魏玲，謝其冰

(1.四川大學華西醫(yī)院風濕免疫科，成都 610041； 2.西藏自治區(qū)人民政府駐成都辦事處醫(yī)院干部醫(yī)療科，成都 610041)

他克莫司(又名FK506)是從鏈霉菌中分離的大環(huán)內酯類藥物，其具有鈣調神經磷酸酶抑制劑作用，可以特異性結合并抑制鈣調蛋白磷酸酶活性和白細胞介素(interleukin，IL)-2信號轉導，從而抑制T細胞活化，抑制IL-1β、腫瘤壞死因子-α和IL-6的產生以及黏附于T細胞的B細胞增殖。作為心臟、肝臟、腎臟等器官移植的首選鈣調神經磷酸酶抑制劑藥物[1-2]，他克莫司可以更好地保護移植器官，增加移植器官的長期存活率，并降低心血管事件的發(fā)生風險。作為一種新型的強效免疫抑制劑，他克莫司具有更強的免疫抑制作用，其效力為同家族另一種鈣調蛋白磷酸酶抑制劑環(huán)孢菌素的10～100倍，且不良反應更少[3]。然而，他克莫司藥物治療窗窄，某些患者因血藥濃度過低，達不到治療效果，而另一些患者因血藥濃度過高，可能引起腎毒性和感染[4]，因此研究他克莫司血藥濃度的影響因素非常重要。其中，多種基因的多態(tài)性是他克莫司藥代動力學差異的重要原因。現(xiàn)就基因多態(tài)性對他克莫司血藥濃度的影響予以綜述。

1 他克莫司的藥動學

他克莫司是脂溶性藥物，口服用藥時大部分在胃腸道上部被吸收。該藥分布廣泛，其與蛋白結合率可達99%，其中大部分與紅細胞和血漿蛋白結合[5]。他克莫司的首過效果明顯，口服生物利用度為4%～89%，平均生物利用度為20%[6]?？诜四竞螅坏?0%的原藥從膽汁、尿液和糞便中排出。大多數(shù)他克莫司在肝臟和小腸被細胞色素氧化酶P450(cytochrome P450，CYP)3A家族(主要為CYP3A4和CYP3A5)滅活。然后將外排泵P-糖蛋白(P-glycoprotein，P-gp)，即多藥耐藥基因1(multidrug resistance gene 1，MDR1)編碼的產物排入腸腔[7]。孕烷X受體(pregnane X receptor，PXR)作為一種關鍵的轉錄調節(jié)因子，可以調節(jié)多種肝酶，如CYP和其他Ⅰ期代謝酶，以及MDR1、多藥耐藥相關蛋白2等[8]藥物Ⅲ期代謝酶。這些均會影響他克莫司的代謝、轉運和藥物相互作用。因此，涉及他克莫司藥動學個體差異的相關因素可能與CYP3A、MDR1、PXR等參與他克莫司代謝過程的相關基因的多態(tài)性有關。

2 相關基因多態(tài)性影響他克莫司的血藥濃度

2.1CYP3A基因多態(tài)性 目前文獻報道，編碼細胞色素P450酶系的基因位點對于他克莫司在體內的代謝有非常重要的影響[9]。他克莫司吸收入血后，主要在肝臟和胃腸道有細胞色素P450同工酶系統(tǒng)的CYP3A亞家族進行代謝。CYP3A亞家族包括CYP3A4、CYP3A5、CYP3A7等亞型，與藥物代謝及口服藥物首過消除密切相關[10]。其中，CYP3A4和CYP3A5是人體參與他克莫司代謝的主要同工酶，兩者有85%的氨基酸序列一致，且有大量的共同底物。CYP3A5在肝臟的表達與他克莫司的首過消除效應密切相關，CYP3A4的表達水平與他克莫司的生物利用度有關[7]，且CYP3A5和CYP3A4單核苷酸多態(tài)性(single nucleotide polymorphism，SNP)存在顯著的連鎖不平衡。

2.1.1CYP3A5基因多態(tài)性 CYP3A5是細胞色素P450酶系統(tǒng)的主要成員之一，其表達和活性具有高度多態(tài)性，具有廣泛的個體和種族差異。有幾種SNP致使 CYP3A5酶缺失或低水平表達，其中CYP3A5*3(A6986G，intron3)基因型較普遍，研究表明該基因在我國人群中占78%[11]。若以CYP3A5*3替換CYP3A5*1，CYP3A5酶失活[12]。CYP3A5酶的失活導致他克莫司不能正常代謝而在體內積聚，故使他克莫司血藥濃度升高。

當前，國內外研究者在CYP3A5*3對他克莫司血藥濃度的影響方面看法相似。與CYP3 A5*3/*3基因型相比，CYP3A5*1等位基因攜帶者達到相同的他克莫司濃度需要的藥物劑量更大[14-17]。Wang等[13]針對46例成人腎移植受者，通過聚合酶鏈反應和限制性片段長度多態(tài)性研究5個候選基因(CYP3A5*3，CYP3A4*1G，ABCB1 C1236T，ABCB1 C3435T，ABCB1 G2677T/A)的基因型。結果顯示，CYP3A5表達者(*1/*1和*1/*3)的他克莫司血藥濃度較低，在第7、14、21和28天均需調整他克莫司劑量，它們需要較CYP3A5非表達者(*3/*3)每日高出1.40～1.75倍的他克莫司劑量才能達到相同的血藥濃度。Liu等[14]對373例接受他克莫司治療的肝移植患者進行研究，從初始用藥到肝移植后1年，評估他克莫司濃度/劑量比值(C/D比值)。結果表明，當CYP3A5的供體和(或)受體基因型為*3/*3時，C/D比值顯著升高，故建議肝移植后的他克莫司治療應基于CYP3A5基因型的個性化治療。Lesche等[15]對52名心臟移植受者進行了研究，并測定其術后第1、3、6及12個月時的他克莫司谷濃度。同時，該研究對CYP3A4、CYP3A5、CYP氧化還原酶、PXR編碼基因(NK1I2)及MDR1相關基因多態(tài)性對他克莫司血藥濃度的影響進行了分析，結果顯示為達到與CYP3A5*3/*3基因相同的他克莫司濃度，CYP3A5*1等位基因攜帶者需2.2～2.6倍的藥物劑量。陳頔等[16]的研究納入了95例重癥肌無力患者，結果發(fā)現(xiàn)使用相同的他克莫司起始劑量及調藥速度，CYP3A5*1/*1組及CYP3 A5*1/*3組的他克莫司血藥濃度均明顯低于CYP3A5*3/*3組。上述研究證實，CYP3A5*3是他克莫司血液濃度個體差異的重要因素。

2.1.2CYP3A4基因多態(tài)性 CYP3A4是人體含量最豐富的酶，位于肝臟、空腸、結腸和胰腺中，具有多態(tài)性表達，迄今為止已鑒定出至少42個SNP。體外和體內研究表明，CYP3A4在肝臟和CYP3A4酶活性中存在顯著的個體差異，遺傳因素為其主要原因[17]。目前，已經鑒定出CYP3A4基因的多個SNP且與他克莫司代謝相關，而CYP3A4* 18B (20070T>C；rs2242480)等位基因是CYP3A4 SNP突變最常見的位點，其在黃種人中的突變率高達24.5%[18]。

目前，CYP3A4 SNP對他克莫司血液濃度的影響仍存在爭議。Kurzawski等[19]選取241例接受他克莫司治療的波蘭高加索腎移植患者，在腎移植后第1年，對他們進行常見基因分型并監(jiān)測他克莫司血藥濃度。結果表明，僅CYP3A5*1B(從第1個月開始)和CYP3A4*22等位基因(在3個月和6個月時)是他克莫司劑量調整的獨立預測因子。但亦有證據(jù)表明，CYP3A4*1B影響他克莫司血藥濃度是因為CYP3A41B和CYP3A5*3等位基因之間存在連鎖不平衡[20-22]。然而，在亞洲人群中CYP3A4*1B和CYP3A4*22突變的突變率幾乎為0[23-25]，所以該突變導致中國人群他克莫司血藥濃度個體差異的可能性不大。21世紀初日本學者經過大范圍的基因測序在CYP3A4基因第10內含子上發(fā)現(xiàn)了一個新的高突變SNP基因位點：CYP3A4*18B(或CYP3A4*1G)，該位點的突變率為24.5%，也被證明是我國人群中CYP3A4突變率最高的一個位點[26]，該突變也許會增加CYP3A4活性，從而提高他克莫司血藥濃度。江佳等[27]收錄了16例同種異體造血干細胞移植患者，將原位雜交熒光染色脫氧核糖核酸測序用于檢測CYP3A4和CYP3A5基因型，酶聯(lián)免疫吸附試驗測定受體中他克莫司濃度，比較術后第7、15和30天不同基因型受者之間他克莫司C/D比值的差異，結果表明CYP3A4*18B和CYP3A5*3突變等位基因的頻率分別為25%和75%;在CYP3A5純合突變體受體中，CYP3A4*18B的C/D比值高于CYP3A4*1B。由于該研究包含的樣品數(shù)量有限，故只能驗證CYP3A4基因型與他克莫司C/D比值之間的關系。但仍觀察到CYP3A4*18B和CYP3A5*3基因多態(tài)性對他克莫司的藥動學具有顯著影響。目前，CYP3A4*18B對他克莫司血藥濃度影響的研究仍在不斷進行中。

2.1.3CYP3A7基因多態(tài)性 以前普遍認為CYP3A7只存在于胎兒肝臟，目前發(fā)現(xiàn)它在高達54%～88%的成人肝臟中也有表達，但與在兒童中觀察到的相比，它的代謝能力有所下降[28-29]。且CYP3A7在成人肝臟和腸道CYP3A底物生物轉化中的作用尚不清楚。雖然在攜帶CYP3A7*1C等位基因的人群中觀察到，CYP3A7在成人肝臟和腸道中的表達增加，但這個等位基因的頻率很低(3%)，且均發(fā)生在白種人和非裔美國人中。因此，他克莫司雖然被認為是CYP3A7酶的底物，但CYP3A7代謝對他克莫司藥動學的影響還需進一步研究，尤其是在兒童患者中。

2.2MDR1基因多態(tài)性 MDR1在許多器官和組織(如肝、腎、血腦屏障、血睪屏障、胎盤母側、腎上腺和小腸)中編碼跨膜轉運蛋白P-gp(ABCB-1)外排泵，并有多態(tài)性表達，目前已知至少50個SNP。在整個身體中，跨膜轉運蛋白P-gp的重要作用是以能量依賴的方式將胞嘧啶和底物的其他底物轉運到細胞膜上。細胞內藥物濃度降低，導致身體對藥物產生抗藥性。MDR1基因多態(tài)性由于其對P-gp的多態(tài)性表達，通過影響P-gp的活性和功能，從而影響其基質藥物(他克莫司)的臨床效果。目前，MDR1第12號外顯子C1236T(rs1128503)、第21號外顯子G2677 T/A(rs2032582)和第26號外顯子C3435T(rs1045642)是研究重點，中國腎移植患者外顯子26的突變頻率為45.3%[30]。由于C3435T基因多態(tài)性，十二指腸中P-gp的表達發(fā)生改變，從而影響了P-gp底物的腸道吸收。且G2677T/A與C3435T之間，存在顯著的連鎖不平衡關聯(lián)[31]，或許對P-gp的表達及活性影響最大[32]。外顯子21中的G突變?yōu)門/A，其導致基因產物的氨基酸從丙氨酸轉變?yōu)榻z氨酸或蘇氨酸，故可能導致P-gp功能降低?？梢姡琍-gp的表達和功能的變化可影響他克莫司的功效。

雖然MDR1的3種常見遺傳多態(tài)性對他克莫司的療效均有影響，但它們與他克莫司代謝之間的關系尚不確定。胡楠等[33]納入200例腎移植患者，采用聚合酶鏈反應-限制性片段長度多態(tài)性和測序檢測CYP3A5*3和MDR1(C1236T、G2677T/A、C3435T)基因型，通過比較腎移植后28 d內不同基因型之間他克莫司C、D和C/D比值的差異得出，MDR1 1236基因多態(tài)性對CYP3A5表達患者的他克莫司C、D和C/D比值無顯著影響；對于CYP3A5非表達組，MDR1 1236 CT和TT患者在他克莫司D和C/D比值方面有顯著差異；對于CYP3A5表達組，他克莫司C和D在MDR1 3435 TT患者中明顯低于CC和CT患者；在CYP3A5非表達組中，他克莫司D在MDR1 3435 TT患者中明顯低于CT患者。然而，朱琳等[34]對227名腎移植受者進行CYP3A4*18B、CYP3A5*3及MDR1 C1236T、G2677T/A、C3435T基因多態(tài)性與他克莫司血藥濃度關聯(lián)的研究發(fā)現(xiàn)，除CYP3A5*3等位基因外，CYP3A4*18B和MDR1基因多態(tài)性不影響他克莫司血漿濃度。上述發(fā)現(xiàn)的不一致是由于CYP3A4、CYP3A5及MDR1之間的聯(lián)系，且三者對他克莫司藥動學的影響十分復雜，不能通過單一的基因突變來確定。此外，他克莫司是CYP3A5酶和P-gp的共同底物，CYP3A5酶對他克莫司的代謝可以被胃腸道中的活性P-gp調節(jié)。故應選擇不表達CYP3A5的患者，即具有CYP3A5*3/*3基因型的患者，以獲得MDR1/ABCB1的獨立功效。有研究檢測了MDR1的3種SNP單倍型，排除了CYP3A5*3基因型的影響[35]：在CYP3A5*3/*3組患者中，與MDR1非TTT/TTT患者相比，MDR1 TTT/TTT患者有更高的他克莫司C/D比值。然而，尚未發(fā)現(xiàn)MDR1基因單倍型與他克莫司的劑量存在相關性[36]，主要因為樣本量小或沒有排除CYP3A5的影響。

2.3PXR基因多態(tài)性 PXR是一種新發(fā)現(xiàn)的孤兒核受體(系統(tǒng)名稱：NR1I2)，多數(shù)表達于肝臟，少數(shù)表達于結腸和小腸，主要調控物質的吸取、代謝等過程。PXR的作用機制是機體通過配體激活PXR，引起相應靶基因表達的改變，從而影響他克莫司的代謝和轉運。PXR調控的靶基因包括藥物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ期代謝酶。Ⅰ期代謝酶主要為CYP系列，如CYP3A4、CYP3A5以及其他肝酶CYP；Ⅱ期代謝酶包括尿苷二磷酸葡醛酸轉移酶、谷胱甘肽轉移酶；Ⅲ期代謝酶有MDR1、多藥耐藥相關蛋白2等。PXR可以誘導CYP3A和MDR1的基因表達[37]。因此，PXR的多態(tài)性通過改變相應靶基因表達，從而影響他克莫司的代謝。目前，國內外對NR1I2基因多態(tài)性的研究僅針對非洲裔美國人和白種人。且從目前的研究結果可知，NR1I2的突變種族差異極大。

目前，國內外關于他克莫司藥動學的PXR基因多態(tài)性研究較少。Benkali等[38]發(fā)現(xiàn)，PXR T25835C在腎移植患者中，對他克莫司的表觀清除率影響較大；Press等[39]對PXR A7635G基因多態(tài)性的研究也有類似發(fā)現(xiàn)。然而，Elens等[40]的研究未發(fā)現(xiàn)PXR A11156C和T11193C之間的相關性以及他克莫司在肝移植患者中的藥動學。王金平等[41]的研究對60例腎移植術后受者進行PXR-C24381A基因分型，并監(jiān)測不同PXR基因型患者的他克莫司血藥濃度，結果顯示腎移植受者PXR-C24381A基因多態(tài)性與他克莫司血藥濃度具有相關性：若要達到相同的他克莫司血藥濃度，A/A基因型患者較C/A和C/C基因型患者需要服用更大劑量的他克莫司。綜上可知，PXR基因多態(tài)性在他克莫司的代謝中起重要作用。

2.4其他基因多態(tài)性 溶質載體有機陰離子轉運蛋白家族成員1B1(solute carrier organic anion transporter family member 1B1，SLC01B1)基因負責表達有機陰離子轉運多肽OATP1B1和OATP1B3。這些轉運蛋白在多種化合物從門靜脈到肝細胞的轉運以及許多藥物的膽汁排泄中發(fā)揮作用。Elens等[40]發(fā)現(xiàn)，SLC01B1基因的388 A>G和521 T>C多態(tài)性影響了150例肝移植患者第一次給藥后他克莫司的血藥濃度。在這項研究中，表達388多態(tài)性的患者顯示他克莫司的平均血藥濃度較低，而521等位基因的改變導致了他克莫司明顯較高的谷濃度。他克莫司是有機陰離子轉運蛋白的抑制劑，因此其也許是OATP1B1和OATP1B3的底物。

此外，白細胞介素-10是抗炎細胞因子，其通過減少促炎因子的釋放，從而抑制細胞的免疫應答。目前研究表明，IL-10在不同個體之間的分泌程度差異很大，這與遺傳因素有關，且IL-10可以下調CYP3A的活性，所以不同患者IL-10分泌的差異可以影響CYP3A依賴性藥物的血藥濃度[42]。Li等[43]的研究發(fā)現(xiàn)，IL-10 A1082G基因多態(tài)性與淋巴細胞產生IL-10的濃度有顯著關系(AA

3 小 結

免疫抑制劑的普遍應用不僅提高了器官移植的成功率，同時也有效保證了移植器官的存活和功能。近年來，他克莫司在治療風濕免疫疾病方面也取得了良好的效果[44]。他克莫司作為一種常用的免疫抑制劑，具有治療窗窄和口服給藥時藥動學差異大的特點，所以給藥時需個體化劑量。且基因分型是一個很有吸引力的選擇，特別是在開始給予他克莫司時；且與表型試驗不同，基因分型是一個穩(wěn)定的特征，對于任何給定的基因只需要確定一次。除CYP3A外，還需要進一步闡明多態(tài)性(MDR1和PXR)對他克莫司療效的影響。未來根據(jù)藥物基因組學的研究設計出一種更適合中國人群的更合理的他克莫司給藥模型非常有必要，不僅能有效控制患者血藥濃度在合適的范圍內，而且可以研究他克莫司對長期生存的影響，這將具有更廣闊的醫(yī)學前景和社會經濟價值。