相關(guān)基因的遺傳多態(tài)性對他克莫司療效的影響

王 劍

遺傳多態(tài)性表現(xiàn)為藥物代謝酶、轉(zhuǎn)運體、受體和藥物靶標的多態(tài)性，是影響藥物個體差異的先天因素。他克莫司（tacrolimus，F(xiàn)K506）是從鏈霉菌株發(fā)酵產(chǎn)物中分離出的一種大環(huán)內(nèi)酯類抗生素，作為一種鈣調(diào)神經(jīng)磷酸酶免疫抑制劑，臨床上被廣泛用于肝腎等器官移植術(shù)后抗排異反應(yīng)的治療，但其療效個體差異巨大，而基因多態(tài)性是影響FK506血藥濃度的重要因素。因此，了解影響FK506相關(guān)的基因多態(tài)性對指導臨床個體化用藥具有重要意義。

FK506主要經(jīng)細胞色素P4503A（CYP3A）酶代謝，吸收過程受CYP3A4、CYP3A5和多藥耐藥基因1 （multi－drug resistance gene 1，MDR1／ABCB1）編碼的蛋白 P－糖蛋白（P－glycoprotein， P－gp）調(diào)節(jié)，轉(zhuǎn)運過程主要與 P－gp 有關(guān)［1］。 CYP3A5、CYP3A4 和P－pg的基因表現(xiàn)高度多態(tài)性，不同的基因型對FK506 的療效具有重要影響［2］。

1 CYP450遺傳多態(tài)性對FK506代謝的影響

FK506吸收入血液后，主要通過細胞色素P450酶系的CYP3A亞家族代謝。CYP3A主要分布在肝臟和小腸，在人體內(nèi)有CYP3A4、CYP3A5、CYP3A7和CYP3A43共4種亞型，是參與藥物代謝和口服藥物首過效應(yīng)的主要酶系［3］。FK506的代謝酶主要為 CYP3A4和 CYP3A5。

1．1 CYP3A4基因型對FK506代謝的影響 迄今，已有39個CYP3A4基因的單核苷酸多態(tài)性（single nucleotide polymorphism，SNP）位點被確定，其中與FK506 有關(guān)的主要是 CYP3A4＊1B （392A＞G），該位點突變的發(fā)生可能會影響代謝酶的活性，但其對FK506血藥濃度的影響，目前的研究結(jié)果并不一致［4，5］。 中國人 CYP3A4 基因變異率非常低（≤2%），國內(nèi)較少對其進行研究。侯明明等［6］檢測了129例腎移植患者的CYP3A4＊18B基因型，比較了腎移植術(shù)后3個月內(nèi)排除其他基因型間的顯著差異，發(fā)現(xiàn)含突變基因型的患者其血藥濃度／劑量 （C／D）值顯著低于野生純合子型患者。

雖然其突變發(fā)生頻率極低，但只要有突變存在的可能，F(xiàn)K506的血藥濃度就會受到影響。在有條件的情況下，設(shè)計給藥方案時，應(yīng)將該因素考慮在內(nèi)。

1．2 CYP3A5基因型對FK506代謝的影響 CYP3A5被認為是個體間CYP3A活性差異的最主要原因［7］。CYP3A5基因存在多個SNP位點，目前已發(fā)現(xiàn)30多個等位基因［8］。CYP3A5的表達存在著明顯的個體差異和種族差異，如CYP3A5＊3在非洲裔美國人的突變頻率為47．5%，白人為85%，中國人則為65%～76%［9］。

現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，CYP3A5的基因突變是產(chǎn)生酶活性差異的最主要因素，其中最具功能意義的突變位點是CYP3A5＊3。研究表明CYP3A5＊3可引起個體間 CYP3A5表達差異［11］，CYP3A5＊3在外顯子 3（6986A＞G）的突變，引起終末密碼子過早剪切CYP3A5蛋白，從而使攜帶突變型純合子個體（CYP3A5＊3／＊3）失去其酶的活性［10］，進而減緩了FK506的代謝。對CYP3A5＊1／＊1型患者，F(xiàn)K506的清除率要高25%～40%，F(xiàn)K506劑量校正谷濃度（C0）比較低，必須要增加口服劑量才能達到與CYP3A5＊3／＊3 型相似的靶濃度范圍［12，13］。張海燕等［14］采用聚合酶鏈反應(yīng)－限制性片段長度多態(tài)性技術(shù) （polymers chain reaction －restricted fragment length polymorphism，PCR－RFLP）檢測56例首次腎移植者CYP3A5基因型，并以直接測序法進行驗證，試驗發(fā)現(xiàn)，CYP3A5＊3／＊3基因型的患者比CYP3A5＊1／＊1 基因型和 CYP3A5＊1／＊3 基因型患者，其FK506的血藥濃度／劑量比值（blood drug concentration／dose，C／D）、 肝功能異常和藥物腎毒性不良反應(yīng)的發(fā)生率均較高。Katsakiori等［15］用PCR－RFLP研究發(fā)現(xiàn)，在服用相同劑量FK506時，攜帶＊1等位基因患者的血藥濃度明顯低于攜帶＊3等位基因的患者。石磊等［16］收集了200例腎移植后出現(xiàn)慢性腎毒性的腎毒組和200例腎移植至少12個月后沒有出現(xiàn)慢性腎毒性的對照組中國患者血樣，采用PCR－RFLP檢測所有患者CYP3A5突變位點基因型 （顯示酶活性的基因型CYP3A5＊1／＊1＋CYP3A5＊1／＊3和不顯示酶活性的基因型CYP3A5＊3／＊3）。根據(jù)統(tǒng)計學分析，發(fā)現(xiàn)CYP3A5的基因多態(tài)性可能增加腎移植患者鈣調(diào)神經(jīng)蛋白抑制劑慢性腎毒性的遺傳易感性。

此外，Yu 等［17］的研究表明，供肝的 CYP3A5＊3基因多態(tài)性要比受體的基因型對FK506用藥劑量個體差異的影響更大。可見，供、受者的CYP3A基因多態(tài)性對藥物代謝均有影響。

1．3 CYP3 AP1基因型對FK506代謝的影響CYP3AP1位于CYP3A5與CYP3A7之間，是CYP3A5基因的假基因，突變主要發(fā)生在啟動子區(qū)－44位A／G。有研究顯示CYP3AP1基因在黑人的突變頻率43%，中國人約為28%，白人為14%［18］。

王明麗等［19］采用基質(zhì)輔助激光解吸電離飛行時間質(zhì)譜（MALDI－TOF MS）技術(shù)，對 60 例腎移植穩(wěn)定期患者的CYP3AP1、CYP3A5＊3的基因型進行檢測，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)K506血藥濃度的個體化差異與患者CYP3AP1和CYP3A5＊3基因型均密切相關(guān)。Jun等［20］對506例全器官移植者進行了分析，發(fā)現(xiàn)CYP3A5＊3和CYP3AP1＊3等位基因存在很強的連鎖 （r＝0．816），此兩種等位基因攜帶者FK506的C／D值均高于野生型。 Macphee等［21］的研究結(jié)果也發(fā)現(xiàn)了類似現(xiàn)象，CYP3AP1＊1型患者在器官移植術(shù)后3個月需更大劑量的FK506才能達到靶濃度，其達到靶濃度的時間存在明顯的延遲。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因可能是CYP3AP1＊3與CYP3A5＊3存在緊密連鎖，CYP3AP1可能增加CYP3A的表達及活性［18］。所以CYP3AP1基因多態(tài)性不能單獨來解釋他克莫司的藥動學個體間差異。

2 藥物轉(zhuǎn)運體遺傳多態(tài)性對FK506轉(zhuǎn)運的影響

目前研究比較多的多藥耐藥基因1（multi－drug resistance gene 1，MDR1／ABCB1）編碼的蛋白 P－糖蛋白（P－gp）功能較明確的跨膜轉(zhuǎn)運蛋白，其主要分布于小腸、膽道上皮［22－24］。 MDR1 基因存在多位點的基因突變，導致P－糖蛋白表達量差異較大，進一步影響FK506的吸收。現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)MDR1有29個SNP位點，其中研究較多的是21號外顯子的2677G＞T／A、26號外顯子的3435C＞T和12號外顯子1236C＞T［25－27］。

在基因型為34351T純合子的人群中發(fā)現(xiàn)，其腸道 P－gp 的表達量是 3435CC 人群的 50%［28］，Hawwa 等［29］發(fā)現(xiàn) 2677G＞T、3435C＞T 和 T－T－T 單元型的基因多態(tài)性的肝移植兒童患者需要更高劑量的FK506。劉其雨等［30］通過對67例肝移植患者的DNA直接測序檢測發(fā)現(xiàn)，ABCB1不同位點的基因多態(tài)性分布不同，其中ABCB1 1236C＞T及2677G＞T／A對藥物劑量影響不大，差異無顯著性意義；而ABCB1 3435C＞T基因多態(tài)性與FK506用量有關(guān)。Hosohata等［31］認為MDR1單元型對女性患者活體肝移植后的FK506用量影響較小。

此外，P－gp和CYP3A具有協(xié)同和相互調(diào)節(jié)作用，P－gp可延長藥物在腸細胞內(nèi)的滯留時間，增加藥物與CYP3A酶接觸時間，從而增加藥物的代謝消除作用，降低生物利用度。

3 孕烷X受體（PXR）基因多態(tài)性對FK506效應(yīng)的影響

PXR主要表達于肝臟，少部分表達于結(jié)腸和小腸。作為關(guān)鍵的轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子，PXR參與CYP3A4、CYP3A5和MDR1基因誘導表達。PXR基因突變會引起相應(yīng)的靶基因表達的改變，所以PXR的多態(tài)性，可能對FK506的代謝產(chǎn)生影響。有報道，PXR 25385C＞T 的 SNP 對 FK506 的表觀清除率（Cl／F）有顯著的影響［32，33］。另有研究顯示PXR 7635A＞G 基因多態(tài)性也會影響FK506的清除率，其中A等位基因攜帶者的清除率是（3．9±0．3） L／h，而 GG 基因型患者的清除率明顯延長，為（5．4±0．6） L／h［34］。

綜上所述，基因多態(tài)性對FK506的臨床個體化用藥指導有益的一面是，F(xiàn)K506為TDM常規(guī)監(jiān)測藥物，但由于TDM的滯后性、不能避免急性排異反應(yīng)，而與TDM不同，基因型不會因時間而改變，因此對器官移植患者在使用FK506前先進行基因型的檢測來判斷其代謝類型，再綜合考慮移植患者的病理生理特點，結(jié)合FK506的藥代動力學參數(shù)，確定初始給藥劑量，能有效地使各基因型患者在器官移植術(shù)后早期即迅速達到有效血藥濃度范圍，從而減少嚴重不良反應(yīng)的發(fā)生，盡快幫助臨床選擇最合適的治療方案。但是目前除了一致認為CYP3A5是影響FK506藥動學重要的獨立因素，其他的基因多態(tài)性與FK506的相關(guān)性研究目前仍在爭論，使在臨床上根據(jù)基因型確定給藥劑量和方案很難具體應(yīng)用。研究結(jié)論不一致的原因可能是：①各個研究選用的人群、種族不同；研究設(shè)計方案的差異，如對FK506血藥濃度的研究，選用的時間、衡量指標等不同；藥物相互作用；②SNPs還存在遺傳連鎖突變，如CYP3A家族基因的一些位點與MDR1位點連鎖，而目前的研究手段還很難從基因與基因之間的相互作用來考慮。所以，遺傳多態(tài)性對FK506藥物藥動學與藥效學的確切影響仍有待于今后進一步研究完善。

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