他克莫司血藥濃度及相關基因多態性對腎移植后糖尿病發生的影響*

沈國平，程梁，蔣振偉，蔣艷，鄒素蘭，胡楠

(蘇州大學附屬第三醫院/常州市第一人民醫院藥學部，常州 213003)

移植后糖尿病(post-transplantation diabetes mellitus，PTDM)指器官移植術后發現的糖尿病，是腎移植后常見的并發癥之一，可增加腎移植術后發生感染、心血管等疾病的危險性，并可導致移植腎失功，降低人/腎存活率，嚴重影響患者長期生存率[1]。目前關于PTDM的危險因素尚未見統一的意見，有研究認為高齡、肥胖、糖尿病家族史、炎癥、病毒感染、糖皮質激素和免疫抑制藥的應用等可能是PTDM的危險因素。他克莫司作為目前臨床應用最廣泛的鈣調磷酸酶抑制藥，常用于預防器官移植后的排斥反應。然而在抗排異反應的同時，他克莫司存在多種副作用，其中一種就是受體PTDM。多項研究表明他克莫司致PTDM的發生率與劑量相關，降低他克莫司治療劑量可在一定程度上減少或逆轉PTDM的發生[1-2]。由于他克莫司治療窗窄，藥動學個體差異大，臨床上需要定期監測其血藥濃度，并根據濃度調整用藥劑量以避免免疫抑制不足或過量。他克莫司在體內主要經CYP3A5酶代謝，同時它也是外排轉運體P糖蛋白的底物，有大量研究報道了相關藥物代謝酶和轉運體的基因多態性與他克莫司體內代謝的關系。筆者前期也發現CYP3A5*3，POR*28，ABCB1 3435和ABCB1 1236基因多態性可影響他克莫司的谷濃度[3-5]，提示這些基因的突變可能對PTDM的發生有一定的影響。此外，近年來有研究提示維生素D受體(vitamin D receptor，VDR)基因多態性可能會通過改變與配體VD3的結合，對CYP3A4的表達水平產生影響，進而導致他克莫司的藥動學個體差異[6-7]。同時，還有研究提示VDR基因多態性與移植后糖尿病的發生發展有相關性[8-9]。筆者對腎移植受者血液樣本和臨床資料進行收集，檢測相關基因多態性位點，分析移植后1年內他克莫司濃度與PTDM的關系，探討PTDM發生的危險因素，為PTDM的預防和治療提供參考依據。

1 資料與方法

1.1臨床資料 對2010年1月1日—2020年1月1日于我院接受同種異體腎移植術受者的臨床資料進行回顧性分析。受者的納入標準：在我院接受腎移植手術；年齡>18周歲；手術資料完整；術前未診斷糖尿??；術后使用他克莫司+霉酚酸類藥物+糖皮質激素三聯免疫抑制方案。排除標準：二次移植患者；同種異體腎移植術后1年內移植腎失功；同種異體腎移植術后1年內死亡；術后隨訪時間<12個月。根據納入和排除標準，最終共360例受者納入本研究。本研究經常州市第一人民醫院倫理委員會的審查批準(倫理編號：2021科第151號)。

1.2免疫抑制方案 術后免疫抑制藥方案均采用他克莫司+霉酚酸(MPA)類藥物+糖皮質激素三聯用藥。MPA類藥物在腎移植術前12 h內開始口服，嗎替麥考酚酯500～1000 mg·d-1(或麥考酚鈉360～720 mg·d-1)，每日2次。糖皮質激素用法為術中及術后1 d靜脈滴注甲基強的松龍500 mg·d-1，術后第2 天或第3 天減為250 mg·d-1。此后口服潑尼松片40 mg·d-1，逐漸減量至10～20 mg·d-1。他克莫司劑量為0.07～0.15 mg·kg-1·d-1，每天2次，8：00和20：00口服給藥，首次劑量在腎移植術后第1至第3天給予。其后根據血藥濃度進行調整，術后1個月內目標血藥谷濃度為8～12 ng·mL-1。

1.3PTDM診斷標準 目前公認的PTDM診斷標準是美國糖尿病學會(ADA)對糖尿病的定義：有糖尿病癥狀且至少1次空腹血糖(fasting blood glucose，FBG)≥7 mmol·L-1或隨機血糖≥11.1 mmol·L-1或口服葡萄糖耐量試驗(oral glucose tolerance test，OGTT)中2 h血糖≥11.1 mmol·L-1或糖化血紅蛋白(HbA1c≥6.5%)。為了排除腎移植術后的手術應激狀態等其他因素帶來的影響，PTDM的診斷至少在手術1個月以后[10]。

1.4他克莫司濃度測定 采用均相酶增強免疫分析法(enzyme multiplied immunoassay technique，EMIT)測定他克莫司血藥濃度。西門子Syva 藥物濃度分析儀(Viva-E)，配套的Emit2000他克莫司試劑盒、標準曲線和質控藥盒，均為西門子醫學診斷產品有限公司提供[10]。

1.5基因型分析 采用聚合酶鏈反應(PCR)-限制性片段長度多態性(restriction fragment length polymorphism，RFLP)技術檢測腎移植受者CYP3A5*3(rs776746)、POR*28(rs1057868)、ABCB1(rs1045642)、ABCB1(rs1128503)、VDR ApaI(rs7975232)、VDR BsmI(rs1544410)、VDR FokI(rs2228570)和VDR Taq1(rs731236)基因型[3-4]?；蛐图暗任换蛞姳?，均符合Hardy-Weinberg平衡(P<0.05)，研究資料具有群體代表性。

1.6統計學方法 采用IBM公司的SPSS 23.0版分析軟件，首先對收集的因素進行單因素分析，找出可疑因素：對于分類變量進行卡方檢驗，對于連續變量，首先考察其正態性，服從正態分布，采用均數±標準差表達，選擇獨立樣本t檢驗進行單因素研究；如果不服從正態分布，采用中位數[下四分位數，上四分位數]表達，選擇兩個獨立樣本的非參數檢驗進行單因素研究；然后對可疑因素再進行多因素研究，采用二元Logistic回歸分析，以P< 0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1術后PTDM發生率 術后1年內，所納入360例受者中診斷為PTDM 29例，發生率為8.06%。腎移植術后2～3個月內診斷24例，占82.75%；術后3～6個月內診斷1例，占3.45%；術后6～12個月內診斷4例，占16.67%。術后3個月時非PTDM組FBG為(5.09±0.71) mmol·L-1，PTDM組FBG為(6.92±2.49) mmol·L-1，兩組比較差異有統計學意義(P<0.01)。

2.2術后1年內PTDM組和非PTDM組他克莫司血藥濃度 PTDM組和非PTDM組在移植術后1年內他克莫司谷濃度見圖1。PTDM組他克莫司谷濃度在移植術后1個月內各時間點(7，14，21和28 d)均顯著高于非PTDM組(P<0.05)，3個月后濃度差異逐漸縮小，在6個月時差異有統計學意義(P<0.05)，而在3個月和12個月時差異無統計學意義。

2.3PTDM危險因素分析 本研究共納入20余個潛在危險因素，包括性別、年齡、體質量指數(BMI)、乙型肝炎病毒(HBV)、丙型肝炎病毒(HCV)、移植前尿蛋白、肌酐、尿酸、膽固醇、三酰甘油、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白、住院時間、術后28 d他克莫司血藥濃度、CYP3A5*3(rs776746)、POR*28(rs1057868)、ABCB1(rs1045642)、ABCB1(rs1128503)、VDR ApaI(rs7975232)、VDR BsmI(rs1544410)、VDR FokI(rs2228570)和VDR Taq1(rs731236)基因型。單因素分析結果顯示，PTDM組和非PTDM組在HBV、HCV、移植前尿蛋白、肌酐、尿酸、膽固醇、三酰甘油、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白、住院時間、CYP3A5*3(rs776746)、POR*28(rs1057868)、ABCB1(rs1045642)、ABCB1(rs1128503)、VDR ApaI(rs7975232)、VDR BsmI(rs1544410)、VDR FokI(rs2228570)和VDR Taq1(rs731236)基因型等因素比較均差異無統計學意義(均P>0.05)。而兩組間在受者年齡、BMI和術后28 d他克莫司血藥濃度因素的差異均有統計學意義(均P<0.05)，見表1。

①與非PTDM組比較，t=0.217～2.764，P<0.05。

結合臨床及統計學P值(P<0.1)，將受者年齡、BMI、術后28 d他克莫司血藥濃度、住院時間(P<0.06)、移植前三酰甘油(P<0.06)和移植前高密度脂蛋白(P=0.078)納入多因素Logistic回歸模型中進行分析，結果顯示受者年齡[OR1.067，95%CI(1.018，1.118)，P<0.007]、BMI[OR1.192，95%CI(1.023，1.390)，P<0.024]和術后28 d他克莫司血藥濃度[P<1.470，95%CI(1.261，1.713)，P<0.001]，是術后1年內PTDM發生的獨立危險因素，見表2。

3 討論

PTDM發生率在不同移植中心的差異較大，為2%～50%，這與不同國家地區、人種、生活方式及飲食習慣有關，也與各中心采取的篩查方法、診斷標準、觀察時間以及術后免疫抑制藥方案的不同有關。在腎移植患者中，PTDM在移植后早期即可發生，通常發生于術后3～6個月，平均診斷時間為4.3個月[11]。腎移植患者在術后短期內都會出現一個應激性高血糖現象，主要由于使用大劑量糖皮質激素導致機體產生的應激反應，而后會隨著激素使用劑量減小而降低。因此本研究中對PTDM的判定時間選擇術后1個月至1年內。本研究29例PTDM患者中，82.75%在術后3個月內被確診，評價診斷時間為2個月，與既往研究較為吻合[12-13]。

年齡是PTDM以及糖尿病的一個高危因素，可能由于胰島β細胞功能隨著年齡增大而下降。有研究表明，年齡每增加10歲，PTDM的發生率增加29%[14]，也有文獻報道年齡>45歲腎移植患者發生PTDM的概率是<45歲患者的2倍[15]。本研究中，所有PTDM患者年齡段分布為：<30歲2例，30～40歲9例，>40歲18例，年齡越大腎移植患者，PTDM發生率越高，與國內外大部分研究報道一致。

表1 腎移植術后PTDM潛在危險因素的單因素分析

表2 PTDM多因素Logistic回歸分析

本研究分析發現腎移植患者BMI是影響PTDM發生的獨立危險因素。在一項韓國腎移植受者的研究中發現，當BMI>25 kg·(m2)-1時，PTDM發生風險會增加3.46倍[14]。這是由于肥胖會刺激胰島β細胞產生胰島素抵抗，導致葡萄糖清除減慢從而產生PTDM[16]。有臨床研究證實，通過改變生活方式，如減輕體質量，可有助于預防以及治療PTDM[17]。因此應指導腎移植受者改善生活方式，適當運動，保持BMI在合理范圍。

國內外大量文獻已證實免疫抑制藥是PTDM的一個重要誘因。臨床試驗發現他克莫司比環孢素具有更強升高血糖作用[18]。然而他克莫司致PTDM發病機制尚未完全闡明，目前認為他克莫司一方面通過直接損傷胰島β細胞，另一方面抑制胰島素基因的轉錄，使胰島素合成減少而誘發PTDM[19]。由于他克莫司治療窗窄，藥動學個體差異大，臨床使用時需要定期監測患者的血藥濃度并調整用藥劑量，以避免免疫抑制不足或過量。多項研究表明他克莫司致PTDM的發生率與劑量相關[1-2，20]，降低他克莫司治療劑量可在一定程度上減少或逆轉PTDM的發生，提示PTDM的發生可能與他克莫司的藥動學相關。RODR GUEZ-RODR GUEZ等[21]研究發現他克莫司濃度>10 ng·mL-1可增加糖尿病的風險，且他克莫司致糖尿病作用呈劑量依賴性。也有研究發現他克莫司濃度>15 ng·mL-1是PTDM的危險因素[22]。本研究結果顯示PTDM患者他克莫司濃度顯著高于非PTDM患者，這與國內外的相關研究結果一致[1，23]。此外，本研究結果顯示PTDM患者與非PTDM患者他克莫司濃度在移植后1個月內差異更為明顯，提示移植早期高濃度的他克莫司對移植后糖尿病的發生影響更大。

近年來隨著藥物基因學的發展與推廣，證實基因多態性是影響他克莫司藥動學個體間差異的主要原因。他克莫司是CYP3A代謝酶和P-gp轉運體的共同底物。筆者前期曾對腎移植患者CYP3A5、ABCB1和POR基因多個SNP位點進行檢測與分析，證實CYP3A5*3、ABCB1和POR*28基因多態性與他克莫司濃度劑量存在一定的相關性[3-5]。而這些基因多態性與PTDM的相關性也引起廣泛的重視。LANCIA等[24]發現POR*28/*28和ABCB1(rs1045642)CC或CT基因型攜帶者在腎移植術后發生PTDM的風險顯著更高。此外近年來也有文獻報道了VDR基因多態性與PTDM的相關性研究。YAO等[9]報道15.24%腎移植受者術后6個月內出現PTDM，并且VDR Fok1基因型與PTDM的發展有關。NUMAKURA等[8]研究發現VDR TaqI基因型也是PTDM的一個風險因素。然而，也有研究報道不同的結果，WANG等[25]研究并未發現VDR taqI基因多態性與PTDM具有相關性。本研究檢測這360例腎移植受者的CYP3A5*3(rs776746)、POR*28(rs1057868)、ABCB1(rs1045642和rs1128503)、VDR ApaI(rs7975232)、VDR BsmI(rs1544410)、VDR FokI(rs2228570)和VDR Taq1(rs731236)基因多態性位點，并將它們與PTDM發生情況進行統計，但并未發現這些基因多態性與PTDM間存在相關性。

綜上所述，年齡、BMI和他克莫司血藥濃度是術后1年內PTDM發生的獨立危險因素。針對這些危險因素，可采取切實有效的防治措施，降低PTDM的發生率，提高腎移植受者的長期存活率。同時，本研究并未發現CYP3A5*3(rs776746)、POR*28(rs1057868)、ABCB1(rs1045642和rs1128503)、VDR ApaI(rs7975232)、VDR BsmI(rs1544410)、VDR FokI(rs2228570)和VDR Taq1(rs731236)基因多態性與腎移植后PTDM發生存在相關性，為以后的他克莫司及PTDM相關藥物基因組學研究提供參考依據。