相关基因的遗传多态性对他克莫司疗效的影响

相关基因的遗传多态性对他克莫司疗效的影响王剑【摘要】他克莫司(tacrolimus,FK506)广泛用于肝肾等实体器官移植术后抗排异反应治疗,然而其临床疗效具有明显的个体差异性,其中,很重要的原因就是遗传因素.因此，本文综述了CYP450酶、多药耐药基因(MDR1)、孕烷X受体(PXR)的基因多态性对FK506代谢及转运等的影响，以期为指导FK506的临床个体化用药打下理论基础.期刊名称】《实用医药杂志》年(卷),期】2015(032)001【总页数】4页(P75-78)【关键词】遗传多态性;他克莫司(FK506);CYP450酶多药耐药基因(MDR1);孕烷X受体(PXR)【作者】王剑【作者单位】266071山东青岛,济南军区青岛第二疗养院【正文语种】中文【中图分类】R969.4遗传多态性表现为药物代谢酶、转运体、受体和药物靶标的多态性，是影响药物个体差异的先天因素。他克莫司(tacrolimus，FK506)是从链霉菌株发酵产物中分离出的一种大环内酯类抗生素，作为一种钙调神经磷酸酶免疫抑制剂，临床上被广泛用于肝肾等器官移植术后抗排异反应的治疗，但其疗效个体差异巨大，而基因多态性是影响FK506血药浓度的重要因素。因此，了解影响FK506相关的基因多态性对指导临床个体化用药具有重要意义。FK506主要经细胞色素P4503A(CYP3A)酶代谢，吸收过程受CYP3A4、CYP3A5和多药耐药基因1(multi-drugresistancegene1,MDR1/ABCB1)编码的蛋白P-糖蛋白(P-glycoprotein,P-gp)调节，转运过程主要与P-gp有关［1］。CYP3A5、CYP3A4和P-pg的基因表现高度多态性，不同的基因型对FK506的疗效具有重要影响［2］。1CYP450遗传多态性对FK506代谢的影响FK506吸收入血液后，主要通过细胞色素P450酶系的CYP3A亚家族代谢。CYP3A主要分布在肝脏和小肠，在人体内有CYP3A4、CYP3A5、CYP3A7和CYP3A43共4种亚型，是参与药物代谢和口服药物首过效应的主要酶系［3］。FK506的代谢酶主要为CYP3A4和CYP3A5。1.1CYP3A4基因型对FK506代谢的影响迄今，已有39个CYP3A4基因的单核苷酸多态性(singlenucleotidepolymorphism,SNP)位点被确定，其中与FK506有关的主要是CYP3A4*1B(392A>G),该位点突变的发生可能会影响代谢酶的活性，但其对FK506血药浓度的影响，目前的研究结果并不一致［4,5］。中国人CYP3A4基因变异率非常低(S2%),国内较少对其进行研究。侯明明等［6］检测了129例肾移植患者的CYP3A4*18B基因型，比较了肾移植术后3个月内排除其他基因型间的显著差异，发现含突变基因型的患者其血药浓度/剂量(C/D)值显著低于野生纯合子型患者。虽然其突变发生频率极低，但只要有突变存在的可能，FK506的血药浓度就会受到影响。在有条件的情况下，设计给药方案时，应将该因素考虑在内。1.2CYP3A5基因型对FK506代谢的影响CYP3A5被认为是个体间CYP3A活性差异的最主要原因［7］。CYP3A5基因存在多个SNP位点，目前已发现30多个等位基因［8］。CYP3A5的表达存在着明显的个体差异和种族差异，如CYP3A5*3在非洲裔美国人的突变频率为47.5%,白人为85%，中国人则为65%~76%［9］。现已发现，CYP3A5的基因突变是产生酶活性差异的最主要因素，其中最具功能意义的突变位点是CYP3A5*3。研究表明CYP3A5*3可引起个体间CYP3A5表达差异［11］,CYP3A5*3在外显子3(6986A>G)的突变，引起终末密码子过早剪切CYP3A5蛋白，从而使携带突变型纯合子个体(CYP3A5*3/*3)失去其酶的活性［10］,进而减缓了FK506的代谢。对CYP3A5*1／*1型患者,FK506的清除率要高25%~40%,FK506剂量校正谷浓度(C0)比较低，必须要增加口服剂量才能达到与CYP3A5*3/*3型相似的靶浓度范围［12,13］。张海燕等［14］采用聚合酶链反应－限制性片段长度多态性技术(polymerschainreaction－restrictedfragmentlengthpolymorphism,PCR－RFLP)检测56例首次肾移植者CYP3A5基因型，并以直接测序法进行验证，试验发现，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的血药浓度/剂量比值(blooddrugconcentration/dose,C/D)、肝功能异常和药物肾毒性不良反应的发生率均较高。Katsakiori等［15］用PCR-RFLP研究发现，在服用相同剂量FK506时，携带*1等位基因患者的血药浓度明显低于携带*3等位基因的患者。石磊等［16］收集了200例肾移植后出现慢性肾毒性的肾毒组和200例肾移植至少12个月后没有出现慢性肾毒性的对照组中国患者血样，采用PCR-RFLP检测所有患者CYP3A5突变位点基因型(显示酶活性的基因型CYP3A5*1/*1+CYP3A5*1/*3和不显示酶活性的基因型CYP3A5*3/*3)。根据统计学分析，发现CYP3A5的基因多态性可能增加肾移植患者钙调神经蛋白抑制剂慢性肾毒性的遗传易感性。此外,Yu等［17］的研究表明，供肝的CYP3A5*3基因多态性要比受体的基因型对FK506用药剂量个体差异的影响更大。可见，供、受者的CYP3A基因多态性对药物代谢均有影响。1.3CYP3AP1基因型对FK506代谢的影响CYP3AP1位于CYP3A5与CYP3A7之间，是CYP3A5基因的假基因，突变主要发生在启动子区-44位A/G。有研究显示CYP3AP1基因在黑人的突变频率43%，中国人约为28%，白人为14%［18］。王明丽等［19］采用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOFMS)技术，对60例肾移植稳定期患者的CYP3AP1、CYP3A5*3的基因型进行检测，结果发现，FK506血药浓度的个体化差异与患者CYP3AP1和CYP3A5*3基因型均密切相关。Jun等［20］对506例全器官移植者进行了分析，发现CYP3A5*3和CYP3AP1*3等位基因存在很强的连锁(r二0.816),此两种等位基因携带者FK506的C/D值均高于野生型。Macphee等［21］的研究结果也发现了类似现象，CYP3AP1*1型患者在器官移植术后3个月需更大剂量的FK506才能达到靶浓度，其达到靶浓度的时间存在明显的延迟。产生这种现象的原因可能是CYP3AP1*3与CYP3A5*3存在紧密连锁，CYP3AP1可能增加CYP3A的表达及活性［18］。所以CYP3AP1基因多态性不能单独来解释他克莫司的药动学个体间差异。2药物转运体遗传多态性对FK506转运的影响目前研究比较多的多药耐药基因1(multi-drugresistancegene1,MDR1/ABCB1)编码的蛋白P-糖蛋白(P-gp)功能较明确的跨膜转运蛋白，其主要分布于小肠、胆道上皮［22-24］。MDR1基因存在多位点的基因突变，导致P-糖蛋白表达量差异较大，进一步影响FK506的吸收。现已发现MDR1有29个SNP位点，其中研究较多的是21号外显子的2677G>T/A、26号外显子的3435C>T和12号外显子1236C>T［25-27］。在基因型为34351T纯合子的人群中发现，其肠道P-gp的表达量是3435CC人群的50%［28］,Hawwa等［29］发现2677G>T、3435C>T和T-T-T单元型的基因多态性的肝移植儿童患者需要更高剂量的FK506。刘其雨等［30］通过对67例肝移植患者的DNA直接测序检测发现，ABCB1不同位点的基因多态性分布不同，其中ABCB11236C>T及2677G>T/A对药物剂量影响不大，差异无显著性意义；而ABCB13435C>T基因多态性与FK506用量有关。Hosohata等［31］认为MDR1单元型对女性患者活体肝移植后的FK506用量影响较小。此外,P-gp和CYP3A具有协同和相互调节作用,P-gp可延长药物在肠细胞内的滞留时间，增加药物与CYP3A酶接触时间，从而增加药物的代谢消除作用，降低生物利用度。3孕烷X受体（PXR）基因多态性对FK506效应的影响PXR主要表达于肝脏，少部分表达于结肠和小肠。作为关键的转录调控因子，PXR参与CYP3A4、CYP3A5和MDR1基因诱导表达。PXR基因突变会引起相应的靶基因表达的改变，所以PXR的多态性，可能对FK506的代谢产生影响。有报道，PXR25385C>T的SNP对FK506的表观清除率（Cl/F）有显著的影响［32,33］。另有研究显示PXR7635A>G基因多态性也会影响FK506的清除率，其中A等位基因携带者的清除率是（3.9±0.3）L/h,而GG基因型患者的清除率明显延长,为（5．4±0．6）L/h［34］。综上所述，基因多态性对FK506的临床个体化用药指导有益的一面是，FK506为TDM常规监测药物，但由于TDM的滞后性、不能避免急性排异反应，而与TDM不同，基因型不会因时间而改变，因此对器官移植患者在使用FK506前先进行基因型的检测来判断其代谢类型,再综合考虑移植患者的病理生理特点,结合FK506的药代动力学参数，确定初始给药剂量，能有效地使各基因型患者在器官移植术后早期即迅速达到有效血药浓度范围，从而减少严重不良反应的发生，尽快帮助临床选择最合适的治疗方案。但是目前除了一致认为CYP3A5是影响FK506药动学重要的独立因素，其他的基因多态性与FK506的相关性研究目前仍在争论，使在临床上根据基因型确定给药剂量和方案很难具体应用。研究结论不一致的原因可能是：①各个研究选用的人群、种族不同；研究设计方案的差异，如对FK506血药浓度的研究，选用的时间、衡量指标等不同；药物相互作用；②SNPs还存在遗传连锁突变，如CYP3A家族基因的一些位点与MDR1位点连锁，而目前的研究手段还很难从基因与基因之间的相互作用来考虑。所以，遗传多态性对FK506药物药动学与药效学的确切影响仍有待于今后进一步研究完善。【参考文献】【相关文献】DaiY，HebertMF，IsoherranenW，etal．Effectofpolymorphismontacrolimsmsmetabolicclearanceinvitro[J]．DrugMetabDispos，2006，34（5）：836－847．HoffmeyerS，BurkO，vonRichter－O，etal．Functionalpolymorphismsofthehumanmultidrug－resistancegene：multiplesequencevariationsandcorrelationofoneallelewithP－glycoproteinexpressionandactivityinvivo[J]．ProcNatlAcadSci，2000，97（7）：3473－3478．AzarpiraN，AghdaieMH，Behzad－BehbahanieA，etal．AssociationbetweencyclosporineconcentrationandgeneticpolymorphismsofCYP3A5andMDR1duringtheearlystageafterrenaltransplantation[J]．ExpClinTransplant，2006，4（1）：416－419．ChenYK，HanLZ，XueF，etal．PersonalizedtacrolimusdoserequirementbyCYP3A5butnotABCB1orACEgenotypinginbothrecipientanddo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