王 磊，沈紀中，葛衛(wèi)紅，陳丁丁**

1中國藥科大學，南京 210009；2南京大學醫(yī)學院附屬鼓樓醫(yī)院，南京 210009

地高辛屬強心苷類藥物，主要用于治療各種伴有心力衰竭的心臟疾病，對伴有水腫的充血性心力衰竭、早搏及心房纖維性顫動、室上性心動過速等尤為有效。但鑒于其治療窗較窄，有效血藥濃度接近中毒濃度，臨床應用時極易出現(xiàn)不良反應。不同患者口服地高辛后，血藥濃度存在較大的個體差異，常規(guī)劑量對于某類患者，可能達不到治療療效；而對于另一類患者，則可能引起藥物過量中毒。

伴隨著遺傳藥理學及藥物基因組學的的發(fā)展，從基因的角度來解釋藥物效用及不良反應的個體差異，進而開展以基因為導向的個體化治療，日漸成為臨床醫(yī)生的共識。檢索國內外現(xiàn)有與地高辛相關的基因研究發(fā)現(xiàn)，轉運蛋白和藥物代謝酶的單核苷酸多態(tài)性與地高辛的治療療效、不良反應密切相關[1]。

本文就影響地高辛代謝及作用的三個主要基因的單核苷酸多態(tài)性研究進行系統(tǒng)綜述。其基因型、影響及臨床相關情況具體見表1。

1 多藥耐藥基因（MDR1）多態(tài)性對地高辛代謝的影響

MDR1編碼的P-糖蛋白（P-GP），是一個常見的轉運分子，具有能量依賴性外排泵的作用，可將底物排出細胞，與許多藥物的體內代謝相關[2]。LI YH等[3]體內外研究表明，P-GP在藥物的吸收、分布、代謝、排泄以及藥物的相互作用中發(fā)揮著重要作用。在Kurzawski M等[4]研究的77個心衰患者中，合用與未合用P-GP抑制劑患者的地高辛血清濃度（Cmin，ss） 分別為 0.868±0.348 及 0.524±0.281 （P＜0.02），兩者有顯著性差異；合用與未合用P-GP抑制劑的患者甲基地高辛血清濃度 （Cmin，ss）分別為1.280±0.524 及 0.908±0.358（P＜0.02），兩者同樣具有顯著性差異。迄今，在MDR1中共發(fā)現(xiàn)近50個單核苷酸多態(tài)性（SNPs）及3個插入/缺失基因多態(tài)性[5]。MDR1基因多態(tài)性可對P-GP的表達產(chǎn)生影響，進而影響地高辛的血藥濃度及生物利用度。

在MDR1基因多態(tài)性中與地高辛相關的基因型有C3435T及G2677T，通過分析發(fā)現(xiàn)，服用單劑量地高辛后，3435CC及2677GG基因型攜帶者的血藥濃度比3435CT及2677GT基因型攜帶者和3435TT及2677TT攜帶者的濃度低[6]。對心衰病人研究[7]顯示：MDR1 3435TT基因型攜帶者的地高辛平均血藥濃度為（1.4061±0.674） ng·mL-1，略高于 CT及CC基因型攜帶者的地高辛平均血藥濃度 [分別為（1.1659±0.806） ng·mL-1；（1.2306±0.383） ng·mL-1]；但通過單因素方差分析顯示：MDR1 C3435T不同基因型之間地高辛血藥濃度沒有顯著性差異；用線性回歸分析年齡、性別、基因型、肌酐、用藥劑量、轉氨酶、總膽酸和總蛋白對地高辛血藥濃度的影響顯示，僅肌酐對地高辛血藥濃度有顯著性影響。而Verstuyft C等[8]從32名健康志愿者單劑量口服地高辛48小時后，測定MDR1 C3435T和G2677T/A單核苷酸多態(tài)性對地高辛的藥代動力學影響顯示：C3435T單核苷酸多態(tài)性與地高辛藥時曲線下面積（AUC）之間有顯著性差異（P＜0.05）。 TT 基因型攜帶者的血藥濃度比CT和CC基因型攜帶者的血藥濃度高約20%，并且48小時地高辛尿回收率較高。同樣的觀察結果也可以在G2677T/A基因型攜帶者中觀察到，但無顯著性差異。Kurata Y等[9]研究發(fā)現(xiàn)，在GG2677CC3435、GT2677CT3435及 TT2677TT3435基因型攜帶者中，地高辛的生物利用度分別為67.6%±4.3%、80.9%±8.9%和 87.1%±8.4%， 并且在GG2677CC3435及TT2677TT3435基因型攜帶者中有顯著性差異（P＜0.05）。Comets E 等[10]研究發(fā)現(xiàn)，在C3435T單核苷酸多態(tài)性中，TT基因型攜帶者相對于CT、CC基因型攜帶者有較低的表觀分布容積，可以從另一個側面來解釋，TT基因型攜帶者相對于CT、CC基因型攜帶者有較高的地高辛生物利用度。Sakaeda T[11]實驗中發(fā)現(xiàn)，在單劑量口服地高辛達到穩(wěn)態(tài)水平時，含有T等位基因的個體中地高辛的血藥濃度水平較低。在0～4小時藥時曲線下面積[AUC（0～4h）]分別為 4.11±0.57、3.20±0.49、3.27±0.58（ng·h·mL-1），在CC、CT及TT基因型攜帶者之間有顯著性差異。在Johne A[12]研究中選取攜帶26號外顯子野生型 3435C＞T（CC）、雜合型（CT）和純合突變型（TT）的健康男性各8人，進一步研究MDR1基因多態(tài)性對地高辛血藥濃度的影響，發(fā)現(xiàn)3435TT基因型攜帶者比 3435CC 基因型攜帶者的 AUC（0-4h）（P=0.042）及Cmax（P=0.043）的值高。對高加索人及日本人的meta分析[13]中顯示，盡管TT基因型攜帶者的藥峰濃度比CC基因型攜帶者的濃度高，但C3435T單核苷酸多態(tài)性對地高辛的 AUC（0-4h）及 AUC（0-24h）沒有顯著性影響。但分析種族因素發(fā)現(xiàn)，在CC基因型攜帶者中，高加索人口服地高辛的生物利用度要比日本人的低。這需要進一步研究MDR1對其底物的藥動學的影響，而不是僅僅局限于C3435T單核苷酸多態(tài)性上。Bartnicka L等[14]在評價2677G＞A，T及3435C＞T多態(tài)性對地高辛唾液分泌影響中發(fā)現(xiàn)，2677G＞A基因型的患者中，地高辛刺激性唾液/血清濃度比值有顯著性的不同 （TT，TA＞GT，GA＞GG，P＜0.01）。地高辛非刺激唾液/血清濃度比值在未合用P-GP抑制劑組患者中也有相同的趨勢，這表明MDR1的多態(tài)性可影響唾液地高辛的分泌。

表1 三個單核苷酸基因多態(tài)性基因型、影響及臨床相關情況

Neuvonen AM等[2]通過RT-PCR對112個已故的芬蘭患者血樣進行分析，研究MDR1單核苷酸多態(tài)性（3435C＞T、1236C＞T、2677G＞T）對地高辛濃度的影響，發(fā)現(xiàn)所有的單核苷酸多態(tài)性基因突變頻率與已故患者的地高辛濃度成正相關，這表明MDR1多態(tài)性與死亡率的增加有一定的聯(lián)系。此外還發(fā)現(xiàn)女性患者有較高的地高辛中毒的危險性。MDR1基因多態(tài)性對地高辛的消除也有不同的影響，TT2677TT3435基因型攜帶者比GG2677CC3435攜帶者的腎清除率約低32%，而GT2677CT3435基因型攜帶者的腎清除率介于兩者之間。

2 有機陰離子轉運多肽（OATP）1B3基因多態(tài)性對地高辛代謝的影響

有機陰離子轉運多肽（OATPs）可表達于腸、肝、腎、腦等不同的組織，在藥物的吸收、分布、代謝、排泄中起著重要的作用。OATP（SLCO）家族成員中，轉運體發(fā)生自然突變所導致的識別及功能特征的變化是研究的焦點。由于此家族的底物多、分布范圍廣，改變轉運特性或蛋白位點，可以對個體間藥物療效產(chǎn)生很大的影響。因此，分析編碼轉運蛋白基因突變的結果，可以更好地解釋藥物個體間差異，從而為個體化治療提供科學依據(jù)[15]。

OATP1B3是肝臟的OATPs中唯一的轉運地高辛的，主要表達于肝竇狀隙外膜細胞[16]。有研究[17]已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，334T＞G、699G＞A 是 OATP1B3常見的單核苷酸多態(tài)性，而（1546G＞T）為罕見的非同義突變的單核苷酸多態(tài)性；這些多態(tài)性可導致轉運功能及細胞定位的不同，從而對其底物的處置產(chǎn)生不同的影響。

在Tsujimoto M等[18]分析的79個病例中顯示，在5′調節(jié)區(qū)缺失位置分別為（-28到-11）及（-7到-4）的兩個缺失多態(tài)性基因是完全連鎖的，T334G（Ser112Ala）及 G699A（Met233Ile）多態(tài)性也是完全連鎖不平衡的；研究還發(fā)現(xiàn)，OATP1B3的兩個缺失多態(tài)性位于翻譯起始位點的上游區(qū)域，這種多態(tài)性可影響mRNA的穩(wěn)定性；T344G和G699A分別位于跨膜區(qū)和胞外環(huán)，因此可對底物特異性產(chǎn)生影響。事實已經(jīng)證明，T334G及G699A單核苷酸多態(tài)性可影響OATP1B3的底物磺溴酚鈉和?；悄懰岬挠H和性，地高辛作為OATP1B3的底物，其藥物代謝動力學是否受OATP1B3基因多態(tài)性的影響，仍須要進一步的證明。有研究顯示，地高辛主要以原型從尿中排出，在透析的患者中，肝的清除率就會相應的升高。在完全連鎖不平衡的兩個缺失多態(tài)性（-28到-11以及-7到-4）基因與兩個完全連鎖不平衡的單核苷酸多態(tài)性（T334G及G699A）的血液透析的患者中進行研究[19]，口服地高辛62～72小時后檢測血藥濃度，分析OATP1B3基因多態(tài)性與波谷濃度/劑量（C/D）比值之間的關系。所得結果顯示，缺失等位基因攜帶者的地高辛C/D值比插入純合型等位基因攜帶者的值低，并且334T/699G等位基因攜帶者的C/D值比334G/699A等位基因攜帶者的值低，但沒有顯著性差異。而插入-突變等位基因攜帶者地高辛的 C/D 值 {平均值 121.8[（ng·mL-1）/（mg·week-1·kg-1）]，范圍為 92.5～259.4[（ng·mL-1）/（mg·week-1·kg-1）]}明顯高于其他組平均值{平均值 93.4[（ng·mL-1）/（mg·week-1·kg-1）]， 范 圍 為 66.5～154.3[（ng·mL-1）/（mg·week-1·kg-1）]}。 雖然在此研究中患者的腎功能相似，但個體間地高辛消除率有7～8倍的差異，說明地高辛在個體間消除率是不同的，在一定程度上可以解釋OATP1B3基因多態(tài)性及OATP1B3基因分型對地高辛血藥濃度有不同的影響，從而對指導地高辛合理應用有潛在的幫助。

3 CYP3A基因多態(tài)性對地高辛代謝的影響

細胞色素P450在內源性及外源性物質的代謝過程中起著重要的作用[20]。CYP3A亞家族是細胞色素P450中含量最豐富的亞家族，參與60%以上藥物在體內的代謝轉化[21]。CYP3A4和CYP3A5是CYP3A亞家族中最重要的兩種酶，CYP3A4表達于成人的肝臟和小腸中，CYP3A5表達于肝臟、小腸及腎臟中，參與許多藥物的生物轉化，從而對藥物的代謝產(chǎn)生不同的影響。CYP3A4*18B和CYP3A5*3是CYP3A基因最主要的多態(tài)性基因，在中國人群中的突變頻率都很高。CYP3A4*18B是已確定的CYP3A4單核苷酸中等位基因突變頻率最高的位點，但其基因突變的意義還不清楚，可能對其底物的代謝產(chǎn)生影響[22]。CYP3A5*3在內含子3（6986A）的突變中可引起突變剪切，產(chǎn)生不穩(wěn)定蛋白，使純合子個體即CYP3A5*3/*3攜帶者不表達CYP3A5，且發(fā)生頻率很高，種族間差異大，從而對藥物代謝產(chǎn)生重要影響。有研究[23]認為，CYP3A5在藥物的代謝中起更為重要的作用，導致個體間差異最重要的基因是CYP3A5，而不是CYP3A4。

CYP3A活性的差異，也會對地高辛的代謝產(chǎn)生影響，在Zhu B等[24]觀察研究的中國人群中，發(fā)現(xiàn)CYP3A在女性中的活性是男性中的13倍。在第七版藥理學教科書中一直認為地高辛是CYP3A的底物[25]。Salphatih L[26]研究發(fā)現(xiàn)CYP3A可以催化地高辛在小鼠的肝微粒體中依次轉化為不同的物質。CYP3A亞家族的抑制劑可以抑制異羥基洋地黃毒苷2-洋地黃毒苷、異羥基洋地黃毒苷單-洋地黃毒苷的轉化，抑制率達90%。同時還發(fā)現(xiàn)，地高辛在雌性及雄性小鼠的代謝也是不同的，在雌性個體中的代謝僅為雄性個體的8%。然而在在歐陽蒼鴻[27]研究的 111例漢族人中，CYP3A4*1/*1組、CYP3A4*1/*18B組及CYP3A4*18B/*18B組地高辛的血藥濃度分別為 （0.96±0.74） ng·mL-1、（1.17±0.70） ng·mL-1、（0.97±0.76） ng·mL-1， 各組之間無統(tǒng)計學差異 （P＞0.05）。 在 CYP3A5*1/*1 組 、CYP3A5*1/*3 組 及CYP3A5*3/*3組地高辛的血藥濃度分別為 （1.13±0.87） ng·mL-1、 （1.11±0.61） ng·mL-1、 （1.01±0.75）ng·mL-1，CYP3A5*1/*1 組 的 血 藥 濃 度 最 高 ，CYP3A5*1/*3組的次之，CYP3A5*3/*3組的最低，但各組之間無統(tǒng)計學差異（P＞0.05）。

4 小 結

地高辛治療窗狹窄，個體間血藥濃度差異較大，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的深層機制十分復雜?；蚪M學的出現(xiàn)為藥物代謝的研究開辟了一個新的領域，從個體所特有的基因信息角度來解釋遺傳變異對藥物代謝動力學的影響，闡述個體間藥物療效的差異，具有深遠的現(xiàn)實意義，對個體化治療的實現(xiàn)也具有推動作用：使患者在獲得最大療效的同時，最大限度地減少甚至杜絕不良反應的發(fā)生。

伴隨著藥物基因組學的不斷發(fā)展，基因多態(tài)性對藥物代謝動力學的研究會不斷深入，越來越多影響藥物代謝的基因多態(tài)性也將被發(fā)現(xiàn)，從而不斷推動個體化治療的進程，最終為臨床合理用藥提供更為全面的科學依據(jù)。

[1]Hee DY,Yong BL.Interplay of pharmacogenetic variations in ABCB1 transporters and cytochrome P450 enzymes[J].Arch Pharm Res,2011,34:1817-28.

[2]Neuvonen AM,PaloJU,SajantilaA.Post-mortem ABCB1 genotyping reveals an elevated toxicity for female digoxin users[J].Int J Legal Med,2011,125(2):265-9.

[3]LI YH,Wang YH,LI Y,et al.MDR1 gene polymorphisms and clinical relevance[J].Acta Genet Sin,2006,33(2):93-104.

[4]Kurzawski M,Bartnicka L,Florczak M,et al.Impact of ABCB1(MDR1)gene polymorphism and P-glycoprotein inhibitors on digoxin serum concentration in congestive heart failure patients[J].Pharmacol Rep,2007,59(1):107-11.

[5]Ambudkar SV,Kimchi SC,Sauna ZE,et al.P-glycoprotein:from genomics to mechanism [J].Oncogene,2003,22(47):7468-85.

[6]Tanabe M,Ieiri I,Nagata N,et al.Expression of P-glycoprotein in human placenta:relation to genetic polymorphism of the multidrug resistance(MDR)-1 gene[J].Pharmacol Exp Ther,2001,297(3):1137-43.

[7]鐘詩龍，蘇潤成，林秋雄，等.ABCB1基因多態(tài)性與肝腎功能對心衰病人地高辛谷濃度的影響 [C].第八屆海峽兩岸心血管科學研討會論文集，2011，8.

[8]Verstuyft C,Schwab M,Schaeffeler E,et al.Digoxin pharmacokinetics and MDR1 genetic polymorphisms[J].Eur J Clin Pharmacol,2003,58(12):809-12.

[9]Kurata Y,Ieiri I,Kimura M,et al.Role of human MDR1 gene polymorphism in bioavailability and interpretation of digoxin,a substrate of P-glycoprotein[J].Clin Pharmacol Ther,2002,72(2):209-19.

[10]Comets E,Verstuyft C,Lavielle M,et al.Modelling the influence ofMDR1 polymorphism on digoxin pharmacokinetic parameters[J].Eur J Clin Pharmacol,2007,63(5):437-49.

[11]Sakaeda T,Nakamura T,Horinouchi M,et al.MDR1 genotype-related pharmacokinetics of digoxin after single oral administration in healthy Japanese subjects[J].Pharm Res,2001,18(10):1400-4.

[12]Johne A,Kopke K,Gerloff T,et al.Modulation of steady-state kinetics of digoxin by haplotypes of the P-glycoprotein MDR1 gene[J].Clin Pharmacol Ther,2002,72(5):584-94.

[13]Chowbay B,Li H,David M,et al.Meta-analysis of the influence ofMDR1 C3435T polymorphism on digoxin pharmacokinetics and MDR1 gene expression[J].Br J Clin Pharmacol,2005,60(2):159-71.

[14]Bartnicka L,Kurzawski M,Drozdzik A,et al.Effect of ABCB1(MDR1)3435C＞T and 2677G＞A,T polymorphisms and P-glycoprotein inhibitors on salivary digoxin secretion in congestive heart failure patients[J].Pharmacol Rep,2007,59(3):323-9.

[15]K?nig J,Seithel A,Gradhand U,et al.Pharmacogenomics ofhuman OATP transporters [J].Naunyn Schmiedeberg’s Arch Pharmacol,2006,372:432-43.

[16]K?nig J,Cui Y,Nies A T,et al.A novel human organicanion transporting polypeptide localized to the basolateralheaptocyte membrane[J].Am JPhysiol Gastrointest Liver Physiol,2000,278(1):G156-64.

[17]Letschert K,Keppler D,Konig J.Mutations in the SLCO1B3 gene affecting the substrat specificity of the hepatocellular uptake transporter OATP1B3(OATP8)[J].Pharmacogenetic,2004,14(7):441-52.

[18]Tsujimoto M,Hirata S,Dan Y,et al.Polymorphisms and linkage disequilibrium of the OATP8(OATP1B3)gene in Japanese subjects[J].Drug Metab Pharmacokinet,2006,21(2):165-9.

[19]Tsujimoto M,Dan Y,Hirata S,et al.Influence of SLCO1B3 Gene Polymorphism on the Pharmacokinetics of Digoxin in Terminal Renal Failure[J].Drug Metab Pharmacokinet,2008,23(6):406-11.

[20]Huang W,Lin YS,MeConn DJ,et al.Evidence of significant contribution from CYP3A5 to hepatic drug metabolism [J].DrugMetab Dispos,2004,32(12):1434-45.

[21]Gellner K,Eiselt R,Huster E,et al.Genomic organization of the human CYP3A locus:identification of a new inducible CYP3A gene [J].Pharmacogenetics,2001,11(2）:111-21.

[22]Fukushima-Uesaka H,Saito YW,Watanabe H,el al.Haplotypes of CYP3A4 and their close linkage with CYP3A5 haplotypes in a Japanese population[J].Hum Mutat,2004,23(1):100-8.

[23]Kuehl P,Zhang J,Lin Y,et al.Sequence diversity in CYP3A promoters and characterization of the genetic basis of polymorphic CYP3A5 expression[J].Nat Genet,2001,27(4):383-91.

[24]Zhu B,Liu ZQ,Chen GL,et al.The distribution and gender difference of CYP3A activity in Chinese subjects[J].Br J Clin Pharmacol,2003,55(3):264-9.

[25]楊寶峰.藥理學（第七版）[M].北京：人民衛(wèi)生出版社，2008：10.

[26]SalphatiL,BenetLZ.Metabolism ofdigoxin and digoxigenin digitoxosides in rat 1iver microsomes:involvementofcytochrome P4503A [J].Xenobiotica,1999,29(2):171-85.

[27]歐陽蒼鴻.MDR1和CYP3A基因多態(tài)性對地高辛血藥濃度的影響 [D].貴州:遵義醫(yī)學院研究生論文集，2011：23-4.