付鵬（天津市第一中心醫(yī)院藥學部，天津 300192）

隨著臨床治療中器官移植技術的發(fā)展和廣泛應用，免疫抑制劑的應用受到越來越多的關注。免疫抑制劑通過抑制淋巴細胞的功能，減少移植物排斥反應的發(fā)生，延長移植物存活時間。但由于免疫抑制劑具有較強的毒性，尤其是腎毒性，因此，常常需要在低劑量發(fā)生移植物排斥和高劑量產生毒性之間取得平衡。除了經典的細胞毒藥物如腎上腺皮質激素、環(huán)磷酰胺、硫唑嘌呤等外，新一代免疫抑制劑如環(huán)孢素A（CsA）、霉酚酸脂（MMF）、他克莫司（FK506）、西羅莫司等，由于其治療窗窄（即治療濃度與中毒濃度接近），其藥代動力學存在明顯的個體內及個體之間的差異，因此需要密切監(jiān)測藥物濃度，以確保藥物處于安全有效的治療范圍，且不易中毒。

治療藥物監(jiān)測（TDM）是在藥代動力學原理的指導下應用現代先進的分析技術，測定血液中或其他體液中的藥物濃度，用于設計或調整給藥方案，以提高藥物的療效和減少不良反應的發(fā)生。國外也將其稱為臨床藥代動力學監(jiān)測（CPM）。本文將對國內外TDM進展進行回顧，總結治療藥物監(jiān)測的當今概況和探討未來發(fā)展趨勢。

1 目前臨床常進行TDM的藥物種類

TDM是建立在血藥濃度與藥理效應之間存在一定關系的基礎上，在臨床上，并不是所有藥物或在所有的情況下都需要進行TDM。目前臨床常進行TDM的藥物種類有：

1.1 強心苷類：地高辛、洋地黃毒苷。這類藥物因有效濃度范圍小，易過量中毒而需要監(jiān)測。

1.2 抗心律失常藥：利多卡因、普魯卡因胺、奎尼丁、胺碘酮、因卡胺、異丙吡胺等。

1.3 β-受體阻斷劑：普萘洛爾、美托洛爾、阿替洛爾。

1.4 抗癲癇藥［1］：苯妥卡因、苯巴比妥、乙琥胺、卡馬西平、丙戊酸鈉、拉莫三嗪、托吡酯、非氨酯、加巴賁丁、氨已烯酸、唑泥沙胺、奧卡西平、泰加平、左乙拉西坦，這類藥物因個體差異大、藥物相互作用、長期用藥，而需要監(jiān)測。

1.5 抗精神病藥［2-3］：對于經典的抗精神病藥，進行TDM是為了控制藥物依賴性和避免錐體外系不良反應；對于非典型抗精神病藥，如氯氮平，用藥安全是其受監(jiān)測的原因。臨床上應用的一些新型抗精神病藥，如利哌酮、奧氮平、喹硫平、氨磺必利、齊拉西酮、阿立哌唑，其TDM 的應用原理仍處于爭論之中。Hiemke等［2］實驗證明，在使用新型抗精神病藥時進行TDM有利于提高藥物有效性和安全性。

1.6 平喘藥：氨茶堿。

1.7 抗抑郁藥［4］：丙咪嗪、阿米替林、去甲替林。

1.8 抗躁狂癥藥：碳酸鋰［5］等。隨著先進設備的廣泛普及，含鋰化合物的TDM 被更加頻繁地應用。國內由于儀器缺乏，使碳酸鋰等藥物的應用受到限制。

1.9 解熱鎮(zhèn)痛藥。

1.10 抗菌藥物：主要是氨基糖苷類，如慶大霉素、卡那霉素、妥布霉素、鏈霉素，易出現耳毒性；其他抗菌藥物，如萬古霉素、去甲萬古霉素和兩性霉素B。

1.11 抗病毒藥［6］：抗人體免疫缺陷病毒（HIV），抗艾滋病藥物向來是研究的熱點。

1.12 抗腫瘤藥［7-8］：甲氨蝶呤、順鉑［9］，這類藥物都是細胞毒性藥物，因此需要監(jiān)測。

1.13 免疫抑制劑：免疫抑制劑的研究一直是熱點問題［10］。隨著全球性器官移植的迅速發(fā)展，臨床醫(yī)生也認識到免疫抑制劑的治療窗窄問題，若想發(fā)揮其既不發(fā)生排斥又安全有效的理想作用，僅僅依靠經驗療法是無法達到的，必須開展TDM。臨床常見的需要進行TDM的免疫抑制劑主要包括：CsA［11］，FK506，西羅莫司和 MMF［12-13］。

1.14 利尿藥。

1.15 抗真菌藥：伊曲康唑、酮康唑等。伊曲康唑［14］影響復雜，是CYP3A4 的底物和誘導劑，還是P-糖蛋白轉運系統(tǒng)的底物和誘導劑，容易與多種藥物發(fā)生相互作用。

2 TDM常用分析方法

2.1 分光光度法［15］：早在20世紀50年代末，紫外分光光度（UV）法已用于臨床監(jiān)測血藥濃度，該法是國內最早用于臨床測定苯巴比妥和苯妥英鈉血藥濃度的方法。這種方法需要樣品量大、 靈敏度低、干擾因素多、專屬性不好，因此不能普及使用。但由于它簡便、易行、穩(wěn)定、價廉，在條件較差的地區(qū)仍有使用價值，國外有的實驗室至今還使用此方法監(jiān)測苯巴比妥血藥濃度。UV法可用于測定茶堿血清濃度［16］，且其準確性不比熒光偏振免疫分析法（FPIA）低［17］。

2.2 色譜法（單用或與質譜聯(lián)用）：色譜分析法包括氣相色譜法（GC）和高效液相色譜法（HPLC）。20世紀70年代初，Gallagher等建立了GC并用于臨床監(jiān)測PB、PHT、PRM血藥濃度。色譜法靈敏度高、選擇性強，可同時測定多種藥物及其代謝產物，Dickinson等［18］建立了同時測定安潑那韋、利托那韋等7種抗艾滋病藥物的方法學。色譜法不僅適用于常規(guī)監(jiān)測，還適用于新藥的研究。其不足之處在于測定周期長，測定分析技術較難于掌握。

2.2.1 高效液相色譜法：HPLC的分離機制包括正相、反相、離子交換、體積排阻，其中反相色譜（RP-HPLC）分離測定效果明顯優(yōu)于其他各類而被廣泛用于TDM中。大多數藥物（極性、非極性、離子型）均可被RP-HPLC分離測定。另外一些特殊固定相，有的可分離對映體，有的可用于生物體液直接進樣。與GC相比，HPLC能提供更多的便利，分析速度快，應用范圍廣，它可用于分離極性、非極性、熱穩(wěn)定性差的化合物，可測定大部分藥物。Streit等［19］建立了一種快速、靈敏、可靠的液相色譜質譜分析（LC-MS）方法，用于測定游離或全血中的霉酚酸濃度，從而研究有活性的游離藥物與藥效/毒性的關系，并應用于臨床TDM中。

2.2.2 氣相色譜法：特點是取樣量小、靈敏度高、可同時分析數種藥物和代謝產物。但樣品的前處理復雜，需要提取并制成易揮發(fā)的物質，不適合分析不耐高溫的藥物。氣相色譜和質譜聯(lián)用（GC-MS）具有更高的專一性和靈敏度，是目前應用的熱點。

2.3 免疫學方法：免疫分析法的原理是被分析藥物（D）和標記后的該藥物（D*）與特異性抗體競爭有限的結合部位，患者血樣中未標記藥物的濃度取決于標記藥物與特異性抗體結合的量。標記物可能是放射性同位素、酶、熒光或化學發(fā)光物質，依據標記物的屬性，可分為以下幾種方法：

2.3.1 放射免疫法（RIA）：RIA是非常靈敏的分析方法，但費時費錢，需使用放射性物質和專門的計數器，且其應用范圍有限，RIA試劑盒僅可監(jiān)測幾種藥物（地高辛、環(huán)孢素等），其放射性廢料需要保存很長時間才能失活。因此，RIA逐步被非同位素標記的均相免疫分析法取代，這些方法所使用的標記物是酶或熒光分子化合物。

2.3.2 均相酶免疫法（EMIT）：原理是測定葡萄糖-6-磷酸脫氫酶的吸收度，即基質（為葡萄糖-6-磷酸）和輔酶〔為煙酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD）〕之間的反應。Weber等［20］在一項兒童腎移植的MMF治療中分別使用了EMIT與HPLC，并進行了活性成分霉酚酸的測定。結果顯示EMIT較HPLC更有利于診斷，但由于抗體與代謝物產生交叉反應，EMIT的限定值比HPLC的高。

2.3.3 熒光偏振免疫法（FPIA）：原理是測定能發(fā)射熒光的酶反應后熒光強度。FPIA不是運用酶反應而是測定偏振熒光的強度，偏振熒光產生于標記藥物與特異性抗體的結合，熒光素通常作為熒光標記物。

2.3.4 微粒子酶免疫法（MEIA）：原理是將包被了抗體的微粒子試劑與待測標本混合，加入堿性磷酸酶標記的抗體，經溫育后形成固相包被抗體-抗原-酶標記抗體復合物，再將復合物轉移到玻璃纖維柱上，用緩沖液洗去沒有結合的抗原和酶標記抗體，結合了抗原抗體的微粒子留在了玻璃纖維柱上。此時再加入反應底物4-甲基酮磷酸鹽（4-Mup），4-Mup被酶標抗體上的堿性磷酸酶分解成甲基酮，它在360 nm激發(fā)光的照射下，發(fā)出448 nm的熒光，經過熒光讀數儀的記錄、放大，最后由電腦計算出所測物質的含量。

2.3.5 化學發(fā)光微粒子免疫法（CMIA）：原理是將包被了抗體的微粒子試劑與待測標本混合，經溫育后，將反應杯送到沖洗站，利用磁場吸附磁珠，加入洗液進行洗滌，洗去未結合的抗原抗體復合物，再加入標記有4-吖啶酯的抗原，這樣就形成抗原-抗體-抗原-4-吖啶酯復合物。用同樣的方法洗去未結合的物質后，加入預激發(fā)液（過氧化氫）進行連續(xù)的本底測定；再加入激發(fā)液（高pH溶液），將發(fā)光物質4-吖啶酯從復合物上切下來，游離到溶液中，在激發(fā)光的照射下發(fā)出熒光，通過檢測溶液中的發(fā)光強度，可以判斷標本中藥物的濃度含量，標本中藥物含量越多，標記有4-吖啶酯結合的復合物就越多，熒光強度就越強。

免疫抑制劑臨床常用的監(jiān)測方法主要是色譜法和免疫分析法，使用免疫法具有分析周期短，自動化程度高，操作簡單，適用于急診和大量樣本測定等特點，發(fā)達國家實驗室大多采用此法。其缺點在于抗體與藥物代謝產物存在交叉反應，代謝物會干擾藥物的測定，測定范圍限于常規(guī)品種，不能滿足對新藥進行研究的要求，儀器和試劑盒依賴進口，價格昂貴。但由于藥物活性代謝產物對藥效的產生有一定貢獻，因此，當使用免疫法對免疫抑制劑進行TDM時，活性代謝產物與抗體發(fā)生交叉反應反而更能真實地反映藥效水平。

2.4 毛細管電泳法（HPCE）：特點是高效分離、自動化、操作簡單、樣品量少、精確度高、分析速度快、不需要有機溶媒而僅需緩沖溶液、所用材料成本低廉。Shihabi等［21］在含有十二烷基硫酸鈉的硼酸鹽緩沖液中用該法測量新抗癲癇藥keppra血藥濃度，血漿無需特別處理，整個過程簡單快速，優(yōu)于HPLC。

2.5 原子吸收法：操作簡單，可測定含有金屬離子的藥物。如順鉑、碳酸鋰。

3 藥物遺傳學、藥物基因組學與藥物治療研究的聯(lián)系是新熱點

藥物遺傳學監(jiān)測，即個體遺傳多態(tài)性的篩選可通過表型分型或基因分型來進行。

藥物代謝酶多態(tài)性表型分型是通過檢測個體的代謝能力來間接分析遺傳性差異的一種方法。它運用藥物探針測定其代謝產物，從生化水平來衡量個體間藥物遺傳學差異，從而對個體進行慢代謝者、中間代謝者、快代謝者或極快代謝者的分類。

基因分型則是通過檢測個體DNA直接分析遺傳性差異的一種方法，比表型分型損傷性小，可避免藥物所帶來的潛在不良反應。藥物反應的遺傳變異是機體分子水平改變的結果，例如在藥物代謝酶、藥物受體和藥物轉運蛋白水平上的基因缺失、單核苷酸多態(tài)性（SNP）或基因拷貝重復等。目前，大多數遺傳藥理學研究集中在基因變異對藥物代謝酶表達與功能影響等方面，而對藥物受體和藥物轉運蛋白的遺傳藥理學研究還比較少。

3.1 藥物代謝酶［22］：關于藥物代謝酶的遺傳多態(tài)性已有很多報道，其中對細胞色素氧化酶（CYP）亞型的研究最為深入。在多態(tài)性表達的CYP中，由CYP2D6、CYP2C19和CYP2C9代謝的藥物占臨床用藥的相當一部分，相對較為重要。CYP2C19為代謝S-美芬妥英的氧化酶，該基因缺陷的患者對于一些藥物如甲妥英、環(huán)己烯巴比妥等高度敏感，其第5外顯子上單個堿基的突變（A→G）就可以導致功能喪失。CYP2D6僅占肝臟總CYP的1%～2%，但已知多達80余種藥物經其催化代謝，個體活性差異最大，可達1 000倍。CYP3A4是人體內介導的數量最多的藥物代謝酶，尚未發(fā)現它有完全失活的突變，但有報道顯示其啟動子可能存在多態(tài)性。另外還有N-乙酰轉移酶（NAT）、谷胱甘肽硫轉移酶（GST）、硫嘌呤甲基轉移酶（TPMT）等Ⅱ相轉移酶，其顯著的多態(tài)性對預測藥物不良反應、指導臨床用藥及疾病易感性均有重要意義。

3.2 藥物轉運蛋白：藥物轉運蛋白P-糖蛋白（P-gP）的多態(tài)性已有報道［23］，然而其臨床意義有待闡明。P-gP的作用首先在腫瘤細胞中發(fā)現，它作為ATP依賴的流出泵用于預防細胞內腫瘤化療藥物的積累?，F在普遍認為，腫瘤細胞內P2糖蛋白的過量表達是結構不同的細胞毒藥物獲得性抗藥性的主要機制（又稱多藥抗藥性，MDR）［24］。P-gP在正常組織中也有一定的表達水平，對藥物吸收、腎臟和肝臟藥物排泄以及血-腦屏障藥物穿透性等方面具有重要作用。Owen等［25］報道了P-gP在HIV治療上的兩種相對作用，編碼P-gP的基因ABCB1多態(tài)性對HIV的治療作用符合期望，一些研究又認為抗逆轉錄病毒藥物是P-gP的誘導劑，這啟示我們將來在P-gP用于HIV的研究中，要同時考慮藥理和病變組織的共同影響。

CsA與FK506均為臨床常用的實體器官移植的鈣調磷酸酶抑制劑，它們主要通過肝臟和小腸細胞色素 P450 3A4（CYP3A4）、CYP3A5、CYP3A7、CYP3A4代謝，同時又都是 P-gP的底物［26-27］，CsA和FK506分別與各自作用靶點結合后才能發(fā)揮其免疫抑制作用。這兩種藥物具有治療窗窄、個體間藥代動力學差異大的特點，臨床上一般通過監(jiān)測血藥濃度，反復調整，最終確定藥物劑量的方式來克服。但是因急性器官排斥反應大多發(fā)生在器官移植后5天左右，而通常術后5天CsA和FK506的藥物濃度達到穩(wěn)態(tài)，才開始首次藥物濃度監(jiān)測，這時再根據血藥濃度監(jiān)測結果調整劑量，會有通常50%以上的器官移植患者達不到或超過理想的靶血濃度。藥物基因組學研究指示：不同個體間藥物代謝酶、藥物作用靶點和藥物轉運體活性差異可能是造成不同器官移植患者鈣調磷酸酶抑制劑藥代動力學（PK）差異的主要原因，而編碼這些蛋白基因序列變異可能是其產生活性差異的分子機制。臨床研究表明［28］，CYP3A4、CYP3A5和MDR1（編碼P-gP的基因）的基因多態(tài)性可能是造成CsA和FK506個體間存在PK差異的主要原因。

CYP3A在肝微粒體P450中含量最多，占總量的一半以上，參與約60%的臨床藥物代謝。CYP3A5是CYP3A家族重要成員之一，它的表達與活性呈高度多態(tài)性，存在廣泛的個體及種族間差異［29］。其中 CYP3A5*3（A6986G，intron3）基因型較常見，在中國腎移植患者中的突變頻率高達75.4%。該基因型能產生數種剪接變異體mRNA使終止密碼子提前，導致CYP3A5酶活性嚴重降低或缺失。CYP3A5是參與FK506代謝的主要催化酶之一，對FK506代謝的貢獻率達60%。臨床研究顯示［30］：CYP3A5*3基因型會使其酶活性顯著下降，藥物口服清除率降低，從而極大地影響了FK506的血藥濃度；攜帶*3基因型的肝移植患者使用FK506后血藥濃度明顯高于野生型患者，因此，鑒定患者是否攜帶CYP3A5*3基因型，可以協(xié)助臨床醫(yī)生確定安全有效的FK506劑量。

藥物基因組學是近些年發(fā)展起來的研究基因多態(tài)性與藥物多樣性相互關系的學科，它在整個基因組水平上進行研究，全面衡量酶、受體、離子通道等影響藥物療效和不良反應的綜合效應。

隨著對藥物代謝酶、藥物受體和藥物轉運蛋白，不同個體間DNA序列存在遺傳差異，不同基因編碼不同的作用點等方面的深入了解，任何一個藥物在人體代謝過程中都存在著個體差異［31］，這有利于改變傳統(tǒng)“一個處方人人適用”的觀點。做到“量體裁衣”，根據基因的特性為群體甚至個體設計合適的給藥方案，可以提高藥物作用的有效性、安全性和經濟性。

4 免疫抑制劑TDM的未來可能的監(jiān)測模式

TDM應向藥物活性代謝物、游離藥物、對映體監(jiān)測等項目發(fā)展，從而有利于解釋血藥濃度與藥效不平行的現象，解釋和預防某些藥物的不良反應，指導臨床合理用藥。目前，幾乎所有的血藥濃度監(jiān)測和藥代動力學研究都是通過測定血漿或血清中藥物的總濃度進行的。這是因為在一般情況下藥物在治療濃度范圍內的血漿蛋白結合率較為恒定，血藥總濃度水平基本上可以反映游離藥物濃度。然而通過多年工作實踐發(fā)現，許多因素可影響藥物的血漿蛋白結合率，從而使血藥總濃度并不能反映游離藥物水平。此時如果還用血藥總濃度指導臨床用藥，將會導致錯誤的結論，使治療失敗，甚至導致嚴重的后果。因此，游離藥物監(jiān)測越來越受到人們的關注和重視，并已成為治療藥物監(jiān)測研究的熱點之一。未來這一方法可在制定個體化的給藥方案、獲得最佳療效和減少不良反應等方面發(fā)揮重要作用。

在未來，TDM 將最大可能地在選定的患者中聯(lián)合傳統(tǒng)模式和藥物遺傳學監(jiān)測一起進行［32］。除了像傳統(tǒng)的TDM那樣監(jiān)測患者藥物濃度是否在治療范圍之內以外，我們更有可能前瞻性地用患者特異性遺傳信息來監(jiān)測藥物治療?；颊叩倪z傳信息將以基因芯片的形式儲存和調用，使得根據每個人特定的代謝、消除等基因型來選擇藥物和決定其劑量成為可能。

將來臨床藥物治療模式應以遺傳藥理為導向，結合血藥濃度監(jiān)測指導特定藥物在特定患者上的合理使用。隨著進入個體化藥物治療時代，我們不僅需要對某一特殊的患者給予最好的藥物，而且還應在治療的初期就給予最有效和最安全的藥物劑量［33］。