Влияние полиморфизма rs776746 в гене CYP3A5 на частоту сердечных сокращений при применении бисопролола у пациентов с острым коронарным синдромом

Введение

Бисопролол – липогидрофильный бета-адреноблокатор (БАБ), обладающий высокой селективностью в отношении β1-адренергических рецепторов. Индекс β1-селективности для бисопролола равен 1:75, это одно из самых высоких значений среди всех БАБ [1]. Показана эффективность бисопролола в терапии больных артериальной гипертензией, ишемической болезнью сердца, хронической сердечной недостаточностью (ХСН) [2-4], а также его безопасность у пациентов с сахарным диабетом [5]. Сегодня бисопролол является одним из самых часто назначаемых БАБ в кардиологической практике [6]. Раннее начало терапии БАБ после острого инфаркта миокарда сопряжено со снижением риска нарушений ритма сердца и внезапной сердечной смерти [7]. БАБ обладают широким интервалом дозирования, в клинической практике дозы подбирают на основании индивидуальной реакции пациента, которая характеризуется значительной вариабельностью [8]. Представляется актуальным проведение исследований, направленных на определение максимально эффективного индивидуального режима дозирования.

Бисопролол, как и другие БАБ, является препаратом с дозозависимым эффектом, а его концентрация в плазме крови в основном зависит от скорости элиминации, которая происходит преимущественно путем почечного выведения (50%). Бисопролол метаболизируется в печени под воздействием изоферментов цитохрома P450 – CYP2D6, CYP3A4 и CYP3A5, главным образом – CYP3A4/5, формируя неактивные метаболиты [9]. Цитохромы CYP3A4 и CYP3A5 обладают сходной субстратной специфичностью, в том числе по отношению к бисопрололу. Активность CYP3A5 характеризуется генетическим полиморфизмом [10], наиболее часто представлены аллели *1 и *3. Мутация CYP3A5*3 заключается в однонуклеотидной замене, приводящей к изменению сплайсинга мРНК и синтезу функционально неактивного белка. Исследований, посвященных изучению их роли в прогнозировании эффективности бисопролола, ранее не проводилось.

Целью настоящей работы являлось изучить встречаемость аллельного варианта rs776746 гена CYP3A5 и его влияние на частоту сердечных сокращений (ЧСС) при применении бисопролола у пациентов, госпитализированных с острым коронарным синдромом (ОКС) с или без подъема ST.

Материал и методы

В проспективное исследование включали пациентов с диагнозом ОКС (ОКС с подъемом сегмента ST, ОКС без подъема сегмента ST), поступающих на лечение в отделение кардиологии для лечения больных инфарктом миокарда клиники им. Петра Великого, которым по клиническим показаниям назначался бисопролол. Критерии включения: ОКС с или без подъема сегмента ST, возраст пациентов 30-80 лет, подписанное согласие на участие в исследовании. Критерии исключения: показания к назначению антиаритмических препаратов, помимо БАБ, фибрилляция предсердий. Протокол исследования был одобрен локальным этическим комитетом СЗГМУ им. И.И. Мечникова.

Всем пациентам проводили молекулярно-генетическое тестирование. Для этого отбирали 5 мл крови в пробирки с ЭДТА, хранили при -20°С. Выделение ДНК проводили комплектами производства НПФ «ДНК-технология» проба рапид генетика. Выявление аллеля Т (CYP3A5*1) и аллеля С (CYP3A5*3) rs776746 проводили методом полимеразной цепной реакции в реальном времени на анализаторе ДТ-Лайт (НПФ «ДНК-технология», Россия).

С целью поиска различий в эффектах бисопролола в зависимости от генетически предопределенной активности CYP3A5 мы разделили пациентов на две группы: группа 1 (CYP3A5*3*3), представленная носителями генотипа, сопряженного с синтезом неактивной формы CYP3A5, и группа 2 (CYP3A5*1*3 и CYP3A5*1*1), представленная носителями хотя бы одного аллеля, кодирующего синтез полностью функционального белка CYP3A5, сопряженного с повышенной скоростью метаболизма субстратов CYP3A4 и CYP3A5.

С целью оценки эффективности проводимой терапии бисопрололом всем пациентам на 10 сут проводили суточное мониторирование ЭКГ (СМЭКГ) с помощью регистратора «КАРДИОТЕХНИКА-04» (Инкарт, Россия) с последующей оценкой параметров: минимальная и максимальная ЧСС, средняя ЧСС за сутки и ЧСС при нагрузочной пробе. Тест с нагрузкой выполняли в виде лестничной пробы с оценкой жалоб больного, контролем ЧСС и уровня артериального давления. Применялись стандартные критерии прекращения пробы [11]. Обработку данных СМЭКГ проводили при помощи программного обеспечения KTResult 2 (Инкарт, Россия). Осуществляли анализ индивидуальных доз бисопролола, подобранных пациентам в клинике за время госпитализации на 10-е сут, а также оценивали ЧСС в покое по результатам контрольной ЭКГ перед выпиской из стационара.

Для статистической обработки данных использовали программное обеспечение SPSS Statistics, GraphPad Prism 6. Использовался t-критерий Стьюдента для параметрических и тест Манна-Уитни для непараметрических наборов данных. Данные представлены в виде средних значений и стандартного отклонения (M±SD) для показателей с нормальным распределением или в виде медианы (Me) и межквартильного диапазона (25%;75%) в остальных случаях. С целью анализа степени влияния различных факторов на дозу бисопролола была построена модель линейной регрессии с применением метода последовательного включения переменных.

Результаты

В исследовании участвовали 97 пациентов (возраст 63,5±10,5 года), из них 60 мужчин (возраст 61,2±9,3 года) и 37 женщин (возраст 70,9±8,2 года). Основные клинические характеристики больных представлены в табл. 1.

Все пациенты, включенные в исследование, получали стандартную базовую терапию: ингибиторы ангиотензинпревращающего фермента, блокаторы рецепторов ангиотензина ІІ, БАБ, дезагреганты (препараты ацетилсалициловой кислоты, клопидогрел или тикагрелор), статины; при необходимости к терапии добавлялись нитраты, диуретики и блокаторы медленных кальциевых каналов группы дигидропиридинов (табл. 2).

Учитывая широкую субстратную специфичность изофермента CYP3A4/5, мы проанализировали наличие субстратов/индукторов/ингибиторов этой формы цитохрома в составе сопутствующей терапии (табл. 3). Все пациенты, включенные в исследование, получали как минимум один субстрат CYP3A4/5; 67% пациентов получали одновременно два субстрата CYP3A4/5, а 6% пациентов – три субстрата. Лекарственных средств, влияющих на скорость метаболизма – ингибиторов и индукторов CYP3A4, CYP2D6, или CYP2C19 пациенты не получали.

Встречаемость искомых аллелей гена CYP3A5 составила: CYP3A5*3 – 93%, а CYP3A5*1 – 7%. Выявили 84 носителя генотипа CYP3A5*3*3 (87%), 12 гетерозиготных носителей аллеля *1 (12%) и одного пациента с генотипом CYP3A5*1*1 (1%). Таким образом, распределение генотипов соответствовало закону Харди-Вайнберга (p>0,5).

Пациенты сравниваемых групп (группа 1 – носители генотипа CYP3A5*3*3, и группа 2 – CYP3A5*1*3, CYP3A5*1*1) не различались по клиническим и демографическим характеристикам. К моменту выполнения суточного мониторирования ЭКГ на 10- сут госпитализации обе группы достигли сопоставимых значений ЧСС (табл. 4).

У носителей как минимум одного аллеля CYP3A5*1 (n=13), ассоциированного с повышенной скоростью метаболизма, суточная доза бисопролола на 10-е сут госпитализации была значимо выше (табл. 5). Единственный носитель гомозиготного варианта CYP3A5*1*1 получал бисопролол 10 мг/сут (0,12 мг/кг).

Принимая во внимание близкие к значимым различия в скорости клубочковой фильтрации (СКФ) у пациентов в группах с изучаемыми генетическими вариантами и известную элиминирующую роль почек в фармакокинетике бисопролола, была построена линейная регрессионная модель с включением факторов, которые могли оказать влияние на величину дозы бисопролола: СКФ, функциональный класс ХСН, пол, возраст, количество одновременно назначенных субстратов CYP3A5. Из перечисленных параметров только генотип CYP3A5 значимо предсказывал дозу бисопролола (F=8,5; р<0,005; R2=0,096).

Обсуждение

Встречаемость аллеля CYP3A5*1 в нашем исследовании составила 7%, что соответствует частоте, определенной разными исследователями в других популяциях, где она варьировала от 5% до 18% [12][13]. Так, например, при обследовании канадцев европейского происхождения частота встречаемости аллеля CYP3A5*1 составила 7% [14]. По данным отечественного исследования, проведенного в Республике Башкортостан, встречаемость аллеля CYP3A5*1 составила 5,4% в популяции русских, 5,7% – в популяции татар и 8,5% – башкир [15]. Данные нашего исследования по встречаемости генотипов соотносятся с данными литературы для представителей как европеоидной расы в целом [16], так и для народонаселения России, в частности [15].

В исследованиях, посвященных изучению фармакокинетики бисопролола, было продемонстрировано, что он имеет двойной путь выведения и метаболизируется в печени с участием цитохромов Р450 семейств 3A4 и 2D6. В тоже время информация о клинической роли генетических полиморфизмов при применении бисопролола крайне скудна. В частности, M. Taguchi и T. Nozawa в своих исследованиях показали, что концентрации бисопролола у пациентов с ХСН не зависят от генетически предопределенной активности CYP2D6 и CYP2C19 [17][18]. Мы не обнаружили исследований, посвященных изучению роли активности CYP3A4 и имеющего сходную субстратную специфичность CYP3A5, для которого известен распространенный в европейской популяции полиморфизм rs776746. В множестве исследований показана клиническая значимость этого полиморфизма в фармакокинетике и эффективности терапии такролимусом, карбамазепином, апиксабаном и рядом других лекарственных средств [19][20].

В нашем исследовании мы наблюдали, что для достижения одинакового эффекта в виде равного среднего суточного значения ЧСС требовались разные дозы бисопролола. Регрессионный анализ показал, что ни количество применяемых субстратов CYP3A5, ни функциональный класс сердечной недостаточности, ни возраст, ни пол не являлись предикторами дозы бисопролола и не уменьшали предиктивной значимости генотипа CYP3A5. Поскольку известно, что бисопролол преимущественно выводится почками, можно было бы ожидать влияния СКФ на величину дозы бисопролола, однако построенная модель линейной регрессии отвергла эту гипотезу. Было обнаружено, что различия в дозах между пациентами с разными генотипами CYP3A5 были более значимыми при пересчете на вес пациентов. Это может свидетельствовать о влиянии массы тела пациентов на потребность в дозе бисопролола. Это предположение подтверждается данными опубликованными C. Trobec и соавт. [21].

К моменту проведения СМЭКГ (на 10-е сут госпитализации) значения ЧСС в группах 1 и 2 не различались [ 69 (62;74) против 69 (59;74) уд/мин], что может предполагать равную степень эффективности БАБ к этому моменту. Однако для достижения этого эффекта пациентам двух групп потребовались разные дозы бисопролола.

К ограничениям исследования можно отнести то, что в настоящем исследовании не определялись концентрации бисопролола, что может быть ограничением в интерпретации полученных данных. Также мы не оценивали степень изменения ЧСС в ходе госпитализации. Несмотря на то, что исходное значение ЧСС могло повлиять на выбранную дозу бисопролола, мы не оценивали динамику ЧСС у пациентов с разными генетическими вариантами, поскольку в условиях реальной клинической практики сложно применить стандартизированный подход ко времени и способу измерения исходного значения ЧСС. Вместо этого мы анализировали дозы, потребовавшиеся для приведения ЧСС к сопоставимым значениям у пациентов, находящихся в стабильном состоянии, что позволило нам учесть постоянные индивидуальные факторы, и максимально избежать влияния фактора стрессовой активации симпатической нервной системы.

Заключение

В настоящем исследовании впервые было продемонстрировано, что пациенты, имеющие разные генетические варианты CYP3A5, в частности полиморфизм rs776746, могут отличаться в индивидуальных потребностях в дозе бисопролола. Функция почек в нашем исследовании не оказывала значимого влияния. Для подтверждения результатов требуется проведение более масштабных исследований.

Отношения и Деятельность. Нет.
Relationships and Activities. None.

Финансирование: Исследование проведено при поддержке Северо-Западного государственного медицинского университета имени И. И. Мечникова.
Funding: The study was performed with the support of the North-Western State Medical University named after I.I. Mechnikov.