藥物基因組學(xué)對(duì)肝移植術(shù)后免疫抑制藥物療效的影響研究進(jìn)展

陳 凱 楊洪吉

1.瀘州醫(yī)學(xué)院，四川瀘州 646000；2.四川省醫(yī)學(xué)科學(xué)院四川省人民醫(yī)院器官移植中心，四川成都 610072

1 藥物基因組學(xué)概念

藥物基因組學(xué)（pharmacogenomics）主要研究不同的基因序列與不同的藥物產(chǎn)生的多種效應(yīng)的關(guān)系，也可以說(shuō)是研究基因及其突變體和藥物效應(yīng)之間相互作用、相互關(guān)系的一門學(xué)科。很多科學(xué)家認(rèn)為不同的個(gè)體之間對(duì)藥物的反應(yīng)及療效的不同主要是編碼藥物代謝的酶、靶點(diǎn)等的基因序列的不同產(chǎn)生的。雖然年齡、器官功能等多方面差異在個(gè)體間都存在也會(huì)引起藥物反應(yīng)的差異，但是經(jīng)遺傳作用引起的藥物反應(yīng)的差異占20%～95%。藥物基因組學(xué)的很大優(yōu)點(diǎn)是，幾種常用的免疫抑制劑作用機(jī)制基本相同，比如環(huán)孢素A(CsA)、他克莫司(FK506)、雷帕霉素(RPM)和嗎替麥考酚酯(MMF)等均通過(guò)細(xì)胞色素P-450酶系(CYP3A4和CYP3A5)進(jìn)行代謝。因此研究個(gè)體基因型對(duì)于多種免疫抑制劑均適用[1]。

2 藥物基因組學(xué)研究

免疫抑制劑在不同個(gè)體間體內(nèi)吸收過(guò)程主要受細(xì)胞色素P450酶(CYP3A4、CYP3A5)和多藥耐藥基因 1(MDR-1)的編碼產(chǎn)物,P-糖蛋白(P-gp)調(diào)節(jié)。編碼CYP3A4/5酶和P-gp的基因在很大程度上表現(xiàn)出了高度的多態(tài)性，同時(shí)研究表明不同類型的基因表現(xiàn)性對(duì)于免疫抑制劑的調(diào)節(jié)過(guò)程所影響的代謝和療效都有很大作用[2]。

2.1 細(xì)胞色素P450酶（CYP3A4和CYP3A5）

細(xì)胞色素P450酶中的CYP3A4和CYP3A5可以調(diào)節(jié)藥物環(huán)孢素(CsA)和普樂(lè)可復(fù)(FK506)在人體內(nèi)代謝過(guò)程[3]。CYP3A4酶具有基因多態(tài)性，主要是啟動(dòng)子區(qū)域以及編碼區(qū)的單核苷酸多態(tài)性(SNPs),目前為止研究的較為深入的是啟動(dòng)子區(qū)域的CYP3A4·1B(A392G)多態(tài)性。對(duì)于細(xì)胞色素P450酶系的研究表明在CsA和FK506的催化反應(yīng)中，個(gè)體間藥物代謝的異質(zhì)性更多的取決于CYP3A5酶的不同表達(dá),但是在這個(gè)過(guò)程中CYP3A5·1基因型對(duì)CYP3A5酶的表達(dá)水平有直接的影響[4]。另外，假基因CYP3AP1與CYP3A5高度連鎖,這也決定了它的44A/G位點(diǎn)多態(tài)性影響著CYP3A5的表達(dá)及其活性[5]。

2.2 P-糖蛋白

P-糖蛋白是多藥耐藥基因編碼的產(chǎn)物，是一種結(jié)合于細(xì)胞膜的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，其作用是將藥物由細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)至細(xì)胞外。P-糖蛋白可以對(duì)多種藥物進(jìn)行調(diào)節(jié)從而影響藥物療效,包括CsA和FK506的代謝、分布、吸收和排泄。不同人群中共發(fā)現(xiàn)50多個(gè)SNP的MDR1的基因多態(tài)性，內(nèi)含子區(qū)8個(gè)，外顯子區(qū)19個(gè)，還包括11個(gè)非同義的突變位點(diǎn)，其他的還尚不清楚[6]。不同人群中單倍體的發(fā)生頻率差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，這也就對(duì)MDR1的功能產(chǎn)生很大影響。因此，通過(guò)研究藥物的基因組學(xué)對(duì)于免疫抑制劑的應(yīng)用有很大的指導(dǎo)作用。

3 主要免疫抑制劑的藥物基因組學(xué)在肝移植術(shù)后的應(yīng)用

3.1 環(huán)孢素 A（CsA）

Laurence等[7]研究發(fā)現(xiàn)肝移植患者在術(shù)后3d，檢測(cè)CsA的血藥濃度與MDR1外顯子26的C3435T多態(tài)性的相關(guān)性分析，結(jié)果血藥濃度在突變純合子中顯著升高。根據(jù)不同情況調(diào)整用藥是不同個(gè)體間血藥濃度達(dá)到相同水平，術(shù)后1個(gè)月檢測(cè)比較發(fā)現(xiàn)野生型表達(dá)者的所需CsA劑量高于TT突變型表達(dá)者CsA的所需劑量的50%。結(jié)果說(shuō)明MDR1的基因型中外顯子26的C3435T多態(tài)性影響著CsA的全血濃度/用藥劑量 (C/D)比值。Dany等[8]研究基因型發(fā)現(xiàn)，MDR1C1236T SNP野生型藥物濃度低于突變型,研究單倍體的藥物動(dòng)力學(xué)發(fā)現(xiàn)，在不同個(gè)體間用藥劑量沒(méi)有顯著差別。

3.2 他克莫司（FK506）

藥物基因組學(xué)中基因多態(tài)性與FK506的相關(guān)性也有學(xué)者進(jìn)行研究。Li等[9]研究中國(guó)肝移植患者發(fā)現(xiàn)，IL-10G-1082A多態(tài)性與FK506的藥物動(dòng)力學(xué)存在顯著相關(guān)性。不同肝移植供體者的基因型對(duì)移植患者的FK506的藥物使用劑量也存在很大差異，如供體者基因型為CYP3A5*1/*1和CYP3A5*1/*3與基因型為CYP3A5*3/*3相比較,移植患者在基因型為前者的供體者中FK506的C/D值顯著降低。可見(jiàn)，肝移植患者對(duì)FK506藥物的敏感性及服用劑量的差異很大程度上與供體者的基因型有關(guān)，移植前檢測(cè)和分析供體者的CYP3A5*3的基因型可以指導(dǎo)移植患者FK506的用藥[10]。Salim等[11]認(rèn)為,MDR1的基因多態(tài)性中C1236T、C3435T和G2677T/A影響著器官移植患者FK506的藥物劑量，但是藥物的代謝途徑不同時(shí)，基因型的影響沒(méi)有太大關(guān)系。

3.3 雷帕霉素(RPM)

細(xì)胞色素P450酶也是雷帕霉素RPM在體內(nèi)主要的代謝途徑。研究發(fā)現(xiàn)CYP3A5基因多態(tài)性在不同個(gè)體之間的差異與患者RPM的血藥濃度有一定的相關(guān)性，也就是說(shuō)患者體內(nèi)存在CYP3A5酶活性表達(dá)要使藥物達(dá)到有效濃度則需要服用更大的劑量。Yannick等[12]研究表明基因型為CYP3A5*1/*3、CYP3A5 1/*1的患者在移植術(shù)后3個(gè)月內(nèi)與基因型為CYP3A5*3/*3的患者比較發(fā)現(xiàn)RPM的AUC、C0、Cmax顯著降低。這充分的說(shuō)明基因多態(tài)性與RPM的代謝水平一級(jí)口服清除率等有相關(guān)性，能指導(dǎo)和確定藥物使用的初始劑量。

3.4 嗎替麥考酚酯(MMF)

服用MMF后，可以被腸道迅速吸收，轉(zhuǎn)化成麥考酚酸(MPA)從而發(fā)揮其藥效,在肝臟中，失去藥理活性的主要機(jī)制是在葡萄糖醛酸轉(zhuǎn)移酶（主要是UGT19）的作用下生成MPA的酚化葡萄糖苷酸。不同個(gè)體之間UGT存在遺傳多態(tài)性，這種差異與MMF藥物劑量以及體內(nèi)代謝率有很大關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn)在UGT異構(gòu)體中有三種與MPA代謝有相關(guān)性，包括UGT1A8、UGT1A9和UGT1A10,而且在肝臟、腎臟以及胃腸道中都有表達(dá)。而異構(gòu)體UGT1A8上包含 4種等位基因：UGT1A8*1A173C277、UGT1A8*3A173Y277、UCT1A8*2G173C277、UGT1A8*1aTA>G， 這幾種基因的突變頻率在0.022～0.55之間。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，在UGT1A8和UGT2B7這兩種等位基因突變并不影響MPA的血藥濃度，這種差異忽略不計(jì)的情況下，通過(guò)肝腸循環(huán)之后夜間MPA在體內(nèi)的血藥濃度明顯的高于其他時(shí)間的血藥濃度[13]。

3.5 糖皮質(zhì)激素

皮質(zhì)激素作為一種全身性免疫抑制劑，是非特異性的抗炎藥物，仍然是免疫抑制治療維持藥物。基因組學(xué)中對(duì)糖皮質(zhì)激素的機(jī)制研究主要包括兩中基因多態(tài)性，即激素受體(GR)及谷胱甘肽轉(zhuǎn)移酶(GST)。研究證實(shí)，機(jī)體對(duì)激素的反應(yīng)性還受到其他多種因素的影響，包括腫瘤壞死因子(TNF)、白介素10(IL-10)等。急性排斥反應(yīng)是可以使用糖皮質(zhì)激素，但是長(zhǎng)期使用會(huì)出現(xiàn)一些不良反應(yīng)，應(yīng)該盡量的使用最小有效劑量，也可以在肝移植術(shù)后的6個(gè)月左右停藥[14]。

4 展望

免疫抑制劑是對(duì)器官移植的免疫排斥反應(yīng)及對(duì)自身免疫性疾病進(jìn)行治療的一類藥物，個(gè)體間存在很大的差異。目前免疫抑制劑的藥物基因組學(xué)的研究還處于初始階段,雖然有很對(duì)研究統(tǒng)計(jì)學(xué)上得出藥物效應(yīng)與基因多態(tài)性相關(guān)，但也存在爭(zhēng)議，雖然藥物基因組學(xué)目前來(lái)說(shuō)還不能代替血藥濃度檢測(cè)方法。但是卻是免疫抑制劑從分子水平向個(gè)體化用藥提供一個(gè)新的導(dǎo)向。隨著“人類基因組計(jì)劃”研究的進(jìn)展,通過(guò)檢測(cè)基因型,根據(jù)不同個(gè)體間的基因多態(tài)性來(lái)選擇藥物和給藥方案,確定免疫抑制劑的初始劑量,實(shí)現(xiàn)由“對(duì)癥下藥”精確到“對(duì)人下藥”,這樣不但可以提高療效,減少不良反應(yīng)的發(fā)生,也給患者降低費(fèi)用，減少經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān),從而實(shí)現(xiàn)實(shí)施個(gè)體化治療的方案,藥物基因組學(xué)有望在臨床個(gè)體化用藥中將得到廣泛的應(yīng)用。

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