邵佳，陳凡，馬楠，孫超，魏金霞，閆美玲，付鵬，張瑞霞，秦寅鵬，張弋（.天津市第一中心醫(yī)院藥學部，天津 3009；.天津中醫(yī)藥大學中藥學院，天津 3067）

經(jīng)過近20 年的發(fā)展，中國肝移植事業(yè)已經(jīng)取得了舉世矚目的成就［1］。這歸功于他克莫司（Tacrolimus，Tac）等免疫抑制劑在移植術后作為一線用藥被廣泛應用，但受者的長期生存率與正常人相比仍然偏 低［2］，提高受者長期生存率仍是目前Tac 個體化給藥的重點關注方向之一。2017 年，國際治療藥物監(jiān)測和臨床毒性學會免疫抑制藥物科學委員會發(fā)布最新共識報告中指出，基于群體藥動學模型（population pharmacokinetics，PPK） 的TDM 個 體 化 給 藥 中，CYP3A4 和CYP3A5 基因型需在Tac 的初始給藥劑量中被納入考慮?；诖?，供-受者基因型開始被越來越多的研究者納入模型加以考慮［3］。

目前，臨床上針對Tac 個體化給藥方案的制定，采用PPK 方法開始受到人們的關注［4］。PPK 將經(jīng)典藥動學模型和統(tǒng)計學模型相結合，在個體化給藥方面能針對性的考量藥動學參數(shù)的多種影響因素， 在合并用藥方面，可以探究其對Tac 體內血藥濃度的影響程度，根據(jù)病人自身生理、病理情況的個體差異，減少在臨床給藥方案中藥物的不合理使用，從而提高給藥方案的安全性和有效性［5］。

1 材料和方法

1.1 成人肝移植Tac 群體藥動學論文回顧與統(tǒng)計分析。

1.1.1 文獻納入和排除標準：文獻納入，1980 年 1 月—2016 年12 月之前進行Tac 群體藥代動力學研究論文，研究對象為成人原位肝移植患者。排除標準：研究對象不包含供-受者CYP3A5基因型信息的論文，綜述、會議論文排除在外。

1.1.2 檢索策略及統(tǒng)計分析：研究主要以PubMed、Scopus 和Web of Science（WOS）為 檢 索 數(shù) 據(jù) 庫， 以liver transplant、population pharmacokinetic、PPK、nonlinear mixed effect、NONMEM 和Tacrolimus 為 檢 索 詞。人工篩選文獻，閱讀摘要、全文后，排除不符合要求文獻。

1.2 供-受者信息采集：收集的信息來源于天津市第一中心醫(yī)院40 例首次接受原位肝移植的成年患者，收集時間為2010 年1 月—2015 年12 月，共收集 684 個Tac 血藥濃度點。本研究已獲得天津市第一中心醫(yī)院倫理委員會批準（審批號：2016N071KY），符合《世界醫(yī)學協(xié)會赫爾辛基宣言》原則，且患者具有知情權。受者納入標準：① 患者無其他移植史；② 年齡大于等于18 周歲；③ 患者依從性佳， 使用三聯(lián)免疫方案，且Tac 作為基礎免疫抑制劑，且患者依從性良好。排除標準：① 患者收集的關鍵臨床數(shù)據(jù)缺失度大于10%；② 低于檢測限的濃度點 （0.5 ng/ml）。

1.3 患者給藥與血樣采集：Tac 使用規(guī)格為0.5、 1 mg 和5 mg（普樂可復，Astellas Ireland）的膠囊，采血一般在早晨8：00 或下次藥物服用前藥物谷濃度時，收集患者靜脈全血1 ～ 2 ml 于抗凝管中待用。Tac藥量根據(jù)患者住院期間（1 ～ 3 個月）的治療藥物監(jiān)測濃度數(shù)據(jù)和患者生理情況給予調整。一般術后，本中心Tac 的成人肝移植患者目標濃度值為5 ～ 10 mg/L。

1.4 Tac 治療藥物濃度監(jiān)測和基因檢測：全血樣本采用化學發(fā)光微粒子免疫分析法（chemiluminescence microparticle immunoassay，CMIA）進 行 測 定Tac 藥物濃度，儀器為雅培公司的ARCHITECT i1000sr 系統(tǒng)（Abbott Laboratories，USA），按照試劑說明書要求進行規(guī)范操作。儀器的線性范圍0 ～ 30 mg/L，分析方法總精密度在10%以內。剩余血樣使用核酸提取試劑盒（Zymo Research Genomic DNA II Kit，USA） 從EDTA 處理的全血中分離出DNA。并采用聚合酶鏈反應對CYP3A5*3（6986 A ＞G）變異等位基因進行多態(tài)性分析，據(jù)此進行基因分型。

1.5 群體藥動學自建模型：Tac 的群體藥動學模型構建和驗證使用Pirana （Version 2.7.0），RStudio （Version 1.2.1335），軟件由復旦大學附屬華山醫(yī)院提供。 群體藥動學建模，需要將受者的基本信息、用藥信息、血藥濃度和實驗室血常規(guī)檢測結果（包括供-受者CYP3A5 基因型）整理成NONMEM 可讀取的數(shù)據(jù)文件（name.CSV），數(shù)據(jù)需要雙人核對和編輯。 根據(jù)所收集數(shù)據(jù)選擇合適的房室模型，通過NONMEM 建立合適的基礎模型；協(xié)變量納入建立全協(xié)變量模型，結合發(fā)表文獻、臨床實踐以及臨床指南，之后再反向剔除對模型影響不大協(xié)變量后獲得最終模型；采用Bootstrap 和NPDE 法進行模型驗證。

1.6 模型應用：為提供肝移植受者最佳給藥方案，使用所建立最終模型針對不同基因型患者進行給藥模擬。模擬口服Tac 后500 次重復的穩(wěn)態(tài)濃度，目標濃度為5 ～ 10 mg/L，給予不同基因型組合受者的推薦給藥劑量。

2 結 果

2.1 已經(jīng)發(fā)表的基于供-受者CYP3A5 基因型成人肝移植Tac 群體藥代動力學模型：通過檢索，根據(jù)論文的標題、摘要和正文內容篩選出所需論文。最終，我們檢索到12 篇有關成人肝移植患者口服Tac 的群體藥動學研究論文。其中，同時將供-受者CYP3A5基因型作為協(xié)變量納入模型的僅有2 篇，見表1。 Li 等［6］的研究論文中，人群為中國成人，除了考慮供-受者基因型外，總膽紅素（total bilirubin，TBiL）也作為協(xié)變量納入模型，且所建模型為一室模型，與本研究所關注二室模型不符。2016 年Moes 等［7］發(fā)表的研究論文，人群為歐洲成人，且僅將CYP3A5 基因型作為唯一協(xié)變量納入二室模型，與本文自建模型類似，故與其進行對比研究。

表1 納入供-受者CYP3A5 基因型的群體藥動學模型

2.2 患者信息收集：本研究回顧性收集40 例成人肝移植患者的684 個Tac 濃度點，其中，女性受者 8 人，男性受者32 人，成人受者年齡介于19 到75 歲之間，Tac 給藥方式均為口服，給藥方案一般為一日2 次，各種可能納入模型協(xié)變量數(shù)據(jù)見表2。根據(jù)患者基因分型，供者和受者為CYP3A5*1 非攜帶者的組合占總數(shù)的32.5%（Z1）；受者是CYP3A5*1 非攜帶者， 供者是攜帶者（Z2）占12.5%；受者是CYP3A5*1 攜帶者，供者是非攜帶者（Z3）占32.5%；供者和受者為CYP3A5*1 攜帶者的占總數(shù)的22.5%（Z4），見表3。

2.3 群體藥動學自建模型：模型采用兩房室模型（ADVAN4 TRANS4）建立，PPK 參數(shù)包括表觀清除率（CL/F），中央室表觀分布容積（V2/F），外周室表觀分布容積（V3/F），吸收速率常數(shù)（Ka）使用NONMEM 法進行估算。研究發(fā)現(xiàn)，在最終模型中，供-受者CYP3A5 組合基因型對Tac 的血藥濃度有顯著影響，因此被納入模型公式中。算法采用FOCE 算法，個體間變異采用乘法模型，模型參數(shù)見表4。采用Bootstrap 這種數(shù)據(jù)重復采樣的方法，重復有放回的隨機抽樣組成新樣本，防止模型參數(shù)估算精度不準，出現(xiàn)0 的可能，結果見表4。

表2 成人肝移植受者數(shù)據(jù)特征

2.4 NPDE 驗證和模型擬合：自建模型和已發(fā)表Moes 模型使用NPDE 法進行評估，考察模型預測性。NPDE 是一種基于蒙特卡洛模擬（1 000 次）的模型評價方法，通過可視化評價和統(tǒng)計學檢驗觀察標準化預測誤差的分布。自建模型NPDE平均值為-0.017 03，方 差 為1.086；Moes 模 型NPDE 平 均 值 為0.056 4， 方差為5.383。NPDE 均值為越接近0，方差越接近 1 的正態(tài)分布，表明此模型預測能力良好，由此可見本研究收集數(shù)據(jù)在自建模型中擬合良好，如圖1、2。

模擬10 d 后達到穩(wěn)態(tài)濃度時，目標濃度范圍為5 ～ 10 mg/L。如圖3 中，經(jīng)模擬可知Z1（圖 3a）受者劑量范圍為1.48 ～ 1.93 mg（每12 h 1 次）；Z2 （圖 3b）受者劑 量 范圍為2.1 ～ 2.35 mg（每12 h 1 次）；Z3（圖 3c）受者劑量范圍為2.1 ～ 2.35 mg （每12 h 1次），Z3的推薦劑量范圍與Z2類似，表明供-受者基因型在肝移植初期基因型對Tac 的代謝影響基本相同；Z4（圖 3d）受者劑量范圍為2.7 ～ 2.9 mg （每12 h 1 次）。即供-受者均為CYP3A5*1 非攜帶者的推薦劑量范圍為1.48 ～ 1.93 mg；受者或供者有一方為CYP3A5*1 攜帶者，則受者推薦劑量范圍為2.1 ～ 2.35 mg；供-受者均為CYP3A5*1 攜帶者范圍推薦劑量為2.7 ～ 2.9 mg。

表3 成人供-受者人群的基因突變樣本（n ＝40）

表4 PPK 模型參數(shù)

圖1 自建模型NPDE 結果

圖2 Moes 模型NPDE 結果

圖3 不同給藥劑量下，不同組合基因型受者達到目標濃度曲線

3 討 論

Tac 在移植患者中應用廣泛，可有效抑制免疫排斥反應，但同時也存在治療窗窄，藥物濃度波動范圍大的問題。傳統(tǒng)的TDM 方法僅能通過藥物谷濃度來進行藥物劑量調整，且TDM 本身存在監(jiān)測滯后性的問題，難以有效解決Tac 的個體化給藥問題。若采用計算機建模和模擬的方法，可在患者沒有外部損傷的情況下，帶給大眾以公共健康。因此，未來采用計算機模擬的方法個體化給藥，在臨床領域中將有廣闊的應用前景。

藥物遺傳學的研究表明轉運蛋白和代謝酶的單核苷酸多態(tài)性（single nucleotide polymorphism，SNP）會影響藥物的藥動學，不同人群藥物代謝酶的基因多態(tài)性被認為是引起藥動學個體間變異的重要原因。Tac 主要被分布于肝臟和小腸上皮細胞中的細胞色素酶P450 （CYP3A4 和CYP3A5）脫甲基或羥化代謝。因此，CYP3A 的SNP 與移植后免疫抑制治療的臨床相關性備受關注。本研究中，供-受者均為攜帶CYP3A5*1 等位基因的受者，與供-受者均為非攜帶CYP3A5*1 等位基因的受者相比，Tac 的使用劑量約為后者的1.40 ～ 1.96 倍。同時，也有研究表明，模型中納入受者CYP3A5 基因 型，Tac 的CL/F 會 有 所 提 高，F(xiàn)ukudo 等［8］對兒童肝移植受者的研究中，攜帶CYP3A5*1 等位基因的受者，與CYP3A5*3/*3 的受者相比，Tac 的 CL/F 增加了2 倍。這些與CPIC（臨床藥物基因組學實施聯(lián)盟）指南中推薦的攜帶CYP3A5*1 等位基因的受者，較CYP3A5*3/*3 的受者Tac 起始劑量高 1.5 ～ 2.0 倍的范圍相接近［9］。另外，多藥耐藥基因（MDR1）編碼的P 糖蛋白，因MDR1 基因存在多位點的基因突變，可能導致腸黏膜表面的P 糖蛋白表達量差異大，影響Tac 的吸收，間接影響血藥濃度，但目前針對MDR1 基因的影響尚無統(tǒng)一定論，MDR1基因多態(tài)性的影響仍需深入研究。

通過對本中心臨床收集的數(shù)據(jù)對比研究后發(fā)現(xiàn)，本次收集的數(shù)據(jù)中有數(shù)十例患者藥物達穩(wěn)態(tài)濃度后，Tac 的密集采樣的血藥濃度數(shù)據(jù)，在成人肝移植建模方面，采用二房室模型能更好地擬合本中心的數(shù)據(jù)。自建模型能更優(yōu)的反應本中心的人群特征，可潛在地應用于本院成人肝移植受者個體化給藥中。

本院數(shù)據(jù)對他人所建模型擬合效果存有差異，可能的原因是：① 藥物濃度測定方式的差異，本中心采用CMIA 方法，Moes 所采用的檢測方法為LCMS/MS，分析方法的差異可能造成病人血藥濃度誤差；② 人種差異，CYP3A5*1 等位基因的頻率有種族差異，在高加索人中CYP3A5*1 等位基因的頻率約為5%～15%，在非裔美國人中為45%～73%，亞洲人約為15%～35%，墨西哥人約為25%［10-11］。本中心主要是中國人群，Moes 等［7］的數(shù)據(jù)大多來源于歐洲成人，歐洲人群的CYP3A5*3 基因型突變頻率明顯不同于中國人群，樣本人群的不同也會造成擬合的差異； ③ 建模過程的影響，本研究中根據(jù)數(shù)據(jù)的自身特征，自建模型Q/F 值采用了文獻值，Moes 模型F 值采用了文獻值，這些建模方式上的差異也會造成擬合的差異。

本研究中的部分數(shù)據(jù)為臨床中常規(guī)監(jiān)測數(shù)據(jù)，能夠更好地反映臨床的實際環(huán)境，可以使用本研究的自建模型進行前瞻性探索，預測成人肝移植患者的藥物濃度和給藥劑量，從而逐步完善本中心的成人肝移植患者的Tac 群體藥動學模型。