可获得MA值。

构建上述预测氯吡格雷抗血小板疗效的模型的过程如下：

①研究显示决定抗血小板药物疗效的最终因素是残留的血小板活性，而不仅是药物对血小板活性抑制的比例，个体化抗血小板治疗不能把眼光只放在药物代谢动力学上(图3)。

②CYP2C19基因多态性影响氯吡格雷的代谢，单独使用CYP2C19基因型指导个体化P2Y

③不同人群CYP2C19 LOF对氯吡格雷疗效影响的效力存在差异，东亚人群CYP2C19LOF影响效力较低且存在量效关系。研究显示，CYP2C19*2和CYP2C19*3与ADP诱导的血小板聚集率及氯吡格雷对血小板抑制率明显相关，中国冠心病患者携带CYP2C19*2等位基因的频率达53.7％，携带CYP2C19*3等位基因的频率也有10.5％，二者都是预测氯吡格雷抗血小板作用的独立危险因素且影响作用无明显差别；研究还发现2个LOF携带者(CYP2C19*2/*2、CYP2C19*2/*3和CYP2C19*3/*3)的血小板聚集率高于1个LOF携带者(CYP2C19*1/*2和CYP2C19*1/*3)(57.6％±22.9％比48.2％±25.2％，p＝0.008)，而未携带LOF者(CYP2C19*1/*1)的血小板聚集率最低(38.6±22.7％比48.2％±25.2％，p<0.001)(图4)。

④将可能影响氯吡格雷抗血小板作用的临床因素、生化因素以及CYP2C19基因型进行多因素回归分析(表1)，结果显示年龄、凝血酶诱导的MA值以及CYP2C19基因型是预测氯吡格雷抗血小板治疗后残留高血小板活性(HRPR)的独立危险因素，故确立ABC评分模型用于预测氯吡格雷疗效，根据OR值给予相应赋值。

表1

⑤比较ABC评分模型与单纯依赖CYP2C19基因型预测氯吡格雷疗效，以HRPR和一年的缺血性事件为终点，通过ROC曲线分析，显示ABC评分模型AUC明显优于CYP2C19基因型(表2和图5)。

表2

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这中叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。