李丹瀅，葛衛(wèi)紅

(南京鼓樓醫(yī)院藥學部，南京 210008)

藥物基因組學對器官移植后他克莫司藥動學影響的研究進展

李丹瀅，葛衛(wèi)紅

(南京鼓樓醫(yī)院藥學部，南京 210008)

通過分析、歸納、總結(jié)發(fā)表的文獻，闡述藥物基因組學對器官移植后他克莫司藥動學的研究進展。CYP3A5基因型指導他克莫司給藥使得更多患者在術(shù)后更早達到目標血藥濃度。其他基因變異也會導致他克莫司藥動學差異。其中，CYP3A4*22和POR*28基因多態(tài)性最具潛力。其余突變位點與他克莫司給藥劑量的關(guān)系尚未有明確的研究結(jié)論?；颊叩倪z傳信息能夠幫助醫(yī)生在實施器官移植后，為患者設計更好的他克莫司個體化用藥方案。

藥物基因組學；他克莫司；器官移植；藥動學

鈣調(diào)磷酸酶抑制藥(calcineurin inhibitor，CNI)為器官移植術(shù)后預防和治療急性排斥反應的一線藥物。他克莫司因其能更有效地保護移植器官，減少心血管病風險，提高移植物的長期存活率，已取代環(huán)孢素成為首選CNI[1-2]。他克莫司口服生物利用度個體差異大，治療窗窄。劑量過大、血藥濃度過高時，易產(chǎn)生難以與排異反應相區(qū)分的腎毒性；劑量不足、血藥濃度過低時，會出現(xiàn)排異反應影響療效。因此，監(jiān)測他克莫司血藥濃度已成為口服他克莫司患者的常規(guī)檢查項目[3]。人口統(tǒng)計學因素和藥物相互作用是能夠引起不同患者對他克莫司體內(nèi)處置差異的兩個因素[4]。此外，越來越多的研究者開始關(guān)注導致個體間他克莫司藥動學差異的遺傳學理論基礎[5-8]。

1 他克莫司藥動學

他克莫司的主要吸收部位在胃腸道上部，口服后吸收不完全且個體差異較大。大多數(shù)患者約2 h血藥濃度可達峰值，但也有患者達峰時間長達6 h。這可能是由于作為他克莫司主要轉(zhuǎn)運體的P-糖蛋白(ABCB1基因編碼)，在不同患者體內(nèi)表達量及活性存在差異。他克莫司吸收后廣泛分布于體內(nèi)，和紅細胞及血漿蛋白高度結(jié)合。他克莫司在肝臟和小腸被CYP3A亞家族(主要是CYP3A4和CYP3A5)代謝失活，產(chǎn)生至少9種代謝產(chǎn)物，并主要通過膽汁排出(﹥90%)[9-10]。與環(huán)孢素相反，CYP3A5較之CYP3A4，在他克莫司的代謝中發(fā)揮更大的作用[11-12]。他克莫司口服或靜脈給藥后少于1%以原型出現(xiàn)在尿中[13]，這表明其在消除之前幾乎完全被代謝?？梢奀YP3A及ABCB1基因突變是造成他克莫司藥動學個體差異的重要決定因素[14]。

最近，一種新型他克莫司制劑(Tacrolimus-OD，Advagraf?)被批準上市。該制劑在藥動學性質(zhì)方面具有緩慢吸收的特點，能夠更有效地控制釋放速率，使傳統(tǒng)的每日兩次給藥改為每日一次，從而增加患者的順應性[15]。

2 細胞色素P4503A5(CYP3A5)

2001年，KUEHL等[16]首先發(fā)現(xiàn)，位于CYP3A5基因第3內(nèi)含子第6986位的A > G突變(rs776746)，會直接影響CYP3A5酶的表達水平。野生型患者可正常表達CYP3A5酶，而雜合型及突變型患者CYP3A5酶表達量則顯著降低甚至為零。隨后，這一發(fā)現(xiàn)不斷被其他研究團隊所證實[17]。不同種族間的CYP3A5酶表達水平也存在差異，只有5%～15%的高加索人能夠正常表達CYP3A5酶，而亞洲人(30%)和非洲人后裔(70%)能夠正常表達者更多[16-18]。

進一步研究發(fā)現(xiàn)：野生型患者在腎移植后需要更高劑量的他克莫司才能達到有效藥物濃度[19-21]。這一發(fā)現(xiàn)隨后在不同種族的成年或兒童腎移植患者中得到驗證[22-24]。此外，在接受心臟、肝臟及肺移植后，野生型患者同樣需要服用更多的他克莫司[25-27]。兩篇Meta分析(分別納入1 443和2 028例腎臟移植患者)同樣也證實，CYP3A5酶與他克莫司用藥量之間存在基因-劑量依賴關(guān)系[28-29]。

BIRDWELL等[30]利用基因芯片對399例腎移植患者共2 025個與他克莫司代謝相關(guān)的基因多態(tài)性位點進行了篩查。經(jīng)過人口統(tǒng)計學和臨床因素的校正后發(fā)現(xiàn)，CYP3A5*3是影響他克莫司給藥劑量的最相關(guān)因素，可解釋他克莫司在39%不同個體間“濃度/劑量”差異。非洲裔人群的突變率最低，因此他們所需要他克莫司劑量較之白色人種更高。PASSEY等[31]利用群體藥動學(pop-PK)的方法擬合了他克莫司給藥劑量公式，用于臨床實踐中計算不同個體他克莫司起始劑量。除了4個臨床因素外(移植年齡、移植后時間、鈣通道阻滯藥使用與否、激素使用與否)，此公式還包括了CYP3A5的基因型。足見該基因多態(tài)性位點對他克莫司代謝的重要性。

不良反應方面，如若不考慮患者基因類型，統(tǒng)一按照傳統(tǒng)的基于體質(zhì)量的給藥劑量用藥，則野生型患者可能會由于他克莫司藥物濃度不達標而增加發(fā)生急性排異反應的風險，相反突變型患者發(fā)生不良反應的風險也會增加。然而臨床實踐中不同CYP3A5*3基因型患者的急性排異反應或不良反應發(fā)生率并沒有顯著性差別[32]。這可能由于幾乎所有器官移植患者術(shù)后均采用聯(lián)合治療，并且他克莫司持續(xù)低暴露水平的時間有限。

雖然CYP3A5基因型已被證實與他克莫司藥物濃度相關(guān)，然而依據(jù)該基因設計的他克莫司個體化用藥方案，與僅依賴藥物濃度監(jiān)測的傳統(tǒng)方案相比，是否會產(chǎn)生更好的療效尚不可知[33]。這主要是由于缺少大量的多中心、隨機、對照臨床試驗的數(shù)據(jù)支持。TACTIC試驗是在法國進行的一個多中心腎臟移植試驗[34]。280例腎移植患者被隨機分成兩組，一組采用標準他克莫司起始劑量組(0.1 mg·kg-1，bid)，另一組為基于患者CYP3A5基因型設計起始劑量(不表達或表達患者，0.075或0.15 mg·kg-1，bid)。結(jié)果證實在CYP3A5基因型指導組中，患者他克莫司濃度達標率更高(基因型指導用藥組和標準給藥組達標率分別為43.2%，29.1%)，且給藥時間更短，劑量調(diào)整次數(shù)更少。然而，兩組間觀察到的移植存活率、急性排異反應發(fā)生率、移植后功能延遲恢復發(fā)生率和不良反應發(fā)生率均無差異，這可能與所有的患者均采用聯(lián)合免疫方案治療相關(guān)[35]。遺憾的是，此類已得到結(jié)果的臨床試驗僅此1例。

3 其他位點

CYP3A5*3是目前最有效的他克莫司給藥劑量預測指標。然而該位點并不能解釋所有的變異情況。例如，在TacTic試驗中，基于CYP3A5基因型給藥組的患者中，只有43.2%在最初的穩(wěn)定階段達到目標血藥濃度。有理由推測其他基因突變也能夠?qū)λ四舅幬锎x造成影響。

藥物轉(zhuǎn)運體ABCB1存在較多等位基因位點，已有超過50個位點被發(fā)現(xiàn)。鑒于該基因在他克莫司吸收、分布、排泄中的重要性，這些等位基因?qū)λ四舅巹訉W的影響被廣泛地研究。ABCB1基因多態(tài)性存在連鎖不平衡現(xiàn)象，最受關(guān)注的有3435 C﹥T、1236 C﹥T和2677 G﹥T/A。然而這些位點對ABCB1蛋白表達和功能的影響尚不清楚。3435 C﹥T可能會改變ABCB1的mRNA、蛋白表達水平和ABCB1的底物特異性，但是這些研究結(jié)果尚未得到廣泛重現(xiàn)[36-37]。

CYP3A4*1B，位于CYP3A4基因啟動子392位點A﹥G的突變，是另一個正在研究中的等位基因，已被證實與CYP3A4活性增加有關(guān)。然而，該結(jié)果尚沒有相一致的報道，且CYP3A4*1B對他克莫司體內(nèi)過程的影響尚不明確。攜帶該等位基因突變的患者需要更高劑量的他克莫司，但這很大程度上與CYP3A5*1等位基因的改變有關(guān)[5]。

CYP3A4*22位于CYP3A4基因第6內(nèi)含子(rs 35599367，C﹥T)，在高加索人中的突變頻率為5%。該位點與CYP3A4 mRNA表達量的降低及體外CYP3A4酶活性的降低密切相關(guān)[38]。ELENS等[39]發(fā)現(xiàn)攜帶等位基因T的腎臟移植患者所需他克莫司水平較低。加入CYP3A4*22基因多態(tài)性因素后，他克莫司給藥劑量公式的精確性得到了提高[40]。更重要的是，該位點對他克莫司藥物濃度的影響與CYP3A5基因無連鎖不平衡關(guān)系。遺憾的是目前報道該位點在亞洲人群中的突變頻率為零[41]。

細胞色素P450氧化還原酶(cytoehrome P450oxidoreduetase，POR)是目前發(fā)現(xiàn)的所有肝微粒體CYP同工酶唯一的電子供體，在CYP介導的藥物代謝中發(fā)揮著重要的作用[42]。POR基因已經(jīng)被證實有超過100種的等位基因，其中POR*28(rs1057868，C﹥T)會誘導503位點的丙氨酸向纈氨酸的改變，該等位基因的突變頻率為28%[43]。ELENS等[44]和DE JONGE等[45]均發(fā)現(xiàn)，同樣是CYP3A5酶表達者，攜帶POR*28 TT及TC型患者與CC型患者相比，所需他克莫司劑量要高25%。前者需要更多的時間才能達到他克莫司有效濃度，且移植術(shù)后早期體內(nèi)暴露處于較低水平。

由NR1I2編碼的人孕烷X受體是調(diào)節(jié)CYP3A和ABCB1表達的核轉(zhuǎn)錄因子。他克莫司劑量與不同NR1I2基因型的關(guān)系尚未得到一致性結(jié)論[46]。他克莫司劑量和中國人群CYP3A4*18B之間的關(guān)聯(lián)性同樣需要獨立的臨床試驗證實[47]。PPAR-α基因多態(tài)性作為影響CYP3A4活性的遺傳決定因素的正處于熱門階段，但其與他克莫司的關(guān)系尚沒有研究明確[48]。

4 結(jié)束語

器官移植患者需要終生服用免疫抑制藥物并頻繁地承受毒性反應，缺乏安全有效的用藥指導會帶來災難性后果甚至死亡。雖然治療藥物監(jiān)測對他克莫司在臨床的合理用藥有較好的意義[49]，但越來越多的器官移植醫(yī)生寄希望藥物基因組學能夠提示患者發(fā)生不良反應或治療失敗的風險。

然而，除CYP3A5*3等位基因外，基因突變對他克莫司藥動學的影響仍然尚不明確。更重要的是，幾乎沒有隨機、對照臨床試驗結(jié)果證實基于藥物基因組學原理設計的他克莫司給藥方案能夠使得患者獲益。目前正在開展的幾個類似試驗將有希望回答CYP3A5基因型能否在嚴格的血藥濃度監(jiān)測下提高臨床療效。此外，綜合人口統(tǒng)計學、臨床診斷及遺傳學信息的劑量預測公式亦可被開發(fā)并用于定量的用藥指導，從而限制早期的藥物過量暴露或避免給藥劑量不足。但這些研究仍需要由獨立的、精心恰當?shù)呐R床試驗重復驗證，且必須差異有統(tǒng)計學意義。

可以預見，下一個十年依然是他克莫司在臨床應用發(fā)揮巨大作用時期，藥物基因組學對他克莫司藥動學影響的研究依然值得去嘗試。

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DOI 10.3870/yydb.2015.08.019

2014-09-10

2014-11-24

李丹瀅(1983-)，女，江蘇南京人，主管藥師，碩士，研究方向：藥物基因組學。電話：025-83105670，E-mail：haidi_li@126.com。

葛衛(wèi)紅(1962-)，女，江蘇海門人，主任藥師，碩士，研究方向：臨床藥學。電話：025-83304616，E-mail：6221230@sina.com。

R976；R969.1

A

1004-0781(2015)08-1059-05