급성 뇌경색 환자에서 CYP2C19 유전자형에 따른 부틸프탈라이드 치료의 예후 분석

요약

이 글은 급성 뇌경색에서 유전자형 유도 부틸프탈라이드 치료CYP2C19의 예후를 평가한 연구를 다루며, 대사가 좋지 않은 사람은 더 나쁜 결과를 보이며, Hcy, NIHSS, CYP2C19이 독립적인 예측 인자임을 보여줍니다.

초록

사이토크롬 P450 2C19(CYP2C19) 유전자형을 기반으로 부틸프탈라이드로 치료한 급성기 뇌경색 환자의 예후를 조사하는 것입니다. 2022년 1월부터 2025년 1월까지 저희 병원에서 부틸프탈라이드로 치료받은 급성 뇌경색 환자 175명이 후향적으로 등록되었습니다. 치료 후 3개월 시점의 수정 랭킨 척도(mRS) 점수를 기준으로 환자들은 예후 우수 그룹(mRS ≤2)과 예후 불량 그룹(mRS ≥3)으로 분류되었습니다. CYP2C19 유전자형과 대사 표현형이 분석되었습니다. 임상 데이터와 유전자형 분포를 그룹 간 비교하고, 예후 요인을 규명하기 위해 로지스틱 회귀분석을 수행하였다. 중간 대사자가 우세(46.29%)였고, 대사력이 낮은 인물은 가장 적게 나타났습니다(12.00%). 예후가 좋았던 그룹과 비교했을 때, 예후가 좋지 않은 그룹은 고혈압 유병률이 유의하게 높았다(P <0.05), 혈청 호모시스테인(Hcy) 수치(P <0.05), 그리고 더 높은 기저 국립보건원 뇌졸중 척도(NIHSS) 점수(P <0.05). 대사가 저조한 환자(CYP2C19*2/*2, *2/*3, *3/*3)는 예후가 좋지 않은 그룹에서 과대표되었고, 빠른 대사자(CYP2C19*1/*1)는 좋은 예후군에서 더 빈번하게 나타났습니다(P <0.05). 로지스틱 회귀분석을 통해 공변량 통제 후 예후가 좋지 않을 세 가지 독립적인 예측 요인이 확인되었습니다: 호모시스테인 수치 상승(오즈비(OR) = 2.255; 95% 신뢰구간: 1.404–3.622; P < 0.001), 더 높은 기저 NIHSS 점수(OR = 3.127; 95% 신뢰구간: 1.508–6.482; P = 0.002), CYP2C19 대사 상태가 좋지 않음(OR = 4.559; 95% 신뢰구간: 2.392–8.688; P < 0.001). 높은 Hcy 수치, 증가한 NIHSS 점수, CYP2C19 낮은 대사 표현형은 부틸프탈라이드 치료 급성 뇌경색의 중요한 예후 요인입니다. 대사자 유전자형이 좋지 않은 환자는 더 나쁜 결과를 보이며, 이를 최적화하기 위한 맞춤형 치료 전략의 필요성을 강조합니다.

서론

급성 뇌경색은 전체 뇌졸중 사례의 80% 이상을 차지하며, 높은 사망률, 장애, 재발률로 특징지어지는 심각한 전 세계 보건 부담을 나타냅니다. 전 세계에서 두 번째로 큰 사망 원인으로서, 장기적인 신경학적 장애와 기능적 의존을 통해 심각한 사회경제적 영향을 초래합니다^. 치료 개입의 긴급성은 '시간은 뇌(time-is-brain)' 개념에서 강조되며, 이는 치료받지 않은 허혈² 기간 동안 분당 약 190만 개의 뉴런이 사망하는 개념입니다.

이러한 임상 환경에서 부틸프탈라이드(dl-3-n-부틸프탈라이드)는 중국에서 1차 신경보호제로 부상했으며, 대뇌 미세순환 개선, 산화 스트레스 감소, 신경세포자사멸사 완화에 있어 다중 모달 효능을 입증하고 있습니다^. 그러나 치료 반응에 있어 개인별 상당한 변동성이 여전히 존재하며, 12%에서 18%의 환자가 간독성 및 신경학적 악화 등 임상적 이점이나 부작용을 경험합니다. 이러한 이질성은 맞춤형 치료 접근법의 중요성을 강조합니다. 약물유전체학의 발전은 특히 CYP2C19 사이토크롬 P450 효소가 약물 대사와 효능의 핵심 결정 요인임을 밝혀^냈다. CYP2C19 다형성은 신경활성 약물의 약동학에 큰 영향을 미치며, 뇌졸중 예방에서 클로피도그렐 반응성에 잘 알려져 있습니다. 아시아 인구의 40% 이상이 기능 상실 대립유전자(*2, *3)를 가지고 있어 대사 표현형이 좋지 않아 약물 노출과 임상 결과에 변화를 초래합니다. 특히, CYP2C19 유전자형 분석이 항혈소^{판 치료에} 혁신을 가져왔음에도 불구하고, 신경보호 요법을 안내하는 역할은 아직 탐구되지 않았습니다. 부틸프탈라이드는 CYP450 아이소폼과 관련된 복잡한 간 대사를 겪으나, CYP2C19 변이가 치료 효능에 미치는 예후는 알려져 있지 않습니다. CYP2C19 매개 활성화가 필요한 프로드럭인 클로피도그렐과 달리, 부틸프탈라이드의 대사 경로와 CYP2C19의 정확한 역할은 아직 완전히 규명되지 않았습니다. 이 구분은 우리 연구의 새로운 측면을 강조합니다: 기존의 항혈소판 약물유전체학 패러다임을 넘어 신경보호제 맞춤형 치료라는 신흥 분야로 나아가는 것입니다. 이러한 지식 격차는 급성 뇌졸중 치료에서 정밀 의학의 도입을 저해합니다. 따라서 본 연구는 부틸프탈라이드를 투여받은 급성 뇌경색 환자에서 CYP2C19 유전적 다형성과 3개월 기능 결과 간의 연관성을 조사합니다. 유전자형 데이터와 확립된 예후 표지자를 통합함으로써, 우리는 이 집단에서 신경보호 치료를 최적화할 약물유전체학적 틀을 개발하고, 이를 통해 뇌졸중 약물유전체학의 적용을 항혈소판제를 넘어 확장하고자 합니다.

이 연구는 부틸프탈라이드 단일요법 결과에 미치는 CYP2C19 약물유전체학의 영향을 조사한 최초의 연구 중 하나입니다. 이 연구 결과는 대사 표현형이 좋지 않은 것과 기능 회복 저하 사이에 유의미한 연관성이 있음을 보여주며, 개인 맞춤형 신경 보호 전략의 근거를 제공합니다.

프로토콜

이 연구는 헬싱키 선언에 따라 수행되었으며, 후이저우 중앙인민병원 기관윤리위원회(승인번호 2022-015)의 승인을 받았습니다. 이 연구는 회고적 설계 때문에 임상시험으로 등록되지 않았습니다. 분석의 후견적 특성으로 인해 사전 동의는 포기되었고, 모든 환자 데이터는 비식별화되었습니다. 이사와 사용된 장비는 재료표에 나열되어 있습니다.

1. 연구 설계 및 환자 선정

후향적 다기관 연구로서 우리는 선택 편향의 가능성을 인정합니다. 이를 완화하기 위해 각 참여 센터의 잠재적 뇌졸중 등록부에서 연속적으로 환자 식별 절차를 따랐습니다. 연구 기간(2022년 1월부터 2025년 1월까지) 급성 뇌경색으로 내원한 모든 환자가 자격 여부를 선별했으며, 포함 기준을 충족하는 환자들은 순차적으로 등록되었습니다. 데이터는 샤오신상위인민병원, 런런 쇼 병원, 후이저우 중앙 인민병원 세 기관에서 통합되었습니다. 적절한 감독과 데이터 접근을 보장하기 위해 모든 참여 센터 간에 데이터 공유 협약이 체결되었습니다.

누락된 데이터를 처리하기 위해 <5% 누락률을 가진 변수에 대해 연쇄 방정식을 사용하여 다중 보정 방식을 구현했습니다. >5% 누락 데이터가 있는 변수에는 완전 사례 분석을 사용하여 누락 패턴을 투명하게 보고하였습니다. CYP2C19 유전자형, 기저선 NIHSS, 3개월 mRS 등 주요 변수들은 모든 참가자에 대해 완전한 데이터를 제공하였습니다. 잠재적 교란 요소들은 연령, 기초 뇌졸중 중증도, 혈관 위험 요인, 동반 약물 등 알려진 예후 요인을 포함한 통계 모델의 다변량 조정을 통해 해결하였습니다. 구체적으로, 항혈소판제, 스타틴제, 항고혈압제와 같은 동반 약물에 대한 데이터를 수집하고 분석에 반영하였습니다.

1. 포함 기준
   포함 기준은 다음과 같았습니다: (1) 급성 허혈성 뇌졸중 진단 및 치료 중국 지침에 따른 영상 및 임상 기준에 따라 급성 뇌경색 진단; (2) 발병부터 입원 시간 <72시간의 최초 뇌졸중; (3) 부틸프탈라이드(캡슐당 0.1g)를 하루 3회 0.2g 용량으로 빈복 상태에서 투여하고, 입원 후 24시간 이내에 시작; (4) 이전에 혈전용해술이나 항응고제 치료가 없었음.
2. 제외 기준
   제외 기준은 다음과 같았습니다: (1) 동반 정신질환 또는 인지 장애; (2) 심각한 간, 신장 또는 심장 기능 장애; (3) 연구 약물에 대한 과민증; (4) 전신성 염증성 또는 자가면역 질환. 환자들은 3개월 수정 랭킨 척도 점수를 기준으로 예후가 좋음(mRS ≤2)과 나쁜 예후(mRS ≥3) 그룹으로 층화되었습니다⁷. 환자 포함 과정은 그림 1에 나와 있습니다.
   입원 중 약물 투여 관찰, 복용 횟수 및 추적 방문 시 약물 일지 검토, 2주 간격의 구조화된 전화 인터뷰(순응 및 부작용 평가), 외래 환자의 약국 재조제 기록 검토를 통해 부틸프탈라이드 치료 순응도를 모니터링하였다. 순응률이 <80%인 환자는 분석에서 제외되었습니다(n=7). 3개월 추적 평가단은 확립된 뇌졸중 결과 연구 기준을 바탕으로 선정되었으며, 뇌졸중 후 90일 시점의 mRS가 중요한 회복 기간을 포착하는 주요 평가변수로 널리 인정받고 있기 때문입니다.

2. 임상 데이터 수집

데이터는 인구통계학적 특성(연령, 성별, 체질량지수, 표 1), 혈관 위험인자(고혈압, 당뇨병, 흡연력, 음주력), 임상 증상(경색 부위, 기초 NIHSS 점수), 실험실 매개변수, 치료 세부사항 등 다섯 가지 영역을 아우르는 전자 사례 보고서 양식을 사용하여 체계적으로 수집되었습니다. 혈액 바이오마커는 다음과 같이 측정되었습니다:

1. 지질 프로필 (TC, TG, LDL-C, HDL-C)
   자동 생화학 분석기를 사용해 분석했으며, TC는 0–20 mmol/L, TG는 0–10 mmol/L, LDL-C는 0–15 mmol/L, HDL-C는 0.5–2.0 mmol/L 측정 범위입니다.
2. 혈청 호모시스테인 (Hcy)
   ELISA로 측정(검출 범위 5–50 μmol/L, 변동 계수 <5%). 샘플은 분해를 방지하기 위해 채취 후 2시간 이내에 -80 °C에 보관되었습니다.

3. CYP2C19 유전자형 분석

1. 샘플 채취 및 DNA 추출
   아침에 정중주골정맥에서 공복 정맥(5mL)을 채취하였습니다. 상온에서 30분간 응고 후, 고속 원심분리기를 이용해 4°C에서 1,600 × g 에서 10분간 원심분리하여 혈청을 분리했습니다. 제조사 프로토콜에 따라 300 μL 혈청에서 유전체 DNA를 추출했습니다. 샘플은 56°C에서 300 μL 용해 버퍼와 함께 10분간 배양한 후 100 μL 절대 에탄올을 첨가했습니다. 혼합물은 정제 기둥으로 옮겨져 12,000 × g 에서 실온에서 1분간 원심분리되었다. DNA는 두 번의 세척 후 50 μL 예열(70 °C) 용출 버퍼로 용출되었으며, 각 세척 후 12,000 × g에서 1 분간 원 심분리했습니다. 최종 DNA 농도는 분광광도계를 사용해 50–100 ng/μL로 조정하여 -20 °C에 저장했습니다.
2. 실시간 PCR 유전형 분석
   CYP2C19 유전자형 분석은 실시간 PCR 을 통해 수행되었습니다. 20 μL 반응 혼합물은 10 μL 2× TaqMan 마스터 믹스, 1 μL 프라이머-프로브 혼합물, 2 μL DNA 주형, 7 μL 무뉴클레아제 물로 구성되었습니다. 열 사이클 조건은 다음과 같이 설정되었습니다: 95 °C에서 초기 변성은 30초, 그 후 95 °C에서 변성 40회 사이클 5초, 그리고 60 °C에서 34초 통합 어닐링/연장 과정. 형광 데이터는 어닐링/확장 단계에서 수집되었습니다.
3. 유전자형 확인 및 품질 관리
   유전자형 호출은 100× 범위의 2세대 Hi-SNP 시퀀싱을 사용하여 확인되었습니다. 불일치 결과(n=3)의 경우, 제한 조각 길이 다형성 분석을 백업 방법으로 사용했습니다: 20 μL PCR 산물을 1 μL HpyCH4V 제한효소와 4 μL 해당 버퍼와 함께 37 °C에서 1시간 배양한 후, 100 V에서 2% 아가로스 겔 전기영동 으로 45분간 분리했습니다.
   엄격한 품질 관리 조치가 시행되었습니다. 모든 샘플은 블라인드 복제 검사를 통해 두 번에 걸쳐 처리되었으며; 각 PCR 검사에는 내부 대조군(알려진 유전자형)이 포함되었으며; 실시간 PCR과 Hi-SNP 시퀀싱 결과 간의 일치율은 100%였으며; 무작위로 선정된 샘플(10%)은 검증을 위해 독립 실험실로 보내져 100% 일치를 달성했으며; 통화율은 99.5%를 초과했으며, 최소 유전자형 품질 점수는 Q30이었습니다.
4. 대사 표현형 분류
   대사 표현형은 유전자형에 따라 다음과 같이 분류CYP2C19: 대사가 저조한 환자(*2/*2, *2/*3, *3/*3); 중간 대사자 (*3/*17, *2/*17, *1/*2, *1/*3); 신속 대사제(*1/*1). 이 3단계 분류 체계는 지역 임상 실험실 관행과의 일관성을 위해 사용되었습니다. *17 대립유전자의 빈도와 IM 그룹 내 유전자형 분포는 결과 섹션에 자세히 설명되어 있습니다.

4. 통계 분석

통계 분석은 SPSS 버전 25.0을 사용하여 수행되었습니다. 범주별 데이터는 [n(%)]로 표현되었으며, 2^{가지 검정}(작은 표본에 대한 예이츠 보정 포함)으로 비교되었습니다. 연속 변수들은 샤피로-윌크 검정을 사용하여 정규성을 검증하였다; 정규분포 데이터는 평균 ± 표준편차로 제시되어 독립적인 t-검정으로 분석되었고, 비정규 데이터는 Mann-Whitney U 검정으로 분석되었습니다.
다중공선성은 관용(≥0.1)과 분산 팽창 계수(VIF <10)를 사용하여 평가하였다. SPSS의 이진 로지스틱 메뉴 경로 → 분석→ 회귀분석을 사용하여 독립적인 예후 요인을 식별했으며, 진입 및 종료 기준은 각각 P <0.05와 P >0.10으로 설정되었습니다. 모델에 입력된 변수로는 Hcy 수치(연속), 기초 NIHSS 점수(연속), 고혈압(범주), CYP2C19 대사 표현형(범주, 신속 대사자 기준)이 포함되었습니다. 모델 보정을 평가하기 위해 Hosmer-Lemeshow 적합도 검정이 수행되었습니다. 양측 P<0.05는 통계적으로 유의한 것으로 간주되었습니다.
효과 크기는 다음과 같이 계산되었습니다: 연속 변수의 경우, 추가 효과 크기 계산을 활성화한 Analyze < Compare MeansIndependent-Samples T 검정 함수를 사용하여 Cohen의 d를 계산했습니다; 범주별 변수의 경우, Φ 계수는 통계 옵션에서 Phi와 Cramer의 V를 선택한 '기술 통계크로스탭 분석' 하에 있는 χ² 검정 출력에서 얻었습니다.

결과

CYP2C19 유전자형 및 대사 표현형의 분포

급성 뇌경색 환자 175명을 대상으로 CYP2C19 유전자형 및 대사 표현형 분석 결과, 중간 대사자가 가장 흔한 반면(81/175, 46.29%), 대사가 가장 적은 경우(21/175, 12.00%). 유전자형 분포는 CYP2C19 * 1/*1(빠른 대사자)이 가장 빈번한 유전자형(73/175, 41.71%)이었고, 그 다음으로 *1/*2(중간 대사자, 72/175, 41.14%)가 나타났다. *2/*2 유전자형은 대사가 저분한 인물의 8.57%(15/175)를 차지했습니다(표 2). 이 결과들은 CYP2C19 유전적 변이가 이 집단에서 흔하며, 상당수의 환자가 대사 능력이 저하되어 부틸프탈라이드 치료 결과에 영향을 미칠 수 있다는 가설을 뒷받침합니다.

토론

급성 뇌경색은 뇌혈관 기능 부전으로 인한 증후군으로, 심각한 신경학적 응급 상황을 나타냅니다 ^8,9,10. 부틸프탈라이드는 이 질환의 주요 치료제로 부상하고 있습니다. 연구들은 이 치료법의 치료 기전이 세포 내 자유 라디칼 생성 억제, 항산화 효소 활성 증진, 미토콘드리아 완전성 보존을 포함하며, 이를 통해 허혈-저산소 상태에서 신경 조직의 에너지 대사를 모두 개선한다는 것을 입증했습니다¹¹. 신경학적 결손 완화에 효과가 있음에도 불구하고, 임상 관찰에서는 혈청 트랜스아미나제 수치 상승, 복부 불편감, 드물게 신경학적 장애 악화를 포함한 부작용이 관찰되어 환자의 예후에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다¹². 따라서 정확...

재료

이 논문에 사용된 재료 목록

이름	회사	카탈로그 번호	댓글
2× 탁맨 마스터 믹스	써모피셔 사이언티브	4371355	CYP2C19 유전자 유형 분석 실시간 PCR 반응에 사용됨
아가로스	해당 없음	해당 없음	아가로스 겔 전기영동을 위한 2% 젤 준비에 사용됨
부틸프탈라이드 캡슐	NBP 제약 주식회사	H20050299	캡슐당 0.1g; 0.2g으로 하루 세 차례 공복 투여
DNA 추출 키트	톈겐 바이오텍	DP304	혈청 샘플에서 유전체 DNA 추출에 사용되며; 용해 버퍼, 워시 버퍼, 용출 버퍼 포함
전자 사례 보고서 양식(e-CRF)	해당 없음	해당 없음	다섯 가지 임상 데이터 영역을 아우르는 체계적 임상 데이터 수집 도구
호모시스테인(Hcy) ELISA 키트	상하이 효소 결합 바이오텍	해당 없음	탐지 거리 5– 50 & mu; mol/L; 변동 계수 < 5%; 혈청 Hcy 측정을 위해
용출 버퍼	톈겐 바이오텍	해당 없음	70°로 미리 예열했어요; C; DP304 DNA 추출 키트의 구성 요소, DNA 용출
에펜도르프 5425R 냉장 고속 원심분리기	에펜도르프	5425R	혈청 분리 및 유전체 DNA 정제 원심분리 단계에 사용됨;
Hi-SNP 시퀀싱 플랫폼/분석 시스템	BGI 유전체학	해당 없음	2세대 시퀀싱; 100×와 함께 CYP2C19 유전자형 확인에 사용; 방송 범위
HpyCH4V 제한효소	뉴잉글랜드 바이오랩스	해당 없음	불일치 유전자형 결과의 제한 단편 길이 다형성 분석에 사용됨
용해 완충기	톈겐 바이오텍	해당 없음	DP304 DNA 추출 키트의 구성 요소; 샘플과 함께 56°에서 배양; 10분간 C를 복용하세요
나노드롭 분광광도계	써모피셔 사이언티브	해당 없음	최종 유전체 DNA 농도를 50-100 ng/&mu로 조절하는 데 사용; L
뉴클레아제 없는 물	해당 없음	해당 없음	CYP2C19 유전자형 실시간 PCR 반응 혼합물 준비에 사용됨
프라이머-프로브 혼합물 (CYP2C19*2)	써모피셔 사이언티브	C__25986767_30	실시간 PCR에서 CYP2C19*2 유전자형 분석에 특화된
프라이머-프로브 혼합물 (CYP2C19*3)	써모피셔 사이언티브	C__27861809_10	실시간 PCR에서 CYP2C19*3 유전자형 분석에 특화된 것입니다
로슈 라이트사이클러 480 II 시스템	로슈 진단	라이트사이클러 480 II	CYP2C19 유전체형 분석을 위한 실시간 PCR 시스템
로슈/히타치 7600 분석기	로슈 진단/히타치	7600	지질 프로파일(TC, TG, LDL-C, HDL-C) 측정을 위해; 연구에서 지정한 지질의 분석 범위
SPSS	IBM 주식회사	25	통계 분석 소프트웨어; 모든 연구 데이터 분석(및 Chi; ² 검정, t-검정, 로지스틱 회귀 등)
워시 버퍼	톈겐 바이오텍	해당 없음	DP304 DNA 추출 키트의 구성 요소; 500 & mu를 이용한 두 개의 세척 단계; DNA 정제에서는 각각 L을 사용합니다